SardchalStore SardchalStore

آیس بانک چیست و نحوه عملکرد آن

سیستم آیس بانک یک فناوری مبتنی بر ذخیره ظرفیت خنک کننده در شب و استفاده از آن برای خنک شدن روز بعد است. در شب که برق با هزینه کمتری تولید می‌شود، چیلرها مایعات را خنک می‌کنند و آن را به صورت آب سرد یا یخ سرد ذخیره می‌کنند. در طول روز که برق گرانتر است چیلر خاموش می‌شود و از ظرفیت ذخیره شده برای تأمین نیازهای بار خنک کننده استفاده می‌شود. دمای پایین در شب باعث می‌شود که تجهیزات برودتی با کارایی بیش‌تری نسبت به روز کار کنند و باعث کاهش مصرف انرژی می‌شود. ظرفیت کمتر چیلر مورد نیاز است، که به معنای پایین آمدن هزینه اولیه تجهیزات سرمایه است. استفاده از برق خارج از پیک برای ذخیره انرژی خنک کننده باعث کاهش اوج مصرف برق در روز می‌شود و نیازی به نیروگاه‌های گران قیمت اضافی نیست.

آیس بانک

آیس بانک چیست؟

 آیس بانک یک روش ذخیره سازی مواد با انرژی گرمایی (Thermal Energy Storage = TES) در دمای کم است. ممکن است این موضوع کمی برای شروع مقداری عجیب به نظر برسد که چطور یک مکانیزم تولید سرما علاوه بر تولید سرما نوعی سیستم ذخیره سازی گرمانیز  محسوب می شود؟اما جواب این سوال بسیار ساده است. سرما مفهوم فیزیکی ندارد و در واقع نبود یا کاهش انرژِی گرمایی موجب کاهش دما و ایجاد سرما می شود. برای همین علت آیس بانک یک نوع سیستم ذخیره سازی گرما در دمای پایین محسوب می شود. به نحوی دیگر، تولید یخ در آیس بانک محصول و نتیجه نبود گرما می باشد و در این روش پس از تولید یخ (ذخیره گرما در دمای پایین) سعی داریم از انرژی برودتی سرما در بخشی دیگری بهره مند شویم.در برودت های صنعتی و تهویه های مطبوع یکی از چالش هایی که افراد با آن مجواجه می شوند، مقدار مصرف برق چیلرهای تراکمی می باشد، علاوه بر چیلر تراکمی هوا خنک، چیلر تراکمی آب خنک و حتی مینی چیلرها. کمپرسور موجود در چرخه تبرید صنعتی،تراکمیِ این دستگاه ها، بیشترین مصرف برق  را دارد.از سویی دیگر چون دلیل اسفتاده چیلرها در سرمایش واحدهای تجاری، اداری، مسکونی یا حتی برودت صنعتی مدام  افزایش یافته و استفاده از آنها بسیار همه گیر است، بکارگیریِ آیس بانک ها (بخصوص در پروژه های صنعتی بزرگ) نیز روز به روز در حال گسترش است می باشد. علاوه براین موضوع افزایش هزینه و تعرفۀ انرژی ها مانند انرژی الکتریسیته (برق) موجب گسترش بیشتر و استفاده از آیس بانک ها شده است. همچنین آیس بانک ها در صنعت تهویه مطبوع با عنوان سیستم ذخیره سازی یخ (Ice storage system) شناخته می شود.

مزایای آیس بانک

 همانطور که در این پست گفته شد، سهم چشم گیری از مصرف برق مجموعه های مسکونی، اداری، تجاری، بهداشتی، گردشگری و اغلب ضنایع و کسب و کارها به سیستم های سرمایشی یا تهویه مطبوع آن مربوط می باشد؛ شرکت های تولیدی، سازندگان و حتی متخصصان سیستم های انرژی در کل دنیا همیشه به دنبال راهکارهای زیادی برای کاهش مصرف برق در  سیستم های صنعتی بوده اند. چیلرهای تراکمی به عنوان یکی از مناسب ترین سیستم های سرمایشی و تهویه مطبوع (به ویژه در صنایع بزرگ) از جمله اصلی ترین مصرف کننده های برق محسوب می شوند که با وجود آیس بانک یا همان سیستم یخ سازی می توان به درستی مصرف برق آنها را کاهش داد. در سال های اخیر استفاده از آیس بانک ها در کنار چیلرهای تراکمی موجب شده است که هم نگرانی مدیر پروژه بابت تأمین برق مورد نیازِ پروژه و هم نگرانی بهره بردار بابت هزینۀ مصرف برق از بین برود.در ادامه با مزایای دیگر آیس بانک ها آشنا می شویم:

- راه حل عالی برای ذخیره انرژی گرمایی

- مصرف در زمان پیک مصرف برق را کاهش می‌دهد.

- ویژگی‌های کنترل بهبود یافته به دلیل حجم کم مبرد.

- طراحی جمع و جور که می‌تواند برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

- هزینه تجهیزات اولیه پایین‌تر زیرا ظرفیت چیلر کمتری مورد نیاز است.

- ظرفیت موجود در مقایسه با سیستم‌های لوله‌ای که ظرفیت از نظر زمان کاهش می‌یابد ثابت است.

- منطقه انتقال حرارت بزرگ در مقایسه با ردپای مورد نیاز.

آیس بانک

آیس بانک چگونه کار می‌کند؟

آیس بانک بسته‌ای از صفحات یا کویل‌های مسی تشکیل شده است که در مخزنی پر از آب قرار گرفته است. در شب که انرژی کم است، مبرد موجود درصفحات آب مخزن را یخ می‌کند. در طول روز که برق گران ‌تر است کولر خاموش می‌شود. یخ در آب یخ ذوب می‌شود. از این آب یخ می‌توان به طور غیر مستقیم برای خنک کردن محصولات استفاده کرد.آیس‌ بانک‌ها را می‌توان هم به صورت مستقل و هم در کنار چیلر استفاده کرد. در صورت طراحی مستقل، باید شامل کمپرسورها، کندانسورها، سیم پیچ‌های اواپراتور، مخازن و سایر تجهیزات سیستم تبرید باشد. اگر آیس بانک به عنوان سیستم چیلر طراحی شده باشد، فقط از سیم پیچ و مخزن اواپراتور استفاده می‌شود و آیس بانک از مدار تبرید چیلر خود استفاده می‌کند.سیم پیچ اواپراتور آیس بانک دارای سنسورهایی است که در صورت ضخیم بودن یخ، سیستم خنک کننده مبرد را قطع می‌کند. همچنین یک همزن برای افزایش انتقال حرارت بین آب و یخ در مخزن آیس بانک وجود دارد.در آیس بانک‌ها تقریباً از همه مبردها مانند R717، CO2، پروپیلن گلیکول، اتیلن گلیکول و فریون می‌توان استفاده کرد. جنس آیس بانک‌های صفحه‌ای از انواع فولاد ضد زنگ می‌باشد.علاوه براین باید به این مورد توجه داشته باشیم که آیس بانک ها در مدل های گوناگونی تولید و توزیع می شوند؛ این تکنولوژی در صنعت های دیگری مانند صنایع غذایی به خصوص کارخانه های لبنی و سالن های تولید قارچ نیز مورد استفاده قرارمی گیرند.

آیس بانک

چند نمونه از کاربردهای آیس بانک

بزرگترین ویژگی بکارگیری آیس بانک ها این می باشد که به علت ارزان تر بودن هزینه مصرف برق در شب ، بتوان آب درون مخزن آیس بانک را در طول شب و با استفاده از سیستم تبرید به یخ تبدیل کرد و در  روز با مصرف حداقل انرژی و به کمک دمای کم یخ ، مقدار آب مورد نیاز را سرد کرد. کاربرد های آیس بانک به در صنایع به شکل زیر است:

- در صنعت شیر و واحدهای مجموعه شیر و لبنیاتی: در بخش پاستوریزاسیون

- در صنعت مرغداری: زمانی که نیاز به آب سرد در طول روز ثابت نمی باشد.

- در صنعت پلاستیک: برای خنک کردن قالب‌ها داغ و محصولات در فرایند تولید.

- در صنعت مواد اولیه قنادی: که تعداد انبوهی محصولات و شیرینی تولید می‌شود و نیاز به مصرف خنک کننده متفاوت در بازه های زمانی مختلف با بارهای برودتی فرق دارد.

در سردخانه ها: برای خنک سازی کالا های ذخیره سازی شده

تفاوت آیس بانک با چیلرها

آیس بانک ها و چیلر ها هر دو به عنوان خنکسازی محیط استفاده می شوند و تفاوت آنها در این می باشد که آیس بانک در زمانی از شبانه روز (به طور معمول در نیمه های شب و  صبح که قیمت هر کیلووات برق در حداقل ترین حالت ممکن است) کار می کنند و یخ هایی را به ایجاد می کنند که بتوان از این یخ ها در طول روز برای سرماسازی محیط استفاده کرد؛اما چیلرها هر زمان که محیط به سرما نیاز داشته باشد شروع به کار می کند و در همان لحظه مقدار سرمایش مورد نیاز را تولید می کند.