5 نکته برای بهینه سازی عملکرد سیستم تبرید صنعتی

همانطور که می دانید به منظور هزینه های بالای سردخانه می بایستی کلیه فرایند ها و سیستم های آن به صورت بهینه ای کار کنند.بنابراین برای دریافت بهترین عملکرد از سیستم تبرید به بهینه سازی نیازمند می باشیم. . تا کنون راه های بسیاری برای کاهش هزینه سردخانه ها شناسایی شده است؛ مانند بهبود وضعیت درب سردخانه، بهینه سازی برفک زدایی، کنترل تنظیمات و تعمیرات به موقع.کاهش هزینه های نصب و نگهداری، افزایش کارایی، تضمین ایمنی مواد غذایی، رعایت مقررات مواد غذایی و انتقال به مبردهای سازگار با آب و هوا مزایایی را به همراه دارد. برای استفاده حداکثری از یک سیستم تبرید صنعتی مدرن، پردازنده‌ها باید بر روی پنج مرحله تمرکز کنند که می‌تواند باعث پیشرفت‌های عمده شود.در ادامه به این چنج مورد می پردازیم و توضیح کاملی از هر یک خواهیم داد.

نکاتی برای بهینه سازی عملکرد سیستم تبرید

ترکیب تاکتیک ها می تواند مزایای متعددی را به همراه داشته باشد. این پست بر روی پنج راه برای بهینه سازی عملکرد سیستم تبرید صنعتی تمرکز خواهد کرد.در ادامه به توضیح کامل هر یک می پردازیم.

1- هزینه های نصب و نگهداری را کاهش دهید

کنترل‌های توزیع‌شده می‌توانند هزینه نصب را با استفاده از شبکه‌های ارتباطی کاهش دهند و در نتیجه تعداد دستگاه‌های سیم‌کشی شده به سیستم اصلی PLC را کاهش دهند. همچنین، آنها می توانند انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان را اضافه کنند.قرار دادن اطلاعات در یک قطعه از تجهیزات به آنها اجازه می دهد تا در صورت قطع ارتباط با بقیه سیستم، به عنوان یک دستگاه مستقل عمل کنند. به عنوان مثال، فرض کنید یک پردازنده می خواهد چند تبخیرکننده را به تأسیساتی که قبلاً یک سیستم PLC متمرکز دارد اضافه کند. به جای گسترش IO سیستم متمرکز PLC و افزودن ماژول ها، کنترل های توزیع شده را می توان به اواپراتورهای جدید اضافه کرد و از طریق ارتباطات به سیستم PLC متمرکز متصل شد.نصب‌های جدید همچنین می‌توانند از داشتن کنترل‌های توزیع‌شده بهره ببرند، زیرا می‌توانند سیم‌های طولانی را برای هر نقطه IO در سراسر تأسیسات کاهش دهند. اجرای کمتر به معنای سیم های مسی کمتر است که هزینه را کاهش می دهد.راه دیگر برای کاهش هزینه ها، نصب فناوری جدید در سیستم های قدیمی است. استفاده مجدد از سیم موجود و در صورت امکان، IO  موجود می تواند هزینه نصب را کاهش دهد.اکثر تامین کنندگان سیستم های کنترل نظارت صنعتی برای پیاده سازی سیستم های کنترل پیشرفته به فناوری های اخیر نیاز دارند. خوشبختانه، برخی از فروشندگان یک کتابخانه نرم افزاری برای اتصال به کمپرسورها، مخازن، کندانسورها، اواپراتورها و کنترلرهای قدیمی ساخته اند. این امر نیاز به تعویض کنترلرهای قدیمی را محدود می کند.در حالی که کنترل‌کننده‌های قدیمی‌تر ممکن است نیاز به تعویض داشته باشند، اگر ناایمن یا در شرایط نامناسب هستند، با تعویض نکردن کنترل‌کننده‌های قدیمی، یک پردازنده می‌تواند در هزینه یک کنترل‌کننده جدید، نیروی کار برای تعویض آن و هزینه سیم‌کشی میدان صرفه‌جویی کند.تعمیر و نگهداری پیشگیرانه به این معنی است که زمان اجرای تجهیزات ثبت شده و با برنامه تعمیر و نگهداری توصیه شده سازنده هماهنگ می شود. همراه با جمع‌آوری داده‌ها از ماشین‌های مختلف در تأسیسات، امکانات می‌توانند نقاط داده را تجزیه و تحلیل کنند و تغییرات کوچکی را در رفتار مشاهده کنند که ممکن است مشکلات مربوط به تجهیزات را نشان دهد. پرداختن به این مسائل زمان از کار افتادن دستگاه را کاهش می دهد و با به حداقل رساندن زمان از کار افتادن دستگاه، زمان توقف تولید نیز به نوبه خود کاهش می یابد.

2- افزایش کارایی

سه راه اصلی برای افزایش بهره وری عبارتند از: کنترل هوشمند کمپرسور، کنترل هوشمند کندانسور و مدیریت بار.قبل از بررسی کنترل کمپرسور، اجازه دهید ابتدا چگونگی کنترل ظرفیت کمپرسور اسکرو را بررسی کنیم. کمپرسور اسکرو از وسیله‌ای استفاده می‌کند - به نام شیر کشویی - که بخشی از روتور را در داخل می‌پوشاند و به نسبت ظرفیت دستگاه را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، اگر شیر کشویی تقریباً 90 درصد ظرفیت داشته باشد، این اجازه می دهد تا حدود 10 درصد از ظرفیت به داخل محفظه مکش بازیافت شود.با کاهش ظرفیت دستگاه، کارایی آن کمتر می شود زیرا توان ورودی ثابت می ماند. 

چگونه کارایی شیر کشویی را افزایش دهیم؟

کنترل هوشمند کمپرسور یا توالی خودکار کمپرسور می تواند کارایی را بهبود بخشد.بسیاری از اتاق‌های ماشین، همه ماشین‌ها را به جای هماهنگی، بر روی نقطه تنظیم جداگانه خود کار می‌کنند. اگر عملکرد ماشین‌ها هماهنگ باشد، می‌توان آن‌ها را به شیوه‌ای کارآمدتر تنها با اجازه دادن به مقدار ظرفیت کمپرسور مورد نیاز برای حفظ تولید خنکی یا انجماد به کار برد. به عنوان مثال، اگر دستگاه شماره 1 تا 100 درصد افزایش یابد، دستگاه شماره 2 می تواند ظرفیت آن را کاهش دهد و امکان نوسانات بار را فراهم کند. بدون هماهنگی یک سیستم کنترل هوشمند، پول (و انرژی) هدر می رود.گزینه دیگر اضافه کردن یک درایو با فرکانس متغیر (VFD) به یکی از ماشین ها است. VFD به اپراتور اجازه می دهد تا شیر کشویی را در 100 درصد نگه دارد - کارآمدترین موقعیت آن - و از سرعت ماشین برای کنترل بار استفاده کند. با نگاهی دیگر به مثال قبلی، فرض کنید سرعت دستگاه شماره 1 روی 100 درصد نگه داشته شده است و شیرهای کشویی هر دو دستگاه روی 100 درصد قرار دارند. از VFD می توان برای تنظیم سرعت دستگاه شماره 2 و برش آن برای محاسبه بار سیستم استفاده کرد.

مکش شناور

ابزار دیگری که می توان از آن استفاده کرد مکش شناور است. در تمام سیستم های تبرید، فشار به طور مستقیم با دما مرتبط است. یک اپراتور می تواند از این ویژگی با شناور کردن فشار مکش سیستم به سمت بالا برای مطابقت بهتر با نیازهای بار تاسیسات استفاده کند. بازپرداخت این امر در کاهش عملکرد کمپرسور دیده می شود.

کندانسور

دومین وسیله اصلی افزایش کارایی از طریق کنترل هوشمند کندانسور است. این در دو نوع اصلی ارائه می شود: مرحله بندی کندانسور خودکار و فشار شناور با کنترل لامپ مرطوب. کندانسورها می توانند تا 20 درصد انرژی مصرفی در یک سیستم تبرید صنعتی را تامین کنند. آنها تأثیر مستقیمی بر بازده عملیاتی کلی دارند. کنترل تجهیزات متراکم بر اساس دما یا رطوبت لامپ مرطوب می تواند به کاهش این امر کمک کند.حباب مرطوب دمایی است که دماسنج حباب زمانی که در پارچه ای آغشته به آب پوشانده می شود، خوانده می شود. در رطوبت نسبی 100 درصد، دمای حباب مرطوب با دمای هوای محیط برابر است. در رطوبت کمتر، دمای حباب مرطوب کمتر از دمای حباب خشک به دلیل خنک شدن تبخیری است. دمای حباب مرطوب کمترین دمایی است که در شرایط فعلی محیط با تبخیر آب می توان به آن رسید.برای صرفه جویی در مصرف انرژی، مطلوب است که فشار کندانسور تا حد امکان پایین باشد. پس از آن بازگشت در افزایش بازده در کمپرسور دیده می شود، زیرا اسب بخار ترمز، به ازای هر تن تبرید مورد نیاز، کاهش می یابد. کمپرسورهای اسکرو در فشار تخلیه کمتر کارایی بیشتری دارند. با این حال، کاهش فشار تخلیه می‌تواند بر سایر بخش‌های تأسیسات نیز تأثیر بگذارد، بنابراین مهم است که هنگام کاهش فشار تخلیه، مراقب این تأثیرات باشید. مناطقی که باید مورد توجه قرار گیرند عبارتند از تزریق مایع و یخ زدایی اواپراتور.شرایط محیطی نیز باید در نظر گرفته شود. اگر هوا واقعاً گرم باشد، حفظ فشار تخلیه کمتر به سادگی با روشن کردن همه تجهیزات و اجازه دادن به آن در 100 درصد کار دشوارتر خواهد بود. در عوض، از رطوبت و دما برای بدست آوردن دمای لامپ مرطوب استفاده کنید.برای کندانسورهای تبخیری، کمترین فشار تخلیه ممکن مربوط به فشار مایع اشباع در دمای حباب مرطوب به اضافه دمای نزدیک کندانسور است.

لامپ مرطوب چگونه کارایی سیستم تبرید را افزایش می دهد؟

 با استفاده از لامپ مرطوب، می توان تعیین کرد که حداقل فشار متراکم چقدر خواهد بود و از آن مقدار به عنوان نقطه تنظیم شناور برای فشار کندانسور استفاده کرد. با ترکیب کنترل فشار مکش شناور و کنترل فشار تخلیه شناور، می توان میزان کار مورد نیاز کمپرسور را کاهش داد و تقاضای انرژی را کاهش داد.سومین وسیله اصلی افزایش کارایی از طریق مدیریت بار است. شرکت های برق بر اساس زمان روز نرخ های متفاوتی را دریافت می کنند. با سیستم‌های کنترل مدرن، زمانی که مصرف کیلووات با هزینه کمتری انجام می‌شود، می‌توان تقاضای بار را به زمان‌های خارج از پیک تغییر داد. در این زمان‌ها، خنک‌کننده به نقطه تنظیم بسیار پایین‌تری افزایش می‌یابد و تأسیسات از باتری یا فلایویل در زمان‌های اوج مصرف استفاده می‌کند. این به سیستم اجازه می‌دهد در طول روز که هزینه انرژی نسبتاً گران است، بیکار شود.

3- از ایمنی مواد غذایی اطمینان حاصل کنید

یکی از راه های اطمینان از ایمنی مواد غذایی، نظارت بر دمای داخل سردخانه است. بسیاری از سیستم‌های کنترل مدرن می‌توانند به طور خودکار و مداوم و بدون نیاز به دخالت انسان، تأسیسات را به کار گیرند. کنترل‌ها آلارم‌های خودکار را ارسال می‌کنند و به موقعیت‌هایی که پیش می‌آیند پاسخ‌های خودکار دارند. اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) و رابط های مبتنی بر وب برای نظارت از راه دور در دسترس هستند و تجزیه و تحلیل پیشرفته نظارت بر شرایط را ساده می کند.

4- به دستورالعمل های FSMA و HACCP پایبند باشید

نظارت خودکار می‌تواند به پیروی از قانون نوسازی ایمنی غذای سازمان غذا و دارو (FSMA) و دستورالعمل‌های تجزیه و تحلیل خطر و نقطه کنترل بحرانی (HACCP)، به ویژه الزامات گزارش‌دهی خودکار، آسان‌تر شود. سیستم‌های مدرن می‌توانند داده‌ها را در سراسر سیستم کنترل ضبط کرده و آن‌ها را برای مدت زمان طولانی ذخیره کنند (اگرچه این بستگی به اندازه هارد دیسک دارد). داشتن داده‌های تاریخی به تسهیلات امکان می‌دهد تا گزارش‌هایی برای بررسی بعدی تهیه کنند.

5- انتقال به مبردهای سازگار با آب و هوا

با ادامه رشته نظارت مستمر و پاسخ‌های خودکار، این امر به خوبی برای انتقال به مبردهای سازگار با آب و هوا مفید است. چه سیستم از آمونیاک، دی اکسید کربن، پروپان یا HFO های GWP کم استفاده کند، داشتن ایمنی و قابلیت اطمینان به سهولت انتقال به مبردهای مختلف کمک می کند. الگوریتم‌های پیشرفته به سیستم اجازه می‌دهند تا با مبردهای جدید تنظیم شود و در عین حال سیستم را تا حد ممکن کارآمد می‌کند و همچنین دارای تشخیص نشت برای ایمنی پرسنل برای هر کسی که ممکن است در تأسیسات باشد.ترکیب هر تاکتیکی در اینجا - کاهش هزینه‌های نصب و نگهداری، افزایش کارایی، نظارت خودکار برای حفظ ایمنی مواد غذایی، تولید خودکار گزارش‌ها طبق دستورالعمل‌های FSMA و HACCP و انتقال به مبردهای سازگار با آب و هوا - به نفع یک تجارت تبرید صنعتی خواهد بود.