فرایند شارژ و دشارژ در چیلر

فرایند شارژ در چیلر :

در فرایند شارژ و دشارژ در چیلر به هنگام بار کامل در تابستان، فرایند شارژ از ساعت 8 سـاعت تـا 12ظهـر روز بعـد ادامـه مـی یابـد. در این حالت کلیۀ چیلرها و پمپ ها (سوای پمپ های رزرو) به طور همزمان کار می کنند تـا هـم سـرمایش ساعت های غیر اوج را فراهم آورند و هم سرما را ذخیره کنند.
به هنگام ساعت های غیر اوج، بارهای سرمایش مسـتقیم بـین 1980-2600تـن برودتـی و یـا 34800ton-h می باشند. مقـدار ظرفیـت ذخیـره شـده بـرای سـاعت هـای اوج برابـر اسـت بـا 21300ton-h
برای فرایند شارژ در 16 ساعت، چهار چیلر به طور میانگین با بار سرمایش 3600 تن برودتی کار مـی کننـد.
در ایــن حالــت نقطــۀ تنظــیم دمــای آب رفــت از چیلرهــا 39/ 5° Fمــی باشــد. دمــای آب برگشــت نیــز حدود 56° F است.
قبل از فرایند شارژ، چیلرها و پمپ ها شروع به کار می کنند. به هنگام فرایند شـارژ، شـیرهای CV-2 و CV-1و شــیرهای ســلونوئید SV-9و SV-8و SV-5و ،SV-3 همــان گونــه کــه در شــکل (12)
نشــان داده شــده انــد بــاز هســتند. شــیرهای ســلونوئید SV-7و SV-6و SV-4نیــز بســته هســتند.
بدین صورت هم مخزن ذخیرة سرمایی شارژ می شود و هم آب سرد مـورد نیـاز بارهـای سـرمایی بـه هنگـام ساعت های غیر اوج تأمین می شود. آب برگشت با دمـای 56 درجـه فارنهایـت، از طریـق دفیوزرهـای بـالای مخزن و شیر کنترل CV-1 و شیر سلونوئید SV-3و به توسط پمپ های SP-2 و SP-1کشیده می شـود.
این آب از شیر سـلونوئید SV-5 و SV-9 و پمـپ هـای چیلـر عبـور کـرده، بـه توسـط چیلـر خنـک شـده و با دمای 39/5درجه فارنهایت از چیلر خارج می شود.
پس از آن آب سرد به دو جریان تقسیم می شود. یک جریان از شیر سـلونوئید SV-8 و شـیر کنتـرل CV-2 عبور می کند و از طریق دفیوزرهای پایینی مخزن ذخیره آن را شارژ می کند. جریان دیگـر از طریـق پمپ هایی، هوا سازها و سایر ترمینال های ساختمان را تغذیه می کند.

فرایند تخلیه چیلر (دشارژ) :

قبل از خاموش شدن چیلرها و پمپ های آنها، شیرهای کنترل و شیرهای سـلونوئید بـه وضـعیت زیـر تغییر حالت می دهند:
شـیرهای کنتـرل CV-2 و CV-1 و شـیرهای سـلونوئید SV-7 و SV-6 و SV-4 بـاز مـی شـوند و شیرهای سلونوئید SV-9 و SV-8 و SV-5 و SV-3 بسته می شوند. آب سرد ذخیـره شـده بـا دمـای 41 درجـه فارنهایـت بـه توسـط پمـپ هـای آب سـرد SP-3 و SP-2 و از طریـق دفیوزرهـای پـایینی مخـزن و شیر کنترل CV-2 کشیده می شـود. ایـن آب سـپس از شـیر سـلونوئید SV-6 عبـور کـرده و بـه توسـط پمپ های سرمایش ساختمان به کویل های سرمایش هوا سازها و ترمینال های ساختمان فرستاده می شـود.
آب سرد برگشت با دمای 56درجه فارنهایـت از شـیر سـلونوئید SV-7 و شـیر کنتـرل CV-1عبـور کـرده و به دفیوزرهای بالایی مخزن وارد و در مخزن به آهستگی پخش می شود.
دمــای برگشــت Trcاز طریــق تغییــر دمــای آب رفــت بــه هــوا ســازها از 45درجــه فارنهایــت بــه 52درجـه فارنهایــت، بــه جـای 41درجــه فارنهایــت، برقـرار مــی مانــد. همـین کــه حســگر دمــای ،T2 دمای آب برگشت را پایین تر از 56درجه فارنهایت حسن کرد، کنتـرل کننـدة  DDC شـیر کنتـرل CV-2 را کمی می بندد. مقدار مورد نیاز آب برگشت با دمای 56درجـه فارنهایـت از لولـۀ کنارگـذر (Crossover) عبور کرده و با آب ذخیره شده با دمای 41درجه فارنهایت مخلوط می شود بدین ترتیب آبی با دمـای بیشـتر به کویل های سرمایش هوا سازها وارد می شود. به هنگام ساعت های اوج  (8 ساعت)، فرایند دشارژ نیازمند بار سرمایش از 2500-2800 تن برودتـی و 21250ton-h است (شکل 14)

شکل(14) نمودار دماند الکتریکی و بار سرمایی

عملکرد در حالت پاره بار :

این کارخانۀ تولید وسایل الکترونیکی دارای اتاق های تمیز، اتاق های رایانه و پس سرمایش کمپرسـور و نیز تجهیـزات صـنعتی ای اسـت کـه نیـاز بـه سـرمایش 24 سـاعته دارنـد. بـار سـرمایش ایـن تجهیـزات در ساعت های روز به طور میانگین 1240 تن برودتی می باشد.
زمانی که بار سرمایش کاهش مـی یابـد و یـا دمـای هـوای بیـرون و دمـای آب ورودی بـه کندانسـور کم می شود، لازم است تا اصلاحات زیر صورت گیرد:
دمــای آب ســرد رفــت (ورودی بــه مخــزن ســرمایی) در فراینــد شــارژ از 39/5 دره فارنهایــت به 42/5 درجه فارنهایت افـزایش یابـد. ایـن امـر باعـث بـالا رفـتن رانـدمان چیلرهـا مـی گـردد. همچنـین
در حالت پاره بار لزومی ندارد تا همۀ چیلرها و متعلقات آنها با هم کار کنند.
به جای ساعت 8شب، فرایند شارژ می تواند تا زمانی که تمامی آب شارژ شده در مخزن مصـرف شـود به تعویق افتد. فرایند تخلیه (دشارژ) نیز می تواند به هنگام حالت پاره بار به جـای 8 سـاعت، 10-14 سـاعت به طول انجامد.

ترسیم نمودار توزیع فشار سیستم :

•  در ترسیم نمودار توزیع فشار باید به روش سعی و خطـا عمـل کـرد.یـک افـت فشـار اولیـه بایـد برای شیرهای کنترل مشخص شود.
• افت فشارهای لوله ها و اتصالات محاسبه شـده و همـراه بـا افـت فشـار فرضـی شـیرهای کنتـرل روی نمودار نوشته می شوند.
•  نمودار با توجه به نقاط ثابت که تغییر نمی کنند (مثل نقطه محل مخزن انبساط و نقـاط کنـار آن که افت فشار کمی نسبت به آن دارند) کشیده می شود.
•  افت فشار شیرهای کنترل طوری اصلاح می شوند تا نمودار متوازن گردد ( نقاط آن و افت فشارها بـا هم همخوانی داشته باشند). در این حالت ارتفاع پمپ و افت فشار شیرهای کنترل مشخص می شود .
• حال کنترل می کنیم که آیا می توان ارتفاع پمپ و افت فشار شیرها را بهینـه کـرد؟ بـا چنـد بـار سعی و خطا می توان به نمودار مناسب دست یافت. از روی این نمودار بار دیگر افت فشار شیرها برداشت و شیرهای مناسب انتخاب می شوند.
•  به طور نظری این امکان هست که به سبب قطر کم لوله ای کـه شـیر کنتـرل روی آن قـرار دارد، بستن شیر کنترل تأثیری رویمـدار آن نداشـته باشـد (p1 و p2 ثابـت بماننـد). ولـی اغلـب زمـانی کـه شـیر بسـته مـی شـود (جلـوی جریـان عبـوری از خـود را مـی گیـرد)،  دو طـرف مـدار آن زیاد می شود. نمودارها این مسأله را نشان می دهند حداکثر (نظـری) افـزایش فشـار روی مـدار شـیر برابر با ارتفاع پمپ است.
•  می توان شیر کنترل را هم اندازة لولۀ مدار آن در نظر گرفت. در این صورت افت فشار کم و ارتفـاع پمپ کم می شود که امری است مطلوب ولی هزینۀ شیرها افزایش می یابـد. چنانچـه قطـر شـیرها را کم کنیم، قیمت شیرها کمتر می شود ولی ارتفاع پمپ بالا می رود و بدین طریق هزینه های راهبـری افزایش می یابد. در هر حال طراح باید با کمک نمودار توزیع فشار و بررسی اقتصادی شیرهای کنتـرل مناسب را انتخاب کند.