محدودۀ انتخاب درجه حرارت رفت آب سردکننده بسیار باریک است زیرا این درجه حرارت باید به حد کافی باشد تا رطوبت گیری مناسب میسّر گردد و در عین حال باید به حد کافی زیاد باشد تا از یخ زدن چیلر جلوگیری شود. با انتخاب صحیح مقدار هوا و سطح انتقال حرارت در واحد مصرف کننده، می توان مقدار آب در گردش را کاهش داد. اگر ازدیاد درجه حرارت در مصرف کننده را در عوض 8 درجه فارنهایت برابر با 12 درجه فارنهایت درنظر بگیریم، مقدار آب در گردش و توان مصرفی پمپ یک سوم کاهش خواهد یافت و بازدۀ چیلر افزایش می یابد.
اقتصادی ترین طرح آن است که محاسبات بر مبنای حداقل مقدار گذر جریان مورد نیاز مصرف کنندگان انجام شود. برای مثال، اگر یک مصرف کننده را می توان برای 18 درجه فارنهایت دما، دیگری را برای 14 درجه فارنهایت ازدیاد دما و سایرین را برای 12 درجه فارنهایت ازدیاد دما طراحی کرد، برای هر مصرف کننده از بیشترین ازدیاد دمای مجاز استفاده کنید و طراحی سیستم را بر مبنای کمترین ازدیاد دما انجام ندهید.
نوع سیستم کنترل انتخابی
نوع سیستم کنترل انتخابی نیز بر مقدار گذر جریان مؤثر است. در سیستم هایی که دارای چند مصرف کننده است، اگر مصرف کنندگان در سمت های مختلف ساختمان قرار دارند و یا اگر از شیر دوراهه برای کنترل جریان آنها استفاده می شود، می توان در مورد گذر جریان از ضریب همزمانی استفاده کرد و سپس قطر خطوط اصلی لوله کشی و ظرفیت پمپ ها را بر مبنای مقدار جریان اصلاح شده تعیین کرد. اگر کنترل ظرفیت به وسیلۀ شیر سه راهه یا در سمت هوا (مثلا با دمپرهای روبرو یا کنارگذر) انجام می شود، استفاده از ضریب همزمانی در طراحی لوله کشی سیستم های آبی و انتخاب پمپ ها مجاز نیست ولی می توان در انتخاب چیلر از آن استفاده کرد.
از اصلی ترین ملاحظات در طراحی سیستم آب سردکننده ، کنترل مناسب تولید برودت در هنگام بارهای ناقص است.
محدودیت های موجود در انتخاب درجه حرارت ها عبارتند از :
1 . درجه حرارت انجماد آب یعنی 32 درجه فارنهایت
2 . اقتصادی ترین سیستم برودتی در تولید آب سرد کننده
3 . درجه حرارت نقطۀ شبنم هوا در شرایط آسایش داخل فضای تهویه شده (در 75 درجه فارنهایت و 50 درصد رطوبت نسبی ، نقطه شبنم 55 درجه فارنهایت است).
این پارامتر موجب شده است که در اکثر طراحی ها، درجه حرارت رفت آب سردکننده را 44تا 45 درجه فارنهایت و درجه حرارت برگشت آن را 55 تا 64 درجه فارنهایت درنظر بگیرند.
از نظر تاریخی، در اکثر سیستم های آب سردکننده از شیرهای کنترلی سه راهه استفاده شده است تا گذر جریان عبوری از چیلر ثابت بماند. در عین حال، همزمان با بزرگتر شدن سیستم که طراح را مجبور می کند برای اطمینان از تامین حداقل نیازها در تمام اوقات و کنترل پذیر بودن سیستم و رعایت جنبه های اقتصادی از چند چیلر استفاده نماید، تمایل به استفاده از شیرهای دوراهه و پمپ برای مدار چیلرها روبه افزایش بوده است.
نمونه ای از سیستم های کوچک آب سردکننده که در آن دو چیلر به صورت موازی قرار دارند و کنترل بارها توسط شیر سه راهه انجام می شود در شکل زیر نشان داده شده است.
دقت کنید که مقدار گذر جریان اساسا ثابت است. طبق معادلۀ موازنۀ انرژی در می یابیم که وقتی مقدار گذر جریان ثابت بماند ولی مقدار بار نصف شود، افت درجه حرارت آب نیز نصف خواهد شد. در این مقدار بار، اگر یک چیلر خاموش شود، آب برگشتی عبورکننده از درون چیلر خاموش با آب رفت چیلر دیگر مخلوط خواهد شد. این اختلاط موجب افزایش درجه حرارت رفت آب و بهم خوردن کنترل می شود، مگر اینکه طراح قبلا چنین حالتی را پیش بینی کرده باشد.
یک نمونه از سیستم های بزرگ ایجاد آب سرد با استفاده از چند چیلر و پمپ های مرکب اولیه – ثانویه :
این سیستم از نوع جریان متغیر است و اساسا درجه حرارت رفت را ثابت نگه می دارد. استفاده از چند چیلر به جای یک چیلر، پایدارتر بودن شیرهای دوراهه، و امکان افزودن سیستم ذخیرۀ آب سردکننده (با هزینۀ اندک) از مزایای دیگر چنین سیستمی است.
اگر لولۀ مشترک نشان داده شده در شکل بالا جابه جا شود، طرح متفاوتی به دست می آید. چنانچه مقدار بار کاهش یابد و موقعیت لولۀ مشترک مطابق شکل باشد، چیلرها از چپ به راست بدون بار خواهند شد. وقتی لولۀ مشترک در موقعیت نشان داده شده با خط چین قرار داشته باشد، همزمان با کاهش مقدار بار سیستم، ظرفیت تمام چیلرها (متناسب با ظرفیتشان9 کاهش خواهد یافت (یعنی با درصد مساوی).
منبع : کتاب تاسیسات ساختمان – مهندس کاشانی حصار
مطالعه بیشتر ⇓