بافر تانک

توضیحات

بافر تانک (Buffer Tank) از جمله تجهیزاتی است که برای ذخیره سازی برودت مورد نیاز در یک سیستم تهویه مطبوع کاربرد دارد. معمولا مخازن بافر تانک به عنوان یک مخزن ذخیره تحت فشار در نظر گرفته می‌شوند و در مسیر چیلر قرار می‌گیرند. در این قسمت سعی کرده‌ایم که محصول Buffer Tank را به صورت کامل توضیح داده باشیم. از جمله کاربردها‌ی بافر تانک عبارتند از:

• کاهش دوره‌های خاموش و روشن شدن سیستم (یعنی اصطهلاک کمتر)
• ذخیره انرژی برودتی و حرارتی (تجهیزات کوچکتر و ارزانتر)
• جداسازی هیدرولیکی مدارها از یکدیگر (شبیه به کاری که لولاس هدر هیدرولیک سپراتور می‌کند.)
• هواگیری سیستم در یک قسمت

بافر تانک چیست و چه کاربردی دارد؟

Buffer Tank یک مخزن ذخیره سازی آب یا ترکیبات دیگر است که در سمت آب خنک (یا آب گرم) یک سیستم تهویه مطبوع مانند چیلر تراکمی استفاده می‌شود. مخزن بافر به عنوان ذخیره ساز انرژی سرمایشی در زمان بارهای برودتی پیک یا در شرایطی که تقاضا از ظرفیت سیستم خنک کننده بیشتر می‌شود استفاده می‌شود. همچنین به عنوان ذخیره ساز انرژی برای کمتر‌کردن تعداد دفعات خاموش یا روشن شدن سیستم نیز کاربرد دارد.

همانطور یکی دیگر از کاربری‌های بافرتانک در مواقعی است که می‌خواهیم تعداد دفعات خاموش و روشن شدن سیستم کمتر شود. این قضیه به ویژه در زمانی که سیستم دارای ظرفیت پایین‌تری باشد بیشتر حائز اهمیت است. در سیستم‌های کوچک که آب در کل سیستم کم است، آب سریعا خنک می‌شود و بعد از انتقال برودت به مصرف کننده‌ها سریعا گرم می‌شود. لذا بافرتانک آب اضافی مورد نیاز سیستم را تامین می‌کند.

بافر تانک در چه مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟

این سیستم می‌تواند سمت ثانویه یک سیستم مرسوم تراکمی یا یک سیستم خنک‌کننده آزاد باشد که شاید خنک‌سازی فقط در شب اتفاق بیفتد. مثلا در طول شب ممکن است دما پایین‌تر باشد و بتوان آب را برای طول روز خنک نگه داشت (مانند شرایط کویر). لذا برای این شرایط از Buffer Tank استفاده می‌کنیم.

یک مخزن بافر معمولاً زمانی به کار می‌رود که نیاز به بار سرمایی متغیر در طول شباه روز وجود داشته باشد. در چنین کاربردهایی از مخزن به عنوان ذخیره برای تامین بارهای سرمایشی بیشینیه یا در شرایطی که افزایش تقاضا بیش از ظرفیت سیستم خنک کننده است استفاده می‌شود.

در هنگام راه‌اندازی یک سیستم خنک کننده مانند چیلر تراکمی، مصرف انرژی و اصطهلاک کمپرسور خنک کننده را در مقایسه با عملکرد مداوم افزایش می‌یابد. یعنی خاموش و روشن شدن‌های پی در پی برای این کار مناسب نیست. لذا ما می‌توانیم با داشتن یک سیستم ذخیره تعداد خاموش و روشن‌ شدن‌ها را کاهش دهیم.

بافر تانک Buffer Tank با تامین بارهای سرمایشی مورد نیاز در زمان مصارف بسیار پایین از این امر جلوگیری می‌کند. زیرا تعداد استارت‌های دستگاه را کاهش می دهد و در نتیجه سایش و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. اگر سیستم در مدت ۱۵ دقیقه به حداکثر برودت خود برسد، این وسیله با ایجاد یک مصرف کننده مجازی باعث بالا رفتن کارکرد سیستم می‌شود.

مثلا بعد از ۳۰ دقیقه که سیستم با خنک کردن آب داخل تانک به حداکثر ظرفیت خود می‌رسد، دوباره برودت ذخیره شده می‌تواند برای سرمایش سیستم استفاده شود. این باعث می‌شود که دوباره سیستم مدت زمان بیشتری را خاموش باشد.

طراحی و انتخاب Buffer Tank چگونه صورت می‌گیرد؟

طراحی و انتخاب بافر تانک برای یک سیستم که ممکن است مصرف آن منظم نباشد صورت گیرد. معمولا این امر جهت تامین برودت سیستم در زمان اوج مصرف انجام می‌شود. ولی می‌توان از این محصول برای تامین برودت در زمانی که بار سیستم بسیار کم است هم استفاده کرد. چرا که باعث می‌شود که دفعات خاموش و روشن شدن سیستم کمتر باشد. برای اطلاعات بیشتر به مقاله مربوط به طراحی و انتخاب بافر تانک مراجعه کنید!

حجم مخزن بافر تانک چگونه محاسبه می‌شود؟

محاسبه حجم بافر تانک معمولا برای ساعاتی انجام می‌شود که سیستم در اوج مصرف خود است. لذا برای این کار باید در برخی از ساعات سیستم در حالت کارکرد پایین‌تر باشد. یعنی میزان نیاز سیستم به برودت کمتر از حالت نرمال سیستم باشد. به طور کلی برای اینکار باید ابتدا ساعاتی که سیستم در پیک مصرف است را محاسبه کنید.

سپس با توجه به ساعات پیک مصرف مقدار پیک مصرف را حساب کنید. در اینصورت با داشتن توان مصرفی و مقدار زمان مورد نیاز برای تامین این توان، می‌توان مقدار کل انرژی مورد نیاز را به دست آورد. سپس با توجه به معادله انتقال حرارت آب و رابطه عمومی انتقال حرارت با توجه به انتقال دما، مقدار جرم یا حجم مخزن بافر محاسبه می‌شود.

برای مطالعه بیشتر در این زمینه می‌توانید به مطلب طراحی و انتخاب بافر تانک مراجعه کنید!