طراحی و انتخاب بافر تانک

طراحی و انتخاب بافر تانک یکی از عملیات مهندسی است که برای پایین آوردن هزینه‌های راه‌اندازی و همچنین کمتر کردن هزینه‌های عملیاتی یک سیستم سرمایش صورت می‌گیرد. در این مقاله در مورد طراحی و انتخاب بافر تانک به صورت کامل توضیح داده‌ایم. در صورت نیاز به اطلاعات مربوط به محصول بافر تانک روی این لینک کلیک کنید!

طراحی و انتخاب بافر تانک به چه منظور صورت می‌گیرد؟

بافر تانک در سیستم‌های تهویه مطبوع برای ذخیره آب سرد (یا ماده دیگر) در مسیر قرار می‌گیرد. طراحی و انتخاب بافر تانک دلایل زیادی دارد که در این قسمت به آن‌ها اشاره کرده‌ایم. ولی دلیل اصلی انتخاب بافر تانک در سیستم‌های سرمایی ایجاد یک منبع سرد در زمانی است که تقاضای سیستم برای برودت بیشتر از توان برودتی تولیدی سیستم باشد.

بافر تانک به عنوان سیستم برودتی در زمان اوج مصرف

مهمترین و پر مصرف‌ترین انتخاب بافر تانک به دلیل تامین برودت در زمان اوج مصرف برودت سیستم است. در بسیاری از مواقع پیش می‌آید که تنها در چند ساعت جزئی سیستم به میزان بیشتری از برودت نیاز دارد. مثلا برای ۲۰ ساعت در طول شبانه روز پاسخگو است و تنها در ۴ ساعت مقدار ۲۶ تن تبرید سرمایش نیاز است. در این مواقع بافر تانک می‌تواند انتخاب مناسبی باشد.

Buffer tank به عنوان یک ذخیره ساز سرما در طول شب

یکی دیگر از مصارف بافر تانک برای زمانی است که در طول روز مقدار مصرف برودت بسیار بیشتر از طول زمان شب است. یا بخاطر کمتر کردن هزینه‌های برق و راه‌اندازی، دستگاه‌های برودتی در طول شب کارکرد بیشتری دارند. همچنین در برخی مناطق امکان استفاده از چیلر در طول روز وجود ندارد. به همین دلیل بافر تانک می‌تواند ایده مناسبی باشد.

بافر تانک به عنوان منبع استفاده در طول زمان حداقل مصرف

همچنین در برخی مواقع است که مقدار بار برودتی سیستم بسیار پایین است و شاید روشن گذاشتن سیستم برودت به ویژه سیستم برودت تراکمی انتخاب مناسبی نباشد. در اینصورت داشتن یک منبع برودت که از قبل آماده شده باشد از روشن خاموش شدن کمپرسور جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود که عمر سیستم بسیار بیشتر باشد.

نحوه طراحی و انتخاب بافر تانک چگونه انجام می‌شود؟

برای اینکه نحوه طراحی و انتخاب بافر تانک را کاملا برای شما روشن کنیم، سعی کرده‌ایم که با ذکر یک مثال این مساله را توضیح دهیم. در این مثال از یک نمودار برای تشریح مساله استفاده کرده‌ایم. فرض کنید که سیستم در حال کارکرد همانند نمودار زیر عمل کند. مثلا در ساعات بین ۱۰ تا ۱۴ بیشترین مقدار توان برودتی مصرفی را داشته باشد.

در ساعات ۱۰ تا ۱۴ مقدار مصرف سیستم ۱۵ درصد بیشتر از ساعات قبل است. یعنی مثلا اگر در یک سیستم چیلر ۱۰۰ تن تبرید پاسخگو باشد در ساعات ۱۰ تا ۱۴ یک چیلر ۱۱۵ تن تبرید پاسخگوی این سیستم است. برای همین سیستم بافر تانک را طراحی می‌کنیم. ابتدا مقدار کل برودت اضافی مورد نیاز در این سیستم را محاسبه می‌کنیم.

برای این کار مقدار برودت مورد نیاز را برای ۴ ساعت در نظر می‌گیریم. برای ۱۵ تن تبرید مورد نیاز به ازای ۱۲۰۰۰ بی تی یو بر ساعت برای هر تن تبرید، می‌توان مقدار کل انرژی برودت مورد نیاز را محاسبه کرد. ضرب توان در ساعات، کل انرژی به دست می‌اید ۷۲۰۰۰۰ BTU. برابر با 180 کیلوکالری!

با در نظر گرفتن دمای رفت و برگشت ۵ درجه سانتیگراد و در نظر گرفتن هر کیلوکالری برای هر تغییر درجه حرارت برای یک کیلوگرم آب مقدار کل ظرفیت برابر است با ۳۶ متر مکعب! این حجم برابر با یک مقدار اولیه برای محاسبات مربوط به بافر تانک برای سیستمی است که آن را مثال زدیم. با توجه به محدودیات نصب در صورتی که مقدار ظرفیت بافر تانک تغییر کند باید ظرفیت چیلر هم تغییر کند! به طور کلی هر چه ظرفیت بافر تاک بیشتر ظرفیت چیلر می‌تواند کمتر انتخاب شود.

بهینه ترین حالت انتخاب بافر تانک چیست؟

انتخاب بافر تانک می‌تواند برای مصارف مختلفی صورت پذیرد. ولی معمولا این سیستم را برای یک سیستم سرمایشی تهویه مطبوع در نظر می‌گیرند. سوالی که پیش می‌اید این است که بهینه ترین حالت انتخاب بافر تانک در چه زمانی است؟ برای این کار ابتدا باید بارهای برودتی مورد نیاز ساختمان را در ساعات مختلف محاسبه کنیم.

بعد از محاسبه بارهای برودتی ساختمان برای طراحی و انتخاب بافر تانک، در یکی از ساعات مقدار بار برودتی مورد نیاز بیشترین حد را دارد. و در یک ساعت کمترین مقدار را دارد. با در نظر گرفتن نمودار زنگوله‌ای برای ساعات مصرف می‌توان ساعاتی را که میزان انرژی کل مصرفی برابر با نصف انرژی مصرفی در طول زمان صبح است را به دست آوریم. نمودار زنگوله‌ای زیر را مشاهده کنید!

در اینصورت بهترین حالت انتخاب چیلر در این نمودار باید برای ساعت ۹ و ۱۵ دقیقه قبل از ظهر انتخاب شود. در این نمودار به عنوان یک مثال نشان داده شده است و برای ساعات مختلف برای مناطق مختلف با توجه به پارامترهای متفاوت نمودار متفاوتی را خواهیم داشت. حال می‌توان طبق بخش قبل که توضیح داده‌ایم به انتخاب بافر تانک بپردازید.

طراحی و انتخاب بافر تانک برای پایین آوردن دفعات خاموش و روشن شدن سیستم!

یکی از دلایل طراحی و انتخاب بافر تانک نه برای ذخیره انرژی برای مدت‌های مختلف بلکه برای پاین آوردن تعداد دفعات خاموش و روشن شدن سیستم است. حالتی رو فرض کنید که آب داخل سیستم کم است. در این صورت آب سریع خنک می‌شود و موتور چیلر باید خاموش شود. به دلیل اینکه اب سیستم کم است دوباره آب گرم می‌شود و موتور روشن می‌شود.

برای همین در بسیاری از سیستم‌ها به ویژه سیستم‌های کوچکتر از بافر تانک برای کمتر کردن دفعات خاموش و روشن شدن سیستم استفاده می‌کنند. برای اینکار روش‌های مختلفی در طراحی و انتخاب بافر تانک وجود دارد.

مثلا شما می‌توانید در نظر بگیرید که با فرض بار برودتی صفر دستگاه باید ۱ ساعت کار کند تا آب کل سیستم را خنک کند. در اینصورت حجم بافر تانک مناسب برای اینکه در حالت نبود بار حرارتی حداقل در یک ساعت خاموش یا روشن شود به دست خواهد آمد.

معرفی انواع چیلر

برای دیدن وبسایت شرکت روی این لینک کلیک کنید!