بهینه سازی سرمایشی

راهکارهای بهینه سازی مصرف انرژی سامانه های سرمایشی ساختمان
:: کولرهای آبی
این سیستم که تنها برای مناطق گرم و خشک مناسب است، از گرمای نهان تبخیر آب برای سرماسازی استفاده می کند باعث افزایش رطوبت محیط می‌گردد و بازدهی بالایی هم ندارند، ولی به علت در دسترس بودن، نصب آسان و هزینه پائین تر مورد استفاده قرار می گیرد. رعایت نکات زیر در استفاده بهتر از کولرهای آبی موثر می باشد:

*برای جلوگیری از بالا رفتن دمای هوای سرد قبل از ورود به ساختمان و در نتیجه اتلاف انرژی، کانال‎کشی کولر باید از کوتاه‎ترین مسیر انجام شود.
*برای اطمینان از استفاده از کولر آبی در بالاترین بازده آن، حتی‎الامکان هر ساله نسبت به تعویض پوشال‎های کولر باید اقدام شود.
*استفاده بی‎مورد و یا همزمان از وسایل خانگی گرمازا مانند لامپ های پرمصرف، اجاق گاز و … باعث افزایش گرمای محل کار و سکونت می‎شود و نیاز به استفاده از کولر را افزایش می‎دهد.
* باید توجه داشت که ضروری است از سیستم سرمایش موضعی استفاده گردد. به این معنی که تنها به اتاق‎هایی که مورد استفاده قرار می‎گیرد، هوای سرد را منتقل کنیم . به این منظور می‎توان دریچه‎های ورودی هوا به سایر اتاق‎ها را مسدود کرد.
*تا حد امکان باید از روشن نگه داشتن مداوم کولر در طول روز پرهیز شود . بهتر است سعی شود از دور آهسته کولر استفاده کرد تا فشار کمتری بر دستگاه تحمیل شود.
*هنگام خرید، دستگاهی انتخاب شود که دارای علامت استاندارد و برچسب انرژی باشد و با توجه به درجه برچسب انرژی، کولری با بالاترین درجه کارایی و بازدهی انتخاب شود.
:: کولرهای گازی
کولر گازی در صنعت تهویه و تبرید از جایگاه خاصی برخوردار است، زیرا به سرعت از گرمای محیط می‌کاهد و برخلاف کولرهای آبی ، رطوبت را افزایش نمی دهد. از این جهت برای محیط های شرجی مناسب است. کولرهای گازی معمولا در دو مدل ساخته می شوند:
1- کولرهای یک تکه یا پنجره‌ای
2- کولرهای دو تکه (اسپلیت)
هر چند که کولر گازی از مقبولیت نسبتا خوبی در مناطق شرجی برخوردار است،‌ اما متاسفانه از مصرف انرژی بالایی برخوردارند و استفاده از سیستمهایی مانند چیلر جذبی خانگی با توجه به مصرف کم انرژی بسیار مناسب تر می باشد. با وجود آنکه استفاده از کولرهای گازی با توجه به مصرف انرژی الکتریکی توصیه نمی شود اما رعایت نکات زیر به هنگام استفاده از کولرهای گازی باعث کاهش مصرف انرژی آنها خواهد شد:
*ظرفیت برودتی کولرها باید متناسب با فضای مورد استفاده و شرایط آب و هوایی محل (از لحاظ دما و رطوبت) انتخاب شود .
*از آنجا که کولرهای گازی از جمله پرمصرف‎ترین وسایل خانگی هستند. بنابراین در صورتی که ضرورتی به استفاده از این نوع کولرها وجود نداشته باشد، از آنها استفاده نشود. در صورت ضروری بودن استفاده از این نوع کولرها ، حتی الامقدور در ساعات پیک مصرف برق (از نیم ساعت قبل از اذان مغرب تا 5/2 ساعت بعد از آن) که مصرف انرژی الکتریکی در شبکه برق کشور به حداکثر می‎رسد، استفاده نشود.
*کولرهای گازی معمولاً دارای درجة تنظیم دما (ترموستات) هستند. تنظیم دما بر روی دمای آسایش( 18 تا 22 درجة سانتیگراد) باعث می‎شود تا هنگام رسیدن دمای اتاق به دمای آسایش، کولر به طور خودکار خاموش شود و انرژی کمتری مصرف کند.
*برای جلوگیری از خروج سرما، ضروری است اطراف پنجره‎ها و درها با نوارهای درزگیری عایق‎بندی شود.
*نصب کندانسورهای کولرگازی در سایه، باعث جلوگیری از اتلاف میزان قابل توجهی از انرژی مصرفی خواهد شد.
*بهتر است کولر گازی، در مسیر باد نصب شود، زیرا این کار به علت کاهش فشار بر کولر باعث افزایش بازدهی آن و کاهش مصرف انرژی می‎شود.
*استفاده بی‎مورد و یا همزمان از وسایل خانگی گرمازا مانند لامپ های پرمصرف و اجاق گاز و … باعث افزایش گرمای محل کار و سکونت می‎شود و نیاز به استفاده از کولر را افزایش می‎دهد.
:: چیلرهای جذبی
چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی از جمله تجهیزات بسیار مهم در سرمایش به شمار می روند. چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند. در سیستمهای جذبی غالبا از آب به عنوان مبرد استفاده می شود. گرمای مورد نیاز برای کارکرد این چیلرها به طور مستقیم از گاز طبیعی یا گازوئیل تامین می‌گردد. استفاده از چیلرهای جذبی برای تامین سرمایش ساختمانهای مسکونی بسیار مناسب تر از چیلرهای تراکمی است. مهمترین مزایای چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی عبارتند از :
1. صرفه جویی در مصرف انرژی : از آنجا که حرارت ناشی از سوختن گازوئیل یا گاز طبیعی به عنوان نیروی محرک دستگاههای جذبی بکار برده می شود و این دستگاه بر خلاف چیلر تراکمی فاقد کمپرسور می باشد، میزان برق مصرفی دستگاه بطور قابل توجهی کاهش می یابد.
2. کاسته شدن صدا و ارتعاشات : به دلیل عدم نیاز به تراکم گاز در چیلرهای جذبی و لذا بی نیازی از کمپرسور، ارتعاشات و صدای به مراتب کمتری ایجاد می شود.
3. حذف مخاطرات زیست محیطی ناشی از مبردهای مضر : چیلرهای جذبی بر خلاف چیلرهای تراکمی از هیچگونه ماده CFC یا HCFC که موجب تخریب لایه ازن می شوند،‌ استفاده نمی کنند. لذا برای محیط زیست خطری ایجاد نخواهند کرد.
4. از دیدگاه اقتصادی مقرون به صرفه بودن: چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی، هزینه های کارکردی را کاهش می دهند. اگر قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم ظرفیت به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش هزینه های انرژی به عنوان بازگشت سرمایه در نظر گرفته شود،‌ می توان با قاطعیت گفت که دوره بازگشت سرمایه چیلرهای جذبی در مقایسه با چیلرهای ترکمی کوتاهتر یا به عبارتی نرخ بازگشت سرمایه شان بالاتر خواهد بود لذا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر خواهد بود.
5. بازدهی ثابت در تمام مدت عملکرد :کمپرسور و تجهیزات مکانیکی بکار رفته در چیلرهای تراکمی از استهلاک بالایی برخوردارند و همین موضوع باعث کاهش بازدهی چیلر تراکمی پس از گذشت زمان خواهد شد. تنها تجهیز مکانیکی بکار رفته در چیلر جذبی پمپ هیدرولیک است که کارایی آن در هر شرایطی تضمین شده است.
6. تنوع شرایط کارکرد :چیلرهای جذبی قادرند در شرایط آب و هوایی گوناگون نیازهای حرارتی و برودتی را برآورده کنند. همچنین به دلیل اینکه قسمت کندانسور این دستگاه با هوای محیط خنک می شود، رطوبت هوا هیچ تاثیری بر روی عملکرد دستگاه ندارد. در هنگام طراحی برج خنک کننده چیلرهای تراکمی، حتما باید رطوبت هوا نیز در محاسبات لحاظ گردد که این نشان دهنده محدودیت این سیستم است.
7. هزینه کارکرد، نگهداری و تعمیرات پایین : چیلرهای تراکمی به دلیل استفاده از کمپرسور و برج خنک کننده یا کندانسور هوایی از هزینه های نگهداری و تعمیرات نسبتا بالایی برخوردارند. در حالیکه چیلرهای جذبی به دلیل استفاده از تجهیزات مکانیکی ساده، به مراتب ساده تر و ارزان تر نگهداری و تعمیر می شوند
اما داکت اسپلیت و بهینه سازی مصرف انرژی:
داکت اسپیلت ( اسپیلت خانگی ):
یکی از رایجترین سیستم های تهویه مطبوع در سطح جهان است ، این سیستم همانند اسپیلت دیواری از یک واحد داخلی (هواساز) و یک واحد خارجی (کندانسور) تشکیل شده است که توسط لوله های مسی به یکدیگر متصل می گردند .
استفاده از هوای برگشت جهت بالا بردن راندمان کاری دستگاه و مصرف سوخت کمتر و همچنین هوای تازه جهت نیاز مبرم هر واحد آپارتمانی که چه در تابستان و چه در زمستان اکسیژن کافی جهت سلامت جسمی افراد را تأمین نماید که این مطلب از مزایای دیگر این سیستم می باشد .
نحوه ی تهویه مطبوع سیستم :
سرمایش و گرمایش در این سیستم توسط هواساز با مکش هوای داخلی انجام می پذیرد .
عملکرد دستگاه داکت اسپیلت در حالت سرمایش دقیقاً مشابه سیستم های اسپیلت یا همان کولر های گازی می باشد .
به این معنی که این دستگاه جهت تولید سرما با استفاده از سیکل تبرید گاز مبرد را با عبور از اجزا سیکل مانند کمپرسور ، کندانسور ، شیر انبساط و اواپراتور و تغییر فاز مبرد هوای عبوری از روی کویل اواپراتور را سرد کرده و آنرا به تهویه شونده تحویل می دهد .
بدیهی است که در این حالت منبع انرژی دستگاه برق می باشد . در حالت گرمایش دستگاه به کمک کویل تعبیه شده در دستگاه و جریان آب گرم عبوری از داخل کویل هوای عبوری از روی کویل را گرم کرده و آن را به فضای تهویه شونده تحویل می دهد . در این حالت آب گرم عبوری از کویل توسط پکیج یا موتورخانه تأمین شده و منبع انرژی دستگاه گاز می باشد .
در این حالت دستگاه مشابه فن کویل عمل می کند . مشخصات: دارای کوئل آبگرم فابریک جهت تأمین گرمایش ، امکان مجهز شدن به شیر برقی سه راه الکترونیکی با قابلیت فرمان پذیری از ترموستات ، ترموستات جهت تنظیم دلخواه دمای محیط ، کمپرسور پرقدرت کوپلند مجهز بودن به سیستم فوق کم صدا super silent .
مزایای استفاده از سیستم داکت اسپیلت در مقایسه با سایر سیستم های تهویه :
1- استقلال کامل سیستم مطبوع در مقایسه با سیستم های مرکزی بالاتر بودن راندمان گرمایشی در مقایسه با رادیاتور و گرمایش از کف تقلیل حجم لوله کشی مسی در مقایسه با سیستم اسپیلت و همچنین کاهش حجم لوله کشی آب گرم در مقایسه با رادیاتور ، گرمایش از کف ، چیلر و مینی چیلر .
2- کوچکتر شدن داکت تأسیسات در ساختمان، استفاده از کانال کشی افقی زیر سقف در مقایسه با کولر آبی.
3- کوچکتر شدن کانال های توزیع هوا نسبت به سیستم کولر آبی به دلیل کیفیت مطلوب تر هوای تولید شده و حجم هوای کمتر .
4- قیمت تمام شده سیستم داکت اسپلیت با کویل آب گرم تقریباً یک دوم هزینه تمام شده سیستم های چیلر و مینی چیلر می باشد . برخی از تفاوت های داکت اسپلیت های موجود در بازار : در نمونه های موجود در بازار کنترل بازه حرارتی حالت گرمایش فقط با توجه به دور فن دستگاه قابل کنترل می باشد . اما در بعضی دستگاه های داکت اسپلیت علاوه بر وجود کنترل دور فن در
5- سرعت ، به دلیل اضافه شدن شیر سه راهی الکترونیکی در مسیر آب گرم می توان دبی جریان آب ورودی به کویل را نیز کنترل نمود در این حالت علاوه بر مدیریت بهتر بر حالت گرمایشی در مصرف انرژی نیز صرفه جویی می‌گردد .
در دستگاه های داکت اسپلیت به دلیل استفاده از جدا کننده روغن قابلیت لوله کشی بین یونیت داخلی و خارجی تا اختلاف ارتفاع 15 متر مقدور می باشد . در حالی که در اغلب دستگاه های موجود در بازار جهت رفع این مشکل از تله روغن استفاده می‌گردد که علاوه بر بازده کمتر در دراز مدت کارایی خود را از دست داده و نهایتاً منجر به بروز مشکل در کمپرسور و سوختن آن می‌گردد . امکان تولید سرمایش در دمای بیرونی 8 درجه سانتی گراد به بالا استفاده از فین های آنتی اکسیدان جهت جلوگیری از خوردگی و پوسیدگی کابینت گالوانیزه با پوشش پلی است کم صدا و کم مصرف دسترسی آسان به فیلتر هوای قابل شستشو از پایین دسترسی به دمنده و موتور بدون نیاز به جدا کردن کامل قطعات برای تعمیرات دارا بودن کوچکترین ابعاد یونیت داخلی در مقایسه با سایر دستگاه ها از این نقطه نظر دستگاه داکت اسپلیت بیشترین سازگاری را با معماری و طراحی فضای داخلی فضای مورد استفاده می کند .
معایب استفاده از داکت اسپلیت

1.کنترل زوم ندارد، هنگامی که دستگاه داخل آپارتمان روشن می‌شود تمام فضا اعم از سالن و اتاق های خواب هم دما میشوند.با وجود ترموستاتی که در بزرگترین فضا قرار گرفته است دمای هوا اندازه گیری می‌شود و این از بزرگترین معایب سیستم داکت اسپلیت است.
2.در مقایسه با مینی چیلر یا چیلر مصرف برق آن تا حدودی بالاتر می باشد ولی نسبت به اسپلیت دیواری مصرف برق آن کمتر می باشد.
3.در اکثر داکت اسپلیت ها صدای دستگاه آزار دهنده می باشد . (برای این عیب راه حل مهندسی پیشنهاد خواهد شد)
در انتخاب دستگاه داکت اسپلیت دو فاکتور بسیار مهم وجو دارد:
1.انتخاب دستگاه
2.اجرای درست و اصولی
برای بهره مندی ازبالاترین کارایی سیستم داکت باید اجرای کانال کشی و لوله مسی توسط افراد مجرب انجام شود. به راحتی میتوان گفت 50 درصد کارایی دستگاه وابسته به اجرای اصولی دستگاه است.
از معایب دستگاه داکت اسپلیت می توان به خیزش باد کم و انتقال صدا در همه ی برند های موجود در بازار اشاره کرد که متأسفانه به دلیل چشم پوشی شرکت ها از این مسأله به آن توجهی نمی‌شود البته این به این معنا نیست که این دستگاه کارایی مناسبی ندارد بلکه مقصود این است که در فضا های Out Door بدون دیوار و سالنی استفاده از آن توصیه نمی‌شود ، همچنین به دلیل اشغال فضای زیاد در ساختمان های مسکونی مشکلاتی را ایجاد می کند . در فضا های بزرگ نیز داکت اسپلیت کاربرد چندانی ندارد ، زیرا برای فضا هایی که نیاز به تناژ تبرید بالا دارند ، داکت اسپلیت طراحی نشده است هر چند متأسفانه گاهی شنیده می‌شود که برخی ، داکت اسپلیت را بیش از ظرفیت واقعی می فروشند .
اما عیب شماره 3 و راه حل پیشنهادی
راه حل صدای داکت اسپلیت:
آیا حذف صدای ناشی از نوسان الکترو فن ها و داکت اسپلیت ها میسر می باشد ؟ امروزه داکت اسپلیت ها به عنوان یکی از رایج ترین سیستم های تهویه آپارتمانی به شمار می آیند که به علت فوائد و مزایای مختلف، آن‌ها را در بسیاری از پروژه های ساختمانی مورد استفاده قرار می دهند. از جمله مزایای استفاده از انواع داکت اسپلیتها در پروژه ها ،مجزا نمودن هزینه های مصرف انرژی از شارژ عمومی ساختمان است که منجر به مدیریت مستقیم مصرف کننده و إشراف آن بر میزان استفاده و نحوه ی استفاده در زمان معین می باشدکه ازنتایج آن میتواند بهینه سازی مصرف انرژی باشد . امّا با وجود این فائده و دیگر فوائد استفاده از سیستم های تهویه آپارتمانی، متأسفانه یک معضل و عیبی که در اینگونه سیستم ها در ایران وجود دارد صدای مزاحم ناشی از الکتروموتور فن داکت ها است که به دلیل تعبیۀ آن درسقف کاذب آپارتمان ها یا مانند آن و یا جایی نزدیک به اتاقها مانند بالکن که در بسیاری از موارد باعث سلب آسایش وآرامش وحتی آزار دهنده است و ظاهراً گریزی از آن نیست. هرچند اقداماتی برای رفع این مشکل شده است ولی هنوز بطور کامل رفع نشده چرا که عمدتاً کارفرمایان به علل متعدد از قبیل عدم تصمیم گیری اولیه ، کمبود جا ، اختلاف سلیقه، عدم آشنایی با جزئیات فنی داکت اسپلیت ها ، محلِ تعبیه و کارگزاری داکت اسپلیت ها را در داخل آپارتمان پیش بینی می کنند که نتیجۀ آن مشکلاتی است که بعد ها مصرف کننده با آن مواجه می‌شود . این سیستم ها در آمریکا و اروپا نیز رایج است امّا محل کارگذاری آن در مکانی خارج از محل آپارتمان است و قاعدتاً مشکلات موجود در ایران را به همراه ندارد . به کمک فن آوری نوین دیجیتال را حل آسانی برای رفع این مشکل وجود دارد که باعث افزایش راندمان وسطح کیفی و همچنین ارتقاء درمدیریت مصرف انرژی و افزایش عمر الکترو موتورفن می‌شود . شرکت هایی تولیدکننده و وارد کنندۀ داکت اسپلیت ها و مصرف کنندگان محترم این سیستم ها می توانند برای تکمیل مزایای سیستم های داکتی و کم شدن معایب آن‌ها از این را حل استفاده نمایند تا از صدای مزاحم و آزار دهنده فن که به ویژه در دور پایین و در فصل زمستان که مصرف کنندگان بیشتر با آن مواجه هستند رهایی یابند و با آسایش و آرامش موفق به گرمایش و سرمایش و تهویه مطبوع محیط زندگی خود شوند جایی را که نامش مسکن است و بایست باعث سکون و آرامش گردد .