معرفی ایس بانک

پایگاه خبری تحلیلی بازار بورس:

 

 

تعریف اقتصادی دستگاه

دستگاه های تولید یخ به طور گسترده در محیط های تجاری بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند زیرا این محیط ها به مقدار قابل توجهی خنک کننده نیاز دارند و به دلیل مقرون به صرفه بودن این سیستم ها و عدم استفاده از لوله مبرد در سراسر ساختمان دستگاه، خطرات احتمالی و ناشی از آن کاهش می یابد. اساساً، عملکرد سیستم یک چرخه طبیعی است که در هنگام یخ زدگی آب صورت می گیرد.

 

یکی از مهمترین نکات فناوری Ice Bank این است که نوعی ذخیره انرژی حرارتی بحساب می آید. فلذا می توان کاربرد اصلی آن را تولید یخ و آب سرد در ساعات کم مصرف (معمولاً در شب) نام برد که سپس برای خنک کردن مواد مورد نیاز در طول روز استفاده می‌شود.

 

همه ما می دانیم که میزان مصرف برق در تابستان بسیار است و این فشار برق مورد استفاده باعث افزایش هزینه های صنعت تولید برق می شود. بنابراین یک کیلووات ساعت برق مصرفی در شب با هزینه نهایی بسیار کمتری تولید می‌شود و شرکت‌ها و مجموعه های بزرگ تصمیم گرفتند که اوج بار مصرف خود را به ساعات شب منتقل کنند تا بتوانند از هزینه های اضافی جلوگیری نموده و بلکه به ذخیره انرژی نیز بپردازند. این میزان مصرف برق آنقدر بود که برخی از شرکت ها از جمله شرکت مهتاب گستر با استفاده از تکنولوژی روز دنیا شروع به طراحی و تولید دستگاه آیس بانک کرده و نیاز های جامعه را پوشش دادند.

 

پرکاربردترین شکل فناوری بانک یخ در ساختمان های بزرگ یا سیستم های تهویه مطبوع و آب سرد در مکان هایی مانند رستوران ها، هتل ها، بارهای سرونوشیدنی و دانشگاه است. سیستم‌های تولید یخ، به‌ویژه در ساختمان‌های تجاری، مهم‌ترین عوامل مصرف کننده برق هستند که در اوج بارهای الکتریکی شروع به کار می کنند که در روزهای گرم تابستان این موضوع به وضوح مشاهده می شود. این سیستم بانک یخ در واقع یک دستگاه استاندارد می باشد که در شب برای تولید توده ای از یخ شروع به کار می کند. سپس یخ تولید شده در طی روز مورد استفاده قرار می گیرد. اگر هنوز یک تصویر ذهنی از این دستگاه ندارد، ادامه مطلب را با ما همراه باشید که میخواهیم به صورت فنی به بررسی بانک یخ بپردازیم.

تجهیزات اصلی دستگاه بانک یخ:

۱ . حسگر تشخیص ضخامت یخ تشکیل شده روی لوله ها (کویل)

۲ . مخزن دربرگیرنده کویل ها از جنس ورق فولاد ضد زنگ

۳ . عایق کاری دیواره های مخزن با عایق های پلی یورتان

۴ . اواپراتور لوله ای مارپیچی از جنس مس برای مبردهای فریونی (یا فولادی برای مبردهای آمونیاکی)

۵ . پمپ و لوله های ورود و خروج آب

۶ . سیستم کنترلر دستگاه

۷ . سیستم تغذیه هوا و توزیع هوا و آب

۸ . تجهیزات سیکل تبرید از جمله کمپرسور ، آکومولاتور ، کندانسور ، فن ، شیر انبساط و … به طور مستقل یا به همراه چیلر

 

تعریف کاربردی دستگاه

سیستم آیس بانک از ۲ بخش اصلی تشکیل می شود. یک بخش همان مخزن ایجاد و ذخیره یخ است و بخش دیگر تجهیزات سیکل تبرید (کمپرسور ، کندانسور ، شیر انبساط و اواپراتور) است که در این تجهیزات و در طی سیکل تبرید تراکمی، آب تا دمای زیر صفر (معمولا ۵- درجه سانتی گراد) سرد می شود و سپس به مخزن ذخیره یخ منتقل می شود تا آب موجود در مخزن را به یخ تبدیل کند و دوباره به چیلر برگردد.

 

طرز کار بانک یخ به این شکل است که کویل های مسی یا صفحات اواپراتور درون مخزنی از آب که عایق کاری شده قرار گرفته و وقتی که مبرد سیکل تبرید (یا آب سرد ۵- درجه) وارد کویل ها می شود با گرفتن گرمای آب اطراف کویل ، باعث تبدیل آب به یخ می شود. این عمل معمولا در شب که پیک اوج مصرف نیست انجام شده و در طول روز کم کم این یخ ذوب شده و آب سرد مورد نیاز برای سرمایش یک سیال دیگر در یک فرآیند صنعتی یا … تامین می شود. آب سرد با گرفتن حرارت از سیال دیگر رفته رفته گرم شده و مجددا به مخزن بازگردانده می شود تا در سیکل بعدی دوباره به یخ تبدیل شود. سیال دیگر (ثانویه) می تواند برای مثال شیر موجود در کارخانه لبنیات یا حتی هوای در گردش یک سردخانه و … باشد که این خود نوعی از عملیات برج خنک کننده می تواند محسوب شود. بدین ترتیب مصرف برق آن کم می شود. از مهمترین مزایا و ویژگی های دستگاه بانک یخ همین موضوع مصرف برق است.

 

طراحی و تولید دستگاه بانک یخ

۱ . به صورت کاملا مستقل و جداگانه

منظور از مستقل این است که خود دستگاه دارای تمام تجهیزات سیکل تبرید از جمله کمپرسور ، کندانسور ، شیر انبساط و … بوده و نیازی به چیلر نیست و ۱۰۰ درصد توان سرمایشی مورد نیاز توسط آن تامین می شود. چنین طراحی خود مزایا و مشکلاتی دارد که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.

۲ . به همراه چیلر

اگر این سیستم به همراه چیلر طراحی و ساخته شود ، تجهیزات سیکل تبرید موجود در چیلر در طول شب فعال شده و با استفاده از فرآیند سیکل تبرید تراکمی منجر به یخ سازی در مخزن بانک یخ می شود و در طول روز هم اگر توان سرماسازی سیستم به حد کافی نرسید ، بخشی از توان کل چیلر فعال شده و به فرآیند سرمایش آب کمک می کند.

 

 

نکته اینکه در هر دو نوع طراحی مزایا و مشکلاتی وجود دارد ولی هر دو در نهایت باعث کم شدن چشمگیر مصرف برق می شود.

 

دیگر مزایا و ویژگی های دستگاه تولید یخ عبارتند از :

۱ . کاهش سایز تجهیزات سیکل تبرید

مزیت دیگر این دستگاه این است که چون توان سرمایشی یخ در طول روز تقریبا ثابت است و در طول شب به مرور زمان فرآیند یخ سازی شکل می گیرد ، سایزینگ و طراحی تجهیزات سیکل بر اساس ماکزیمم توان سرمایشی مورد نیاز در پیک مصرف انجام نمی شود و به تجهیزات کوچک تر و ارزان قیمت تری نیاز خواهد بود (البته باید این را هم در نظر داشت که از طرفی با افزوده شدن سیستم بانک یخ به چیلر ، هزینه اولیه سیستم به خاطر این تجهیزات بالاتر رفته و به نوعی با کاهش هزینه ناشی از کوچک تر شدن سایز تجهیزات چیلر جبران می شود). برای مثال اگر در محاسبات سیستم به همراه چیلر ، حداکثر ظرفیت سرمادهی بانک یخ در اوج مصرف طول روز را ۴۰ درصد توان کل سرمایشی در نظر بگیریم ، تجهیزات چیلر باید طوری طراحی و انتخاب شود که حداقل ۶۰ درصد توان کل بتواند به سرمایش آب مدار کمک کند.

۲ . کاهش حجم مبرد

در نتیجه کاهش سایزینگ قطعات سیکل تبرید، مقدار گاز مبرد تزریقی به مدار نیز کم بوده و از این لحاظ آسیب کمتری به محیط زیست وارد می شود.

 

۳ . کاهش فشار به شبکه برق کشور

در صورتی که از این سیستم به تعداد زیاد در صنعت و صنایع تهویه استفاده شود، به علت کم شدن مصرف برق در پیک ساعات مصرف، فشار کمتری به کل شبکه برق وارد شده و از خاموشی های سراسری کاسته می شود.

 

۴ . کاهش دمای آب رفت چیلر

در اکثر مواقع دمای آب رفت (خروجی) چیلر ۷ درجه سانتی گراد و دمای آب برگشت آن ۱۲ درجه است ولی در سیستم آیس بانک و چیلر دمای آب رفت سردتر (کمتر از ۷ درجه) خواهد بود و همین مسئله باعث کاهش سایز کویل دستگاه های مصرف کننده (مثل هواساز) و لوله کشی ها شده و در ضمن در پروژه هایی که نیاز است تا سرمایش به سرعت انجام شود، بهتر خواهد بود. این مورد هم از مزایا و برتری های سیستم ترکیبی چیلر و بانک یخ است.

 

۵ . کوچک تر شدن سایز پست برق

طبیعتا با کاهش ظرفیت سیستم سرمایشی، به پست برق های کوچکتری برای تامین برق نیاز خواهد بود زیرا که مصارف کل منطقه کم شده و دیگر نیازی به دستگاه های گران قیمت جهت پاسخ گویی به نیازهایی برقی نیست.

 

چرا و به چه شکل مصرف برق آن کم است؟

در بالا به صورت کلی توضیح داده شد که چگونه مصرف برق با به کارگیری سیستم ذخیره سازی یخ در طول شبانه روز (۲۴ ساعت) به طور پایدار و تقریبا ۵۰ درصد حالت ماکزیمم مورد نیاز قرار گرفته و به لطف پایین تر بودن قیمت برق در نیمه های شب و اوایل روز منجر به کاهش هزینه های مصرف برق می شود، اما این موضوع قدری در میزان هزینه های خریدار و سرمایه برقی کشور مهم است که بار دیگر آن را به طور مفصل توضیح می دهیم. اگر دقت کرده باشید، سیستم سرمایش در حالت بدون ذخیره سازی یخ فقط در ساعاتی از شبانه روز (ساعات کاری و مورد نیاز) فعال شده و در بقیه ساعات خاموش می شود ولی در حالت مجهز به ذخیره سازی یخ ، سیستم تقریبا در تمامی ساعات و با نصف توان کل کار می کند و در واقع مصرف برق در کل ساعات شبانه روز توزیع می شود. در واقع به این علت مصرف برق آن کم است که هزینه هر کیلووات ساعت مصرف برق در زمان پیک مصرف نسبت به سایر ساعات بیشتر بوده (متفاوت بودن تعرفه های مصرفی در ساعات مختلف) و به جای اینکه سیستم سرمایشی و یا آیس بانک با تمام توان در ساعات پیک مصرف کار کند، مثلا با نیمی از توان در این ساعات کار کرده و نیم دیگر توان سرمایشی توسط یخ هایی که در طول ساعات عادی (غیر پیک) ایجاد شده اند، تامین می گردد.