بخشی از مقاله
چکیده
در صنعت ایران تا قبل از اجراي طرح هدفمندي یارانه ها، در انتخاب تجهیز توجه بسیار اندکی به بررسی پارامترهاي انرژي می شد و بیشتر پارامترهاي طول عمر، کارایی، اثربخشی، هزینه نگهداري و ... مورد توجه قرار می گرفت. پس از اجراي فاز اول هدفمندي، شرکت هاي صنعتی با توجه به افزایش هزینه ها - مخصوصا در بحث گاز - به بررسی مصرف کننده هاي عمده انرژي و راهکار هاي کاهش و کنترل مصرف پرداختند. تحلیل بار سرمایی زیر 15درجه - بارسرمایی تولید شده در چیلرها و انواع هواسازها - می تواند کمک شایانی در شناسایی پتانسیل هاي کاهش مصرف انرژي داشته باشد. لازم به ذکر است که هم کانون در اکثر پروژه هاي بهینه سازي مصرف انرژي، مصارف حرارتی شرکت ها در کانون توجه می باشد و ما در این پروژه، اهمیت فعالیت در بهبود مصرف انرژي در بخش تاسیسات برودتی را نشان می دهیم.
در این مقاله ابتدا کلیه مبدل هاي موجود در شبکه بار برودتی سایت آنالیز شده و مصرف و کارایی آن ها ارزیابی گردید.
در ادامه به تحلیل تامین کننده هاي بار برودتی سایت - اجکتورها و چیلر جذبی - می پردازیم و در نهایت با بررسی فاکتورهاي مصرف انرژي، راهکارهاي لازم جهت بهبود وضعیت مصرف انرژي در این بخش ارائه گردید.
-1 مقدمه
در صنعت ایران تا قبل از اجراي طرح هدفمندي یارانه ها، در انتخاب تجهیز توجه بسیار اندکی به بررسی پارامترهاي انرژي می شد و بیشتر پارامترهاي طول عمر، کارایی، اثربخشی، هزینه نگهداري و ... مورد توجه قرار می گرفت. پس از اجراي فاز اول هدفمندي ها شرکت هاي صنعتی با توجه به افزایش هزینه ها - مخصوصا در بحث گاز - به بررسی مصرف کننده هاي عمده انرژي و راهکار هاي کاهش و کنترل مصرف پرداختند.
این امر با توجه به گمانه زنی هاي اجراي فاز دوم و نیز الزام قانون پنجم توسعه مبنی بر عرضه گاز به واحد هاي صنعتی و ساختمان هاي خاص - تجاري ، عمومی و مسکونی هاي بزرگ - با %75 قیمت جهانی رسیدن به قیمت 2300 تا 2700 ریال به ازاي مترمکعب مصرف گاز در مدت کمتر از یکسال آینده امري حتمی و قطعی می باشد.
این افزایش هزینه گاز به مراتب با افزایش هزینه برق نیز همراه خواهد بود چرا که 80درصد سوخت نیروگاه هاي ایران که اتفاقا نیروگاه هاي با عمر بالا و راندمان پایین - متوسط 18,5 درصد - می باشند. نظر به این امر هم اکنون اغلب شرکت هاي مشاور انرژي توجیه پذیري طرح هاي خود را مبتنی بر هزینه گاز 2300ریال در نظر می گیرند و شرکت هاي صنعتی با در نظر گرفتن این عدد برنامه ریزي هاي میان مدت خود را تنظیم می کنند.
یکی از تجهیزاتی که با تغییر فاکتور هاي مالی توجیه پذیري آنها بایستی مجددا محاسبه و برآورد گردد، انواع سیستم هاي تبرید می باشد. چرا که در گذشته با توجیهاتی هم چون استفاده بخار مرده! در چیلر هاي جذبی و در نظر گرفتن هزینه صفر براي مصرف انرژي انتخاب هایی صورت گرفته که هم اکنون منجر به تحمیل هزینه هاي گزاف به کارخانجات صنعتی شده است. نظر به اهمیت این موضوع و با توجه به قرار گرفتن در فصول گرم سال - که امکان محاسبات و تست هاي عملی وجود دارد - موضوع این گزارش را تحلیل مصارف انرژي بار سرمایی قرار دادیم. در ادامه به معرفی انواع سیستم هاي تبرید صنعتی موجود در کارخانه می پردازیم.
-2 اثر تبرید و ضریب عملکرد
مقدار حرارتی که واحد جرم مبرد از فضاي سرد شونده جذب می کند اثر تبرید نامیده می شود. لاًمث وقتی که یک کیلوگرم یخ ذوب می شود335 کیلو ژول حرارت جذب می کند، که اثر تبرید آن می باشد. معادل بار » تن تبرید « یکی از متداول ترین واحدهاي ظرفیت دمایی یک سیستم تبرید برودتی است که هنگام ذوب یخ صفر درجه به جرم یک تن تبدیل آن به آب صفر درجه، در مدت 24 ساعت ایجاد می گردد. بدین ترتیب می توان گفت که یک تنتبریدتقریباً معادل است با:
ضریب عملکرد سیکل تبرید - بحقحه - نمایشی از راندمان بوده و به صورت نسبت حرارت جذب شده از فضاي سرد شونده به انرژي حرارتی معادل داده شده به کمپرسور در چرخه تبرید تراکمی بیان می شود. در واقع بیانگر نسبت سرماي ایجاد شده به انرژي لازم براي ایجاد این سرما می باشد.
-3 چرخه هاي تبرید
هنگامی که مبرد در سیستمی می چرخد از تعدادي تغییر حالت یا شرایط عبور می کندکه هر یک را تحول می نامند. مبرد از یک حالت اولیه شروع می نماید و پس از عبور از یکسري تحولات که سیکل نامیده می شودمجدداً به حالت اولیه برمی گردد.
جهت ایجاد برودت چرخه هاي گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند از جمله مهمترین آنها می توان چرخه تبرید تراکمی، چرخه تبرید جذبی و چرخه تبرید ترموالکتریک را نام برد . تبرید ترموالکتریک کاربرد زیادي نداردو از توضیح آن صرف نظر می شود.
سیکل تبرید تراکمی بخار شماتیک یک چرخه ایده آل تبرید تراکمی بخار در شکل 1 نشان داده شده است. این چرخه شامل چهار فرایند زیر است:
- 1 جذب حرارت در فشار ثابت در اواپراتور
- 2 تراکم ایزنتروپیک در کمپرسور
- 3 دفع حرارت در فشار ثابت در کندانسور
- 4 خفقان در یک وسیله انبساط دیاگرامT-S این فرایندها نشان داده شده اند.
شکل -1 دیاگرام و چرخه ساده سیکل تبرید
در یک چرخه ایده آل تبرید تراکمی بخار، مبرد در حالت 1به صورت بخار اشباع وارد کمپرسور می شود و به صورت ایزنتروپیک به فشار کندانسور تراکم می یابد. دماي مبرد طی این فرآیند تراکمی آنتروپی ثابت به حد کافی بالاتر از دماي محیط اطراف افزایش می یابد . مبرد سپس به صورت بخار سوپرهیت در حالت 2وارد کندانسور می شود و در نتیجه دادن حرارت به محیط اطراف به صورت مایع اشباع در حالت 3، آن را ترك می کند. مبرد به صورت مایع اشباع در حالت 3 با عبور از یک شیر انبساط یا لوله مویین، به فشار اواپراتور خفقان می یابد. دماي مبرد طی این فرایند به زیر دماي فضاي سرد شونده افت می کند.مبرد در حالت 4 به صورت یک مخلوط اشباع با کیفیت پایین وارد اواپراتور می شود وبا جذب حرارت از فضاي سرد شده کاملاً تبخیر می شود مبرد اواپراتور را به صورت بخار اشباع ترك می کند.
-4 وضعیت موجود تجهیزات تولید کننده بار سرمایی
در شرکت 1قخ در کل سه نوع تجهیزات جهت تولید بار سرمایی وجود دارد:
-1 چیلر و انجکتورهاي مورد استفاده در سایت
-2 سیستم هاي تبرید تراکمی مورد استفاده در بخش هاي اداري و مسجد
-3 کولرهاي آبی و گازي چیلر جذبی مورد استفاده در سایت چیلر ساخت شرکت ساري پویا می باشد و پارامترهاي کاري آن در جدول 1 قابل مشاهده است.
جدول -1 پارامتر ترمودینامیکی چیلر جذبی
