راه حلی برای صرفه جویی انرژی در تهویه مطبوع

با شرایط حاکم بر جهان و شرایط محیط زیست امروزه صرفه جویی در مصرف انرژی و بهینه مصرف کردن ضرورتی اجتناب ناپذیر است. به عبارتی یک باید است نه انتخاب.

اگر با ضریب و شتاب فعلی اقدام به مصرف انرژی های فسیلی و مواد معدنی نمائیم؛ نفت و گاز بیشتر از ۵۰ سال دوام نخواهد داشت، ذغال سنگ تا حداکثر ۱۰۰ سال تمام خواهد شد و مواد معدنی، مس، آلومینیوم ، روی و قلع تا ۲۰ سال دیگر به اتمام خواهد رسید.

به دلیل تجدیدناپذیر بودن این منابع برای دوام و استفاده طولانی تر راهی جز صرفه جویی و ذخیره ی بخشی از این منابع برای آیندگان نیست.

پیامد مصرف بی رویه از این منابع علاوه بر اتمام سریع، آلودگی زیاد محیط زیست را نیز در پی خواهد داشت که برای سلامت نسل بشر تهدید جدی خواهد بود و از طرفی به خاطر ایجاد گازهای گلخانه ای حاصل از مصرف بی رویه سوخت های فسیلی تغییرات دمایی و آب و هوایی ایجاد شده نیز تهدید دیگری است که با آن مواجه خواهیم بود.  با توجه به موارد ذکر شده راهی جز صرفه جویی، مصرف بهینه و جایگزین کردن منابع انرژی تجدیدپذیر با انرژی های فسیلی وجود ندارد.

برای گذر از این بحران باید آموزش و نهادینه کردن صرفه جویی از کوچکترین واحد جامعه یعنی فرد، در خانه و خانواده شروع شود و به صورت گسترده در جهان اجرائی گردد.

تهویه مطبوع مخصوصاً تهویه مطبوع مرکزی در ساختمان های مسکونی ، اداری و تجاری که ۶۰% مصرف انرژی ساختمان را به خود اختصاص می دهد از جمله مسائل چالشی برای صنعت تهویه مطبوع و سرمایش به حساب می آید که باید در جهت کنترل و کاهش مصرف و صرفه جویی واقعی انرژی آن راهی یافت.

شرکت تهویه نیا به عنوان نماینده رسمی شرکت گری در ایران که همواره در جهت راه های کاهش مصرف انرژی در سیستم تهویه مطبوع بوده است اخیراً به کمک شرکت گری موفق به ارائه اولین چیلر سانتریفیوژ DC اینورتر با ضریب عملکرد بالا و امکان کارکردن، با صفحات خورشیدی PV با تکنیک اتصال مستقیم (Direct driven’s) گردیده است که امروزه به عنوان راه حلی برای صرفه جویی انرژی تهویه مطبوع مرکزی با استفاده از انرژی تجدید پذیر و پاک خورشید و مدیریت هوشمند چیلر مطرح است.

از این روش یعنی اتصال مستقیم صفحات خورشیدی به چیلرهای DC اینورتر و همچنین سیستم های GMV5 (دستگاه سرمایش مرکزی از نوع VRF گری) می توان در ساختمان ها بهره برد.

برای به کار گیری صفحات PV با چیلر سانتریفیوژ و سیستم های VRF از ۵ تکنولوژی پیشرفته استفاده شده است.

پنج تکنولوژی اصلی به کار رفته در این سیستم عبارت است از:

۱-Direct ,Driven, Tech: تکنولوژی راه اندازی چیلر و GMV5 مستقیماً توسط و لتاژ DC صفحات خورشیدی

در این روش به لحاظ کاهش تجهیزات تبدیل کننده DC به AC هم در هزینه های تجهیزات،  هم فضای نصب و هم ۶ تا ۸ درصد انرژی مصرفی به خاطر عدم تلفات انرژی در مبدل ها صرفه جویی خواهد شد.

۲-MPPT-Tech: تکنیک تشخیص بالاترین نقطه در ولتاژ تولیدی PV

در این روش استابلیزر حذف می شود و استفاده از برق PV  در الویت اول قرار میگیرد و از حداکثر برق تولید شده (۹۹ %) آن استفاده می شود.

۳-PAWM-Tech: تکنیک تقویت پالس و مدولاسیون دامنه .

الف: این روش باعث عکس العمل سریع به تغییرات ولتاژ PV می شود که نتیجه آن ایجاد نیروی لازم برای کار کمپرسور چیلر و GMV5  می باشد.

ب: تشخیص و کنترل و تطبیق اتوماتیک کمپرسور با شرایط کار

ج: تضمین کار چیلر و GMV5  بصورت ثابت و پیوسته و قابل اطمینان

۴-Power integrated management –Tech : تکنیک مدیریت یکپارچه قدرت

الف: مدیریت هوشمند قدرت (نیروی محرکه)

ب: آنالیز رابطه بین بار AC چیلر و تابش خورشید و تنظیم و کنترل فعالیت اصلی دستگاه به صورت اتوماتیک

ج: اصلاح درصد مصرف انرژی خورشیدی (PV)

۵-Ternary communication –Tech : تکنیک ارتباط و مدیریت سه بخش اصلی

ارتباط سه بخش ولتاژ صفحات خورشید (PV) با چیلر سانتریفیوژ یا GMV برق شبکه سراسری با همدیگر ایجاد و مدیریت می گردد. لذا کمتر از ۱۰ میلی ثانیه طول خواهد کشید تا چیلر بین یکی از ۵ حالت ممکن سوئیچ و کار کند.

این سیستم به  صورت اتوماتیک در ۵ حالت زیر می تواند کار کند:

۱-فقط با استفاده از برق PV )خورشیدی(

۲-فقط با استفاده از برق AC شبکه شهری

۳-وقتی که برق تولیدی توسط PV بیشتر از مصرف چیلر است که مازاد مصرف به شبکه سراسری یا در مصارف دیگر منتقل می شود.

۴-وقتی تولید برق توسط PV کمتر از برق مصرفی توسط چیلراست که در این حالت کمبود توسط برق شهر تامین می گردد.

۵-حالت خاموش بودن چیلر و انتقال برق به شبکه برق سراسری برای فروش

انتقال هر یک از حالات بالا به دیگری در کمتر از ۱۰ میلی ثانیه انجام می شودکه برای چیلر قابل تشخیص نیست.

در رابطه با تولید برق توسط PV و مصرف برق توسط چیلر، دستگاه می تواند بین ۵ حالت ذکر شده سوئیچ کند و این تکنیک کمک می کنند که ضمن ثبات کار و بدون نوسان چیلر، استفاده از برق تولید PV به صورت ماکزیمم باقی بماند.

با استفاده از این روش علاوه بر صرفه جویی در مصرف برق و صرفه جویی در هزینه ها از انتشار حجم زیادی از گاز Co2 و سایر ترکیبات گازهای مضر به محیط زیست جلوگیری خواهد شد.

نگاه به یک پروژه آزمایشی صرفه اقتصادی را در سال نشان می دهد.

-در یک چیلر سانتریفیوژ ۳۰۰ تن که مصرف برق آن ۱۷۵ kw/h است

-ساعت کار در روز با پنل خورشیدی ۸ ساعت

-توان هر پنل ۲۷۰ وات و برای تامین این ولتاژ و آمپر لازم از ۱۰۵۰ عدد پنل استفاده                 می شود.

-کارکرد چیلر برای ۴ ماه گرم سال

-قیمت متوسط هر کیلو وات ساعت برق مصرفی ۲۰۰۰ ریال (قیمت متوسط روزانه تقریبی)

در چهار ماه Kw/h 173600 = ماه ۴ × روز ۳۱ × ساعت ۸ × kw 175

هزینه به ریال ۰۰۰/۲۰۰/۳۴۷ = ۲۰۰۰ × ۱۷۳۶۰۰

در فصل هایی که چیلر خاموش است اگر به طور متوسط ۶ ماه آفتابی داشته باشیم

برق تولیدی قابل استفاده یا فروش                Kw/h 000/252 = ماه ۶ × روز ۳۰ × ساعت ۸ × kw 175

هزینه تقریبی صرفه جویی شده ریال  ۰۰۰/۰۰۰/۵۰۴ = ۲۰۰۰ × ۲۵۲۰۰۰

مبلغ قابل صرفه جویی در سال  ریال  ۰۰۰/۲۰۰/۸۵۱ = ۰۰۰/۰۰۰/۵۰۴ + ۳۴۷۲۰۰۰۰۰

و به تبع آن هم از انتشار جندین تن گاز Co2 به محیط زیست جلوگیری می شود.