آکادمی کــارا

مزایای چیلرهای مجهز به بازیافت انرژی

چیلرهای KaraKey مجهز به سیستم بازیافت انرژی

Kara-Spacer-01
Pangea

چیلر با قابلیت بازیافت انرژی در مدل های مختلف ساخته و به بازار مصرف عرضه می شود.

1-1-768x595
5-768x129
برخی از مزایای نسبی چیلرهای مجهز به سیستم بازیافت انرژی :

دستگاه چیلر که وظیفه خنک سازی را به عهده دارد؛  با گرفتن گرما از محیط و دفع آن به خارج از ساختمان، فضای داخل ساختمان را خنک می­سازد. بنابراین با انتقال بخشی از این گرما به آب بهداشتی مورد نیاز ساختمان می­توان حجم قابل توجهی آب گرم تولید کرد که جهت مصرف در سرویس­های بهداشتی و… مفید واقع می­شود. حجم آب تولیدی متناسب با ظرفیت دستگاه (حداقل 20 متر مکعب در شبانه روز) می­باشد که کاملاً پاسخگوی نیازهای هر ساختمان با کاربری ­های متفاوت (مسکونی، اداری، تجاری و…) است.  دمای آب گرم در صورتی که مصرف زیاد باشد
( نظیر کارواش و غذاخوری به روش سلف سرویس و …) حدوداً 50 درجه سانتیگراد و اگر مصرف کم باشد حدود 70 درجه سانتیگراد خواهد بود.

 با استفاده از چیلرهای مجهز به سیستم بازیافت انرژی مزایای زیر کسب می­شود:

  • افزایش 4 درصدی ظرفیت برودتی دستگاه
  • کاهش 4 درصدی مصرف برق
  • افزایش 7 درصدی EER دستگاه
  • افزایش 6 درصدی ESEER دستگاه
  • حذف یا کاهش مصرف سوخت (گازشهری) در فصل کاری چیلر (به منظور تولید آبگرم)
  • حذف آلایندگی حاصل از سوختن گاز در فصل کاری چیلر
  • حذف برق مورد نیاز مشعل و پمپ مربوطه
  • خاموش ماندن دیگ در موتورخانه در فصل کاری چیلر و درنتیجه حذف استهلاک ناشی از عملکرد  دیگ و مشعل در تابستان
  • کم شدن استهلاک کمپرسور و البته افزایش طول عمر ماشین به سبب پایین آمدن اختلاف فشار بین رانش و مکش

با بکارگیری سیستم بازیافت انرژی ضمن صرفه­ جویی در هزینه­ های جاری انرژی و کم کردن استهلاک تجهیزات گرمایی زمستان به پاکی هوا و تمیزی آسمان شهرمان کمک نموده­ایم و پاداش این امر بازگشت سرمایه­ گذاری اولیه در مدت زمان کوتاه (2 سال در مصارف خانگی) پیش بینی می­شود (در کاربری­ های غیر خانگی این زمان میتواند کوتاه تر گردد.)

بررسی ترمودینامیکی چیلر مجهز به بازیافت انرژی :

همانگونه که می­دانیم هر سیکل تبرید از 4 عنصر اصلی کمپرسور (متراکم کننده)، کندانسور (مایع کننده)، شیر انبساط و اواپراتور (تبخیر کننده) تشکیل شده است. کمپرسور با جذب انرژی (الکتریکی یا مکانیکی) مبرد را فشرده می­سازد. کندانسور (مایع کننده)حرارت مبرد را به واسطه آب یا هوا به محیط دفع می­کند و اواپراتور (تبخیر کننده) با جذب گرمای سیال واسط (آب یا هوا) سبب تولید برودت می­گردد. در ادامه، منحنی ترمودینامیکی  T-Sسیکل تبرید، به صورت خلاصه مورد بررسی قرار می­گیرد.

2-1

مبرد در نقطه 7 در حالت فوق گرم(سوپرهیت) وارد پوسته کمپرسور می­گردد و بواسطه جذب حرارت از سیم­پیچ درون کمپرسور، دمای آن افزایش می­یابد. مبرد سپس وارد محفظه تراکم کمپرسور شده و با افزایش دما و فشار در نقطه 2، از آن خارج می­گردد. پس از خروج گاز فوق گرم از کمپرسور، دمای مبرد در کندانسور کاهش یافته و با افت فشار جزئی به نقطه 3 می­رسد. سپس مبرد در حالت مادون سرد (sub-cool) وارد فیلتر درایر (drier) شده و پس از افت فشار جزئی در نقطه 4 وارد شیر انبساط می­گردد. فشار و دمای مایع مادون سرد پس از عبور از شیر انبساط به شدت کاهش یافته و در نقطه 5 به حالت
دو فازی (مایع و گاز) در می­آید. سیال دو فازی پس از عبور از توزیع کننده (Distributer) پیش از تبخیر کننده (اواپراتور) مقداری افت فشار در نقطه 6 خواهد داشت. اواپراتور با جذب حرارت از محیط (آب یا هوا) و خنک کردن آن سبب گرم شدن مبرد، تغییر حالت و تبدیل شدن آن به گاز و سرانجام گاز فوق گرم می­گردد و این گاز فوق گرم در نقطه 7 از اواپراتور خارج می­شود.

وجود بازیافت انرژی در کندانسور سبب پایین آمدن دمای مبرد ورودی به کندانسور می­گردد. توضیح اینکه گاز فوق گرم با عبور از بازیافت انرژی، مقداری از انرژی خود را به آب (آبگرم مصرفی) می­دهد و سبب کاهش دمای گاز فوق گرم ورودی به کندانسور می­شود. این امر علاوه بر پایین آوردن دمای گاز فوق گرم، سبب کاهش انرژی مورد نیاز جهت دفع گرما به محیط از طریق کندانسور می­گردد (کاهش انرژی مصرفی فن­ها در سیستم­های هواخنک و کاهش میزان مصرف آب خنک کننده و انرژی مصرفی فن برج خنک کننده در سیستم­های آب خنک).

با توجه به موارد ذکر شده، در حالتی که چیلر مجهز به سیستم بازیافت انرژی ­باشد، تغییراتی در نمودار T-S سیکل تبرید بوجود می­آید. در مرحله اول به دلیل کاهش دمای مبرد خروجی از کمپرسور، انرژی ورودی به کمپرسور کاهش می­یابد(طول خط 2-1 کاهش می­یابد). همچنین با توجه به جذب حرارت از مبرد پیش از ورود به کندانسور، دمای مبرد پس از خروج از کندانسور کاهش بیشتری داشته به اصطلاح نسبت به حالت عادی sub-cool می­گردد. با توجه به این نکته، قابلیت جذب حرارت توسط مبرد در اواپراتور افزایش می­یابد (طول خط 7-6 افزایش می­یابد). مساحت نشان داده شده توسط نمودار فوق، بیانگر میزان کار منفی انجام شده توسط چیلر (برودت) می­باشد. در حالتی که چیلر مجهز به بازیافت انرژی می­باشد خط 2-1 که مربوط به کار کمپرسور می­باشد در حدود 3 درصد کوتاه­تر شده و به واسطه sub-cool شدن بیشتر مبرد، مساحت درون منحنی T-S که بیانگر برودت تولیدی توسط چیلر می­باشد، در حدود 4 درصد افزایش می­یابد.

3

در نمودار زیر، خط 2-1 بیانگر انرژی ورودی به کمپرسور می­باشد. با کوتاه­تر شدن این خط، کار مصرفی کمپرسور کاهش می­یابد. مساحت داخلی منحنی بیانگر میزان انرژی خروجی از چیلر بوده که با افزایش مساحت مذکور، کار انجام شده توسط چیلر بر روی سیال و در نتیجه ظرفیت ماشین افزایش می­یابد.

4 (1)
مقالات آکادمی کارا

به مقالات علمی و تخصصی علاقه دارید؟ پس همه مقالات رو مطالعه کنید و اطلاعات خود را به روز نگاه دارید

در مورد کارا تهویه بیشتر بدانید
به چه چیزی نیاز دارید؟