تحلیل-مصرف-انرژي-سردخانه-استان-صنایع برودتی حقیقی

شبیه سازي و تحلیل مصرف انرژي سردخانه هاي نمونه استان هاي اقلیم گرم کشور( استان های فارس و هرمزگان)

استان فارس

براي استان فارس، سـردخانه ي ۱۲۰ تنـی مخ صـوص نگهـداري مـواد پروتئینی و گوشت به عنوان سردخانه نمونه مدنظرقرار گرفته است. این واحد ۴ سالن نگهداري و ۱ سالن انجماد داشته و به ۴ کمپرسور رفت و برگشتی ۵٫۷ اسبی، ۱ کمپرسور ۱۰ اسب مجهز شده است. این واحد در تمام روزهاي سال فعال بوده که اجزاي تبخیري آن به طور متوسط ۱۴ تا ۱۶ ساعت در روز فعال هستند. سیال مبرد گـاز فریـون بـوده و کندانسورها هوائی میباشد. از چرخ دستی بـراي جابجـایی محصـول و وارد کردن محصولات به سالن ها استفاده میگردد. ۴ لامپ ۲۰۰ واتی در سالن ورودي، ۶ عدد در دفتر، ۳ عدد در سـالن بـزرگ، ۲ عـدد در سالن کوچک و ۲ عدد در سالن انجماد به طـور متوسـط ۸ سـاعت در روز روشن میباشند. نوع مصالح اصلی دیوارهاي خارجی بلوك و آجـرو سیمان، نوع پوشش خارجی دیوارهاي خارجی سرامیک و رنگ پوشش خارجی دیوارها روشن گزارش شدهاست. ضخامت دیوار (بدون در نظرگرفتن عایق) ۵۰ سـانتی متـر بـوده و جنس عایق دیوارها و کف سرامیک، جنس عـایق سـقف پشـم شیشـه گزارش شده است. محاسبات براي تونل انجماد با لحاظ شرایط بحرانـی براي تامین ظرفیت ۱۰۰ تنی سردخانه در هر ماه و ورود محصول بـه میزان ۵٫۳ تن در روز در نظر گرفته شده است. بـا فـرض اینکـه سـالن انجماد باید توانایی انجماد ۳۵۰۰ کیلوگرم گوشت قرمز و سـفید را در ۱۲ ساعت طی یک روز انجام دهد میزان بارحرارتی مـورد حـدود ۴۵ کیلووات محاسبه شده است. با شبیهسازي سیکل تبرید با مبرد فریونی مقدار تـوان کمپرسـور مورد نیاز براي رفع بار ۷۸ کیلوواتی (مجموع بارهاي حرارتـی سـالن – هاي نگهداري و انجماد) برابـر بـا ۱٫۳۰ کیلـووات خواهـد بـود . فـرض شبیه سازي دو دماي کاري ۳۵ -و ۲۰ -درجه ي سانتیگـر اد، اواپراتـور ۱ غوطه ور و اینترکولر بسته بوده است. با مجموع توان فن هاي اواپراتو در همه سالنهـا (۵٫۱ کیلـووات )، توان ۲ کیلوواتی اجزاي الکتریکی کندانسور و روشـنایی حـد مصـرف بحرانی ماهانه حدود ۱۸۰۰۰ کیلووات ساعت بوده است. شکل ۵ سـهم استفاده از حد مصرف بحرانی را براي دوره هاي مختلف سالهاي ۹۴ تـا ۹۶ نشـان داده اسـت . نمـودار سـهم مصـرف ماهانـه بـراي کمپرسـور، کندانسور، اواپراتو و روشنایی در شکل۶ نمایش داده شده است.

تحلیل-مصرف-انرژي-سردخانه-استان-صنایع برودتی حقیقی
تحلیل-مصرف-انرژي-سردخانه-استان-صنایع برودتی حقیقی

نتایج شبیه سازي براي ارزیابی مصرف ماهانه با توجه به اطلاعات ارائـه شده توسط کارپردازان این واحد در خصوص ورود و خروج محصـولات در شکل ۷ آمده است. به منظور صحه سنجی محاسبات، گزارش مصرف سالهاي ۹۴ تا ۹۶ با شبیه سازي مورد مقایسه قرار گرفته است.

تحلیل-مصرف-انرژي-سردخانه-استان-صنایع برودتی حقیقی

استان هرمزگان

سردخانه ي نمونه ي این استان بـه ظرفیـت ۸۰۰ تـن بـوده و فعالیـت اصلی آن فرآوري، بسته بنـدي، انجمـاد و نگهـداري آبزیـان اسـت . ۱ سالن ۶۰۰ تنی و ۱ سالن ۲۰۰ تنـی بـا متوسـط دمـاي ۱۸ درجـه ي سانتیگراد در تمامی ایام سال در حال فعالیت است. سیستم روشنایی این واحد داراي ۲۰۰ لامپ فلوئورسـنت ۴۰ واتـی سـت کـه بـه طـور متوسط ۱۲ ساعت در روز روشن میباشند. نوع مصـالح آجـر و بلـوك سیمانی و رنـگ پوشـش خـارجی روشـن میباشـد . طبـق گزارشـات، ساندویچ پانل با فوم پلی یورتان عایق دیوارها، کف و سقف سالن هـاي این سردخانه میباشد. شرایط بحرانی درنظرگرفته شده براي این واحد به شرح زیر است. میزان بـارگیري در روز : ۲۵ تـن مقـدار محصـول موجود: ۷۵۰ تن. شرایط آب و هوایی محیط: دماي خشک: ۴۷ درجه- ي سانتیگراد، دماي مرطوب: ۵٫۳۵ درجهي سانتیگراد. با توجه به اینکه در پرسشنامه قید شده از این واحـد بـراي فرآوري آبزیان استفاده میشود، بدیهی ست که این واحـد داراي تونـل انجماد یا محفظه ایست که بتواند محصولات را از حالت بالاي صفر بـه زیر صفر برساند. فرض بر این است که تونل انجماد باید بتوانـد روزانـه ۱۴ تن ماهی و ۱۲ تن میگو را در عرض ۶ ساعت به دماي ۳۰ درجـه زیـر صـفر برسـاند. جـدول زیـر بـرآورد بـارحرارتی بـراي تجهیـزات منجمدکننده را نشان میدهد. با شبیه سازي سـیکل تبریـد آمونیـاك، بـراي رفـع بـار حرارتـی ۷۴۴ کیلوواتی در محتاطانـه تـرین حالـت بـه مجموعـه کمپرسـورهایی بـا ظرفیت برودتی ۴۳۷ کیلووات نیاز خواهد بود. جدول ۱ توان مورد نیاز براي اجزاي مختلف سردخانه ي نمونه ي استان هرمزگان را نشان مـی دهد. با توجه به ارقام محاسبه شده در جدول ۱ مشـخص اسـت که یک نیروگـاه خورشـیدي ۵٫۰ مگـاواتی بـه طـور کامـل جوابگـوي نیازهاي برودتی این واحد در شرایط بحرانی خواهد بود.

تحلیل-مصرف-انرژي-سردخانه-استان-صنایع برودتی حقیقی

شکل ۸ گزارش ماهیانه مصرف برق را براي سال هاي ۹۴ تا ۹۶ و مقایسه آن با مصرف شبیه سازي شده در بحرانی ترین حالـت را نشان میدهد. مشخص است که میـزان مصـرف ایـن واحـد در طـول دوره هاي مختلف از حد مصرف بحرانی خود تجـاوز نکـرده اسـت . ولـی پیشنهاد میشود با زمـان بنـدي فعالیـت کمپرسـورها مصـرف انـرژي الکتریکی مدیریت شود. به گونهاي که کمپرسور با ظرفیتهاي اسـمی متفاوت براي ماه هاي مختلف به حالت رزرو در آمده تـا میـزان تـامین برودتی واحد دچار مشکل نشود و از طرفی مصرف انرژي بهینه سـازي گردد.

تحلیل-مصرف-انرژي-سردخانه-استان-صنایع برودتی حقیقی

نتیجه گیري و جمعبندي

در این گزارش سعی شده است تا نتایج اندازه گیـري چنـدین واحـد از سردخانه هاي اقلیم گرم کشور به همراه نتایج حاصـل از شـبیه سـازي ترمودینامیکی واحدهاي مذکور ارائه شده و با هـم مقایسـه شـوند . بـا اسـتفاده از داده هـاي انـدازه گیـري و همچنـین مصـرف بـرق ماهانـه واحدهاي مذکور، نمودار مصرف انرژي سـردخانه در سـال هاي مختلـف بدست آمده است. سپس شبیه سازي سردخانه به منظور محاسـبه بـار سرمایشی مورد نیاز مطابق با ابعاد سـردخانه، مشخصـات دیـواره هـاي ساختمان، موقعیت نصب و همچنین نوع محصول محاسبه شده اسـت . مقایسه نتایج شبیه سازي با نتایج اندازهگیري میتواند کمک شایانی در شناخت وضعیت مصرف انرژي سـردخانه داشـته باشـد . هرچقـدر کـه شرایط واقعی مصرف از مقادیر شبیه سازي بالاتر باشد بیانگر ایـن امـر است که اتلاف انرژي در سردخانه مذکور بیشتر است و میبایسـت بـه دنبال رفع ایراد بود. به عنوان مثال در شکل ۴ که مربوط به سـردخانه استان بوشهر است مشاهده می شود که مصـرف انـرژي در مهرمـاه از حد تجاوز فراتر رفته است که بیانگر اتلاف انرژي از بخشی از سردخانه در این ماه است. همچنین شـبیه سـازي در ماه هـاي مختلـف هماننـد شکل ۷ براي سردخانه استان فارس نشان می دهد که مصـرف انـرژي در سال ۹۵ بالاتر از مقدار مـورد نیـاز بـوده کـه خوشـبختانه بـا رفـع مشکلات سیستم، مصرف برق این واحد در سال ۹۶ به مقدار پایین تر از میزان مصرف شبیه سازي بازگشته است. بطور کلی، با دانستن حجم سردخانه هاي مستقر امکان محاسبه شدت مصرف انرژي آن و مقایسه با مقدار معیار و پیدا کردن پتانسیل صـرفه جویی میسر خواهد شد. فهرستی از فناوري هاي صرفه جـویی انـرژي در سردخانه هاي کشور که میتوانـد میـزان مصـرف انـرژي را در حـد بهینه تنظیم کند عبارتند از: بروز رسانی نصب تأسیسات سردخانه اي، بهره گیري از سقف هاي سرما، چگالنده تبخیـري اگرسـیو ، سـرمایش روغن ترموسیفون، کنترل کامپیوتري، درایو کمپرسور فرکانس متغیـر ، درایـو چگالنـده فرکـانس متغیـر، درایـو اواپراتـور فرکـانس متغیـر، و حسگرهاي کنترلـی درب هـاي سـردخانه . بهـره گیـري از فناوری هـاي مذکور بین ۲۲ تا ۷۴ درصد مصرف برق سردخانه ها را بهبود می دهد که بیانگر پتانسیل بسیار بالاي صرفه جویی انرژي در سردخانه هاست.

مراجع و منابع

[۱ [عمادالساداتی ،سیدعلی، ۱۳۷۴ .مبانی محاسبات و مقررات تاسیسات مکانیکی ساختمان، طرح و محاسبه سردخانهها، آبرسانی ساختمانهاي مرتفع

[۲ [استاندارد ملی شمارهي ۲۷۲۰ ،چاپ اول، سال تصویب ۱۳۶۷ ، آیین کار محاسبه بار برودتی سردخانه مواد غذایی

[۳] ASHRAE, 2014. ASHRAE Handbook, Refrigeration, American Society of Heating, Refrigerating and AirConditioning Engineers, New York.

۴[مرادي، ساسان،۱۳۸۹ .تنظیم شرایط محیطی (معماري)، انتشارات شهیدي

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *