چیلر های پرتابل سرعت متغیر

چیلر پرتابل یک سیستم پکیج جای گرفته در یک کابینت چرخدار است که شامل یک مخزن و سیستم پمپاژ یکپارچه بوده و از تبرید جهت خنک کردن یک مدار آب برای فرآیند های صنعتی که گرما تولید می کنند استفاده می کند.دفع این گرما موجب بالا رفتن بازدهی فرآیند و افزایش منافع کارخانه می شود.سرمایش موثر با استفاده از چیلر های پرتابل یکی از ارکان مهم صنایع فرآیندی از قبیل قالب ریزی تزریقی به شمار می رود.

به طور سنتی، یک چیلر پرتابل از کمپرسوری بهره می برد که با سرعت پیوسته کار می کند.این نوع کمپرسور تحت عنوان کمپرسور سرعت ثابت شناخته می شود؛ صرف نظر از تقاضاهایی که توسط بار فرآیند بر آن وارد می شود، سرعت آن یکسان باقی می ماند.

سیستم های چیلر سرعت ثابت از یک طرح بای پس گاز داغ جهت حفظ تقاضای وارده بر کمپرسور بهره می برند.این طرح از نوسانات گسترده در دمای سیال خنک کننده تحویلی به فرآیند اجتناب می کند.بای پس گاز داغ شامل یک شیر الکترونیکی است که بر روی خط مبرد پر فشار پایین دست کمپرسور قرار می گیرد.کنترل کننده چیلر که معمولأ یک ریزپردازنده است دمای آب برگشتی از فرایند را قرائت می کند.کنترل کننده، شیر را بر حسب نیاز فعال می سازد و اجازه می دهد تا بخشی از گاز داغ مبرد مستقمیأ به خط مبرد کم فشار بالادست اواپراتور مجددأ وارد شده یا بای پس شود.اواپراتور، مبدل حرارتی است که گرما را از آب فرآیند به مدار مبرد منتقل می کند.وارد شدن مبرد داغ پر فشار به سمت کم فشار یک بار کاذب بر سیستم ایجاد می کند.این به کمپرسور اجازه می دهد تا به عملکرد با سرعت با 100 درصد ادامه داده و دمای پایدار آب فرآیند را حفظ کند.

به عنوان مثال، یک سیستم بای پس گاز داغ که به 75 درصد ظرفیت کمپرسور در یک چیلر 10 تنی محدود می شود، دمای پایدار آب را تا بار گرمای 5/2 تن فراهم می کند.وقتی بار گرما به زیر حد 5/2 تن افت می کند، کمپرسور مجبور می شود به عنوان آخرین وسیله کنترل دمای خود و حفاظت در برابر انجماد، به طور سیکلی روشن و خاموش شود.عملکرد سیکلی که تحت عنوان سیکل کوتاه شناخته می شود تأثیر مخربی بر عمر مفید یک موتور دارد.یک تایمر ضد سیکل کوتاه بکار گرفته می شود تا از کمپرسور در برابر خرابی زودرس حفاظت کند.

یک سیستم بای پس گاز داغ سنتی در ترکیب با یک بار گرمای فرآیندی بسیار متغیر منجر به نوسانات سریع دمای تحویلی به فرآیند خواهد شد.بسیاری از کاربردهای سرمایش فرآیندی نیازمند دماهای پایدار سیال خنک کننده ورودی هستند،اجتناب ازین نوسانات برای خروجی با ثبات از فرآیند و حذف ضایعات ضروری است.

¢یک جایگزین برای چیلر های سرعت ثابت با بای پس گاز داغ

چیلر های سرعت متغیر جایگزینی را برای کاربردهای سرمایش فرآیندی ارائه می دهند.این چیلرها از کمپرسور های سرعت متغیر در ترکیب با PLC بهره می برند.این کنترل کننده بطور پیوسته بار گرما پایش کرده و سرعت کمپرسور را برای حداکثر راندمان و کنترل تنظیم می کند.تنظیم سرعت نیاز به بای پس گاز داغ را حذف می کند.این چیلر ها تضمین می کنند که کار انجام شده دقیقأ از انرژی مورد نیاز تبعیت می کند که این امر، اتلاف انرژی را بطور موثر از بین می برد.تحقیقات صورت گرفته توسط یک تولید کننده نشان داده است که یک کاهش 20 درصدی در سرعت موتور می تواند به 51 درصد صرفه جویی انرژی منجر شود.

در طرح چیلر سرعت متغیر، برق ورودی به یک محرک کنترل اینورتر متصل می شود که با استفاده از مدولاسیون فرکانس، خروجی توان موتور کمپرسور را تنظیم می کندمحرک کنترل اینورتر با بالا یا پایین بردن سرعت کمپرسور، آن را دقیقأ با تقاضای بار سیستم منطبق می شازد.اجزای الکترونیکی پیشرفته بکار رفته در محرک کنترل اینورتر سطوح بیشتری از حفاظت کمپرسور را فراهم می کنند که فراتر از سطوح حفاظت یافت شده در سیستم های سرعت ثابت است.الگوریتم های حفاظتی فعال موجب بهبود اتکاپذیری و محافظت کمپرسور و کنترل اینورتر می شوند.جنبه های کلیدی حفاظت عبارتند از : حفاظت قفل روتور، حفاظت و تصحیح فاز، تشخیص حداکثر جریان (برق)عملیاتی، حفاظت دمای خط دهش و کنترل ضد سیکل کوتاه.

صرفه جویی انرژی یکی از برجسته ترین منافع چیلرهای طراحی شده با کمپرسور های سرعت متغیر است.اما فناوری سرعت متغیر منافعی فراتر از صرفه جویی انرژی ارائه می دهد؛ مهم ترین آن ها کنترل راه اندازی نرم است که دو منفعت جانبی فراهم می کند: اولأ، هزینه های دیماند اوج را بطور موثر حذف می کند و ثانیأ، تنش مکانیکی بر کلیه اجزای سیستم را کاهش می دهد و عمر مفید آن ها را طولانی می سازد.

¢صرفه جویی انرژی

در مقایسه با یک چیلر با کمپرسور سرعت ثابت، یک کمپرسور سرعت متغیر می تواند صرفه جویی های توان را در بارهای جزئی فراهم کند.به عنوان مثال، کارایی یک کمپرسور سرعت ثابت را در برابر کمپرسور سرعت متغیر در یک چیلر 10 تنی مقایسه کنید(شکل 1)

 

 

.در بار 30% کمپرسور سرعت متغیر 24 درصد توان بار کامل را مصرف می کند؛ اما کمپرسور سرعت ثابت 85 درصد توان بار کامل را به مصرف می رساند.استفاده از یک کمپرسور سرعت متغیر در این بار، صرفه جویی انرژی بیش از 50 درصد را فراهم می کند.

در مثال دوم، کارایی یک کمپرسور سرعت ثابت را در برابر یک کمپرسور سرعت متغیر در یک چیلر 20 تنی مقایسه کنید.در این حالت، یک چیلر پرتابل با دو کمپرسور 10 تنی صرفه جویی ها را در دامنه وسیع تری ایجاد می کند.این طرح خاص چیلر، یک کمپرسور سرعت متغیر 10 تنی را با یک کمپرسور سرعت ثابت 10 تنی ترکیب می کند تا صرفه جویی های انرژی را فراهم سازد.این چیلر به طور موثر بار ها را از 3 تا 20 تن تأمین کرده و صرفه جویی های انرژی را مخصوصأ در دامنه 3 تا 8 تن و دامنه 13 تا 16 تن ارائه می دهد.توجه کنید که صرفه جویی های انرژی  در دامنه میانه بار چندان چشمگیر نیستند چرا که در این دامنه هر یک از کمپرسور ها –ثابت یا متغیر- نزدیک به ظرفیت کامل 10 تنی خود کار می کند.منحنی برای چیلر سرعت ثابت 20 تنی کمی تفاوت دارد(شکل 2)

 

 

این چیلر دارای دو کمپرسور 10 تنی است بطوری که می تواند با فقط یک کمپرسور (نصف توان، بیشتر یا کمتر)کار کند تا اینکه لازم شود کمپرسور دوم را بکار گیرد.بدیهی است هنوز صرفه جویی های انرژی قابل توجهی وجود دارند که محقق شوند.

¢نتیجه گیری

صرفه جویی های انرژی حاصل از کمپرسور های سرعت متغیر امکان استهلاک سریع سرمایه گذاری را مخصوصأ تحت شرایط کم باری و بار جزئی فراهم می سازد.(جداول 1 و 2)

 

 

منافع بکارگیری فناوری سرعت متغیر باید دقیقأ مورد بررسی قرار گیرند.منافع کلیدی که این فناوری ارائه می دهد عبارتند از : پایدار سازی فرایند، حفظ سرمایه گذاری تجهیزات و صرفه جویی در هزینه های برق.

برگرفته از مجله صنعت تأسیسات

مأخذ : Process Heating, Oct.2017

ترجمه : دکتر سید علی اکبر طباطبایی

لرزه بر اندام صنعت خودرو

به مناسبت سیزدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت خودرو و صنایع وابسته

لرزه بر اندام صنعت خودرو

صنعت خودرو سازی تحت تأثیر تحریم های اقتصادی چه شرایطی را تجربه می کند؟

خروج آمریکا از توافق هسته ای در روز 8 می سال 2018، باعث شد تا خطر بازگشت تحریم های اقتصادی بالا بگیرد.حال که امریکا زمان بندی بازگشت تحریم ها را ارائه داده است و در تلاش است تا خریداران نفت ایران را به توقف خرید از ایران ترغیب کند، نگرانی در مورد وضعیت اقتصاد ایران بیشتر شده است.

یکی از صنایعی که تحت تأثیر تحریم ها آسیب زیادی متحمل خواهد شد، صنعت خودروسازی است.در مرحله اول خودرو ساز های خارجی در نتیجه این وضعیت همکاری با ایران را متوقف خواهند کرد و در مرحله بعدی هم خودرو ساز های داخلی به دلیل تنش ها و اختلال هایی که در مسیر واردات مواد اولیه تجربه می کنند، با معضلات تازه ای روبه رو می شوند.رشد قیمت خودروهای داخلی و کاهش توان تولید از نتایج بحرانی است که ایران با آن درگیر شده است.

سهم خودرو ساز های مختلف از بازار ایران¢

بزرگ ترین سهم از بازار خودروی ایران به شرکت پژو اختصاص دارد.در سال 2017، 29.9 درصد از بازار خودروی این کشور به پژو اختصاص داشته است و شرکت سایپا با داشتن سهم 28.2 درصدی از بازار خودروی ایران جایگاه دومین شرکتی را که بالاترین سهم را در بازار ایران داشته است به دست آورد.در سال گذشته ایران خودرو 11.1 درصد از بازار ایران، شرکت رنو 10.7 درصد از بازار، شرکت چری کشور چین 4.7 درصد بازار و دیگر شرکت های خودروسازی در مجموع 15.4 درصد از بازار خودروی ایران را به خود اختصاص داده اند.حال باید دید تحریم های اقتصادی روی عملکرد این شرکت های بزرگ خودروسازی و تأمین کننده خودروی مورد نیاز بازار ایران چه تأثیری دارد؟

¢پژو مالک بیشترین سهم از بازار ایران

به گزارش بیزینس مانیتور اینترنشنال، شرکت فرانسوی پژو سیتروئن که 30 درصد از بازار خودروی ایران را به به خود اختصاص داده، اعلام کرد در توافق های اخیری که با ایران انجام داده بازنگری می کند و طبق گزارش رسمی شرکت پژو، این شرکت فرانسوی در نهایت در صورت اجرای تحریم های آمریکا و فشاری که این تحریم ها به پژو تحمیل می کند، از ایران خارج خواهد شد. شرکت پژو تاکید کرد که به دلیل ضرورت همراهی با سیاست امریکا و تحریم تازه ای که علیه ایران وضع کرده است، از ایران خارج می شود و نمی تواند در مقابل این سیاست مقاومت کند.

تحلیل گران بیزینس مانیتور انتظار دارند این تحریم ها روی صنعت خودروی ایران هم اثر منفی داشته باشد و توان تولید را تنزل دهد.بیزینس مانیتور نوشت : به دلیل نگرانی در مورد تحریم های اقتصادی علیه ایران و تهدید امریکا در مورد شدید بودن این تحریم ها، فضای تجاری و اقتصادی ایران بسیار بی ثبات است.در این فضای بی ثبات اقتصادی نه تنها شرکت های خارجی وارد ایران نمی شوند بلکه شرکت های داخلی هم توان تصمیم گیری و سیاست گذاری ندارند.از طرف دیگر خارج شدن پژو از بازار ایران هم پیام بسیار بدی را به بازار مخابره می کند.تأثیر خارج شدن پژو از بازار ایران روی بازار خودروی این کشور هم منفی است.

ایران یکی از بزرگ ترین کشور های خودرو ساز دنیا است.صنعت خودروسازی ایران سالانه بالغ بر یک میلیون خودرو تولید می کند و این حجم خودرو را وارد بازار مصرف داخلی می کند.به دلیل کم بودن شمار رقبا در بازار ایران، خریداران خودروهای داخلی در کشور بسیار زیاد است ولی تحریم اقتصادی و افزایش قیمت مواد اولیه می تواند زمینه را برای گران تر شدن قیمت خودرو در بازار ایران و کاهش تقاضا برای آن فراهم کند.

مطالعات نشان می دهد بعد از برداشته شدن تحریم های اقتصادی علیه ایران در سال 2016، صنعت خودروسازی بیشترین منفعت را به دست آورد.پژو اولین شرکتی بود که بعد از برداشته شدن تحریم ها از فرصت استفاده کرد و قرارداد جوینت ونچر با ایران خودرو امضا کرد.قرار بر این بود که پژو تا سال 2020، 400 میلیون یورو در ایران سرمایه گذاری کند، یک ماه بعد از انتشار این خبر، رسانه ها از قرارداد جوینت ونچر سایپا سیتروئن خبر دادند و اعلام شد این شرکت فرانسوی 300 میلیون یورو در ایران سرمایه گذاری می کند ولی بعد از روی کار آمدن ترامپ در امریکا، این پروژه ها به کندی پیش رفت و هم اکنون هم پژو خبر داده است که در صورت تشدید فشار های امریکا مجبور به قطع همکاری با ایران است.

پیش بینی می شود در سال 2018 تولید خودرو در ایران نه تنها رشد نکند، بلکه با کاهش هم همراه باشد، در سال 2017 تولید خودرو در ایران 10 درصد رشد کرده بود ولی انتظار می رود در سال 2018 تولید خودرو در این کشور 18 درصد کاهش یابد.انتظار می رود تا سال 2021، تولید خودرو های شخصی در ایران سالانه 1.2 درصد تنزل پیدا کند و این روند کاهشی ادامه یابد.این خبر بدی برای صنعت خودروسازی ایران و اقتصاد کشور است زیرا این صنعت برای شمار زیادی از مردم شغل ایجاد کرده است و بحرانی شدن این صنعت ضمن کاهش میزان درآمد کشور می تواند ثبات مشاغل را نیز تهدید کند.

انتخاب رطوبت گیر استخر

مقدمه

این مقاله نکات مهمی را در رابطه با عوامل تولید رطوبت در استخر های شنای سرپوشیده و هم چنین اثرات مخرب آن در صورتی که تحت کنترل نباشد، بیان می کند و در نهایت یک روش ساده برای محاسبه بار رطوبت استخرهای خانگی و عمومی ارائه می دهد.

¢عوامل ایجاد رطوبت

در استخر های سرپوشیده سه منبع اصلی تولید رطوبت وجود دارند :

1-    تبخیر آب استخر

2-    هوای تازه ورودی به فضای استخر

3-    افراد

اختلاف فشار بخار بین آب استخر و هوای استخر، باعث تبخیر پیوسته شده و شرایط رطوبت بالا در فضای استخر ایجاد می کند.نرخ تبخیر تابعی از فعالیت استخر است.اگر آب آرام باشد، نرخ تبخیر معینی وجود خواهد داشت.اگر افراد در استخر شنا و یا بازی کنند مساحت سطح افزایش می یابد(رفتار موج باعث دو برابر شدن مساحت سطح واقعی استخر شده و آب به بیرون از استخر پاشیده می شود)که این عمل باعث افزایش نرخ تبخیر مؤثر می گردد.در استخرهای عمومی بزرگ باید این پارامتر در طراحی در نظر گرفته شود.

در طی ماه های تابستان، هوای ورودی از بیرون به فضای استخر از طریق سیستم تهویه می تواند مقدار رطوبت موجود در هوای داخل استخر را افزایش دهید زیرا رطوبت موجود در هوای ورودی معادل یا بیشتر از رطوبت هوای فضای استخر است.در نتیجه مشکل رطوبت در داخل استخر ایجاد می شود.

حضور افراد در فضای استخر، نسبت رطوبت استخر را افزایش می دهد.این عامل در استخر های مسکونی ناچیز است اما برای استخرهای عمومی با سکوی تماشاگران می تواند قابل ملاحضه باشد.

¢مشکلات رطوبت

هوا یک گاز است و مشابه اکثر گازها زمانی که گرم می شود افزایش حجم پیدا می کند و زمانی که سرد می شود حجم آن کاهش می یابد.این انبساط با انقباض با تغییرات دما، درصد رطوبتی را که هوا می تواند در خود نگه دارد، افزایش یا کاهش می دهد.از طرف دیگر همچنانکه هوا منبسط می شود، توانایی آن برای حفظ رطوبت افزایش می یابد.با نسبت رطوبت مشابه و یکسان، زمانی که هوا گرم می شود، رطوبت نسبی کاهش می یابد.هرگاه دمای شیشه پایین تر از دمای هوا باشد، تقطیر روی سطح شیشه شکل خواهد گرفت.زمانی که هوای گرم با شیشه خنک برخورد می کند، تا نقطه ای منقبض می شود که رطوبت اضافی خود را آزاد نماید.ترکیبی از رطوبت نسبی داخل و دمای داخل/خارج که منجر به تقطیر می شود در جدول 1 نشان داده شده است.

 

 

رطوبت بالا در یک مجموعه استخر می تواند باعث تسریع خوردگی و آسیب دیدن سازه ساختمان شود.در طی ماه های زمستانو عصر های خنک تایستان، ممکن است دمای بیرون از هوای داخل استخر به طور قابل ملاحظه ای کمتر باشد.هوای گرمف رطوبت را در خود نگه می دارد  ولی سطوح خنک دیوار یا پنجره باعث تقطیر رطوبت می شوند(شکل 1)

هرگاه مقدار رطوبت نسبی به 62 درصد یا بالاتر برای یک دوره زمانی طولانی برسد، آسیب دیدن سازه اتفاق می افتد.در اثر واکنش کلر حاصل از مواد شیمیایی استخر با آب تقطیر شده، اسید هیدروکلریک(HCL)تشکیل می شود که باعث تسریع اثرات خوردگی سطوح چوبی و فلزی می گردد.هم چنین رطوبت بالا با ایجاد شرایط مساعد محیطی باعث رشد و تکثیر باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها شده و در نتیجه در کیفیت هوا تأثیر نامطلوب می گذارد.حفظ رطوبت نسبی در محدوده 60-50 درصد تعداد و فعالیت این موجودات را کاهش می دهد.در نهایت، رطوبت بالا برای افرادی که از استخر استفاده می کنند ناراحت کننده و ناخوشایند می باشد.

¢حذف رطوبت

از چند روش مختلف می توان جهت کاهش رطوبت در فضای استخر استفاده نمود.معمول ترین روش، تخلیه/هوای جبرانی است.(شکل 2)

 

 

در این روش، هوای گرم و مرطوب استخر به محیط خارج تخلیه می شود و هوای بیرون (که معمولأ نسبت رطوبت پایین تری دارد)به صورت هوای جبرانی به داخل فضای استخر ارسال می گردد.زمانی که این هوای جبرانی گرم می شود، رطوبت نسبی مؤثر هوای خارج کاهش می یابد.روش مذکور دو مشکل دارد :

1-    موقعی که هوای گرم فضای داخل استخر به بیرون تخلیه می شود، انرژی گرمایی به هدر می رود.

2-    در طول ماه های تابستان ممکن است هوای بیرون رطوبت بالایی نسبت به هوای داخل استخر داشته باشد.بدین ترتیب عملأ رطوبت فضای استخر افزایش می یابد.زمانی که آب استخر تبخیر می شود، انرژی قابل ملاحضه ای صرف می شود.این انرژی که گرمای نهان نام دارد توسط گرمکن آب استخر تأمین می گردد.منبع دیگر مصرف انرژی در استخرهای سرپوشیده، گرمایش هوای جبرانی است.این انرژی گرمای محسوس نامیده می شود.یک روش جهت استفاده مجدد از انرژی هدر رفته، اضافه کردن یک واحد بازیافت گرما به سیستم اگزاست(تخلیه)می باشد.در این روش گرمای محسوس از هوای خروجی گرفته می شود. و با هوای ورودی مبادله می گردد.این شیوه، قسمتی از انرژی هدر رفته را کاهش می دهد ولی بیشترین مقدار انرژی هدر رفته مربوط به انرژی لازم جهت گرمایش آب استخر می باشد.روش دیگری که از مزیت بازیافت کل گرما(نهان و محسوس)برخوردار است، رطوبت گیری تبریدی نام دارد.هوای گرم و مرطوب در کویل رطوبت گیر، تقطیر و خنک شده و همه انرژی به مبرد منتقل می شود.انرژی بازیافتی را می توان دوباره به جریان هوا در قسمت کویل بازگرمایش به صورت گرمای محسوس انتقال داد.بدین ترتیب تقریبأ 100 درصد انرژی بازیافت می شود(شکل 3)

 

این گرما به فضای استخر بازگردانده می شود تا هوای استخر در دمای مطلوبی ثابت نگه داشته شود.انرژی گرمایی اضافی تنها برای جبران تلفات گرمایی از طریق پنجره ها و دیوار ها مورد نیاز می باشد.طراحان دستگاه های رطوبت گیر، روش های دیگری را نیز پیشنهاد می کنند مثل مبدل گرمایی آبی که علاوه بر گرم کردن هوا، آب استخر را نیز گرم می کند.

سومین روش، نصب یک دستگاه کندانسور در بیرون از استخر می باشد که گرما را به بیرون انتقال می دهد تا هوای خنک فضای استخر را در فصل تابستان تأمین نماید.

¢محاسبه بار رطوبت

جدول 2 دماهای طراحی قابل قبول را برای آب استخرهای شنا نشان می دهد.

دمای هوای استخر باید 2°F تا 4°F بالاتر از دمای آب در نظر گرفته شود تا تبخیر آب استخر در کمترین حالت نگه داشته شود به جز در جکوز ها که دمای هوا باید 87-86°F باشد.

جدول 3 بر اساس فرمول اختلاف فشار بخار، لیست نرخ تبخیر آب ساکن را بر فوت مربع سطح استخر در سطح دریا نشان می دهد.

اختلاف نرخ تبخیر بین آب ساکن و آب متلاطم با اعمال ضریب فعالیت 5/1 اصلاح می گردد.این پارامتر، ضریب تبخیر لازم را برای اصلاح مقادیر جدول 3 ارائه می دهد.مقدار هوای تهویه لازم برای استخرهای عمومی توسط AHRAE و کد BOCA، CFM0/5بر فوت مربع مساحت استخر و اطراف آن بعلاوه CFM15 به ازای هر تماشاگر تعیین شده است.کد ها مساحت دور استخر را تعریف نکرده اند؛ اما مساحت دور استخر معمولأ مساحت قسمت سیمانی یا کاشی شده به اندازه 8-6 فوتی دور استخر تعریف می شود.مساحت قسمت تماشگران، معمولأ مساحت اشغال شده توسط تماشاگران در یک مسابقه شنا در نظر گرفته می شود.اگر تعداد صندلی ها معلوم نباشد، حداکثر فضای اشغال شده 150 نفر بر 1000 فوت مربع تخمین زده می شود.اگر استخر و دور آن فقط قسمت کوچکی از یک مساحت بزرگ را اشغال کند، مساحت بزرگتر به صورت محل تماشگران و دور استخر در نظر گرفته نمی شود و بنابراین هوای تهویه اضافی لازم نمی باشد.حجم هوای جبرانی نهایی محتوی یک نسبت رطوبت مخصوص بر اساس ناحیه جغرافیایی محل قرار گرفتن استخر می باشد.جدول 4مقادیر تقریبی نسبت رطوبت را نشان می دهد.

¢نتیجه گیری

برای استخرهای عمومی باید سه پارامتر رطوبت در نظرگرفته شود :

1-تبخیر آب استخر

2-هوای جبرانی

3-حضور افراد

دستگاه های رطوبت گیر در زمان های غیر فعال استخر برای دفع رطوبت به کار می روند.به طور کلی، دستگاه های رطوبت گیر قادر هستند رطوبت نسبی 60 درصد در زمان فعال و 50 درصد در زمان غیر فعال استخر را تأمین نمایند.استخرهای مسکونی بار هوای جبرانی و بار افراد استخرهای عمومی را نداشته و بنابراین محاسبات رطوبت آنها فقط بر اساس مقدار تبخیر آب استخر صورت می گیرد.

رطوبت خطرناک

در مقررات جدید تهویه مطبوع به موضوع کنترل رطوبت و جلوگیری از رشد کپک در ساختمان به ویژه رستوران ها و آشپزخانه های صنعتی توجه خاصی شده است.اما قبل از هر چیز لازم است چگونگی تولید رطوبت در داخل ساختمان و راه های نفوذ آن از خارج به داخل مورد شناسایی قرار گیرند.عوامل مولد رطوبت و مشکلات مربوطه در این گونه ساختمانها بدین قرارند؛ بخارات مربوط به پخت و پز، شست و شوی ظروف، شستوشوی کف سالن، نفوذ باران، تغییر فشار جزئی بخار آب و دمای هوا، و حتی رطوبت حاصل از افراد.منابع افزاینده رطوبت در رستورانها به طور دقیق تر اینها هستند :

—آب : آب باران و منابع زیر زمینی؛

—رطوبت تولید شده در داخل شامل ؛ آشپزخانه ها، نشتی لوله ها، افراد، احتراق؛

—انتشار : جابه جایی رطوبت در داخل ساختمان از نقطه ای به نقطه دیگر؛

—نفوذ : از طریق شکاف ها و درزهای جداره های بیرونی ساختمان؛

—هوای تازه برای تهویه : هوایی که طبق استانداردهای تهویه باید به داخل ساختمان وارد شود؛

—جریان رطوبت طبق خاصیت لوله موبین از طریق مواد و مصالح متخلخل جاذب الرطوبه.

افزایش بیش از حد رطوبت هوا گاه نشانه های آشکاری دارد مثل؛ نشتی آب، زنگ زدگی فلزات، فساد، پوسیدگی و خوردگی مصالح ساختمانی و اثاثیه.

مشکل وجود کپک در ساختمان از بوی مخصوص و نامطبوع آن قابل کشف است؛ حتی اگر کپک قابل مشاهده عینی نباشد.روش دیگر تشخیص وجود کپک بازرسی عینی است؛ در مراحل رشد کپک رنگ های متفاوتی از زرد تا صورتی و حتی سیاه را در محل تشکیل کپک می توان مشاهده کرد.احتمال تشکیل و رشد کپک در شرایطی که رطوبت نسبی هوا از حدود 70% تجاوز کند بسیار زیاد است.بنابراین آگاهی از منابع مولد رطوبت در ساختمان ضروری است.

¢کیفیت هوای داخل ساختمان

کیفیت هوای داخل ساختمان(IAQ)در رستوران ها همواره از نظر مشتریان امری بسیار مهم و تأثیر گذار است.تا جایی که به رطوبت مربوط می شود، کیفیت نامطلوب هوای داخل می تواند موجد افزایش کپک و مشکلات مربوطه در داخل ساختمان باشد.در بدترین سناریو، این امر به دلیل زمینه سازی مسئله سندروم ساختمان بیمار ممکن است سبب طرح دعاوی حقوقی مختلفی علیه مالک ساختمان گردد.کنترل رطوبت و مشکلات مربوط به رشد کپک در ساختمان به دلیل طبیعت رطوبت زای کار پخت و پز، از اهم مسائل در رستورانها و آشپزخانه های صنعتی است.

¢عوامل مهم رطوبت زا در آشپزخانه

در رستوران ها و آشپزخانه های بزرگ منابع متعددی برای تولید و انتقال رطوبت وجود دارند که بدین قرارند:

—آماده سازی مواد غذایی: شستشوی میوه و سبزیجات؛

—پخت و پز : بخارات متصاعده از غذاهای در حال پخت؛

—سرو غذاها : بخارات متصاعده از بشقابها و ظروف غذای داغ؛

—ظرفشویی : در شستشوی ظروف معمولأ از آب گرم 140F استفاده می شود؛

—شستشوی کف سالن : در آشپزخانه های بزرگ، کفشویی حجم قابل توجهی از بخار آب را از کف در حال شستشو به هوا وارد می کند؛

—نفوذ : ورود رطوبت از میان درزها و منافذ ساختمان؛

—درها : افرادی که از درها وارد سالن می شوند مقدار قابل توجهی بار نهان را به هوا اضافه می کنند؛ به ویژه اگر خیس باشند.

—افراد: مشتریان و کارکنان آشپزخانه و رستوران مولد رطوبتند؛

—اگزاست آشپزخانه : هود های نصب شده بر فراز اجاقها با اخراج هوای دودآلود داخل آشپزخانه سبب ورود حجم قابل توجهی هوای تازه خارج به جای آن می شوند.

بدین ترتیب عوامل افزایش رطوبت هوای آشپزخانه رستوران ها را می توان به سه زمینه کلی مربوط دانست؛ اول رطوبت تولیدی در داخل آشپزخانه؛ دوم رطوبت منتقله از طریق جداره های ساختمان در اثر اختلاف جزئی بخار موجود در هوا بین فضای داخل و خارج ساختمان؛ و بالاخره رطوبت ورودی به فضای داخل در نتیجه جابه جایی کنترل شده یا کنترل نشده هوا.

آشپزخانه رستوران در واقع یک کارخانه تولید رطوبت است که بالقوه می تواند عامل بروز مشکل کپک در این نوع ساختمان باشد.اما تحقیقات نشان می دهند که انتقال رطوبت از طریق جابه جایی هوا صد در صد بیشتر از انتقال رطوبت در اثر اختلاف فشار جزئی بخار موجود در هوا در طرفین جداره های ساختمان است.مثلأ یک سوراخ 2 سانتی متر مربعی در دیوار می تواند سبب انتقال 30 لیتر آب به داخل ساختمان شود؛ در حالی که رطوبت منتقله در نتیجه اختلاف فشار جزئی بخار موجود در هوای طرفین جداره ها فقط 3/1 لیتر است.در اورلاندو که دارای هوایی گرم و مرطوب است، 1cfm هوای تازه مقدار 75 لیتر آب را در فصل گرم سال وارد ساختمان می کند.پس در این اقلیم باید طراحی چنان صورت گیرد که انتقال رطوبت از طریق جابه جایی هوا تحت کنترل باشد.

¢طراحی ساختمان با توجه خاص به کیفیت هوای داخل

با توجه به آن چه ذکر شد؛ باید طراحی ساختمان رستوران توسط آرشیتکت طوری صورت گیرد که رطوبت به داخل ساختمان نفوذ نکند؛ شیب بندی صحیح پشت بام به منظور جلوگیری از تجمع آب روی سقف ساختمان، قیرگونی یا ایزوگام کردن صحیح پشت بام جهت ممانعت از نفوذ آب از طریق سقف به داخل ساختمان، استفاده از در و پنجره با قاب هوابندی شده برای جلوگیری از نفوذ هوای خارج به داخل.طرح جداره های خارجی ساختمان هم باید طوری باشد که آب باران و نزولات جوی به داخل راه نیابد.

طراح تأسیسات نیز باید با همکاری آرشیتکت طراحی سیستم تهویه مطبوع رستوران و آشپزخانه های بزرگ را با دقت تمام و رعایت ظوابط مربوطه انجام دهد؛ دستگاه های پخت و پز، ظرفشویی، هود های تخلیه آشپزخانه و هواکش های مستراح باید چنان دقیق اندازه گذاری شوند که بالانس فشار هوای داخل و خارج ساختمان برقرار بماند.

مهندس تأسیسات باید حجم هوای نواحی مختلف ساختمان، حجم هوای اگزاست، هوای انتقالی، هوای احتراق و هوای تازه جبرانی را جهت نیل به بالانس صحیح هوای ساختمان به دقت محاسبه کند.بالانس ناصحیح هوا منجر به افزایش نفوذ هوای خارج به داخل یا بالعکس خواهد شد که این نیز تحمیل بار رطوبتی اضافی به دستگاه هواساز را در پی دارد.مضافأ می تواند سبب جریان کنترل نشده هوا بین نواحی مختلف ساختمان شود.

وقتی فشار های ساختمان متعادل یا بالانس نباشند، هوای نواحی تهویه مطبوع نشده ای مثل اتاق زیر شیروانی و انباری به فضاهای مورد تهویه مطبوع وارد شده و هوای متعفن مستراح به سالن غذاخوری راه می یابد.عدم تعادل فشار هوا همچنین سبب اختلال در احتراق سوخت دستگاه های مختلف اعم از اجاق و غیره می شود.این عدم تعادل فشار ممکن است به صورت انفعالی تحت تأثیر باد، اختلاف دما یا نفوذ پذیر بودن جداره های خارجی ساختمان؛ و یا به صورت فعال در نتیجه کار سیستم های تخلیه هوا، نشتی کانال های هوا و یا نامتعادل بودن جریان های هوای برگشت به دستگاه هواساز باشد.

¢عملکرد و نگهداری سیستم

این بسیار مهم است که پرسنل راهبری و نگهداری تأسیسات رستوران ها که قاعدتأ باید افراد مجربی باشند، از تداوم برقراری استاندارد های IAQ اطمینان حاصل کنند تا خطر بروز شرایط رشد کپک های سمی ایجاد نشود.پرسنل راهبری باید دستگاه ها را در وضعیت میزان صحیح(طبق طرح)نگه دارند.بسیاری از آن ها چنان به کار خود مسلطند که با دیدن کثیفی فیلتر ها، چربی روی فیلتر داخل هود، جرم گرفتگی دریچه های برگشت هوا، تغییر فشار های استاتیک و تغییر قدرت سرد کنندگی کویل های دستگاه هواساز، می توانند به وجود شرایط افت کیفیت هوای داخل پی ببرند.برای فیلتر های هوا در سیستم های تهویه مطبوع افت فشاری در طرح پیش بینی شده است که نباید افزایش یابد.فیلتر های یک بار مصرف به دلیل کثیف شدن باید در زمان های معین تعویض شوند تا سیستم قادر باشد مطابق مشخصات طرح به کار خود ادامه دهد.راستی شما هر چند وقت یکبار دریچه های برگشت یا دریچه های تخلیه هوا را پوشیده از چربی و گرد و خاک می بینید؟

مالکین ساختمان ها اغلب فقط زمانی از ناکارآمد بودن سیستم سرمایش در تابستان شکوه می کنند که چند هفته یا چند ماه از کثیف شدن دریچه ها و گرفتگی فیلتر ها گذشته است.در چنین مواردی بهتر است تکنسین یا حتی مالک ساختمان فکرش را به کار انداخته و بی جهت سراغ سرویس دستگاه های اصلی سیستم نرود؛فقط با پاکسازی دریچه ها و تعویض فیلتر هوا به راحتی می توان مشکل کاهش سرمایش سیستم را برطرف کرد.همواره باید به خاطر داشت که کثیفی و گرفتگی فیلتر ها موجب کاهش جریان هوا شده و سیستم را در تأمین سرمایش مورد نیاز ساختمان به ناحق ناتوان جلوه می دهد؛ ضمن اینکه هزینه برق یا انرژی مصرفی دستگاه های تهویه مطبوع را نیز به شدت بالا می برد.کاهش جریان هوا مشکلات مربوط به افزایش رطوبت هوا را نیز در پی خواهد داشت.

به هر حال رطوبت بیش از حد هوا در رستوران ها و صنایع غذایی خسارات و ضایعات زیادی را موجب می شود که بنا به اعلام انجمن هتل و متل آمریکا در هر سال صرف نظر از دعاوی حقوقی، ده ها میلیون دلار خسارت وارد می کند.

اقتباس از مجله صنعت تأسیسات

از : Dennis L.Matula

ترجمه و اقتباس : مهندس سید مجتبی طباطبایی

بهینه سازی تأسیسات چیلر بیمارستان

بیمارستانها تقریبأ 5 درصد کل مصرف انرژی در ایالات متحده را به خود اختصاص می دهند که معادل است با 45 تریلیون Btu (بر اساس ممیزی مصرف انرژی ساختمانهای تجاری آمریکا) بیمارستانها سالانه حدود 5 میلیارد دلار یا 1 تا 3 درصد بودجه عملیاتی خود را صرف انرژی می کنند(بنا بر اعلام دپارتمان انرژی ایلات متحده)کاهش مصرف انرژی سیستمهای بیمارستانی نقش مهمی در کاهش هزینه های عملیاتی و دستیابی به اهداف سه گانه (Aim Triple)سیستم سلامت(ارتقای سلامت جامعه، بهبود مراقبت از بیمار، و کاهش هزینه ها)ایفا می کند.

بیشتر انرژی مصرفی سیستمهای بیمارستانی از سیستم های گرمایش و تهویه مطبوع نشأت می گیرد.تأسیسات چیلر بزرگترین مصرف کننده انرژی در اکثر بیمارستانها به شمار می روند.این مصرف انرژی چنانچه سیستم برای عملکرد با حداکثر راندمان خود طراحی نشده باشد تشدید می شود.بسیاری از بیمارستانها 24 ساعته فعالند، و لذا تأسیسات چیلر هر روز در تمام طول سال کار می کنند.بنابراین کارآمد تر ساختن تأسیسات چیلر یکی از موثرترین روشهای کاهش مصرف انرژی برای سیستم های بزرگ بیمارستانی است.چیلر ها عمومأ زمانی که بین 65 تا 85 درصد ظرفیت بار کامل خود کار می کنند به حداکثر راندمان دست می یابند.چیلرهای ه زیر 50 درصد بار اسمی خود کار می کنند معمولأ مصرف انرژی بسیار زیادی داشته و کارایی انرژی ضعیفی دارند.بنابراین، راندمان عملیاتی چیلر تحت بار متغیر کلید صرفه جویی های انرژی برای یک تأسیسات آب سرد است.چیلر ها باید چنان طراحی شوند که در دامنه بین 60 تا 80 درصد ظرفیت اسمی خود کار کنند تا صرفه جویی انرژی برای تأسیسات چیلر به حداکثر برسد.

این مقاله، بررسی خواهد کرد که چگونه یک بیمارستان می تواند کارایی سیستم چیلرخود را به حداکثر رسانده و هزینه عملیاتی خود را بهبود بخشد.

-بهینه سازی چیلر

بیمارستان ها با بررسی پارامتر ها و بار های عملیاتی نرمال می توانند یک الگوریتم اقتصادی تدوین کنند که آغاز به کار و توقف تجهیزات تأسیسات چیلر را بهینه سازد.هدف از تدوین این الگوریتم، عملکرد متداوم هر دستگاه در دامنه کارایی ایده آل آن است که این موجب بهینه سازی راندمان کلی سیستم چیلر می شود. بدون تردید، این یک فرآیند بسیار پیچیده است و ممکن است برای آن دسته از مدیران تأسیسات که می خواهند چیز ها را حتی الامکان ساده نگه دارند خوشایند نباشد، اما ماحصل این پیچیدگی فرصت عالی برای صرفه جویی است.این امر می تواند با نگارش یک توالی کنترل بهینه سازی انجام شود که توسط یک پیمانکار کنترل یا سازندگان کنترل قابل اجرا است.این نوع مکانیسم کنترل مستلزم میزان قابل توجهی برنامه ریزی و اصلاحات برروی تأسیسات موجود است و اجرای آن می تواند بسیار پر هزینه و پیچیده باشد.

یک راه جایگزین و موثر تر برای دستیابی به بهینه سازی تأسیسات چیلر، به کار گرفتن هارتمن لوپ است که توسط چندین تولید کننده کنترل عرضه می شود.فناوری هارتمن لوپ جدید نیست و در سال 2001 به ثبت رسیده است.این فناوری اجازه نمی دهد که اجزای مختلف (چیلر، برج خنک کن، و پمپ توزیع آب سرد)به صورت مستقل عمل کنند، بلکه کل اجزای تاسیسات را قادر می سازد تا با یکدیگر به صورت یک سیستم واحد کار کنند.در این ایده عملیاتی کارآمد، دماهای آب سرد و آب کندانسور به طور مستقیم کنترل نمی شوند.در عوض، هر جز چنان به کار گرفته می شود که کارایی آن در ارتباط با سایر اجزا و مقتضیات شرایط بار فعلی سیستم بهینه شود.انگیزش اصلی پشت این فناوری، به حداکثر رساندن ارزش فناوریهای سرعت متغیر است که اینک بخشی از تمامی سیستم های چیلر می باشند.نتیجه اجرای این فناوری این است که مصرف انرژی سالانه بیمارستانها می تواند به کمتر از 40 تا 50 درصد تاسیسات چیلر سنتی برسد.من به عنوان یک طراح، پکیج بهینه سازی را برای بسیاری از تاسیسات چیلر طراحی کرده ام، اما به علت هزینه اولیه بالای اجرا کمتر از نصف آن ها نصب شده اند.البته این با توجه به شرایط مالی سختی که سیستم های بیمارستانی تجربه می کنند چندان تعجب آور نیست.این محدودیتهای بودجه ای، مدیران پروژه ها را مجبور می سازند تا بر هزینه اولیه تمرکز کنند و نه بر هزینه عملیاتی پایین بلند مدت.مدیران پروژه های بیمارستانی باید به هزینه دوره عمر پکیج های بهینه سازی توجه بیشتری معطوف کنند.دوره استهلاک هزینه محاسبه شده برای این پکیج ها غالبأ کمتر از 5 سال است.در مواردی که تخصص کافی وجود ندارد، مدیران تأسیسات باید همکاری با سازندگان کنترلها و مهندسین مکانیک حوزه کنترل را در نظر بگیرند تا به آن ها در اجرای یک پکیج بهینه سازی چیلر کمک کنند.

-تجهیزات تأسیسات آب سرد

هنگام تلاش برای بهینه سازی تأسیسات آب سرد، علاوه بر خود چیلر فاکتور های بسیاری وجود دارندکه باید مورد توجه قرار گیرند .تجهیزات جانبی از قبیل برج های خنک کن و پمپ ها تأثیر قابل توجهی بر راندمان عملکرد چیلر دارند.هنگام بهینه سازی تأسیسات چیلر باید هر یک از اجزا را مورد بررسی قرار داده و تعیین نمود که چگونه تعامل آن ها بر کل سیستم تأثیر خواهد گذاشت.علاوه بر ظرفیت تجهیزات، چندین فاکتور دیگر بر توانایی سیستم در تامین بار سرمایشی ساختمان تأثیر می گذارند.بعضی ازین فاکتور ها عبارتند از نوع مبرد ها، ساعات کارکرد، شرایط آب و هوایی، نرخ های برق، و کاربری ساختمان.برای بهینه سازی عملکرد سیستم چیلر باید تمامی این فاکتور ها دقیقأ مورد بررسی قرار گیرند.

-فناوری های چیلر

فناوری های چیلر طی 20 سال گذشته فوق العاده پیشرفت کرده اند و نتیجه آن، چیلر های جدیدی است که با راندمان بالاتر از چیلر های مدل قدیمی کار می کنند.به عنوان مثال چیلر های ساخت سازندگان معتبر از قبیل دایکین، Trane، کریر دارای راندمان بار کامل بین 45/0 تا 5/0 کیلو وات بر تن در شرایط AHRI می باشند.این چیلر ها همچنین دارای مقادیر بار جزئی یکپارچه (IPLV)  بین 29/0 تا  305/0 کیلووات بر تن هستند.چیلر های یاتاقان مغناطیسی جدید مانند Daikin Magnitude, Johnson Controls YMC2 و Multistacks maglev دارای مقادیر بار جزئی یکپارچه پایین در حد 29/0 کیلووات بر تن می باشند که می توانند برای تأسیسات چیلری جدید بسیار جذاب باشند.

10 سال پیش، چیلر های سانتریفوژ و اسکرو دارای راندمان بار کامل 75/0 تا 85/0 کیلووات بر تن بودند.10 سال قبل تر، راندمان بار کامل در دامنه 85/0 تا 1 کیلووات بر تن قرار داشت.بر اساس این اعداد، این بدین معنی است که چیلر های جدید 60% بهتر از چیلر هایی کار می کنند که 20 سال پیش تولید و نصب شدند.البته این، کاهشهای راندمان مرتبط با نگهداری ضعیف و استهلاک و فرسودگی نرمال چیلر های موجود را به حساب نمی آورد.

چیلر های جدید باید نه فقط بر اساس هزینه اولیه، بلکه بر مبنای هزینه دوره عمر و راندمانهای کلی تجهیزات انتخاب شوند.انتخاب یک چیلر با راندمان بالا در بار کامل، عملکرد موثر و کارامد چیلر را تضمین نخواهد کرد.اکثر چیلر ها کمتر از 5/0 کل زمان کارکرد خود را در بارها کامل کار می کننددر 95% بقیه، چیلرها با راندمان بار جزئی کار خواهند کرد.درک پروفایل بار سیستم جدید یا موجود به طراح کمک خواهد کرد تا کارآمدترین و پر راندمان ترین چیلر را برای یک تأسیسات آب سرد انتخاب کند.

بهینه سازی تأسیسات آب سرد برای بیشتر سیستم های جدید با انتخاب درست تجهیزات آغاز می شود.گرچه خرید یک چیلر با راندمان بار جزئی بهتر ممکن است پرهزینه تر تمام شود، اما این هزینه اضافی معمولا بواسطه صرفه جویی های انرژی حاصله ظرف مدت کوتاهی مستهلک خواهد شد.مدیران تأسیسات باید با همکاری مهندسین مکانیک اطمینان حاصل کنند که چیلرهای مناسب برای بیمارستان انتخاب می شوند.

-کنترل دمای رفت آب سرد

برای سال ها چیلر ها صرف نظر از بار سرمایشی بیمارستانها برای تامین آب سرد با دمای ثابت کنترل می شدند.اما چیلر های مدرن امروزی می توانند دمای رفت آب سرد را با کاهش بار سرمایشی تغییر دهند.با اجازه دادن به شناور شدن دمای آب و بالا بردن آن طی دوره های با بار سرمایشی پایین، به ازای هر درجه افزایش دمای آب سرد حدودآ 1% صرفه جویی حاصل می شود.بنابراین، بالا بردن دمای آب سرد به اندازه 5F، حدودآ 5% در انرژی مصرفی چیلر صرفه جویی حاصل خواهد کرد.

برای این منظور، چیلر باید حس کند که چه زمانی بار کاهش یافته است،  گاهی اوقات، دمای برگشت آب سرد به عنوان یک شضاخص مورد استفاده قرار می گیرد.سیستم های پیشرفته تر، زون بدترین حالت را تحت پایش قرار می دهند؛ زونی که شیر آب سرد آن از بقیه زونها بازتر است.زمانی که دمای این زون شروع به بالا رفتن می کند،دمای آب سرد پایین آورده می شود.

کنترل دمای رفت آب سرد بخش مهمی از بهینه سازی تأسیسات چیلر به شمار می رود.البته این را می توان به عنوان یک بهینه سازی مستقل انجام داد یا اینکه می تواند به صورت بخشی از پکیج بهینه سازی چیلر اجرا شود.

-کنترل نقطه تنظیم دمای آب کندانسور

روش ریست دمای آب کندانسور را می توان در تاسیسات چیلری با برجهای خنک کن به کار برد که با آن، دمای آب کندانسور می تواند تغییر داده شود.اکثر توالی های کنترلی برج خنک کن دمای ثابت آب کندانسور(معمولا F85) را با تغییر دادن نرخ جریان هوا حفظ می کنند.اما وقتی دمای مرطوب خارج کاهش پیدا می کند، دمای آب کندانسور می تواند کاهش داده شود.نتیجه آن، کار کمتر برای کمپرسور ها و صرفه جویی های حدود 5/0% به ازای هر F°1 کاهش  در دمای آب کندانسور است.

بنابراین، پایین آوردن دمای آب کندانسور به اندازه F°5 حدودا 5/2% در انرژی مصرفی چیلر صرفه جویی حاصل خواهد کرد.البته برای میزان پایین آوردن دما حدودی وجود دارد که باید آن ها را با سازنده چیلر چک نمود.اکثر چیلر ها می توانند با دما های F70 یا کمتر کار کنند.این روش را نیز می توان به عنوان یک بهینه سازی مستقل انجام داد یا اینکه می تواند به صورت بخشی از پکیج بهینه سازی چیلر اجرا شود.

-بهینه سازی پویای چیلر

شرکت SmithGroupJJR برای اجرای فرآیند بهینه سازی پویای چیلر (DCO) با بسیاری از بیمارستانها همکاری کرده است.این فرایند شامل جمع آوری داده های زمان واقعی از سیستم های آب سرد عملیاتی موجود است.اطلاعات مربوط به تمامی شرایط کلیدی که بر آسایش، انرژی و کارایی مورد نظر تأثیر می گذارند جمع آوری می شوند. این داده های جمع آوری شده سپس برای انجام اقداماتی مورد استفاده قرار می گیرند که به بهینه سازی عملکرد تاسیسات آب سرد کمک خواهند کرد.به کار گرفتن DCO به مالکین بیمارستان ها اجازه می دهد تا در مصرف انرژی صرفه جویی کرده در حالی که حداکثر کارایی را برای تأسیسات چیلر حفظ می کنند.اولین مرحله در اجرای DCO برای یک تأسیسات آب سرد ثبت سنجشهای خط پایه برای رد گیری کارایی سیستم آب سرد موجود است.داده های اندازه گیری باید جمع آوری شوند.این امر با افزودن ترانس دیوسرها به برجهای خنک کن، کلیه پمپ ها، و همچنین پایش روند مصرف انرژی چیلر(kWh)محقق می شود.

داده های اندازه گیری جمع آوری شده یک خط پایه دقیق برای مقایسه عملکردهای آینده فراهم می سازند.یک منفعت کلیدی استفاده از DCO این است که غالبأ به افزایش ظرفیت تأسیسات آب سرد و مدیریت مشکلات سیستم کمک می کند.DCO همچنین می تواند به مشکلات ظرفیت برج خنک کن و پمپاژ بیش از حد رسیدگی کرده و با اجرای توالی های کنترلی، برج های خنک کن را بطور موثر و کارامد کنترل کند.این می تواند ظرفیت برج خنک کن را با بهینه سازی عملکرد چیلر بهبود بخشیده در حالی که مصرف انرژی بادزن برج را کاهش می دهد.

-نتیجه گیری

بهینه سازی تأسیسات چیلر به علت تأثیر بر عملکرد تأسیسات و همچنین با توجه به تحمیل هزینه اولیه بالا، یک مسئولیت مهم برای دپارتمان تأسیسات به شمار می رود.البته تأثیر اقتصادی اجرای چنین سیستمی بر هزینه اولیه ان می چربد و به بیمارستان کمک می کند تا هزینه عملیاتی خود را کاهش دهد.بهینه سازی تأسیسات آب سرد نقش مهمی در دستیابی به اهداف سه گانه سیستم سلامت ایفا می کند.

بهبود های اخیر در فناوری و راندمان چیلر، تصمیم گیری برای تأسیسات آب سرد جدید را آسان تر می سازد؛ مخصوصا در این برحه از زمان که هزینه های انرژی هرروزه افزایش می یابند.برای تأسیسات آب سرد موجود باید بهینه سازی پویای چیلر (DCO) را اجرا نمود تا از منافع کامل بهینه سازی تأسیسات آب سرد بهره مند شد.

اقتباس از : Gary Hamilton

مأخذ : Engineered Systems, July 2017

ترجمه : دکتر سید علی اکبر طباطبایی

کنترل دما و رطوبت در اتاقهای جراحی

تأمین آسایش افراد، کنترل عفونت، و خشک شدن پوشش های مخاطی از دلایل اصلی لزوم کنترل دما و رطوبت در اتاق های جراحی به شمار می روند.دامنه های دما و رطوبت و حداقل نرخ تعویض هوا در اتاقهای جراحی اغلب توسط مقررات محلی و یا راهنماهای معتبر تعیین می شوند.اما معمولأ شرایط دما و رطوبت برای جراحان با آنچه در راهنماها قید شده متفاوت است که علت آن هم پوشیدن لباسهای سنگین جراحی و احساس جراحان از انجام موفقیت آمیز اعمال جراحی در دماهای پایین تر اتاق است.Don Garrison، رئیس بخش مدیریت تسهیلات بیمارستان Franklin Memorial واقع در فارمینگتون می گوید: ما همیشه برای راضی نگه داشتن جراحان مشکل داریم چرا که آن ها خواهان دمای 62 تا F°65 (17 تا C°18) هستند در حالی که متخصصین بیهوشی و سایر کارکنان دماهای بالاتر را می پسندند.

این مقاله نحوه تأثیر مقتضیات دما و رطوبت اتاقهای جراحی بر طرح سیستم HVAC را مورد بررسی قرار داده و به معرفی سیستمهایی می پردازد که می توانند این مقتضیات را تأمین کنند.البته در این تحلیل تمرکز اصلی بر روی سرماش و رطوبت گیری است؛ گرمایش و رطوبت زنی مد نظر نیستند.

¢تأثیر بر طرح سیستم HVAC

مقتضیات کنترل دما و رطوبت و همچنین نرخ بالای تعویض هوا در اتاقهای جراحی به طور چشمگیری بر طرح سیستم HVAC تأثیر می گذارند.استفاده از قواعد تجربی و یا روش طراحی سنتی که فقط مبتنی بر دماست، غالبأ منجر به سیستم هایی می شود که نمی توانند این مقتضیات را تأمین کنند.

راهنماهای طراحی انجمن آرشیتکتهای آمریکا (AIA) 15 بار تویض هوا در ساعت (ACH) از هوای رفت را برای یک اتاق جراحی توصیه می کنند که 20 درصد آن باید هوای تازه باشد. به عنوان مثال، برای یک اتاق جراحی به مساحت ft²450(m²42) و با سقفی ارتفاع ft10(m3)، ACH15 معادل است با cfm1125(L/s531) هوای رفت.با فرض اینکه این یک فضای داخلی است و از روشنایی، تجهیزات و سطح اشغال افراد بهره می برد. بار سرمایی محسوس در این فضا Btu/h8190 (kw4/2) و بار سرمایی نهان Btu/h1600(kw47/0) خواهد بود.این بارها برای محاسبه نسبت گرمای محسوس (SHR) فضا مورد استفاده قرار می گیرند که تعیین می کند تا چه حد باید هوای رفت را خنک و خشک نمود تا هم دما و هم سطح رطوبت مطلوب در فضا تثبیت شود.

برای این مثال، SHR فضا 84/0 است؛ به این معنی که 84 درصد بار سرمایی فضا از گرمای محسوس اکتسابی ناشی می شود.

برای شرایط طرح، فرض کنید که شرایط هوای فضا (RA) دمای حباب خشک F °62 (C °17) و رطوبت نسبی 60% باشد.این معادل است با نسبت رطوبت gr/lb50(g/kg2/7) یا نقطه شبنم F °48(° C9) حتی اگر این دما خنک تر از دمای مقرر در راهنمای AIA باشد، محتملأ باز هم جراحان ترموستات را روی دمای پایین تر تنظیم می کنند.

هنگامی که نمودار سایکرومتریک را رسم کنیم.(شکل1)،

 خط SHR فضا که 84/0 است از شرایط مطلوب فضا (RA) تا نقطه تقاطع با منحنی اشباع امتداد می یابد.برای جبران بار های سرمایی محسوس و نهان فضا و حفظ شرایط مطلوب فضا، وضعیت هوای رفت(SA) باید جای بر روی خط SHR قرار گیرد.

بیایید ابتدا بررسی کنیم که روش طراحی مبتنی بر دما که فقط بار محسوس فضا را در نظر می گیرد چگونه بر توانایی سیستم HVAC در تأمین مقتضیات رطوبت اتاق جراحی تأثیر می گذارد :

معادله گرمای محسوس اکتسابی معین می کند که برای جبران بار محسوس فضا(Qs) یعنی

   Btu/h 8190 (kw4/2) ضمن حفظ دمای فضا در F °62 (C °17) باید cfm1125(L/s531) هوای رفت در دمای حباب خشک F °55 (C °13) به فضا ارسال شود:

Qs=1/085×1125cfm×(62°F - Tsa)=8190Btu/h

Tsa=55°f

از آنجا که نرخ تعویض هوای مورد نیاز بالاست (ACH 15 در مقایسه با  ACH 6 برای یک فضای اداری)

ΔT باید نسبت به اکثر طرح های استاندارد کوچکتر باشد.در این مثال هوای رفت فقط°F 7 (C °4) خنک تر از فضاست، نه °F 20 (C °11).اما اگر هوا فقط تا °F 55 (C °13) سرد شود.رطوبت نسبی حاصله در فضا تقریبأ 70% خواهد شد که خیلی بیشتر از حد بالای توصیه شده یعنی 60% می باشد.(شکل 1)

بنابراین در طرح سیستم HVAC برای یک اتاق جراحی باید دما و رطوبت با هم مورد توجه قرار گیرند؛ در صورت استفاده از یک کویل سرمایی استاندارد ، هوا باید تا دمایی خنک تر از دمای حباب خشک لازم سرد شود تا رطوبت گیری هوای اتاق جراحی در حد کافی صورت گیرد.معادله گرمای نهان اکتسابی تعیین می کند که برای جبران بار نهان فضا(QL) یعنی Btu/h1600 (kw 47/0)، هوای رفت باید در نسبت رطوبت

gr/Ib48 (g/kg9/6) تحویل داده شود که معادل است با نقطه شبنم °F 47 (C °8):

QL=0/7×1125cfm×(50gr/Ib - Wsa)=1600Btu/h

Wsa=48gr/Ib

برای دستیابی به سطح رطوبت فضای طرح، cfm 1125 (L/s 531 یا m³/s 53/0) هوای رفت باید تا نقطه شبنم F °47(C °8) رطوبت گیری شود(CA) که این متناظر است با دمای حباب خشک F °48(C °9)

اما ارسال این مقدار هوا در این دمای خنک تر از دمای حباب خشک لازم، موجب سرد شدن بیش از حد فضا می شود که فقط به هوای F °55(C °13) برای جبران بار محسوس نیاز دارد.

یک راه حل رایج برای این مشکل، افزودن کویل بازگرمایش در پایین دست کویل سرمایی است.

کویل باز گرمایش دمای حباب خشک هوای رفت رطوبت گیری شده(SA)  را قبل از اینکه به فضا ارسال شود تا

F °55(C °13) بالا می برد.(شکل 2)

با استفاده از این روش که مبتنی بر دما و رطوبت است مقتضیات دمایی و رطوبتی فضا هر دو تأمین می گردند.

¢راه حل ها

در ادامه این مقاله، چند آرایش از سیستم های HVAC مورد بررسی قرار می گیرند که می توانند دما و رطوبت مطلوب اتاق جراحی را با ارسال مقدار مورد نیاز هوای رفت تأمین کنند.

¢راه حل 1: سرمایش و باز گرمایش (فقط یک کویل سرمایی)

شکل 3 آرایش سیستمی را نشان می دهد که از یک کویل سرمایی برای رطوبت گیری هوا و حفظ سطح رطوبت فضا در حد مورد نیاز استفاده می کند.یک کویل باز گرمایش نیز هوای رفت را گرم می کند تا دمای مطلوب فضا تدمین گرد.در شرایط طرح برای همان مثال اتاق جراحی، ظرفیت سرمایش مورد نیاز 3 تن

(kw 6/10) و ظرفیت باز گرمایش مورد نیاز Btu/h8500 (kw 5/2) است.

این آرایش نیازمند باز گرمایش هوا حتی در بار طرح است تاز سرد شدن بیش از حد فضا اجتناب شود.

اگرچه بخش 6.5.2.3 از استاندارد ANSI/ASHRAE/IESNA 90.1 تحت عنوان استاندارد انرژی برای ساختمانها به استثنای ساختمانهای مسکونی کم ارتفاع با اجازه استفاده از انرژی جدید برای باز گرمایش جهت کنترل رطوبت در اتاق جراحی را می دهد، اما با این وجود باید امکان استفاده از گرمای بازیابی شده از بخش دیگر سیستم HVAC را برای این منظور(باز گزمایش)مورد ارزیابی قرار داد.

چنین آرایشی محتملأ مستلزم نصب یک چیلر جدید است تا آبی را که به اندازه کافی سرد باشد-برای این مثال تقریبأ F °39(C °4)- تأمین نماید و کویل سرمایی توسط آن بتواند هوا را تا دمای F °48(C °9) سرد و رطوبت گیری کند.در بسیاری از موارد، چیلر جدید برای اتاق جراحی یک چیلر آب خنک یا هوا خنک خود کفا است. یک ساختمان (یا مجموعه ساختمانی)که دارای اتاق های جراحی است معمولأ فضاهای نسبتأ کمی دارد که به هوای رفت با نقطه شبنم کمتر از حد معمول نیاز داشته باشند.به عنوان مثال، یک بیمارستان دارای اتاقهای جراحی، آزمایشگاه های خاص و محیط های آماده سازی فرآورده های دارویی است که این فضاها به هوای رفت با نقطه شبنم 35 تا F °50 (2 تا C°10) نیاز دارند.اما اتاق های بیماران، اتاق های انتظار، فضا های اداری، رستورانها و بخش های خدماتی ندرتأ به چنین هوای رفت خشکی نیاز خواهند داشت.

اگرچه ظرفیت اضافی ممکن است از سیستم آب سرد موجود در تأسیسات ساختمان قابل دستیابی باشد، اما آبی که توسط این سیستم تأمین می شود شاید به اندازه کافی برای کویل های سرمایی سرد نباشد تا بتوانند رطوبت گیری اتاق های جراحی را در حد مناسب انجام دهند.در این مثال سیستم موجود آب را در دمای

 F °45(C °7) تأمین می کند که احتمالأ کویل نمی تواند توسط آن هوای خروجی را تا دمای F °48(C °9) خنک کند.در این مورد، یک چیلر آب خنک جدید می تواند آبی را تأمین نماید که به اندازه کافی سرد است (F39) , و آب برگشتی به چیلر موجود را می توان به عنوان آب کندانسور برای چیلر جدید مورد استفاده قرار داد(شکل 4)

گرمای دفع شده از کندانسور چیلر جدید به بار سرمایی چیلر موجود افزوده می شود.مزیت این آرایش در این است که دیگر نیازی به پیدا کردن فضا در خارج ساختمان جهت نصب یک چیلر هوا خنک جدید یا یک برج خنک کن جدید وجود نخواهد داشت.

¢راه حل 2 : سرمایش و بازگرمایش (دو کویل سرمایی به صورت سری)

دومین آرایش سیستم مشابه روش اول است با این تفاوت که به جای یک کویل، از دو کویل سرمایی به صورت سری استفاده می شود(شکل 5)

کویل بالا دست هوا را تا دمای F °55(C °13) خنک و رطوبت گیری کرده(به 8/1 تن ظرفیت نیاز دارد)وکویل پایین دست نیزهوا را تا دمای F °48(C °9) رطوبت گیری می کند.(به 2/1 تن ظرفیت نیاز دارد.)همانند آرایش اول، ظرفیت بازگرمایش مورد نیاز Btu/h8500 است.این شیوه نیز نیازمند بازگرمایش در بار طرح و هم چنین استفاده از یک چیلر جدید برای تأمین آب سرد لازم جهت رطوبت گیری اتاقهای جراحی است.مزیت اصلی استفاده از دو کویل در این است که کویل سرمایی بالادست می تواند توسط چیلر موجود (با فرض اینکه از ظرفیت کافی برخوردار باشد)که جهت تأمین آب سرد لازم برای تولید هوای F °48(C °9)طراحی نشده است، تحت سرویس قرار گیرد.بنابراین چیلر جدید فقط به کویل سرمایی پایین دست سرویس می دهد و اندازه آن می تواند کوچیکتر از چیلری باشد که در سیستم دارای تنها یک کویل به کار می رود.مشابه آرایش تک کویلی، کویل سرمایی پایین دست توسط یک چیلر هوا خنک یا آب خنک خودکفا و یا یک چیلر آب خنک که از آب برگشت چیلر مرکزی برای کندانسور خود بهره می برد، تحت سرویس قرار می گیرد.

¢راه حل 3:چرخ رطوبت گیر سری

در این آرایش نسبتأ جدید از یک چرخ رطوبت گیر به صورت سری با یک کویل سرمایی استاندارد استفاده می شود(شکل 6)

سمت بازیابی چرخ در بالادست کویل سرمایی و سمت فرآیندی آن در پایین دست کویل مستقر می گردد.چرخ رطوبت گیر، بخار آب را از هوای پایین دست کویل سرمایی جذب می کند و سیستم را قادر می سازد تا هوای رفت خشک تر(با نقطه شبنم پایین تر)را بدون پایین آوردن دمای کویل تحویل دهد.چرخ در این آرایش از رطوبت گیر نوع III که مخصوص همین کاربرد است استفاده می کند.توانایی رطوبت گیر در جذب بخار آب هنگامی زیاد خواهد بود که رطوبت نسبی هوا بالا باشد(شکل 7)

با کاهش رطوبت نسبی،توانایی نگهداری رطوبت در رطوبت گیر به طور چشمگیری افت می کند.هوای خروجی از یک کویل سرمایی فعال معمولا دارای رطوبت نسبی بیش از 90% است.در این وضعیت، چرخ رطوبت گیر سری می تواند مقادیرزیادی بخار آب را از هوا جذب کند.وقتی چرخ به سمت بالا دست کویل  سرمایی می چرخد، در معرض هوایی با رطوبت نسبی پایین تر (40 تا 60%)قرار می گیرد.در این حالت، رطوبت گیر نمی تواند بخار آبی را که در خود جمع کرده نگه دارد؛ بنابراین رطوبت از چرخ به جریان هوای عبوری منتقلمی شود.این امر به کویل سرمایی شانس دومی می دهد تا بخار آب را از طریق چگالش خارج کند.انتقال رطوبت فقط در یک جریان هوا رخ می دهد و به جریان هوای بازیابنده مجزا نیازی نیست.

چرخ به آهستگی می چرخد و ضمن اینکه حداکثر انتقال بخار آب صورت می گیرد، انتقال گرمای محسوس به حداقل می رسد.افزایش در دمای حباب خشک هوای فرآیند فقط به مقدار گرمای تولید شده توسط فرآیند جذب مربوط می شود.این امر چرخ رطوبت گیر سری را برای استفاده در جریان هوای مخلوط مناسب می سازد و این امکان را می دهد که یک واحد تکی فضا را هم خنک و هم رطوبت گیری نماید.

شکل 8 عملکرد سیستم هوای مخلوط را در همان مثال اتاق جراحی نشان می دهد.هوا از کویل سرمایی با رطوبت نسبی بالا خارج می شود(CA)

چرخ رطوبت گیر سری بخار آب را جذب کرده و هوای رفت (SA) را تا نقطه شبنم F °43(C °6) خشک می کند. گرمای محسوس اضافه شده توسط فرآیند جذب، دمای حباب خشک هوای رفت را تا F °55(C °13) بالا می برد. هوای مخلوط (MA) ورودی به سمت بازیابی چرخ دارای رطوبت نسبی پایینی است(تقریبأ 50%)در این رطوبت نسبی، بخار آب از رطوبت گیر به هوای مخلوط(MA) آزاد شده و سپس بر روی سطح کویل سرد چگالیده می شود.نتیجه اینکه شرایط فضا (RA) برای این مثال، دمای حباب خشک F °62(C °17) و رطوبت نسبی 55% خواهد بود.اصولأ افزودن چرخ رطوبت گیر سری عملکرد رطوبت گیری کویل سرمایی استاندارد را تغییر داده و ظرفیت محسوس آن را به ظرفیت نهان بیشتر تبدیل می کند.ظرفیت نهان (رطوبت گیری)کویل سرمایی افزایش می یابد در حالی که ظرفیت سرمایش کل(تغییر انتالپی در طول کویل) ثابت می ماند.برای این مثال ظرفیت سرمایش مورد نیاز 1/2 تن(kw 4/7)است.البته بر خلاف سیستم های سرمایش و بازگرمایش در اینجا نیازی به بازگرمایش در بار طرح نیست.برای کاربردهایی که به هوای خشک تری نیاز دارند می توان یک کویل پیش گرمایش را در بالا دست سمت بازیابی چرخ اضافه کرد(شکل 6).با فعال شدن کویل پیش گرمایش دمای حباب خشک کمی افزایش می یابد(5 تا {3 تا  C °11}) و رطوبت نسبی هوای مخلوط (MA) کاهش می یابد.پایین آمدن رطوبت نسبی این امکان را به رطوبت گیر می دهد که بخار آب بیشتری را به هوای بازیابنده دفع کند و نتیجتأ می تواند بخار آب بیشتری را از هوای فرایند جذب نماید.در بسیاری موارد مقدار کم گرمای افزوده شده توسط کویل پیش گرمایش را می توان از فرایند چگالش تجهیزات تبریدی بازیابی نمود.

برای ارسال هوای رفت تحت همان شرایط و با استفاده از سیستم های سرمایش و باز گرمایش کویل سرمایی باید برای دستیابی به نقطه شبنم F °47(C °8) هوا را تا دمای حباب خشک F °48(C °9) خنک کند.سپس کویل باز گرمایش باید دمای حباب خشک را تا F °55(C °13) بالا ببرد تا از سرد شدن بیش از حد فضا اجتناب شود.(شکل 2)اما درمقابل چرخ رطوبت گیر سری می تواند همان نقطه شبنم را با استفاده از ظرفیت سرمایشی کمتر، بدون بازگرمایش و دمای گرمتر هوای خروجی از کویل F °52(C °11) در مقابل

F °48(C °9) تأمین کند.این کویل گرمتر راندمان سرمایش مکانیکی را افزایش می دهد.(دمای بالاتر مکش در تجهیزات DX آب گرمتر یا نرخ جریان پایین تر در سیستم های آب سرد.)البته این مزایا باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند تا مشخص شود که آیا بر تأثیر افزایش افت فشار سمت هوا ناشی از کاربرد چرخ می چربند یا خیر.اگر ظرفیت کافی در چیلر مرکزی موجود در دسترس باشد، با انتخاب صحیح کویل سرمایی می توان از آب

F °45(C °7) موجود برای تولید هوای خروجی از کویل (CA)با دمای F °52(C °11) بهره برد و بدین ترتیب نیاز به استفاده از یک چیلر مجزا برطرف می شود(شکل 9)

اگر چیلر موجود از ظرفیت کافی برخوردار نباشد، چیلر جدید برای سرویس دهی به اتاق های جراحی را می توان برای آب رفت گرم تری نسبت به سیستم های سرمایش و گرمایش انتخاب نمود.از سوی دیگر، دمای

F °52(C °11) هوای خروجی از کویل با استفاده از تجهیزات سرمایشی انبساط مستقیم(DX)استاندارد نیز قابل دستیابی است.

¢نتیچه گیری

بسیار مهم است که هنگام طراحی سیستم های HVAC برای اتاقهای جراحی هر دو عامل دما و رطوبت مورد توجه قرار گیرند.استفاده از قواعد تجربی یا روش طراحی مبتنی بر دما اغلب منجر به سیستم هایی می شوند که نمی توانند مقتضیات دما و رطوبت را تأمین کنند مخصوصأ هنگامی که جراحان نقطه تنظیم ترموستات را پایین می آورند.

راه حل های سیستمی که قادرند هر دو مقتضیات دما و رطوبت را برآورده سازند ممکن است از تجهیزات جدید، چیلر مرکزی موجود و یا ترکیبی از هر دو استفاده نمایند.جدول 2، سه راه حلی که در این مقاله معرفی شدند را مورد مقایسه قرار می دهد.

چرخ رطوبت گیر می تواند  هوای خشک تر (با نقطه شبنم پایین تر)را بدون پایین آوردن دمای کویل تحویل دهد.چیلر موجود ممکن است بتواند کلیه ظرفیت سرمایشی مورد نیاز را تأمین کند چرا که دمای هوای ترک کننده کویل سرمایی می تواند گرمتر از سیستم های سرمایش و باز گرمایش باشد.از سوی دیگر چنانچه تجهیزات سرمایشی سرویس دهنده به اتاق های جراحی مستقل از چیلر موجود باشند، با سیستم چرخ رطوبت گیر سری به ظرفیت سرمایشی کلی کمتر و بدون باز گرماش در بار طرح نیاز خواهد بود.

 

از : John Murpy

مأخذ : ASHRAE Journal

ترجمه : دکتر سید علی اکبر طباطبایی

آرمینکو تنها شرکت دانش بنیان با سابقه حضور قبلی بیش از 48 سال در بازار

شرکت آرمینکو با قدمت نزدیک به نیم قرن در زمره با سابقه ترین شرکت های تولید کننده کشور عزیزمان است.شرکت آرمینکو در سال 1349 در تهران تاسیس و با بهره گیری از نیروهای مهندسی کارآمد و با تجربه، فعالیت خود را با طراحی، تولید و نصب تجهیزات آشپزخانه های صنعتی، سلف سرویس و سردخانه آغاز نمود و به تدریج با نیاز سنجی بازار و همگام با بازار های بین المللی گام های موثری برداشت.

آرمینکو در سال 1352 به تولید یخچال و فریزهای صنعتی و فروشگاهی، در سال 1353 به تولید آشپزخانه های صنعتی، سلف سرویس و سردخانه، در سال 1358 به تولید فر برقی پیتزا، سیب زمینی سرخ کن، خلال کن، جوجه سرخ کن، در سال 1360به تولید تجهیزات متنوع آشپزخانه های صنعتی، در سال 1364 به تولید ماشین یخساز حبه ای پرداخت.

 در سال 1369 با ایجاد بخش مهندسی طراحی و تولید، توانست تولید خود را افزایش دهد و طراحی هایی منطبق با علم جدید ارائه دهد.هم چنین در سال 1371 توانست به تولید انبوه ماشین یخساز حبه ای منطبق با طراحی روز دنیا برسد.

در سال 1373 و 1375 به بهینه سازی خط و افزایش فضای تولید و طراحی و تولید فریزرهای با دمای پایین پرداخت.

در سال 1378 موفق به اخذ تأییدیه تولید فریزرهای پزشکی با دمای 56- و 86- درجه سانتی گراد گردید.

سایر اقدامات آرمینکو در طی سال ها اخیر نیز به شرح ذیل می باشد:

سال 1379 – محفظه های گرم و آون های آزمایشگاهی

سال 1381 – ایجاد بخش تحقیق و توسعه

سال 1386 – تولید محفظه های تحقیقاتی خاص و چمبر آزمون شرایط محیطی

سال 1388 – دریافت گواهینامه های ایزو 13485 و 9001

سال 1390 – تولید چیلرهای زیر صفر و تاییدیه عضویت ASHRAE آمریکا

سال 1391 – تولید ماشین های یخساز پولکی و اقدامات استانداردسازی یخساز حبه ای

سال 1392 – تحول در تولید انواع چمبرهای با دقت بالا و حجیم و عضویت در انجمن دارندگان نشان استاندارد

سال 1393 – ثبت برند تجاری آرمینکو به منظور صادرات

سال 1394 – تاییدیه دانش بنیان و اخذ مجوز صادرات از سازمان غذا و دارو

سال 1396 – تولید ماشین یخساز پودری و طراحی پایلوت دمای 135- درجه سانتی گراد

اکنون تولید ماشین های یخساز حبه ای، پولکی و پودری در ظرفیت های مختلف ؛ انواع آون، فریزر و محفظه های آزمایشگاهی، کشورمان را از واردات این گونه کالاها بی نیاز نموده است. با تکیه بر تجارب ارزشمند تولید، اینک چمبرهای حرارتی، برودتی، شرایط محیطی، فشار، خلاء ؛ دستگاه های شبیه ساز و دقیق آزمایشگاهی در زمره تولیدات این شرکت قرار گرفته اند.

آرمینکو در تاریخ 10/5/1394 با اخذ پروانه رسمی از کار گروه ارزیابی و تشخیص صلاحیت شرکت ها و موسسات دانش بنیان و نظارت بر اجرای کشور به مجموعه شرکت های دانش بنیان پیوست.

اصلأ شرکت دانش بنیان به چه شرکتی گفته می شود؟

در تعریف می توان گفت شرکت های دانش بنیان، معمولا کالا تولید نمی کنند.بلکه همیشه عده ای از افراد تحصیلکرده و با تجربه اطلاعاتی تولید می کنند که این اطلاعات، محصولات اصلی شرکت محسوب شده و برایشان درآمدزایی دارد.

اما شرکت های دانش بنیان معمولأ موسسات خصوصی هستند که هدف آن ها افزایش علم و ثروت می باشد.این شرکت ها با تکیه بر اهداف علمی و اقتصادی و همین طور با ایجاد اختراع و نوآوری سعی می کنند تا نتیجه تحقیقات و اختراعات خود را طراحی کرده و روی محصولات تولیدی اجرا نمایند. این محصولات دارای یک ایده و اختراع جدید می باشند.

همانطور که می دانید امروزه اکثر شرکت های دانش بنیان شرکت هایی نوپا هستند و از سابقه کمی در امر تولید و یا صادرات برخوردارند.

اما آرمینکو تنها شرکت با سابقه دانش بنیان با سابقه بیش از 48 سال در بازار می باشد؛ که نه تنها دانش فنی خاص خود را ارائه می کند بلکه در قالب محصول آن را به نمایش می گذارد.

تمامی دستگاه های آرمینکو با شرط اخذ گواهی کالیبراسیون از مراکز ذیصلاح و به انتخاب مشتری، تحویل می گردند که بر دانش فنی و ساختار دستگاه های آرمینکو، به عنوان یک شرکت دانش بنیان صحه می گذارد.

دستگاه های تولیدی آرمینکو بر اساس استانداردهای معتبر بین المللی در جهان ساخته شده و از دقت بالایی برخوردارند و در تمام مراحل ساخت تحت کنترل کیفیت قرار می گیرند.

هم اکنون بیشتر محصولات آرمینکو مورد تأیید کارگروه ارزیابی و تشخیص صلاحیت شرکت ها و موسسات دانش بنیان قرار گرفته اند.

افتخار بزرگی است که تنها شرکت دانش بنیان با سابقه حضور طولانی در عرصه تولید می باشیم و امید است تا تعداد شرکت های دانش بنیان افزون گردد و روز به روز سهمی در پیشرفت کشور عزیزمان داشته باشیم.

TEG: یک سیال ناقل حرارت دما بالا

سیالات ناقل حرارت با ترکیبات شیمیایی مختلف، از پایه آبی گرفته تا آلی، برحسب نوع کاربرد عرضه می شوند.مهم ترین ویژگی های هر سیال ناقل حرارت صنعتی عبارت اند از :

◄گرما را سریعأ و به طور مؤثر دفع یا تأمین می کند؛

◄باعث خوردگی و تخریب مواد ساختاری نمی شود؛

◄هیچ گونه خطرات ایمنی طی عملکرد ایجاد نمی کند.

محلول های با پایه آبی عمومأ در دماهای بین 40- تا F 250 (40- تا C121) برای صنایع غذایی و نوشیدنی، داروسازی و HVAC مورد استفاده قرار می گیرند.روغن های معدنی و روغن های مصنوعی عمومأ در دماهای بالاتر در دامنه 300 تا F 750

(149 تا C399) و در مواردی که فشار  سیستم در اثر استفاده از آب سوپرهیت خیلی بالا رود، بکار گرفته می شوند.در دماهای زیر صفر، هیدروکربنها نیز می توانند بکار روند، اما گزینه های کارآمد تری هم وجود دارند.گلیکولها و آب نمک ها به دلیل ویسکوزیته های پایین و خواص انتقال حرارت  مطلوب برای این دما هامناسب ترند.در واقع گلیکولها معمولأ به عنوان یک ضد انجماد افزودنی به آب مورد استفاده قرار می گیرند و در کاربردهایی از قبیل خنک کن بدنه موتور و سیستم های HVAC یافت می شوند. پروپیلن گلیکول (PG) و اتیلن گلیکول (EG) از پرمصرف ترین گلیکولها به شمار می روند.اما عضو دیگری از خانواده گیلکول تحت عنوان تری اتیلن گیلکول(TEG) وجود دارد که نیاز های سیستم های سرمایش و گرمایش فرایندی را بخوبی برآورده می سازد.

-مقایسه سیالات گلیکولی از نظر انتقال حرارت

تری اتیلن گلیکول(TEG) بیشتر به عنوان یک عامل رطوبت گیر در کاربردهای گاز طبیعی شناخته می شود. اما می تواند در بسیاری از فرآیند های انتقال حرارت دما بالا نیز مورد استفاده قرار گیرد.مهم ترین خواص حرارتی سیالات ناقل حرارت عبارتند از ویسکوزیته، هدایت گرمایی و گرمای ویژه. گرچه روغنهای ناقل حرارت ممکن است دارای پایداری حرارتی فراتر از محدودیتهای دمایی گلیکولها باشند، اما مخلوط های گلیکول –آب خواص انتقال حرارت بهتری از روغن ها ارائه می دهند.

آب دارای بالاترین هدایت گرمایی و گرمای ویژه در بین سیالات است.به دلیل اینکه گلیکولها می توانند مزیت آب را تقویت کنند، خواص مخلوط های گلیکول – آب بسیار بهتر از خواص روغن هاست.ضریب انتقال حرارت بالای مخلوط تری اتیلن گلیکول – آب در مقایسه با روغن های معدنی یا مصنوعی به راندمان بهینه سیستم و هیتر، پاسخ های دمایی سریع فرایند و کاهش توان پمپاژ منجر می شود.برای کاربردهایی که در دماهای بین 200 تا F400(93 تا C204) کار می کنند، TEG  یک گزینه مناسب در دامنه دمایی گذار از محلول های آبی به روغن های ناقل حرارت است.

سیستم های واقع در محیط های سرد ممکن است به حفاظت در برابر انجماد نیز طی تعطیلی کارخانه نیاز داشته باشند.بسیاری از روغنهای ناقل حرارت مورد استفاده در دماهای بالا، در دماهای زیر F32 (oC) منجمد می شوند یا ویسکوزیته های بالایی خواهند داشت که ممکن است توان پمپاژ بسیار زیادی را طی راه اندازی های سرد ایجاب کند.محلول 60 درصد حجمی TEG منجمد نخواهد شد تا اینکه به دمای F31-( C35-) برسد.TEG همچنین در دماهای سرد دارای ویسکوزیته کمتری از هیدروکربن هاست که این فرایند راه اندازی سرد را بطور قابل توجهی سریع تر می سازد.

-خواص TEG

TEG ندرتأ در کاربردهای سرمایش فرآیندی دیده می شود زیرا ویسکوزتر از اتیلن گلیکول و پروپلین گلیکول و پروپیلن گیلکول است.

TEG مولوکولی متشکل از سه مولکول اتیلن گلیکول متصل به یکدیگر است.

TEG به دلیل اینکه مولکول بزرگتری است، ویسکوزیته بیشتری دارد.این مولکول بزرگتر البته مزیتی هم فراهم می کند : TEG در مقایسه با مونومر خود کمتر مستعد تجزیه حرارتی است.وقتی یک گلیکول در اثر گرما تجزیه می شود اسید هایی را تشکیل می دهد(اسید های گلیکولیک، لاکتیک، اکسالیک، استیک و فرمیک.)رنگ گلیکول به تدریج بسته به دما و طول مصرف به زرد کم رنگ و نهایتأ نارنجی تیره تغییر می کند.به خاطر تشکیل اسید، PH افت خواهد کرد.اگر گلیکول مجددأ مهار و بافری نشود، این احتمال وجود دارد که یک واکنش خارج از کنترل اتفاق افتد که در آن گلیکول به قدری اسیدی می شود که شروع به خوردن فلزات می کند.

طول بیشتر زنجیره مولکول TEG اجازه می دهد تا انرژی ارتعاشی که از گرما تولید می شود در طول مولکول TEG تلف شده و تضعیف گردد.این امر، نرخ تجزیه گلیکول و تشکیل اسید را کاهش می دهد.گلیکولهایی که به طور دائم در دمای بالا

F200(C93) کار می کنند باید دقیقأ پایش شده و به صورت دوره ای برای کنترل کیفیت نمونه برداری شوند.همچنین آنها باید مرتبأ از نظر محتوای مهار کننده چک شوند زیرا این با گذشت زمان به مصرف خواهد رسید.این موضوع برای TEG هم صادق است اما TEG کند تر از سایر گلیکولها تجزیه می شود.TEG به تنظیم و تعویض کمتری در طول عمر یک سیستم نیاز خواهد داشت.

-تست پایداری حرارتی TEG

اتیلن و پروپیلن گلیکول با دسته مهار کننده خاص به دمای حدود F300(C149) محدود می شوند.در صورت عملکرد در بالای این دما، EG و PG تجزیه شده و نیاز به تعویض خواهند داشت.

مهندسین در یک کارخانه سازنده سیالات ناقل حرارت TEG را تست کردند تا ببینند این چگونه با EG و PG مقایسه می شود.

TEG در دامنه دمای 350 تا F400(149 تا C204) تست شد تا تعیین شود که آیا این می تواند عملأ در این دماهای بالا مورد استفاده قرار گیرد.

یک سیستم متشکل از دو لوپ و مبدل حرارتی ساخته شد(شکل 1).

در لوپ داغ از روغن مصنوعی کارخانه سازنده (Dynalene MT) و در لوپ تست از محلول 60 درصد حجمی TEG مهار شده(با بسته مهار کننده کارخانه سازنده سیال ناقل حرارت) استفاده شد.در هر لوپ یک پمپ سانترفیوژ بکار گرفته شد که سرعت سیال 75/5 فوت بر ثانیه (7/1 متر بر ثانیه) را در لوله کشی کربن استیل 1 اینچی فراهم می کرد.مواد سازنده سیستم بطور کامل از کربن استیل AISI 1020 بودند به استثنای اجزایی از قبیل بدنه پمپ و وسایل سنجش که از فولاد ضد زنگ 316 ساخته شده بودند.

طی تست روغن مصنوعی بصورت الکتریکی با یک هیتر باز چرخشی گرم شدو به سمت ژاکت مبدل حرارتی تغذیه گردید.TEG نیز به سمت لوله مبدل تغذیه شد.کوپنهای خوردگی کربن استیل در سمت TEG قرار گرفتند، و نمونه های سیال هر هفته برداشت شدند.به منظور اخراج اکسیزن، نیتروژن تحت فشار به فضای بالای مخزن TEG تزریق شد. تست برروی TEG از دمای  

F356(C180) آغاز شد و به مدت دو هفته در این دما نگه داشته شد.بعد از برداشتن نمونه ها، دما تا F392(C200) افزایش یافت.بعد از دو هفته دیگر،یک نمونه گرفته شد و دما تا F415(C213) به مدت 2 هفته افزایش یافت.نهایتأ دما به مدت 2 هفته تا F425(C218) بالا برده شد.در تمام طول تست به خاطر فشار بخار TEG حداکثر فشاری که سیستم تجربه کرد 275psi در دمای F425(C218) بود.

چندین خواص سیال مورد پایش قرار گرفتند : دانسیته، PH، محتوای آهن، قلیائیت معکوس، محتوای مواد جامد و رنگ.کوپنهای کربن استیل از نظر افت وزن، توپوگرافی (موضع نگاری) سطحی، خوردگی سطحیو رنگ گرفتگی چک شدند.

بعد از تکمیل تست، نتایج پایداری حرارتی TEG جمع آوری شدند(شکل 3)

نتایج کوپنهای خوردگی کربن استیل  TGE و AISI 1020 در شکل 4 نشان داده شده اند که در آن ها افزایش وزن نشانگر آن است که یک رسوب یا لایه برروی سطح کوپن تشکیل شده است.این تست نشان داد که تجزیه حرارتی زمانی تسریع می گردد که دماتا F415(C213) بالا برده می شود.بعد از نگهداری TEG در دمای F415(C213) پایین آمدن PH و افت قلیائیات معکوس (RA) هردو نشانه این بودند که اسید های بیشتری تشکیل شده اند.رنگ سیال نیز به نارنجی تیره تغییر کرد.در دمای F392(C200) خواص TEG اساسأ ثابت ماندند با کاهش جزئی در قلیائیات معکوس، البته این نیزبا تداوم تست در F392(C200) پایدار شد.هیچ خوردگی در کوپنهای کربن استیل مشاهده نشد زیرا بسته مهار در تمام طول تست دما بالا در پیشگیری از خوردگی موثر بود.

این تست ثابت می کند که TEG یک سیال ناقل حرارت کارآمد است که می تواند دماهای تا F390(C199) را تحمل کند.در صورت استفاده مستمر یا متناوب از TEG در دمای F390(C199)، نمونه های سیال باید هر چند ماه گرفته شده و از نظر کیفی و احتمال تجزیه چک شوند.گرچه در دما های بالا TEG سیال ناقل حرارت کارآمد تری از پروپلین و گلیکول و اتیلن گلیکول است؛ اما ممکن است لازم باشد به طور دوره ای مجددأ مهار شود تا سطوح پایدار PH حفظ شدهو از خوردگی پیشگیری شود.

نتیجه آن که TEG می تواند به عنوان یک جایگزین مؤثر برای سیالات ناقل حرارت هیدروکربنی در دماهای تا F390(C199) بکار گرفته شود.TEG به لحاظ خواص ترموفیزیکی خود میتواند قابلیت انتقال حرارت فوق العاده و در صورت لزوم، حفاظت در برابر انجماد تا دمای F31-(C35-) برای محیط های خیلی سرد را فراهم می کند.

برگرفته از مجله صنعت تأسیسات

مقاله از:  Kevin Coscia

مأخذ : Process Heating, June 21017

ترجمه : دکتر سید علی اکبر طباطبایی

یک سال همراه شما

یک سال گذشت؛

سپاس فراوان از همراهی شما عزیزان در سال گذشته که همواره با بازدید از وبلاگ آرمینکو باعث تشویق ما در تهیه مطالب آن شدید.

هدف آرمینکو در وبلاگ آگاه نمودن، آشنایی و اطلاع رسانی در رابطه با محصولات تولیدی آرمینکو  و هم چنین مسائل کاربردی در رابطه با نحوه تهیه محصول، اطمینان از صحت عملکرد دستگاه و اخذ مدرک معتبر در این مورد و ... می باشد.

در طول سال گذشته با برآورد میزان بازدید شما عزیزان از دو وبلاگ چمبر و یخ ساز، به میزان رضایت شما از مطالب وبلاگ رسیدیم.

امید است در سال آتی نیز بتوانیم مطالب بهتری در اختیار شما قرار دهیم و از همراهی شما بی نصیب نمانیم.

ضرورت واحد کنترل کیفیت در کارخانجات

مطابق با استانداردهای روز دنیا، تولید دارای ساز و کار خاصی است و نیازمندی های فراوانی دارد.

با پیشرفت علم و تنوع بالای تولیدات در دنیا، استاندارد های مختلفی تدوین شدند و بخش های متفاوتی به کارخانجات اضافه شد.

یکی از این بخش ها، قسمت کنترل کیفیت یا Quality Control است.چنان که از نامش پیدا است سر و کار اصلی اش با کیفیت محصول است و از ضوابط خاصی پیروی می کنند.

بهترین محصولات در کارخانجات تولیدی قطعأ از کنترل کیفیت سخت گیر، منسجم و منظم گذر می کنند.

پایش کیفیت کمک به سزایی به تمامی بخش های دیگر یک کارخانه خواهد کرد و در نهایت محصول قابل

قبول تری ارائه خواهد شد.

در کارخانجات مطرح نظیر جنرال موتورز بخش تضمین کیفیت ایجاد شده که مسئولیت اصلی کیفیت را بر عهده دارد و به صور گوناگون این مسئله را پایش می کند.بایگانی های منظمی ایجاد می شود و در اختیار مدیران قرار می گیرد تا این اطمینان همیشگی حاصل باشد که محصول یکنواخت تحت کنترل کیفیت است.

اما این کار چگونه انجام می شود؟

ابتدا آزمون های مختلفی تدوین می شود و سپس نیرو و یا نیرو هایی برای کنترل آن استخدام می شوند. این آزمون ها از تک تک مراحل کارخانه جمع آوری شده و به صورت مدون در اختیار مسئولین قرار می گیرد.

پس از آن نسخه آزمایشی در اختیار این بخش برای آزمون های اولیه قرار می گیرد و رفته رفته بهتر و بهتر

می شوند تا در نهایت به بهترین وضعیت می رسند.

توضیح آن که آزمون ها هر کدام موارد خاصی را چک می کنند و برای آن نیاز به ابزار های گوناگونی هم هست.

به عنوان مثال برای آزمون یکنواختی رنگ از مواد شیمیایی، ذره بین های مخصوص، اتاقک ها و یا کوره های مختلف استفاده می کنند و فرم های متفاوتی تدوین و تأیید می شوند تا در نهایت این آزمون کامل و بی نقص باشد.

یکی از ابزار های مهم چمبر های آزمایشگاهی هستند. این چمبر ها برای کاربرد های متفاوتی خریداری می شوند و نقش مهمی در پایش کیفیت دارند.

بسته به استاندارد موجود و حساسیت یک آزمون، چمبرها هم تفاوت های اصلی پیدا می کنند.در برخی از آزمون ها به دلیل حساسیت بالای مورد تست، چمبرها از دقت و کارایی منحصر به فردی برخوردار هستند و قطعأ کار آن ها باید به تأیید سخت گیرانه سازمان های کالیبراسیون برسد.

همان طور که قبلأ هم عنوان شده، این که نمونه مورد تست چیست، چه مشخصه هایی باید چک شوند و تحت چه استانداردی، مهم ترین سوالات هستند و مسیر انتخاب چمبر را برایمان هموار تر خواهد کرد.

از رایج ترین چمبر آزمایشگاهی می توان به چمبر های دما که شامل دمای سرد و گرم، چمبر های رطوبت که شامل دما و رطوبت؛ چمبر های فشار؛ چمبر های باران و .... اشاره کرد.

آرمینکو محدوده نسبتأ کاملی از چمبر های دما و رطوبت را در اختیار دارد و طی سالیان گذشته موفق به تولید این نوع چمبرها با شرایط های مختلف و خاصی شده ایم که هرکدام به نوعی گره کوچکی از صنایع کشور عزیزمان گشوده اند.

لازم به ذکر است تلاش روز افزون برای هرچه کمتر شدن فاصله کیفی جنس ایرانی با نمونه بین المللی در دستور کار همیشگی آرمینکو است.

و قطعأ برای این مهم دست از پیگیری برنخواهیم داشت.