تلفن : 88523596 - 021

تلفن : 88524619 - 021

فکس: 88768839 - 021

 

آدرس کارخانه: دماوند،منطقه صنعتی دماوند، نبش خیابان چهارم غربی ، شرکت البرزدماکاران

 

 

 

نحوه عملکرد دستگاههای قدیمی

آبسرد کن های موجود در کشور عمدتا از یک مخزن ذخیره آب ، مجهز به شناورجهت خنک کردن آب آشامیدنی بهره می برند . لوله های اواپراتور (قسمت خنک کننده) دستگاه به دور مخزن پیچیده شده و جوش کاری می شوند. به علت سطح تبادل کم لوله ها با مخزن وهمچنین تبادل حرارت مستقیم لوله ها با محیط ، ناشی از عدم اجرای عایق بندی مناسب راندمان این دستگاهها بسیار پایین می باشد.

شماتیک عملکرد آبسردکن های قدیمی در اینجا نمایان است. توجه شود سطح تبادل لوله ها با دیواره مخزن بسیار ناچیز است.

لایه عایق به طور کامل لوله ها را در بر نمی گیرد. عایق استفاده شده عمدتا از جنس EPS (یونولیت ) است که مقاوت حرارتی این ماده کمتر از نصف پلی یورتان می باشد و قابلیت تزریق ندارد. بهای کم و سرعت و سهولت در کاربرد دلیل استقبال تولیدکنندگان دستگاههای قدیمی از این عایق می باشد.

جنس مخزن : مخزن باید ازموادی ساخته شود که ضریب انتقال حرارت خوبی داشته باشد تا بتواند سرما را از لوله های اواپراتور که به دور مخزن پیچیده شده است به آب مصرفی منتقل کند. استفاده از مخازن ساخته شده از فولاد استاینلس استیل بهترین گزینه به نظر می رسد. هر چند ضریب انتقال حرارت استاینلس استیل نسبت به بسیاری از انواع فولاد کمتر است ، باید مشکلات خوردگی را در نظر داشت. جهت ساخت مخازن استیل امکانات جوش آرگون لازم است . متاسفانه بسیاری از تولید کنندگان به دلیل کمبود امکانات ونیز ارزانتر تمام شدن محصول نهایی به ساخت مخازن گالوانیزه رو می آورند که این امر، بسته به شرایط آب و هوای منطقه مصرف ، عمر دستگاه را به چند سال محدود می کند.

حجم مخزن: ظرفیت سیستم های قدیمی رابطه مستقیم با حجم مخزن و توان تبرید مدار سرمایش دستگاه دارد . بنابر این حجم مخزن باید متناسب با ظرفیت دستگاه باشد . از طرفی ظرفیت دستگاه نیز باید متناسب با نیاز ما به آب آشامیدنی باشد. پس بنا به میزان آبی که در هر ساعت نیاز داریم ، خنک شود ابعاد مخزن را تعیین می کنیم. در واقع هر چه مخزن یک دستگاه بزرگتر باشد، آن دستگاه قادر است مقدار آب بیشتری را در یک ساعت خنک نگه دارد. اما وقتی حجم مخزن بیشتر می شود ، باید از سیستم سرمایش بزرگتری استفاده کنیم. زیرا اگر قدرت سیستم سرمایش کم باشد ، مدت زمان زیادی طول می کشد تا آب درون مخزن خنک شود. بنابر این آبسردکن به خوبی عمل نکرده و آب گرم تحویل می دهد. چنانچه شما آب کمتری برای آشامیدن نیاز داشته باشید انتخاب دستگاه بزرگتر باعث اتلاف انرژی بیشتر می شود. زیرا با بزرگتر شدن دستگاه ، مصرف انرژی بیشتر شده و اتلاف انرژی نیز چندین برابر می شود . اما بزرگترین مشکل اینجاست که میزان آب آشامیدنی مورد نیاز در ساعتهای مختلف روز متفاوت می باشد . به بیانی دیگر ، در بسیاری از ساعات روز یک دستگاه کوچک می تواند پاسخگو باشد. اما در ساعات خاصی از روز دستگاه باید خیلی بزرگ باشد تا بتواند نیاز ما را بر طرف نماید. این عدم انعطاف در ظرفیت خنک کردن آب از بزرگترین معایب سیستم های قدیمی می باشد. که شما را مجبور می کند برای اینکه همیشه آب خنک آشامیدنی در دسترس داشته باشید از دستگاه چندین برابر بزرگتر استفاده نمایید. و بالتبع اتلاف انرژی بیشتر داشته و بهای بیشتری بابت برق مصرفی پرداخت نمایید.

در ساعات گرم وشلوغ که اتفاقا زمان اصلی استفاده از آبسردکن هاست مثل ساعات پس از ناهار،وقتی که افراد به طور متوالی به آبسردکن مراجعه می کنند، فقط چند نفر اول آب سرد نوش جان کرده و ما بقی ،آب گرم می نوشند. زیرا در ازای آب رفته از مخزن آب گرم لوله کشی وارد مخزن شده و دمای کلی آب زیاد می شود. حال آنکه خنک شدن این آب ، خود نیاز به زمان دارد. قابل ذکر است برخی از تولید کنندگان آبسرد کن جهت حل این معضل و کوتاه کردن زمان سرد شدن آب اقدام به نصب سیستم سرمایش( کمپرسور) با توان بالاتر می کنند که این اقدام موجب مصرف انرژی بیشتر و هدر رفت منابع ملی می گردد.

در عین حال ناکارآمدی آبسردکنهای قدیمی با نیاز بیشتربه آب سرد ملموس تر می گردد.از سوی دیگر در ساعاتی که آبسرد مصرف نمی شود، ، یک لایه یخ درون مخزن تشکیل می شود که از نظر استاندارد بهداشتی ، نوشیدن این آب مضر است.(به استاندارد ایران به شماره2526 مراجعه شود)

معمولا نیاز به آب خنک آشامیدنی در ساعات ابتدایی روز بسیار کم است رفته رفته با گرم شدن هوا و نزدیک شدن به ظهر، این نیاز افزایش یافته و معمولا پس از ناهار به اوج خود می رسد و سپس دوباره این نیاز کم می شود.

به مثال زیر توجه فرمایید:نمودار مقابل روند مصرف آب آشامیدنی در یک ساختمان اداری 5 طبقه با 370 نفر پرسنل و 1000 نفر مراجعه کننده در روز را نشان می دهد. محور عمودی لیتراژ آب مصرفی را نشان می دهد و ستونهای نمودار هر کدام نشان دهنده یک ساعت کاری می باشد.

همانطور که ملاحظه می گردد در این ساختمان پیک مصرف آب سرد بین ساعات 1 تا 3 بعد از ظهر می باشد.اما یک دستگاه آبسردکن قدیمی با ظرفیت 75 لیتر آب خنک در ساعت می تواند پاسخگوی آب خنک مصرفی در همه ساعات روز به غیر از ساعات ناهار (15-13) باشد. یعنی با نصب چنین دستگاهی شما در ساعات مختلف روز به غیر از ساعات پیک مصرف ، آب خنک دارید. ولی در ساعات پیک مصرف که همان ساعات پس از ناهار می باشد، شما حتماً آب گرم می نوشید..

از حیث فنی آب سردکنی با این ظرفیت (75 لیتر آب خنک در ساعت) برای استفاده در اماکنی مناسب است که 75 لیتر آب خنک در ساعات اوج مصرف آب خنک (مثل ساعات پس از ناهار یا زنگ تفریح مدارس) نیاز دارند. در نظر داشته باشید که فقط در ساعات محدودی از روز ، حداکثر توان این دستگاه به کار می آید و متاسفانه همانطور که ذکر شد به علت عدم اجرای عایق بندی مناسب در بقیه ساعات روز که نیاز به آب خنک کمتر است نیز دستگاه به مصرف انرژی بی رویه ادامه می دهد.

در صورتی که مایل باشید با استفاده از آبسردکنهای نسل قدیم نیاز واقعی به آب خنک را بر آورده نمایید، بر اساس جدول استاندارد (جدول شماره 1 / استاندارد آبسردکن ایران ISIRI2526) آبسردکن شما باید مجهز به یک مخزن 500- 400 لیتری باشد و توان کمپرسور دستگاه شما باید بین 6-5 اسب بخار باشد، تا بتواند همیشه آب سرد مورد نیاز شما را تامین نمایید. البته باز هم همانطور که گفته شد دمای آب دریافتی یکنواخت نخواهد بود. به عبارتی دیگر با مصرف آب ، مخزن خالی شده شناور پایین می آید و آب با دمای بالا وارد مخزن می شود پس از ورود آب به مخزن دمای کل آب بالا می رود وبه این ترتیب عملا فقط نفرات اول آب خنک می نوشند و رفته رفته بقیه افراد آب گرم میل می کنند. به همین دلیل است که استاندارد ظرفیت اینگونه آبسردکنها را تقریبا به اندازه نصف حجم مخزن آنها در یک ساعت لحاظ می نماید، برای مثال ، شما باید بتوانید در عرض یک ساعت از آبسردکنی با حجم مخزن 150 لیتر ،75 لیتر آب خنک استاندارد (15-10 درجه سانتیگراد) دریافت کنید. در ضمن برخی از تولیدکنندگان جهت بالا بردن ظرفیت آب خنک دستگاه، مخزن آب آشامیدنی را تحت فشار قرار می دهند که البته تاثیر ناچیزی در سرعت خنک شدن آب دارد. در برابر آن مصرف کننده هزینه های گزافی را متحمل می شود تا مخزن تحت فشاررا که غالبا پس از مدتی می ترکد، تعمیر یا تعویض نمایند.

شایان ذکر است این ضعف آبسردکنهای قدیمی در مناطق گرمسیری که دمای آب ورودی به مخزن بسیار بالاست، بیشتر نمایان می گردد. و راه حل ذکر شده به هیچ وجه جوابگو نمی باشد.

به بیانی دیگر ، معضل مهم سیستم های موجود این است که مقدار آب خنکی که بطور مستمر می توان از آنها دریافت کرد محدود است . به عبارت دیگر این آبسردکنها از یک الگوی یکنواخت برای تولید آب خنک استفاده می کنند در صورتی که روند مصرف آبسرد به هیچ وجه یکنواخت نیست.

اما نحوه عملکرد آبسردکن آنی با آبسردکن های قدیمی کاملا متفاوت است. آبسرد کن آنی با استفاده از یک مخزن ذخیره ، اقدام به ذخیره برودت به صورت آب یخ نموده و با کمک یک مبدل ، برودت ذخیره شده را به صورت آنی (لحظه ای) به آب مصرفی منتقل می کند . در واقع آبسرد کن آنی در ساعات افت مصرف (مانند ساعات شب ) به طور پیوسته به مصرف انرژی پرداخته و انرژی را ذخیره می کند و در روز تدریجا انرژی ذخیره شده را به مصرف خنک کردن آب آشامیدنی می رساند. و حتی اگر به هر دلیل نیاز به آب خنک کمتر بود انرژی ذخیره شده باقی مانده و در روزهای بعد به مصرف می رسد. در واقع ذخیره انرژی به صورت برودت این مزیت را دارد که می توان با الگوهای متفاوت از انرژی ذخیره شده استفاده جست و حتی اگر نیاز بود کل انرژی ذخیره شده را به صورت پیوسته مصرف نمود و یا انرژی ذخیره شده را با توجه به عایقبندی مناسب دستگاه هفته ها نگه داشت.

با این حال مشکلات استفاده از مخزن آب آشامیدنی فراتر از اینهاست. از جمله این که از نظربهداشتی، این مخازن بستر مناسبی جهت اجتماع و رشد انواع باکتریها ، حشرات و انگلها می باشند. و عملیات تمیزکاری و ضد عفونی کردن مخزن صورت نمی پذیرد ویا به ندرت و بی دقت انجام می شود . متاسفانه گاهی خبرهایی حاکی از آلوده شدن مخازن این دستگاهها توسط اجساد حیوانات (مانند موش) به گوش می رسد . حتی در مواردی مشاهده شده است که مخازن به صورت تعمدی توسط افراد مسموم شده است.

وظیفه سیستم سرمایش تامین برودت مورد نیاز یا به عبارتی جبران بار حرارتی وارد شده در هر زمان است. سیستم سرمایش معمول در آبسردکن ها سیکل تبرید تراکمی گاز است . عمده مصرف کننده انرژی در این سیکل کمپرسور است. که تعیین ظرفیت آن از مهمترین فاکتورهای طراحی سیستم است مزیت استفاده از این سیکل ،آشنایی کامل تعمیرکاران با آن است. از طرفی اجزا و تجهیزات مدار سرمایش به تولید صنعتی با قیمت پایین رسیده است و در هر منطقه ای به وفور یافت می شود. یکی از یکاهای معروف توان سیستم سرمایش ، تن برودت است. یک تن برودت عبارت است ازسرمای لازم جهت تولید یک تن یخ در یک روز که برابر است با 12660kj/hr کیلو ژول بر ساعت .روند کار در سیستم های قدیمی که مجهز به سیستم ذخیره و بازیابی انرژی نیستند به این صورت است که توان حرارتی اعمال شده را تخمین زده و توان سیستم برودتی را برابر با بیشترین توان لازم در طول روز اختیار می کنند .

به مثال قبل بر می گردیم، نمودار زیر توان برودتی مورد نیاز جهت خنک کردن آب که باید توسط سیستم سرمایش دستگاه تامین شود را نشان می دهد.( این ساختمان اداری 5 طبقه دارد . 370 نفر پرسنل در آن شاغل بوده و 1000 نفر در روز به آن مراجعه می کنند.)خط قرمز در نمودار بالا نشان دهنده توان برودتی است که در هر ساعت از روز باید توسط دستگاه تامین شود. همانطور که می بینید بین ساعات 3-1 بعد از ظهر به بیشترین توان برای خنک کردن نیازمندیم. یک دستگاه قدیمی که بتواند پاسخگوی چنین ساختمانی باشد باید به اندازه 6 تن توان برودت داشته باشد تا بتواند به طور کامل پاسخگوی نیاز این ساختمان باشد.

البته اتفاقی که معمولا رخ می دهد این است که با رویکردی اقتصادی از یک دستگاه با قدرت کمتر استفاده می کنند (خط زرد) که در نتیجه ما بین ساعات 3-1 که به حدود 350 لیتر آب خنک نیاز است کمتر از 20 لیتر آب خنک در دسترس قرار دارد!

به طور واضح در این ساختمان 6 تن برودت در ساعت 14 نیاز داریم که باید تامین شود . سیستمهای قدیمی از یک سیستم برودت با توان 6 تن تبرید بهره می برند که در ساعت 14 با حداکثر توان خود کار می کند و در ساعات دیگر روز با ظرفیت کمتربه کارخود ادامه می دهد. از نظر تئوری چنین دستگاهی در شب – که از دستگاه آب سرد دریافت نمی شود¬- انرژی مصرف نمی کند اما در عمل دستگاههای قدیمی شبها خاموش نمی شوند و با اینکه کسی آب نمی نوشد با توجه به اتلافات حرارتی با محیط، آب مخزن گرم شده ، سیستم سرمایش روشن شده و کمپرسور به مصرف برق می پردازد.

با نگاهی دقیقتر به نمودار در می یابیم که توان ذکر شده فقط در محدوده خاصی از ساعات روز(20-7 ) مورد نیاز است به عبارت دیگر در ساعات محدودی از روز به میزان قابل توجهی انرژی برودتی نیازمندیم (15-13 )و در ساعات عادی به میزان بسیار کمتر انرژی نیازمندیم که با ظرفیت کمتر سیستم سرمایش نیز قابل تامین است. آبسرد کن آنی با توجه به این مهم با استفاده از منبع ذخیره برودت، انرژی برق را به طور پیوسته به برودت تبدیل می کند (خط آبی نمودار). ما بین ساعات 15- 13 که بیشترین نیاز به برودت وجود دارد ، آبسردکن آنی با استفاده از منبع ذخیره به جبران برودت مورد نیاز که حتی از توان برودتی سیستم سرمایش مورد استفاده نیز بیشتر است می پردازد.

آبسردکن آنی در طول ساعات شب و روز به طور یکنواخت برق مصرف کرده (خط آبی نمودار) که از مزایای این امر این است که با توجه به اینکه کمپرسور کمتر روشن و خاموش می شود عمر سیستم سرمایش افزایش می یابد. از طرفی توان سیستم سرمایش ما کمتر از 1 تن برودت است. که مسلما در ساعت 14 که به 6 تن برودت نیازمندیم به تنهایی نمی تواند پاسخگو باشد لذا در ساعت 14 و کلیه ساعاتی که به بیش از 1 تن برودت نیازمندیم ، کمبود توان برودتی را از مخزن ذخیره برودت جبران می نماییم. به این ترتیب برودت ذخیره شده در شب که در واقع همان برق با بهای کمتر است در طول روز که اتفاقا برق نیز گرانتر است مورد استفاده قرار می گیرد.

انتگرال منحنی های نشان داده شده در بالا که همان منحنی توان-زمان است معرف انرژی می باشد. به عبات دیگر سطح زیر نمودار هر یک از منحنی ها، بیانگر انرژی می باشد . برای اینکه یک دستگاه آبسرد کن آنی بتواند نیاز یک ساختمان را پاسخگو باشد. سطح زیر نمودار آبی باید برابر یا بیشتر از سطح زیر نمودار قرمز باشد. قابل توجه است که ممکن است سطح زیر نمودار زرد از سطح زیر نمودار قرمز بیشتر باشد اما با این حال دستگاه قدیمی در ساعات اوج نیاز به برودت نمی تواند پاسخگو باشد. همانطور که گفته شد سیستم ذخیره و بازیابی انرژی به کار گرفته شده در آبسردکن آنی ، عملیات قله بری پیک را در این دستگاه به انجام می رساند. ایزولاسیون مناسب سبب شده است ، برودت ذخیره شده تا هفته ها قابل نگهداری باشد. به عبارتی این امر سبب می شود ظرفیت دستگاه بسیار انعطاف پذیر باشد و تناسب میان مصرف آب خنک و برق برقرار گردد. به بیان ساده ، وقتی از آبسرد کن آنی آب سرد دریافت نمی گردد ، دستگاه برق بسیار ناچیزی مصرف می نماید و در صورت نیاز به آب خنک دستگاه به همان اندازه انرژی مصرف و جایگزین انرژی مصرف شده می نماید.

قابل ذکر است چنانچه از دستگاه آبسردکن آنی با ظرفیت بیشتر استفاده نمایید. بر خلاف آبسردکنهای قدیمی اتلاف و مصرف انرژی به میزان بسیار کمی افزایش می یابد. جالب توجه است بر خلاف انتظار با استفاده از دستگاه بزرگتر در واقع بهای کمتری بابت برق مصرفی می پردازید. زیرا آبسردکن آنی با ظرفیت بالاتر منبع ذخیره انرژی بزرگتری دارد. به این ترتیب انرژی ذخیره شده بیشتر است . اما وقتی شما آب کمتری نیاز دارید ، به میزان کمتری از انرژی ذخیره شده استفاده می نمایید لذا انرژی ذخیره شده باقی مانده و در روزها و حتی هفته های بعد به مصرف می رسد. به بیان دیگر در روزهای بعد با توجه به اینکه منبع ذخیره انرژی پر است سیستم برودتی دستگاه خاموش می ماند. همانطور که گفته شد بهای برق مصرفی در ساعات اوج مصرف 10 برابر ساعات شب و 4 برابر ساعات عادی روز است. هنگامی که شما از دستگاه با ظرفیت بیشتر استفاده می نمایید در واقع در طول ساعات روز که بهای برق بیشتر است سیستم برودتی کمتر کار می کند لذا بهای کمتری بابت برق مصرفی می پردازید. نمودار زیر روند مصرف برق در دستگاه آبسردکن آنی با ظرفیت بیشتر را نشان میدهد.

همانطور که گفته شد انتگرال یا سطح زیر نمودار منحنی توان- زمان بیانگر انرژی می باشد. سطح هاشور خورده(هاشور عمودی) زیر منحنی قرمزمیزان کل انرژی است که باید توسط آبسردکن در یک روز تامین شود. و هاشور مورب بیانگر میزان انرژی است که آبسردکن آنی مصرف می نماید. همانطور که ملاحظه می شود ما بین ساعات 8 صبح تا 22 (10 شب) سیستم برودتی دستگاه خاموش است و فقط یک پمپ به میزان بسیار کمی به مصرف انرژی می پردازد، تا از منبع ذخیره انرژی بهره برداری گردد. بدین ترتیب همانطور که ملاحظه می گردد ، با استفاده از دستگاه بزرگتر بر خلاف آبسردکنهای قدیمی ، بهای کمتری بابت برق مصرفی می پردازید و در عین حال حتی در مواقع خاص که نیاز به آب سرد در حجم بالا دارید مطمئن هستید که آب خنک در اختیار شماست.

نتیجه: با استفاده از آبسردکن آنی کلیه مشکلات سیستم های قدیمی، از قبیل عدم رعایت بهداشت با توجه به استفاده از مخزن، مصرف انرژی بی رویه توسط سیستم سرمایش بزرگ آنها و عدم ارائه پیوسته آب سرد مرتفع می گردد. علاوه بر آن به خاطر داشته باشید با استفاده از یک دستگاه آبسردکن آنی می توانید چند دستگاه قدیمی را حذف کنید و آب آشامیدنی را به نقاط لازم لوله کشی نمایید. به این ترتیب سالانه از مخارج هنگفت تعمیر و نگهداری چند دستگاه قدیمی خلاص می شوید.

خلاصه: بسته به اندازه دستگاه آبسردکن آنی می توان از 400 لیتر تا 1500 لیتر آب سرد را دفعتا از آن دریافت نمود و این در حالیست که مصرف انرژی این دستگاه 7/1 دستگاههای موجود می باشد.