جلوگيري از ضربه قوچ در خطوط لوله در حالت اضطراري قطع جريان بهخاطر شيرهاي سريع عملكننده
اين مقاله روشي را براي جلوگيري از ضربه قوچ بهوجود آمده توسط شيركنترل در فرايند بسته شدن ارائه ميكند. براي اين منظور، شير به يك سامانه ترمز كه بر روي محور چرخش دريچه شير عمل ميكند، مجهز ميشود. سيلندر ترمز ديسك هيدروليكي عملكننده ترمز به خطوط لوله در پايين دست متصل شده
ادامه ...
پر بيننده ترين مطالب
فضاهای نیمخیزروی مسدود، دو وظیفه را بر عهده دارند
یک پروژه تحقیقاتی زیر بنایی در کارولینای شمالی نشان میدهد که استفاده از فضاهای نیمخیزرو بادخوردار، روش توانمند کنترل رطوبت و دارای مزیت صرفهجویی در مصرف انرژی تا حد قابل ملاحظه است.
فضاهای نیم خیزرو بادخوردار، بهطور گستردهای در صنعت ساختمان سازی آمریکای شمالی مورد استفاده هستند. بهطور تقریبی سالانه بالغ بر 250000 خانه به این روش ساخته میشوند، و حدود 26 میلیون خانه ساخته شده با تکیه بر این روش وجود دارند. آنها ارزان ساخته میشوند، در اجرای پی جهت ساخت کف بر روی زمینهایی که چندان سفت نیستند مناسباند، و بهعنوان فضاهایی جهت متمرکز ساختن لولهکشی، سامانههای گرمایش و تهویه مطبوع شناخته شدهاند.
متأسفانه، فضاهای نیمخیزرو بادخوردار، همچنین میتوانند مشکلات جدی در خصوص رطوبت بهوجود آورند. فضاهای نیم خیزرو مسدود، هم بستری جهت تجارت و درآمد و هم ابزاری جهت مدیریت بحران برای بسیاری از انبارداران صنعت ساختمانسازی، از شرکتهای مقابله با آفات گرفته تا پیمانکارن ساختمانی و متخصصان پیسازی است. از آنجا که میزان شکایات در خصوص رشد کپک و قارچ در این خانهها افزایش یافته است، مالکان، مستأجران و صنعت ساختمانسازی احساس نیاز بیشتری به کسب آگاهی از روشهای کنترل رطوبت در این خانهها پیدا کردهاند.
این آگاهی تعداد زیادی از مالکان و ساختمانسازان را بر آن داشته تا زمان و پول بیشتری را جهت به کار بستن فضاهای نیم خیزرو مسدود درخانههای موجود چه معمولی و چه از نوع نیم خیزرو مسدود صرف کنند. بهمنظور پاسخ به این تمایلات، سازمان انرژی پیشرفته، تلاش چند سالهای را جهت اثبات اینکه روشهای گوناگون نصب و تهویه فضاهای نیمخیزرو چگونه در کنترل سطح رطوبت و میزان انرژی مصرفی در خانههای آمریکای جنوب شرقی تأثیر گذارند به عمل رسانده است.
»
سامانه جذبی دو اثره موازی در تهویه خودرو با استفاده از انرژی اتلافی از طریق اگزوز
مقاله حاضر امکانسنجی استفاده از چرخه جذبی دو اثره موازی جهت سامانه سرمایشی اتوبوس با موتور دیزل OM-355 را با ظرفیت سرمایشی مورد نیاز 55 کیلووات جهت خنککردن فضای کابین مورد بررسی قرار داده است. چرخه جذبی دو اثره موازی در توانهای پایینتری نسبت به تک اثره میتواند سرما لازم را تأمین نماید و نسبت به چرخه جذبی دو اثره سری دارای ضریب عملکرد بالاتری است و نیز احتمال کریستال شدن نمک را کاهش میدهد. هر چند در این مقاله با استفاده از چرخه دو اثره موازی امکان تأمین سرما در توانهای پایینتر نیز میسر گردیده، با این حال با تعبیه انبارههای S1 و S2 به ترتیب در محلهای ورودی محلول غلیظ به جاذب و آب به تبخیرکن و انبارهSA در خروجی از جاذب میتوان در توانهای بالای موتور، سردساز و محلول قوی را درS1 و S2 ذخیره کرد تا در طول دورهای که توان موتور خیلی پایین است از این سردساز و محلول ذخیره شده در تولید سرمایش لازم استفاده گردد. بررسیهای صورت گرفته بر روی چرخه طراحی شده، توسط نرمافزار EES انجام شده و در مهمترین نتایج حاصله، تأثیرات توانهای مختلف موتور بر ضریب عملکرد، حجم منابع، نرخ جرمیهای مختلف محلول و سردساز و نرخ انتقال گرما در مولدها و چگالنده و ... مورد بررسی قرار گرفته است. تهویه مطبوع یکی از الزامات راحتی در اتومبیلهاست و با توجه به رویکرد شرکتهای سازنده در بهکارگیری CFCها بهعنوان سیال عامل در چرخه سرمایش تراکمی خودروها لزوم بررسی سامانه جایگزین در صنعت خودروسازی بهدلیل تاثیرات مخرب بر لایه ازون، کاملاً احساس میشد. R12 و R22 بهعنوان سیال عامل از خانواده CFCها اثرات زیستمحیطی مخربی داشتند، بنابراین محققان از سردسازی عاری ازCFC ، به نام R134 در صنایع خودروسازی استفاده کردند. اما این سردساز نیز 5 تا 10 درصد بازده سرمایشی اتومبیل را کاهش داده و علاوه بر این به دلیل نیاز به روغن خاص در کمپرسور دارای هزینه بسیار بالایی است. از طرف دیگر به دلیل بهکارگیری کمپرسور در سامانه های تراکمی، نیاز به توان ورودی زیادی وجود دارد که باید توسط موتور تأمین گردد و این امر سبب افت توان خودرو میشود. این در حالی است که سیال عامل سامانههای سرمایش جذبی هیچگونه اثر سویی بر محیطزیست ندارند و نیازمند کار محوری زیادی نیز نمیباشند [4]. محققین طی سالهای اخیر تلاشهای زیادی در بهکارگیری سامانههای سرمایش جذبی در اتومبیلها انجام دادهاند و مزایا و معایب آنها را بررسی کردهاند. طی گزارشات و مقالات ارائه شده، دانشمندان به این نتیجه رسیدهاند که سامانههای سرمایش جذبی تک اثره در اتومبیلها در شرایطی که دور موتور پایین است، جوابگوی سرما لازم نیستند؛ به این معنی که در توانهای پایین موتور، دما و نرخ عبوری گازهای خروجی از موتور جوابگوی بار گرمایشی مورد نیاز مولد نمیباشد و لذا سامانه قادر به تأمین بار سرمایشی مناسب نیست [6]. »
انتخاب سردسازهای خورشیدی – یک بررسی نوآورانه )قسمت سوم)
جاذبهای سطحی مانند زئولیت و سیلیکاژل که توسط کربن و آلومینوم فعال شدهاند، جاذبهای جامدی هستند که ساختاری به شدت متخلخل دارند و نسبت سطح به حجم آنها در حد چند درصد است، میتوانند به گونهای انتخابی مواد سردکنندهها را جذب کنند و نگه دارند. اگر یک جاذب سطحی و یک ماده سردکننده در یک مخزن قرار گیرند، ماده جاذب از طریق جذب بخار ماده سردکننده، فشار را ثابت نگه خواهد داشت. این عمل بهصورت نوبتی انجام میگیرد؛ زیرا که ماده جاذب پس از اشباع باید احیا شود. به همین دلیل برای ایجاد یک عملیات متداوم به چندین سطح جاذب نیاز است.
زوجهای کاری قابل استفاده شامل کربن فعال و متانول یا آمونیا (پانز و گیلمینوت، 1986، ونگ و همکاران، 1997،2000، کریتوف ،2002) و ژل- آب سیلیکا میباشند (گرنیر و همکاران، 1998، هیلدبرند و همکاران،2004). فناوری امروز جذب سطحی میتواند تولید روزانه 7-4 کیلوگرم یخ از هر واحد مربع از گردآورنده خورشیدی با COP انرژی خورشیدی به سرمایش بین 1/0 و 15/0، ارائه دهد (ونگ و الیویرا، 2005). اخیراً چندین سرمایشساز جاذب سطحی سیلیکای ژل- آبی برای تهویه هوای خورشیدی ساخته شدهاند (ساها،2001، نونیز و همکاران، 2004، لیو و همکاران، 2005). در این موارد ظرفیت سرمایش بین 2/3 و 6/3 کیلووات با COP بین 2/0 تا 6/0 و دمای گرمایش بین 55 تا 95 سانتیگراد، گزارش شده است. علیرغم اینکه سامانههای معمول از یک دوسطحی تک حالته ایجاد شدهاند، ساها و همکاران او در سال 2001 ماشین چرخهای با چهار سطح و دو حالت ساختند که از دمای راه انداز پایینی استفاده میکرد. این ماشین سرمایشی برابرKW 2/3 با COP 36/0 از آب داغ 55 درجه سانتیگراد، تولید میکرد.
در حال حاضر دو تولیدکننده عمده چیلرهای جذب سطحی وجود دارند (سامان و همکاران،2004). ماشینهای تولیدی آنها همه بر پایه سیلیکای ژل- آبی با ظرفیت سرمایشی بین 70 تا 350 کیلووات میباشند (وانگ و الیویا، 2005). با توجه به مشخصات فنی ارائه شده توسط تولیدکنندهها ( HIJC USA Inc.) یکی از مدلهایشان سرمایشی معادل KW 72 از آب داغ 90 درجه سانتیگراد با COP برابر با 66/0 در زمان ارائه آب سردکننده 29 درجه سانتیگراد، ایجاد میکند. وزن این عملیات 5/5 تن و ابعاد آن 4/2 × 6/3 × 8/1 میباشد. یک مدل از چیلرهای جذبی تک بهره که با آب-LiBr کار میکند، از آب 88 درجه سانتیگراد سرمایشی معادل KW70 با COP برابر با 7/0 در زمان استفاده از آب سرمایشی با دمای 31 درجه سانتیگراد، تولید میکند ( شرکت سامانههای انرژی یازاکی). وزن عملیات آن 2/1 تن و ابعاد آن 3/1 × 1/1 × 2 میباشد. این چیلر جذب سطحی 6/4 برابر سنگینتر و 4/5 برابر حجیمتر از چیلر سطحی میباشد. یکی از اشکالات اساسی فناوری سرمایش جذب سطحی، چگالی توانی پایین آن میباشد.
برای به دست آوردن توان سرمایشی ویژه (SCP) بالا، چندین ایده امتحان شده است، از آن جمله از سطوح وسیع مانند تبادلکنندههای گرمای ورقهای (لیو و همکاران، 2005، د بوئر و همکاران، 2005)، تبادلکنندههای گرمایی پوشش داده شده با جاذبهای سطحی (تالتر و اردمسناتالار،2000، وجسیک و همکاران، 2001)، جاذبهای سطحی کامپوزیت یکپارچه (تمینات- تلتو و کریتوف،1997، پویل و همکاران، 1999، وانگ و همکاران، 2004)، استفاده شده است.
به نظر میرسد چیلرهای جذب سطحی با چیلرهای جذبی از نظر بیشترین »
استفاده از حسگرهای دمایی بیسیم برای تقویت کنترل بر روی HVAC
این نوشته نصب شبکه حسگرهای دمایی بیسیم را در آزمایشگاه ملی تأثیرات محیطی و سلامت که بخشی از آژانس مراقب از محیطزیست آمریکا (EPA) مستقر در دولوت مینسوتا میباشد، مورد بررسی قرار میدهد. هدف این آزمایش بررسی فناوری مورد بحث به گونهای است که بتوان از تجربه و مزایای حاصله در تمام بخش فدرالی استفاده نمود.
برای این بررسی، شبکه حسگر دمایی بیسیمی متشکل از 37 حسگر، 3 تکرارکننده، یک گیرنده و یک ماژول یکپارچه در سامانه اتوماسیون ساختمان (BAS) "متاسیستم کنترلی جانسون" نصب شد. نصب این سامانه در یک روز و با همکاری یکی از اعضای آزمایشگاه ملی اقیانوس شمال غربی و یکی از پیمانکارهای "کنترلهای جانسون" صورت گرفت.
در طول 7 ماه تجربه صورت گرفته فناوری حسگر بیسیم بدون هیچگونه اشکالی به خوبی کار کرد (از مارس تا سپتامبر 2005). زمانیکه خریدها از یک فروشنده ادوات کنترلی صورت گرفت، هزینه نصب، شامل تجهیزات و نیروی کار، حدود 190 دلار برای هر حسگر تخمین زده شد. حسگرهای دمایی بیسیم مقدمتاً دمای محوطهای (zone) را اندازهگیری مینمودند و باعث ایجاد بینشی درست از کارکرد HVAC میشدند که منجر به بهبودهای زیر گردید:
بهدلیل امکان جابجایی آسان حسگرهای بیسیم دما، حسگرهای دما که دقیق نیستند، قابل تشخیص میباشند و EPA در زمان نصب یک حسگر را معیوب تشخیص داد.
کارکنان EPA در خصوص افزایش دمای تنظیم محوطه احساس اعتماد به نفس خوبی داشتند، زیرا در هر دفتر کار از یک حسگر بیسیم دما استفاده شده بود و امکان این وجود داشت که بر دمای محوطهها نظارت داشته باشند و مراقب دمای بیش از اندازه زیاد یا کم باشند. EPA در ابتدا دمای محوطهها را به 2 درجه فارنهایت بازتنظیم نمود و پس از انجام چند روز مشاهده، این تغییر را دائمی گردانید.
یکی از نتایج این پروژه نمایشی، برنامه EPA برای استفاده از حسگرهای بیسیم در کنترل HVAC در راهکارهای معماری است که از طرف EPA ارائه میگردد. در ادامه EPA نتایج این پروژه را در شماره دسامبر 2005 خبرنامه Energizing EPA به چاپ رساند، این خبرنامه توسط دفتر اداره و مدیریت منابع EPA در خصوص حفاظت انرژی و تأسیسات قابل نگهداری، به چاپ میرسد.
»
مدیریت ریســک با محوريت بحث از پروژههاي برونشهري تأسيسات
این مقاله، به كليات مديريت ريسك در پروژههاي تأسيسات برون شهري، نظير خطوط انتقال آب، گاز و نفت و يا ايستگاههاي تقويت فشار خطوط نفت، گاز و آب ميپردازد. بر اين اساس، كليه مراجعي كه در اين ارتباط بايد درگير شده و ريسك پروژه را بررسي و مديريت نمايند، در اين مقاله مشخص گرديده است. بهعنوان نمونه يك پروژه فرضي خطوط لوله برونشهري مد نظر قرار گرفته و مديريت ريسك با جداول مربوطه ارزيابي شده است. این مقاله، به كليات مديريت ريسك در پروژههاي تأسيسات برون شهري، نظير خطوط انتقال آب، گاز و نفت و يا ايستگاههاي تقويت فشار خطوط نفت، گاز و آب ميپردازد. بر اين اساس، كليه مراجعي كه در اين ارتباط بايد درگير شده و ريسك پروژه را بررسي و مديريت نمايند، در اين مقاله مشخص گرديده است. در اين مقاله مشخص گرديده است. بهعنوان نمونه يك پروژه فرضي خطوط لوله برون شهري مد نظر قرار گرفته و مديريت ريسك با جداول مربوطه ارزيابي شده است. در اين پروژهها بايد مسائل اجتماعي عبور از اراضي مردم و رعايت حريم لولههاي گاز و نفت در آينده توسط مردم را نيز جزء ريسكها و تغييرات محلي در نظر گرفت تا كمترين تأثرات منفي اجراي يك پروژه بر زندگي روزمره و اجتماعي مردم حاصل آيد. »
سامانه گرمایش از کف و معایب آن
سامانه گرمایش از کف به دلیل بیماری زا بودن آن سالها پیش توسط موسسات استاندارد بین المللی ممنوع و از چرخه تولید خارج شده است، بنا براین بر خلاف آن چه تبلیغ می شود به عنوان فنآوری نوین مطرح نیست. خساراتی که استفاده از این سامانه دارد، گاه جبران ناپذیر است. این زیان که ناشی از شناخت نادرست از آن محصول می باشد، تنها با ایجاد آگاهی مصرفکننده به حداقل میرسد. این آگاهی را میتوان با توضیح تاریخچه کاربرد این نوع سامانه گرمایشی و بیان حقایقی تلخ به وجود آورد. سابقه کاربرد این سامانه در نقاط سراسر اروپا وآمریکا به سالها قبل بر می گردد که از آن در ورودی ساختمانها برای جلوگیری از یخزدگی پله ها استفاده می شده است. اگر چه کمی بعد به داخل ساختمان ها راه یافت، اما باز هم به عنوان یک سامانه گرمایشی در فناوری، مورد استفاده قرار نگرفت و تنها در استخرهای سرپوشیده کاربرد داشت. شاید در همین زمان و یا کمی پس از آن و پیش از آغاز بازی های آسیایی تهران قبل از انقلاب بود که این سامانه برای نخستین بار در استخر سرپوشیده مجموعه ورزشی آزادی به بهره برداری رسید .
به این ترتیب این سامانه در ایران نیز استفاده شد. البته کمی بعد زمینهای چمن فوتبال هم سامانه گرمایش از کف را در دل خود جای دادند و این امید به وجود آمد که به زودی میرود تا در منازل هم جای ثابت پیدا کند، اما بررسی های مؤسسه های تحقیقاتی نشان داد که استفاده از این سامانه در ایجاد بیماری واریس پا تأثیر گذاشته و دخالت مستقیم دارد. بنابراین به حکم این مؤسسهها استفاده از آن در منازل کشورهای اروپایی و آمریکایی ممنوع شده و خیلی زود از چرخه تولید انبوه خارج شد . اما سوداگران و تولید کنندگان که پیش از اعلام این آرا در سطح انبوه قطعات آن را تولید کرده بودند، به خاطر پیشگیری از ضررهای هنگفت مالی و با اطلاع از مضراتش آن را با قیمت بسیار پایین به واردکنندگان ایرانی فروختند و بار دیگر ایران بازاری شد برای تولیداتی که اروپا از چرخه خود خارج کرده بود . لازم به یادآوری است که این سامانه تا کنون موفق به دریافت نشان استاندارد در داخل کشور نشده است. همانطور که گفته شد این سامانه بیماریزاست و استفاده از آن در ایجاد بسیاری از بیماری ها مؤثر است . از طرفی نحوه نصب و اجرای آن در کشور به درستی شناخته نشده و کمبود نیروی متخصص به مشکلات کاربرد این سامانه افزوده است و نقایص آن را بیشتر هویدا می سازد . »
سامانه جذبی دو اثره موازی در تهویه خودرو با استفاده از انرژی اتلافی از طریق اگزوز
مقاله حاضر امکانسنجی استفاده از چرخه جذبی دو اثره موازی جهت سامانه سرمایشی اتوبوس با موتور دیزل OM-355 را با ظرفیت سرمایشی مورد نیاز 55 کیلووات جهت خنککردن فضای کابین مورد بررسی قرار داده است. چرخه جذبی دو اثره موازی در توانهای پایینتری نسبت به تک اثره میتواند سرما لازم را تأمین نماید و نسبت به چرخه جذبی دو اثره سری دارای ضریب عملکرد بالاتری است و نیز احتمال کریستال شدن نمک را کاهش میدهد.
هر چند در این مقاله با استفاده از چرخه دو اثره موازی امکان تأمین سرما در توانهای پایینتر نیز میسر گردیده، با این حال با تعبیه انبارههای S1 و S2 به ترتیب در محلهای ورودی محلول غلیظ به جاذب و آب به تبخیرکن و انبارهSA در خروجی از جاذب میتوان در توانهای بالای موتور، سردساز و محلول قوی را درS1 و S2 ذخیره کرد تا در طول دورهای که توان موتور خیلی پایین است از این سردساز و محلول ذخیره شده در تولید سرمایش لازم استفاده گردد.
بررسیهای صورت گرفته بر روی چرخه طراحی شده، توسط نرمافزار EES انجام شده و در مهمترین نتایج حاصله، تأثیرات توانهای مختلف موتور بر ضریب عملکرد، حجم منابع، نرخ جرمیهای مختلف محلول و سردساز و نرخ انتقال گرما در مولدها و چگالنده و ... مورد بررسی قرار گرفته است.
کلمات کلیدی: تهویه خودرو – چرخه سرمایش جذبی – لیتیوم بروماید/ آب – دو اثره موازی – انباره – جاذب چرخشی
مقدمه
تهویه مطبوع یکی از الزامات راحتی در اتومبیلهاست و با توجه به رویکرد شرکتهای سازنده در بهکارگیری CFCها بهعنوان سیال عامل در چرخه سرمایش تراکمی خودروها لزوم بررسی سامانه جایگزین در صنعت خودروسازی بهدلیل تاثیرات مخرب بر لایه ازون، کاملاً احساس میشد.
R12 و R22 بهعنوان سیال عامل از خانواده CFCها اثرات زیستمحیطی مخربی داشتند، بنابراین محققان از سردسازی عاری ازCFC ، به نام R134 در صنایع خودروسازی استفاده کردند. اما این سردساز نیز 5 تا 10 درصد بازده سرمایشی اتومبیل را کاهش داده و علاوه بر این به دلیل نیاز به روغن خاص در کمپرسور دارای هزینه بسیار بالایی است. از طرف دیگر به دلیل بهکارگیری کمپرسور در سامانه های تراکمی، نیاز به توان ورودی زیادی وجود دارد که باید توسط موتور تأمین گردد و این امر سبب افت توان خودرو میشود. این در حالی است که سیال عامل سامانههای سرمایش جذبی هیچگونه اثر سویی بر محیطزیست ندارند و نیازمند کار محوری زیادی نیز نمیباشند [4].
محققین طی سالهای اخیر تلاشهای زیادی در بهکارگیری سامانههای سرمایش جذبی در اتومبیلها انجام دادهاند و مزایا و معایب آنها را بررسی کردهاند. طی گزارشات و مقالات ارائه شده، دانشمندان به این نتیجه رسیدهاند که سامانههای سرمایش جذبی تک اثره در اتومبیلها در شرایطی که دور موتور پایین است، جوابگوی سرما لازم نیستند؛ به این معنی که در توانهای پایین موتور، دما و نرخ عبوری گازهای خروجی از موتور جوابگوی بار گرمایشی مورد نیاز مولد نمیباشد و لذا سامانه قادر به تأمین بار سرمایشی مناسب نیست [6].
به همین منظور استفاده از سامانه جذبی دو اثره میتواند بهعنوان راهکاری برای حل مشکلات مذکور مورد توجه قرار گیرد. »
گاز طبیعی مایع: بخشی ضروری در زیرساخت انرژی چین در آینده
در این مقاله خلاصهای از صنعت گاز طبیعی مایع چین ارائه شده و در آن به بررسی كارخانههای گاز مایع، پایانههای دریافتی، حمل و نقل و كاربردها پرداخته شده است. تاكنون كارخانههای گاز طبیعی مایع كوچك و متوسط كه دارای فرایندهای مایعسازی مختلفی هستند، ساخته شده یا در دست ساخت است. دو پایانه دریافت گاز طبیعی مایع چین در شهرهاي گونگ دونگ و فوجيان عملیاتی شدهاند، یك پایانه دیگر در شانگهای در حال احداث است و پایانههای بیشتری در مرحله طراحی هستند. چین در حال حاضر توانایی تولید كانتینرها و مخازن جادهای گاز طبیعی مایع را دارد. ساخت دو فروند كشتی حامل گاز طبیعی مایع به پایان رسیده است. ایستگاههای ماهوارهای گاز طبیعی مایع ساخته شدهاند و وسائط نقلیه گاز طبیعی مایع تولید شدهاند. قوانین و استانداردهای مربوط به گاز طبیعی مایع در حال وضع هستند و در این مقاله به دورنمای گاز طبیعی مایع در چین نیز پرداخته شده است. عناوین مورد علاقهای چون مایعسازهای كوچك، كاربرد انرژی سرد گاز طبیعی مایع، مایعسازی متان و بهای گاز طبیعی مایع نیز مورد بحث و بررسی قرار گرفتهاند. چین برای اینكه بتواند تقاضای روزافزون گاز طبیعی را مرتفع سازد بایستی حدود 10 پایانه بزرگ دریافت گاز طبیعی مایع احداث كند و میزان واردات گاز طبیعی مایع خود را تا سال 2020 به بیش از 20 میلیارد متر مكعب در سال برساند.
همگام با توسعه اقتصادی سریع در چین، تقاضای تأمین انرژی آن نیز با نرخ بیش از 10 درصد در سال افزایش مییابد. چین عمدتاً به ذخیره ذغالسنگ خود تكیه دارد، هرچند مصرف گاز طبیعی در این كشور در سالهای اخیر رشد سریعی داشته است. براساس دادههای جدول 1 كه برگرفته از بررسی آماریBP است [1]، كل مصرف سوخت فسیلی در چین در سال 2006 معادل 1/1491 میلیون تن معادل نفت بود. سهم ذغالسنگ، نفت و گاز طبیعی در این مصرف به ترتیب 2/73، 5/23 و 3/3 درصد برود. این در حالی است كه سهم گاز طبیعی در مصرف جهانی سوختهای فسیلی 9/26 درصد بود.
گاز طبیعی یك منبع انرژی پاك و مقرونبهصرفه است. چین جهت تضمین آیندهای پاكتر، پی به اهمیت استفاده بیشتر از گاز طبیعی برده است. این كشور ذخایر نسبتاً وافری از این گاز را دارد. نسبت ذخیره به تولید گاز طبیعی در سال 2006 معادل 8/41 بود، در حالیكه همین نسبت درمورد نفت 1/12 بود كه نسبت بسیار كمی به شمار میرود. با اینحال، جهت رفع نیاز خود به انرژی، همچنان به گاز طبیعی بیشتری نیاز دارد. بر اساس یك برآورد [2]، مصرف گاز طبیعی در سالهای 2010 و 2020 به ترتیب به 100 و 200 میلیارد متر مكعب خواهد رسید، اما تولید آنها تنها به ترتیب به ارقام 80 و 120 میلیارد متر مكعب خواهد رسید. به عبارت دیگر، به ترتیب حدود 20 و 40 درصد از گاز طبیعی موردنیاز وارد خواهد شد. »
آبرسانی
باتوجه به اینکه در تمامی مراحل زندگی از آب بهعنوان مایه حیات نام بردهاند، اهمیت آب و آبرسانی بر کسی پوشیده و پنهان نمیباشد. جهت هدایت آب مصرفی داخل ساختمان، از سامانه آبرسانی استفاده میشود. در واقع هدف از آبرساني تأمين آب سرد و گرم مصرفي و ايجاد فشار لازم براي مصرف در واحدهاي بهداشتي ميباشد. شبكه آبرساني يك شبكه آب مصرفی است و بايد همه مسائل بهداشتي مربوط به شبكه آب مصرفی درآن رعایت گردد.
ميزان مصرف آب در دقايق مختلف شبانه روز و همچنين در روزها وماههاي مختلف سال متفاوت است، حداكثرآن معمولاً درساعات بعدازظهر و حداقل آن درساعات بعد از نيمهشب است.
درمحاسبات آبرسانی سه تعریف داریم:
الف- مصرف متوسط روزانه: براي محاسبه حجم مخازن ذخيره آب مصرفی
ب- مصرف حداكثر ساعتي: براي محاسبه دبی بوستر پمپ ها
ج- مصرف حداكثر لحظهاي: براي لولهكشي و اندازهگذاری لولهها »
افزایش عملکرد مبدل حرارتی
همواره از مهندسان انتظار میرود که فرایندها را بهبود بخشیده و کارایی را افزایش دهند. این انتظارها ممکن است برخاسته از لزوم افزایش توان عملیاتی، سودبخشی و یا تطبیق با محدودیتهای سرمایهگذاری باشد. فرایندهایی که از تجهیزات انتقال گرما استفاده میکنند، متناوباً باید بر اساس این دلایل، بهبود پیدا کنند. این مقاله، برخی روشهای افزایش عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله ای را ارائه میدهد. تمامی روشها شامل این موضوع میباشند که آیا مبدل برای شروع درست کار میکند- ظرفیت اضافی افت فشار در مبدلهای موجود- ارزیابی دوبارهی ضریب رسوب و تاثیرشان روی محاسبات مبدل و کاربرد سطوح اضافی و انتقال حرارت افزایش یافته. سه مثال برای نشان دادن این که چگونه برنامههای تجاری شبیهسازی فرآیند و برنامههای دستهبندی مبدلهای حرارتی پوسته و لولهای ممکن است برای ارزیابی برآمد عملکرد این مبدلها استفاده شوند، آورده شده است. آخرین مثال نشان میدهد که چگونه افزایش انتقال گرمای جدید میتواند بهوسیله محاسبات ساده دستهبندی مبدل حرارتی پوسته و لولهای به همراه ضرایب افزایش سازنده ارزیابی شود.
افزایش عملکرد مبدل حرارتی، معمولاً به معنی انتقال کار بیشتر یا عملکردن مبدل در یک مسیر دمای تنگتر است. »
مقدمه ای بر سامانههای سردسازي (قسمت اول)
گرمايش، تعويض هوا و تهويه مطبوع (HVAC) و سامانه سردسازي انرژي گرمايي را از/ به محصولات يا محيطهاي ساختماني منتقل ميكنند. انرژي به شكل الكتريسيته يا گرما در تجهيزات مكانيكي قدرت مورد استفاده قرار ميگيرد تا گرما را از سطحي با انرژي كمتر و سردتر به سطحي با انرژي بيشتر و گرمتر انتقال دهد.
گرما بهصورت طبیعی از یک جسم گرم به جسم سرد جریان مییابد. در سامانه سردسازی، خلاف این مسئله باید رخ دهد، یعنی گرما از جسم سرد به جسم گرمتری حرکت کند. این موضوع با استفاده از مادهای به نام سردساز (مبرد) که گرما را جذب کرده تا بجوشد و یا در فشار پایین تبخیر شود تا گازی را شکل دهد، امکانپذیر میشود. این گاز سپس در فشار بالاتری متراکم میشود تا بتواند گرمای بهدست آورده را به هوای محیط یا آب منتقل کرده و بهصورت مایع (فشرده یا کندانس) برگردد. به این طریق گرما از منبع دما پایین جذب میشود یا زدوده میشود و به منبع دما بالاتری منتقل میشود.
چرخه سردسازی میتواند طی مراحل زیر شکسته شود:
مایع سردساز فشار کم در تبخیرکننده، گرما را از محیط، معمولاً هوا، آب یا سایر مایعات فرایندی جذب میکند. طی این فرایند حالت آن از مایع به گاز تبدیل شده و در خروجی تبخیرکننده نسبتاً فوقگرم میشود.
بخار فوق گرم وارد کمپرسور میشود تا فشار آن بالا برود. البته افزایش زیاد دما نیز همراه این فرایند خواهد بود، زیرا قسمتی از ورودی انرژی به فرایند تراکم به سردساز منتقل میشود.
گرمايش، تعويض هوا و تهويه مطبوع (HVAC) و سامانه سردسازي انرژي گرمايي را از/ به محصولات يا محيطهاي ساختماني منتقل ميكنند. انرژي به شكل الكتريسيته يا گرما در تجهيزات مكانيكي قدرت مورد استفاده قرار ميگيرد تا گرما را از سطحي با انرژي كمتر و سردتر به سطحي با انرژي بيشتر و گرمتر انتقال دهد.
سردسازي در ارتباط با انتقال گرما از سطح دمايي كمتر در منبع حرارتي به سطحي با دماي بالاتر در چاه گرمايي با استفاده از سردسازی كمجوش[1] میباشد
[1] Low boiling refrigerant
»
طراحی ایستگاههای پمپاژ آب و تأسیسات مربوطه
ايستگاههاي پمپاژ اصلي، كه آب را براي سامانه شبكه توزيع فراهم ميكنند، معمولاً در نزديكي تأسيسات تصفيه و يا ذخيره آب آشاميدني قرار گرفتهاند و مستقيماً به سامانه لولهكشي پمپاژ ميكنند. اين ايستگاههاي پمپاژ، ممكن است بخشي از چنين ساختاري باشند. پمپهايي كه آب را مستقيماً به خطوط انتقال میدهند و به سامانههاي توزيع ميفرستند، اغلب پمپهاي فشار بالا ناميده ميشوند. پمپهاي تقويتي (بوستر) ممكن است در هر جايي در سامانه قرار بگيرند تا فشار خط لوله را افزايش دهند. ايستگاههاي پمپاژ تقويتي معمولاً دور از ايستگاه پمپاژ اصلي، همچون تپه ماهورها، جاییکه مناطق فشاری مورد نیاز است، قرار دارند. پمپهاي تقويتي ممكن است براي تأمين جريانهاي بيشينه در سامانه توزيع، كه در حالتهاي عادي نيازهاي معمول را پاسخگو هستند، استفاده شوند. هنگامي كه ايستگاه پمپاژ به تأسيسات موجود اضافه ميشود، طراحي و طرحريزي قبلي، كه بر اساس تحليل هيدروليك سامانه كلي است، بايد دوباره بازبيني شود. تحقیقات جديد و روزآمد مكان ايستگاه و تقاضاهاي نيازمنديهاي حال و آينده بايد در نظر گرفته شود. جانمايي پمپهاي ثابت، بهطوريكه هد مثبت بر مكش پمپها تأمين شود، بسیاری از مشكلات عملكردي را از بين خواهد برد. انتخاب ايستگاه از طريق ارزيابي نقشهبرداري توپوگرافي و تحليل ساده سيلاب انجام ميگيرد كه احتمال هیچ سيلابي در محل ايستگاه پيشنهادي پيشبيني نشود. عوامل طرحريزي اصلي عبارتاند از: در دسترس بودن انرژي الكتريسيته، دسترسي جادهها براي تعميرات و عمليات، امنيت و عكسالعملهاي مخالف در مقابل هرگونه تصرفات محيطي. توسعه ايستگاه بر اساس تحليل مكانيك خاك محل ايستگاه، كه نشاندهنده توانايي كافي براي تحمل پيريزي يا هرگونه مشكلات آب زمين است، انجام میگيرد و شيببندي و طرح زهكشي محوطه، براي دوركردن آبها، بايد بهدست آيد. »
مفاهيم انرژي، انتروپي و اگزرژي و نقش آنها در مهندسي گرما)قسمت دوم)
دسته بسيار مهمي از مسائل در مهندسي ترموديناميك مربوط به سامانهها يا موادي است كه ميتوانند در حالت تعادلي يا تعادل پايدار مدل شوند، اما در تعادل پايدار متقابل با محيط اطراف نيستند. براي مثال، در زمين مقادير معتنابهي سوخت وجود دارد كه در تعادل پايدار متقابل با محيط اطراف و دريا نيستند. الزامات تعادل شيميايي دوسويه وجود ندارد. هر سامانهاي در دماي بالاتر يا پايينتر از محيط، در تعادل پايدار دوسويه با محيط نيست. در اين حالت نيز الزامات تعادل گرمايي دوسويه وجود ندارد. دريافتهايم كه هرگونه عدم تعادل پايدار دوسويه بين يك سامانه و محيط ميتواند براي توليد كار بهكار رود. قانون دوم ترموديناميك بيشينه كاري كه ميتواند توليد شود را مشخص ميكند.
اگزرژي يك سامانه بهعنوان بيشينه كار محوري كه ميتواند توسط تركيب سامانه و يك محيط مرجع مشخص كه فرض ميشود نامحدود است در شرايط تعادلي انجام گيرد، تعريف ميشود و در نهايت تمام ساير سامانهها را شامل ميشود. معمولاً محيط با بيان دما، فشار و تركيب شيميايي مشخص ميشود. كلمه اگزرژي از كلمات يوناني اگز و ارگون به معني كار ميآيد؛ اگزرژي يك سامانه ميتواند افزايش يابد، اگر كاري بر روي آن انجام گيرد. آنچه در پي ميآيد، عباراتي هستند كه در ادبيات مربوطه يافت ميشوند و ميتواند معادل يا نسبتاً معادل اگزرژي باشند: انرژي در دسترس، اسرژي، انرژي قابل استفاده، كار در دسترس، در دسترسي.
اگزرژي اين خصوصيت را دارد كه اگر تمام فرايندهاي سامانه و محيط بازگشتپذير باشند، ميتواند بقا داشته باشد. هرجايي كه فرايند بازگشتناپذير رخ دهد، اگزرژي نابود ميشود. هنگامي كه تحليل اگزرژي بر روي مجتمعي نظير يك نيروگاه برق، يك مجتمع فراوري شيميايي يا مجتمع سردسازي، انجام ميگيرد، معايب ترموديناميكي بهعنوان تخريب اگزرژي ميتواند عددي شود، كه همان كار تلف شده يا پتانسيل اتلافي براي توليد كار ميباشد. همانند انرژی، اگزرژی هم میتواند از مرزهای یک سامانه عبور کند یا فرستاده شود. برای هر نوع انتقال یا گسیل انرژی، اگزرژی مربوطه انتقال یا گسیل وجود دارد. اگزرژی همراه با کار محور، برابر با کار محور است. اما انتقال اگزرژی توسط انتقال حرارت، بستگی به سطح دمایی که این فرایند در ارتباط با دمای محیط رخ میدهد، دارد. »
درباره انرژی خورشیدی و کاربردهای آن
شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف به زمان ماقبل تاریخ باز میگردد. شاید به دوران سفالگری. در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلایی صیقل داده شده و اشعه خورشید، آتشدانهای محرابها را روشن میکردند. یکی از فراعنه مصر معبدی ساخته بود که با طلوع خورشید درب آن باز و با غروب خورشید درب بسته میشد. ولی مهمترین روایتی که درباره استفاده از خورشید بیان شده، داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم میباشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید. گفته میشود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آيینههای کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است، اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته و به این ترتیب آنها را به آتش کشیده است .در ایران نیز معماری سنتی ایرانیان باستان نشاندهنده توجه خاص آنان در استفاده صحیح و مؤثر از انرژی خورشید در زمانهای قدیم بوده است. با وجود آنکه انرژی خورشید و مزایای آن در قرون گذشته به خوبی شناخته شده بود، ولی بالا بودن هزینه اولیه چنین سامانههایی از یک طرف و عرضه نفت و گاز ارزان از طرف دیگر سد راه پیشرفت این سامانهها شده بود تا اینکه افزایش قیمت نفت در سال ۱۹۷۳ باعث شد که کشورهای پیشرفته صنعتی مجبور شدند به مسئله تولید انرژی از راههای دیگر (غیر از استفاده از سوختهای فسیلی) توجه جدیتری نمایند. بهرهبرداری از انرژی خورشیدی در بسیاری از كشورهای جهان بهخصوص مناطق با آفتاب زیاد، معمول و در حال پیشرفت است. این انرژی كه میتواند برای گرم كردن شوفاژ و تولید الكتریسیته مورد استفاده قرار گیرد، در كشورهای مختلف دنیا از مرحله آزمایشی موفق بیرون آمده و مراحل پیشرفت سریع را میگذراند . با توجه به وسعت دسترسی به این انرژی به نظر میرسد در آینده، انرژی خورشیدی بتواند بهعنوان یكی از منابع ارزان در دسترس بشر قرار گیرد. در حال حاضر ۱۵ درصد انرژی مورد مصرف آمریكا از خورشید تأمین میشود. كشورهای اروپایی و سایر كشورهای صنعتی نیز مقداری از انرژی مورد نیاز خود را از خورشید تأمین میكنند. كره زمین انرژی خورشیدی را بهصورت تابش خورشیدی دریافت میكند و مقدار این تابش به مراتب بیش از نیاز بشریت است »
انتخاب سردسازهای خورشیدی – یک بررسی نوآورانه
در مقاله نوآوریهایی از فناوریهای مختلفی که برای ارائه سردسازی خورشیدی به کار میرود، مورد بررسی و مرور قرار میگیرد. در این بازبینی به فناوریهای الکتریکی- خورشیدی، گرمای خورشیدی و چندین فناوری نوظهور دیگر میپردازیم. سامانههای گرمایش خورشیدی شامل روشهای ترمومکانیکی، جذبی، جذب سطحی و خشک میباشد. در اینجا مقایسهای بین روشهای مختلف از منظر بهینهسازی انرژی و نیز امکان اقتصادی صورت میگیرید. سامانههای الکتریکی خورشیدی و ترمومکانیک از سامانههای جذبی گرمایی پرهزینهتر به نظر میرسند. از منظر عملکرد، سامانههای جذبی و جذب سطحی قابل مقایسه هستند، اما چیلرهای جذب سطحی گرانتر و بزرگتر از چیلرهای جذبی میباشند. تجمیع هزینههای یک سامانه جذبی لیتیم بروماید پایینترین- در بین فناوریهای مطرح- تخمین زده میشود. »
مفاهيم انرژي، انتروپي و اگزرژي و نقشهاي آنها در مهندسي گرما
ترموديناميك بهصورت فراگيري بهعنوان دانش انرژي نگريسته ميشود و مهندسي گرما مرتبط با بهكار بردن بهترين استفاده از منابع انرژي در دسترس ميباشد. نام ترموديناميك برگرفته از كلمات يوناني ترم (حرارت) و ديناميك (نيرو) بوده كه توصيفيترين تعريف از تلاشهاي نخستين جهت تبديل حرارت به توان است. امروزه اين نام به طور وسيعي طوري تفسير ميشود كه شامل تمام جلوههاي انرژي و تبديلات انرژي نظير توليد توان، سردسازي و روابط بين خواص مواد ميباشد.
دانش ترموديناميك نخست بر اساس دو قانون طبيعي اصلي بهنامهاي قوانين اول و دوم بنا گرديد. قانون اول ترموديناميك بهطور ساده عبارتي از قانون بقاي انرژي است. اين قانون بر اين نكته پا ميفشارد كه انرژي خاصيتي ترموديناميك است و اينكه در هر واكنش، انرژي مي تواند از شكلي به شكل ديگر تبديل شود اما مقدار كل انرژي ثابت ميماند. قانون دوم ترموديناميك بر اين است كه انرژي علاوه بر كميّت، داراي كيفيت نيز بوده و فرايندهاي عملي در جهت كاهش كيفيت انرژي پيش ميروند. انرژي گرمايي جسم دما بالا هنگاميكه به جسم دما پايين منتقل ميشود، جسم را به كاهش درجه دچار ميگرداند. تلاشهاي در جهت عددي كردن كيفيت يا پتانسيل كاري انرژي در پرتو قانون دوم ترموديناميك منجر به تعريف خواص انتروپي و اگزرژي گرديده است.
قانون اول و دوم ترموديناميك همزمان در دهه 1850 ميلادي نخستين بار بهصورت مجزا در كارهاي «ويليام رانكين»، «رودلف كلازيوس» و «ويليام تامسون» (و بعدتر «لرد كلوين») ظهور كردند. اگرچه اصول ترموديناميك از ابتداي خلقت جهان وجود داشتند، ترموديناميك بهعنوان دانش، تا زمان اختراع موتورهاي اتمسفري بخار توسط «توماس ساوري» در 1697 و «توماس نيومكامن» در 1712 در انگلستان، به ظهور نپيوست. اين موتورها بسيار كند و كم بازده بودند، اما راه را براي توسعه دانشي نو گشودند.
هدف اين مقاله به نحوي در شكل 1 نمايش داده شده است كه حوزههاي انرژي، انتروپي و اگزرژي نشان داده شده است. اين مقاله بر قسمتي از ترموديناميك كه مشترك بين حوزههاي انرژي، اگزرژي و انتروپي است، متمركز خواهد بود و به خصوص بر فصل مشترك اين سه حوزه تأكيد ميكند. توجه داشته باشيد كه انتروژي و اگزرژي در ساير زمينهها نيز مورد استفاده قرار ميگيرند (نظير تئوري آمار و اطلاعات) و بنابراين آنها زيرمجموعه انرژي نيستند. همچنين، بعضي اشكال انرژي (نظير كار محوري) بدون انتروپي هستند و در نتيجه انتروپي فقط زيرمجموعه بخشي از حوزه انرژي است. بهطور مشابه، اگزرژي زيرمجموعه بخشي از انرژي بوده و بر اين اساس بعضي سامانهها (نظير هوا در شرايط اتمسفر) داراي انرژي بوده ولي هيچ اگزرژي ندارد. بيشتر سامانههاي ترموديناميك (مثل بخار در نيروگاه) داراي انرژي، انتروپي و اگزرژي ميباشند و بنابراين در فصل مشترك اين سه ظاهر ميشوند. »
جلوگيري از ضربه قوچ در خطوط لوله در حالت اضطراري قطع جريان بهخاطر شيرهاي سريع عملكننده
اين مقاله روشي را براي جلوگيري از ضربه قوچ بهوجود آمده توسط شيركنترل در فرايند بسته شدن ارائه ميكند. براي اين منظور، شير به يك سامانه ترمز كه بر روي محور چرخش دريچه شير عمل ميكند، مجهز ميشود. سيلندر ترمز ديسك هيدروليكي عملكننده ترمز به خطوط لوله در پايين دست متصل شده است. بهطوريكه فشار سيال ممكن است ترمز را فعال كند. با اين وسايل، بسته شدن شير با وقفه خواهد بود. هنگاميكه فشار سيال بهخاطر ضربه قوچ افزايش مييابد، بيشينه فشار به اندازه فشار بيشينهاي كه كاربر مشخص كرده است محدود ميشود. سامانه مذكوحر به هيچ منبع خارجي انرژي وابسته نيست. علاوه براين، اين سامانه با تغييرات عوامل سامانه لولهكشي نظير تغيير طول خط لوله (براي مثال در جايي كه سيال از مخازني با فواصل متفاوت از شير تأمين ميشود)، سرعت سيال يا خواص فيزيكي سيال، هماهنگ خواهد بود. اينها مزاياي عمده نسبت به سامانههاي میراکننده سنتي ميباشند كه بسته شدن شير را با روش ثابتي به تأخير مياندازد.
1- مقدمه
وابسته به استانداردهاي فني و قانوني عمليات لولهكشي، اغلب غيرممكن است كه فرايند بسته شدن شير قطع اضطراري را در صنايع شيميايي يا يك شير اطمينان سريع بستهشونده در نيروگاهها را، به تأخير انداخت. شيرهاي دريچهاي سريع بستهشونده اغلب براي قطع ايمني سريع جريان در خطوط لوله براي سيالات خطرناك به كار برده میشود. بدون اقدامات كافي ايمني، كاهش سرعت سريع سيال بر تپشهاي فشاري بالا دست شير، اثر ميگذارد، بهطوريكه انرژي جنبشي به انرژي پتانسيل تبديل ميشود. اين امر ممكن است منجر به آسيبهاي جدي به خط لوله و ساختمان نگهدارنده شود. اين اثر به نام ضربه قوچ شناخته ميشود.
بهخاطر اينرسي سيال در مقاطع لوله در پاييندست شير، فشار كاهش مييابد و حبابهاي بخار نزديك شير تشكيل ميشود. بهعنوان نتيجهاي از تمركز دوباره سريع حبابهاي بخار، سيال در حال انتقال به سرعت در شير بسته شده ميايستد. اين نوسان فشار بهعنوان ضربه كاويتاسيون شناخته ميشود »
انتخاب و تعیین اندازه دمنده (fan) جهت کاهش ناکارایی و تولید سر و صدای کم بسامد
به دلایل متعدد نظیر تخمین مصرف محافظهکارانه فراتر و طراحی برای نیازهای آینده، دمندهها با اندازه بزرگتر انتخاب میشوند. دمندههایی که در ظرفیتهای پایینتر کم بازده کار میکنند، در معرض چرخش هرزه یا نوسانی هستند که انرژی را تلف کرده و سر و صدای کم بسامد اضافی بهوجود میآورند. روشی برای انتخاب دمنده ارائه شده است که دمندهها را برای بیشینه بازده در نقطهای بر روی منحنی سامانه زیر نقطه اوج تعیین اندازه میکند.
مقدمه
بازده انرژی و تولید سر و صدا توابعی از عملکرد دمنده است. انتخاب و تعیین اندازه دمنده که پارامترهای بازده دمنده و اثرات سامانه را مشخص میکند، میتواند هزینههای عملکردی را کاهش داده و از تولید سر و صدای کم بسامد اضافی جلوگیری کند. عملکرد در سمت راست یا چپ نقطه بیشینه منحنی بازده، باعث افزایش سر و صدا و مصرف انرژی میشود ، که ممکن است اقدامات میرایی غیر ضروری را ایجاب کند. علاوه بر افزایش هزینههای انرژی، تهیه مصالح اضافی میراگر و تلاشهای ساخت، به هزینههای تأسیسات افزوده میشود.
برای انتخاب و تعیین اندازه دمنده، باید تمام جنبههای بازدهی دمنده، شامل اثرات سامانه خارجی نظیر شرایط مکش و دمش در نظر گرفته شود. اندازه دمنده باید بر اساس پیشبینی نیاز عادی یا بهطور معمولتر مقدار هوای مورد نیاز بهینه شود. بهجای انتخاب دمندهای برای بازده بیشینه در اوج مصرف، طراح باید اجازه دهد دمنده در سمت راست بیشینه برای دورههای کوتاه در زمان اوج مصرف کار کند. در یک سامانه ظرفیت متغیر، محدوده عملکرد بر روی منحنی سامانه باید بالای نقطه بیشینه بازدهی در دورههای اوج تقاضا، زیر نقطه بیشینه برای تقاضای کم و در یا خیلی نزدیک نقطه بیشینه بازده در تقاضای متوسط یا بیشتر باشد. این روند انتخاب در هزینههای متوسط پایینتر انرژی و عموماً عملکرد آرامتر، نتیجهبخش خواهد بود. »
کنترل خودکار سختی آب دیگهای بخار
از آنجاییکه آب حلال مناسبی به شمار میآید، معمولاً آب درون دیگهای بخار دارای مقادیر زیادی از نمکها و مواد معدنی هستند که بهصورت محلول یا نامحلول وجود دارند و این امر حتی با انجام عملیات خاص شیمیایی و تعبیه دستگاههای سختیگیر نیز غیرقابل اجتناب است. میزان سختی کل آب با عاملی به نام (Total Dissolved Solids) TDS نشان داده میشود که در واقع نمایشگر میزان وجود نمکهای معدنی، کلسیم و منیزیم به اشکال مختلف بوده و واحد آن PPM میباشد.
با کارکرد سامانه و به مرور زمان، مقدار TDS انباشته شده درون آب دیگ در اثر تبخیر مداوم افزایش یافته که به منظور افزایش عمر سامانه، بازده بیشتر، امنیت بالاتر و تعمیرات و نگهداری کمتر سامانه بایستی به شیوه مناسب کاهش یابد. سختی بالای آب در وحله اول باعث رسوب در سطوح انتقال حرارت و لولههای دیگ شده که باعث کاهش نرخ انتقال حرارت و در نتیجه کاهش بازده سامانه میگردد و در نتیجه لزوم سرویس و تمیز کردن سریعتر دیگها را به همراه خواهد داشت. با افزایش بیشتر TDS، احتمال تشکیل نقاط داغ روی لولههای درون دیگ و وارد آمدن صدمات به آنها حتی تا مرحله شکستن وجود خواهد داشت. از طرف دیگر، افزایش ناخالصی آب دیگ باعث کارکرد دیگ با سطح آب بالاتر و یا فشار کارکرد کمتر از فشار طراحی خواهد شد که در هر دو صورت باعث ورود مقداری از آب دیگ به همراه ناخالصیها به داخل بخار و سامانه توزیع آن خواهد شد. این امر ممکن است در اثر بار بیش از حد و مصرف زیاد بخار نیز رخ دهد وجود ذرات و ناخالصیها درون سامانه توزیع بخار نیز باعث ایجاد مواردی مانند خوردگی لولهها و تجهیزات بخار، ضربه چکش، کاهش انتقال حرارت در مبدلهای حرارتی و کاهش بازده سامانه ونیز امکان بلوکه شدن شیرهای کنترل و تلههای بخار و نیز کاهش ایمنی سامانه خواهد گشت. با توجه به مطالب بالا، ضرورت کنترل TDS درون دیگهای بخار به خوبی احساس میگردد.
روش اول استفاده از چگالی نسبی آب میباشد. با توجه به میزان مواد ناخالص در آب میزان چگالی آب متفاوت میباشد و با استفاده از هیدرومتر میتوان چگالی آب را اندازهگیری نمود. این وسیله باید بسیار دقیق باشد تا بتواند اختلاف چگالی آب در اثر وجود ناخالصیها را احساس نماید. افزایش چگالی نسبی آب دیگ تا میزان 0001/0 در دمای 15 درجه سانتیگراد نشاندهنده سختی آب به میزان PPM110 میباشد. هیدرومترها بسیار حساس بوده و به راحتی صدمهپذیر میباشند و بایستی مرتباً با آب خالص بهمنظور جلوگیری از ایجاد خطا چک شوند.
»
رویکرد سامانهای به عملکرد ساختمان بهینهسازیشده انرژی
این مقاله به بررسی یافتههای پژوهش انجام شده در دانشگاه مرسد، بمنظور توسعه یک رویکرد سامانهای قدرتمند جهت پایش و بهینهسازی مستمر عملکرد انرژی ساختمان میپردازد. تحلیل میدانی مشتمل بر سه پروژه میباشد؛ پایش دقیق، تحلیل نمونه مبنای عملکرد انرژی سامانه و اجرای راهبردهای کنترل بهینه برای سامانههایی به مقیاس بخش بخشی و کل ساختمان. یک پروژه معمول شامل الگوهای بارهای سرمایی ساختمان دانشجویی، مجتمع مرکزی و پیشبینی های هواشناسی جهت تحلیل و بهینهسازی عملکرد انرژی یک سامانه خنککننده منطقهای شامل چیلرها، پمپها و سامانه ذخیرهسازی انرژی حرارتی میباشد. بر اساس پیادهسازی کامل سیاستها با رویکرد کنترل پیشیابی الگو، پیشبینی صرفهجویی انرژی در حدود 5 درصد بود، درحالیکه سیاستهای ابتکاری اجرا شده توسط کاربرها طی فصل سرمایش و بارهای بیشینه نزدیک به حد مطلوب بود. همچنین تحقیقات در جهت ارزیابی پایش کل ساختمان و روشهای کنترل انجام شد.
پروژه دوم نیز در ساختمان دانشجویی با استفاده از دادهها، معیار عملکرد، شبیهسازی انرژی و تخمین بار حرارتی برای ایجاد انرژی مبتنی بر عملکرد نمونه اولیه انجام شد. این مطالعات راهکار عملی برای استفاده بهینه از انرژی برای کمک در عملیات تأسیسات است و قادر به بهبود عملکرد سامانه میباشد.
در پروژه سوم جایگزینی برای کنترل تهویه فعال با اندازهگیری مستقیم از سطح اشغال ساختمان مورد بررسی قرار گرفت. شبیهسازی، کاهش مصرف انرژی را در حدود5تا15 درصد در تهویه مطبوع ساختمان به هنگام استفاده از سطح اشغال واقعی نشان میدهد. »
طراحی بهینه مخزن آب داغ در تأسیسات سرمایشی خورشیدي
استفاده از تأسیسات انرژی خورشیدی میتواند سهم مهمي در تأمین نیازهای انرژی، در فرایندهای سرمایشی براي مصارف خانگي را بر عهده داشته باشد. متأسفانه انتخاب ظرفيتهاي بيش از نياز اجزاء تأسيسات، امروزه امري کم و بیش معمول است. بیشتر کاستیهای طراحی به حوزه گيرندهها و یا اجزاء کمکی مانند ديگهاي ذخيره و مقاومت الکتریکی داخل تجهيزات ذخيرهسازي مرتبط ميشود. این موضوع منجر به ایجاد COP و SCOP کمتر از انتظار و همچنین هزینههای بالاتر میشود که نتیجه، نارضایتی مشتری خواهد بود.
این مقاله با استفاده از ابزار TRNSYS،نمونهاي عددی از تأسیسات خورشیدی چند منظوره نصب شده در دانشگاه «کارلوس سوم» در مادرید را ارایه میدهد. تأسیسات سرمایشی خورشیدی و خصوصیات عملکردی آن در تولیدAC ,DHW و گرما کاملاً مورد پایش قرار گرفته است. دادههای عملکردی در فصول تابستانی مختلف همزمان با 7 متغیر هواشناسی ثبت شدهاند. تأسیسات مورد آزمایش دربردارنده یک چیلر جذبی تک تأثیر BrLi است که در فصل تابستان با قسمتی از توانایی خود کار مینماید.
ابزار TRNSYS یک چارچوب قابل قبول برای شبیهسازی تأسیسات خورشیدی است و اغلب بدلیل سادگی و قابلیت دسترسی آسان، از سوی پژوهشگران و برنامهریزان مورد استفاده قرار میگیرد. این ابزار شبیهسازی، دربردارنده عناصر عمومي سرمایش خورشیدی است که در بیشتر تأسیسات آزمایشی یافت ميشود و تا حد امکان سادهسازي شده است. نمونه توسعه يافته در تحلیل عناصر تأسیساتی بمنظور تخمين دوباره اندازهگيرنده و حجم مخزن است. بعلاوه اين ابزار، بررسي پيكربنديهاي مختلف تأسيسات و سامانههاي كنترل را امكانپذير ميكند. اين پيكربنديها شامل ظرفيتهاي مختلف ذخيره آب گرم در مقايسه با تأسيسات بدون ذخيرهسازي (كه فقط اينرسي حرارتي جرم تأسيسات را داراست) ميباشد. این شبیهسازی با استفاده از دادههای آزمایشی فصلی و لحظهای فصول تابستانهاي مختلف، از جمله سالهای 2003 و 2004 و 2005 مورد تأييد قرار گرفته است.
نتایج شبیهسازی نشان داد که یک ظرفیت مخزن ذخیرهسازی آب داغ وجود دارد که در آن ظرفيت تأسیسات از نظر COP و SCOP و سرمای کلی تولید شده، بهینه میباشد. حتی بدون هیچگونه ذخیرهسازی، تأسیسات با استفاده از این پيكربندي و به نسبت وضعیت کنونی، عملکرد خود را بهبود میبخشد. نتایج شبیهسازی و تجربی مقایسه شدهاند و یک پيكربندی بهینه برای تأسیسات پیشنهاد شده است. »
بویلرهای ترکیبی
شرکت ماشین سازی اراک با گذشت بیش از 40 سال ازتولید دیگ بخار وساخت هزاران دستگاه انواع دیگ بخار وآبگرم واترتیوب، فایرتیوب و بویلرهای نیروگاهی و با کسب تجارب فراوان در این زمینه همواره سعی در ارتقاء محصولات خود داشته است. مقاله حاضر دستاورد یکی از این تجربیات میباشد که در راستای نیاز جامعه،و به جهت ارتقاء دانش دیگر صنایع ودانشآموختگان این صنعت، در اختیار هموطنان قرار میگیرد.خصوصاً با جاری شدن بحث " بهینهسازی مصرف سوخت و صرفهجویی درمصرف انرژی" واستفاده حداکثری از این موهبت خدادادی،ارایه این بحث خالی از فایده نیست. لذا قبل از پرداختن به ویژگیها ومزیتهای بویلرهای ترکیبی، لازم است بطور کلی ومختصر به یکسری مفاهیم و تعاریف اشاره گردد. »
فناوری ساختمانهای بلند هوشمند و آلترنیتیوهای طراحی برای آسایش و بهرهوری انرژی بیشتر در آب و هوای گرم و خشک
عملکرد سیستم تهویه هوشمند در ساختمان بعنوان یک فیلتر محیطی در نظر گرفته میشود. این سیستم همانند یک پوسته اطراف ساختمان میباشد که کنترلی دقیق بر هوای ورودی از فضای باز را دارد و در یک آب و هوای گرم و خشک، بدلیل مشکلاتی از قبیل افزایش بیش از حد گرمای استراتژیهای طراحی هوشمند و فناوری، برای تهویه ساختمان لازم است.
بیش از یک سوم انرژی در ساختمانها مصرف میشود که این مقدار حتی بیش از مصرف انرژی در صنعت و حمل و نقل است و با بهبود وضعیت اقصادی و رونق ساخت و ساز در کشورهای در حال توسعه، این مقدار به سرعت در حال افزایش است. درکشورهایی مانند امارات متحده عربی با توجه به وجود ساختمانهای اداری بلند با اندازه بزرگ، نیاز مبرمی به توجه به مصرف انرژی برای سرمایش و گرمایش و روشنایی و همچنین نمای خارجی ساختمان،وجود دارد. هدف از این مطالعه توسعه یک رویکرد برای طراحی سیستمهای تهویه هوشمند ساختمان برای ساختمانهای اداری، در آب و هوای گرم و خشک، بمنظور دستیابی به آسایش حرارتی و بصری و بهرهوری انرژی است. مطالعه برای تجزیه و تحلیل شرایط فضای داخل و بیرون ساختمان از نظر آب و هوایی، بمنظور درک مشکلات گرمای بیش از حد و تعیین انرژی مورد نیاز برای دستیابی به کیفیت بهتر هوای محیط داخل ساختمان صورت میگیرد و همچنین اثر فناوریهای مختلف و آلترنیتیوهای طراحی بر روی آسایش و صرفهجویی در مصرف انرژی برای مرحله طراحی اولیه، با استفاده از برنامههای شبیهسازی کامپیوتری مورد بررسی قرار میگیرند. فناوریهای ارزیابی شامل مباحث عملکرد نمای ساختمان، میزان جذب دما و کنترل میزان حرارت خورشیدی، عایقکاری ساختمان و جرم حرارتی است و نیز آلترنیتیوهای طراحی مباحث نماسازی مات نسبت به شفاف، جهتگیری ساختمان نسبت به خورشید و سیستم تهویه در روز و شب را شامل میشود.
نتایج نشان میدهد پتانسیل قابل توجهی برای کاهش در بارهای سرمایش و انرژی برای روشنایی و افزایش آسایش حرارتی وجود دارد؛ بشرطیکه جایگزین مناسبی در تهویه ساختمان صورت گیرد و در مرحله طراحی اولیه، ارزیابی و اجرا شود. مطالعات نشان میدهند که نیاز به یک روش هدایت برای یکپارچهسازی عملکرد شبیهسازیهای بعد در مرحله طراحی اولیه، برای رسیدن به طراحی سیستم تهویه هوشمند میباشد.
کلمات کلیدی: سیستم تهویه هوشمند، فناوریهای تهویه، استراتژیهای طراحی، صرفهجویی در مصرف انرژی، آب و هوای گرم خشک. »
پمپ حرارتی منبع آبی برای کلاسهای درس پیشساخته
این مقاله سامانههای پمپ حرارتی منبع آبی در خانههای متحرک و کلاسهای درس پیشساخته را بررسی کرده و روشهای بهبود طراحی را پیشنهاد مینماید. این تحقیق بر اساس مطالعه قبلی شامل آزمایش پمپ حرارتی زمین گرمایی سه تنی در یک کلاس درس پیشساخته در ویلسونمیلز در مدرسه ابتدایی جانستون کانتی، کارولینای شمالی میباشد. آب ذخیره شده درکیسههای پلاستیکی قابل انعطاف بر روی زمین در زیرکلاس درس بهعنوان منبع حرارت گرمایی در نظرگرفته شد. این کیسههای پلاستیکی با آب شور به مقدار 2000گالن پر شدند.
با استفاده از TRNSYS نمونهای از سامانه اصلی بررسی شد و با مقایسه پیشبینیهای الگو با عملکرد اندازهگیری شده در شرایط قبلی مورد ارزیابی قرار گرفت. الگوهای TRNSYS از طرحهای جدید برای ارزیابی بهبود پتانسیل طراحی ساخته شدند. الگوهای سامانه مبتنی بر عملکرد پیشبینی شده برای یک سال معمولی هواشناسی مورد بررسی قرار گرفتند و بر اساس معیارهای دیگری مانند هزینه اولیه، نگهداری و قابلیت حمل و نقل بررسی شدند. این نتایج باعث طراحی جدیدی برای سامانه بهینهسازی شد که در آن حجم آب ذخیره شده تا 120 گالن کاهش مییابد و پیشبینی نیازهای انرژی الکتریکی در حدود دو سوم مقادیری است که از پمپ حرارتی منبع هوایی استفاده میشود. همین موارد باعث غالب شدن و جایگزینی کیسههای پلاستیکی با مبدلهای حرارتی ساخته شده از لولههای PVCشد. طراحی، هزینهها و روش مونتاژ برای مبدلهای حرارتی از جنس لولههایPVC در این مقاله ارایه شده است. »
طراحی بهینه مخزن آب داغ در تأسیسات سرمایشی خورشیدي
استفاده از تأسیسات انرژی خورشیدی میتواند سهم مهمي در تأمین نیازهای انرژی، در فرایندهای سرمایشی براي مصارف خانگي را بر عهده داشته باشد. متأسفانه انتخاب ظرفيتهاي بيش از نياز اجزاء تأسيسات، امروزه امري کم و بیش معمول است. بیشتر کاستیهای طراحی به حوزه گيرندهها و یا اجزاء کمکی مانند ديگهاي ذخيره و مقاومت الکتریکی داخل تجهيزات ذخيرهسازي مرتبط ميشود. این موضوع منجر به ایجاد COP و SCOP کمتر از انتظار و همچنین هزینههای بالاتر میشود که نتیجه، نارضایتی مشتری خواهد بود.
این مقاله با استفاده از ابزار TRNSYS،نمونهاي عددی از تأسیسات خورشیدی چند منظوره نصب شده در دانشگاه «کارلوس سوم» در مادرید را ارایه میدهد. تأسیسات سرمایشی خورشیدی و خصوصیات عملکردی آن در تولیدAC ,DHW و گرما کاملاً مورد پایش قرار گرفته است. دادههای عملکردی در فصول تابستانی مختلف همزمان با 7 متغیر هواشناسی ثبت شدهاند. تأسیسات مورد آزمایش دربردارنده یک چیلر جذبی تک تأثیر BrLi است که در فصل تابستان با قسمتی از توانایی خود کار مینماید.
ابزار TRNSYS یک چارچوب قابل قبول برای شبیهسازی تأسیسات خورشیدی است و اغلب بدلیل سادگی و قابلیت دسترسی آسان، از سوی پژوهشگران و برنامهریزان مورد استفاده قرار میگیرد. این ابزار شبیهسازی، دربردارنده عناصر عمومي سرمایش خورشیدی است که در بیشتر تأسیسات آزمایشی یافت ميشود و تا حد امکان سادهسازي شده است. نمونه توسعه يافته در تحلیل عناصر تأسیساتی بمنظور تخمين دوباره اندازهگيرنده و حجم مخزن است. بعلاوه اين ابزار، بررسي پيكربنديهاي مختلف تأسيسات و سامانههاي كنترل را امكانپذير ميكند. اين پيكربنديها شامل ظرفيتهاي مختلف ذخيره آب گرم در مقايسه با تأسيسات بدون ذخيرهسازي (كه فقط اينرسي حرارتي جرم تأسيسات را داراست) ميباشد. این شبیهسازی با استفاده از دادههای آزمایشی فصلی و لحظهای فصول تابستانهاي مختلف، از جمله سالهای 2003 و 2004 و 2005 مورد تأييد قرار گرفته است.
نتایج شبیهسازی نشان داد که یک ظرفیت مخزن ذخیرهسازی آب داغ وجود دارد که در آن ظرفيت تأسیسات از نظر COP و SCOP و سرمای کلی تولید شده، بهینه میباشد. حتی بدون هیچگونه ذخیرهسازی، تأسیسات با استفاده از این پيكربندي و به نسبت وضعیت کنونی، عملکرد خود را بهبود میبخشد. نتایج شبیهسازی و تجربی مقایسه شدهاند و یک پيكربندی بهینه برای تأسیسات پیشنهاد شده است. »
مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک
مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک
چکیده
تنها به تازگی بوده است که شبیه سازی ساختمان به عنوان یک سود ممکن در مدیریت ساختمان شناخته شده است اما در اغلب موارد نسبت به مدیریت گرمایی اهمال شده است. دلیل آن هم ماهیت پیچیده مشکلات مرتبط با شناسایی تاثیر تغییرات در خصوصیات سیستم های تهویه هوا HVAC می باشد. اما از آنجا که هزینه انرژی و هزینه عملکرد ساختمان به صورت مستقیم تحت تاثیر میزان کارکرد خوب و مناسسب سیستم HVAC قرار دارد، مدیریت موثر گرمایی یک موضوع مهم است. هدف این مطالعه معرفی پروسه شبیه سازی ترکیبی HVAC پویا به عنوان یک ابزار تداوم پذیر در بهبود مدیریت گرمایی ساختمان است. این کار هم شامل نگهداری بهبود یافته و هم شامل استفاده از انرژی است. قابلیت اجرای شبیه سازی ترکیبی به کمک ابزار مطالعه موردی ، مورد تحقیق قرار گرفت که برای آن در مقالات قبل یک مدل شبیه سازی خوب تعریف شده و مورد بحث قرار گرفته ایجاد شده بود. برای نمایش پروسه مدیریت بهبود یافته 3 سناریو مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت این نتیجه گیری انجام شد که واقعا امکان دست یابی به مدیریت بهبود یافته به کمک شبیه سازی ترکیبی وجود دارد. »
آبگرم مصرفی در ساختمان
مقدار آبگرم مصرفی هر ساختمان به کاربری ساختمان و شرایط مصرف بستگی دارد. بطور کلی هدف از محاسبه میزان آبگرم مصرفی ساختمان، بدست آوردن ظرفیت منبع آبگرم مصرفی و محاسبه بار حرارتی است که بابت تهیه آبگرم مصرفی ساختمان به دیگ تحمیل میشود.
دمای آبگرم مصرفی ساختمان بر حسب مورد مصرف آن متفاوت است و هرچه این دما بالاتر باشد، ظرفیت آبگرمکن مورد نیاز جهت تهیه این آبگرم نیز بیشتر خواهد شد. جدول یک دمای آبگرم برای برخی از مصارف را ارایه میکند.
میزان آبگرم مصرفی هر ساختمان در دو سیستم انگلیسی و متریک محاسبه میشود. جدول 2 میزان آبگرم مصرفی ساختمانهای مختلف را برحسب گالن بر ساعت (GPH) ارایه داده است. جدول بر اساس دمای0F140 برای آبگرم مصرفی تهیه شده است؛ در رستورانها نیز بهازای هر پرس غذاGPH 5/1 مورد نیاز است. برای مصارف شستشو در رستوران ها نیز به GPH 2 آبگرم، بهازای هر ماشین ظرفشویی آبگرم نیاز است.
همچنین در جدول فوق ضرایبی نیز وجود دارند. در جدول ارقام بر اساس حداکثر میزان مصرف مستمر در تمام ساعات شبانهروز میباشند، ولی از آنجا که میزان تقاضا برای آبگرم در ساختمانها در تمام ساعات یکسان نیست و تمامی وسایل بهداشتی موجود در ساختمان بطور همزمان مشغول به کار نخواهند بود، در نتیجه برای محاسبه میزان واقعی مصرف آبگرم، اعداد جدول باید در ضریب تقاضا[1] ضرب شوند. برای تعیین حجم منبع آبگرم مصرفی نیز باید ضریب ذخیره منبع در مقدار واقعی مصرف آبگرم ضرب شود تا حجم منبع آبگرم بدست آید.
در واقع دلیل استفاده از این ضریب آن است که پس از مصرف حدود 75 درصد آبگرم موجود در منبع ذخیره، بقیه آب منبع سرد خواهد شد و بنابراین باید حجم منبع آبگرم را حدود 20 تا 30 درصد بیش از میزان مصرف واقعی آبگرم در نظر گرفت. ولی در هر صورت این ضریب به میزان تقاضا برای آبگرم بستگی دارد، بطوریکه برای ساختمانهایی که تقاضا برای آبگرم یکنواخت نیست (در منازل، هتلها و بیمارستانها) به منبع ذخیره بزرگتری نیاز خواهد بود.
»
طراحي يك سيستم چيلر جذبي خورشيدي در شهر تهران و بررسي عملكرد اين سيستم در مقايسه با چيلرهاي جذبي رايج
كاربري انرژي خورشيدي بمنظور تأمين آبگرم مصرفي، گرمايش و سرمايش فضاها در ايران، در دهه اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است.
در اين مقاله، يك سيستم چيلر جذبي خورشيدي براي يك ساختمان اداري با زيربناي 1300 مترمربع در شهر تهران طراحي شده است. همچنين ميزان مصرف انرژي چيلر جذبي خورشيدي در مقايسه با چيلر جذبيهاي رايج مورد بررسي قرار گرفته است.
ساعات كاركرد سيستم سرمايشي از 8 صبح الي 17، طي روزهاي پانزدهم ارديبهشت الي پانزدهم مهرماه در نظر گرفته شده است. اين پژوهش نشان ميدهد كه سازگارترين نوع چيلر جذبي خورشيدي، چيلر جذبي تك اثره با تغذيه آبگرم و مناسبترين گردآور خورشيدي جهت كاربري سرمايش، گردآورهاي از 542 متر/ نوع لوله تخليهاي ميباشد. توان ژنراتور اين چيلر جذبي تك اثره 236 كيلووات ميباشد كه با استفاده از 5 مربع گردآور لوله تخليهاي، توان مورد نياز تأمين خواهد شد. »
بهینه سازی عملکرد گرمایی ساختمان به کمک سیستم پمپاژ با منبع گرمای زمینی
بهینه سازی عملکرد گرمایی ساختمان به کمک سیستم پمپاژ با منبع گرمای زمینی
1. مقدمه
امروزه به دلیل افزایش هزینه های انرزی و جریمه های CO2 به حداقل رساندن مصرف انرژی در گرمایش و سرمایش فضاها یک امر حیاتی است. در حدود 30 استاندارد اروپایی CEN ایجاد شده است تا ابزارهای لازم برای ایجاد قالب کاری محاسبه عملکرد انرژی ساختمانها را در اختیار کشورهای عضو قرار دارد. درصورتیکه دستیابی به تطابق اختیاری و داوطلبانه در آینده نزدیک میسر نباشد انگاه باید در ورژن های بعدی دستورالعمل های ساختمانی استانداردهای اجباری گنجانده شود. موضوع به حداقل رسانی به خصوص در مورد انرژی الکتریکی بسار مهم است تا پیک مطالبات به حداقل رسیده و از استفاده از تجهیزات بیش از اندازه بزرگ هم اجتناب شود. استفاده از پمپ های گرمایی برای گرمایش یا سرمایش فضاها یک مزیت محسوب می شود. اما کاهش کلی قابل دستیابی در زمینه هزینه های انرژی به گستره وسیعی از عوامل بستگی دارد که شامل مواردی مانند دستیابی به نصب HVAC، عایق سازی، ضرفیت گرمایی ساختمان، استراتژی تهویه هوا، برنامه های سرمایشی و گرمایشی، سیستم کنترل، آب و هوای محل و غیره می شود. همچنین بهره برداری از دخیره فصلی زمینی انرژی خورشیدی توسط آنچه که پمپ منبع زمینی گرما GSHP نامیده می شود هم یک تکنولوژی اثبات شده در اروپای شمالی و آمریکا است. استفاده از GSHP در مقایسه با پمپ های مرسوم گرما، پیک مطالبه الکتریکی را کاهش می دهد. محاسبات اولیه به کمک پمپ های گرمایی عمودی با حلقه بسته و زمینی نشان دهنده در مقایسه با سیستم هوا به هوا در اب و هوای جنوبی کاهش 30 تا 70% مصرف انرژی الکتریکی گرمایشی و سرمایشی سالیانه را نشان داد. هزینه نصب GSHP بالا است بنابراین اندازه گیری درست تجهیزات در زمینه برگشت پذیری سرمایه بسیار حیاتی و مهم است. اندازه گیری درست باید براساس شبیه سازی های دقیق سیستم که دربردارنده مواردی مانند محیط اطراف ساختمان، تجهیزات HVAC و سیستم کنترل است انجام شود.
جزئیات لازم برای مدل سازی در مطالعه موردی ارائه شده در این مقاله معرفی خواهند شد. »
مدل سازی و بهینه سازی مصرف انرژی در HVAC
مدل سازی و بهینه سازی مصرف انرژی در HVAC
چکیده
در اینجا روشی مبتنی بر داده ها در جهت به حداقل رسانی انرژی در تهویه هوای ساختمانها دفتری معمول ارائه شده است. از 8 الگوریتم جمع آوری اطلاعات استفاده شد تا بتوان رابطه غیر خطی موجود میان مصرف انرژی، تنظیمات کنترلی (دمای هوای اراده شده و فشار ثابت هوای ارائه شده) و مجموعه ای از پارامترهای غیرقابل کنترل را مدل سازی نمود. برنامه پرسپتورون چند خطی MLP بهترین مدل تست شده در این تحقیق است و بنابراین برای مدل سازی چیلر، پمپ، فن و ابزار گرمادهی دوباره انتخاب شده است. این 4 مدل در یک مدل بهینه سازی انرژی با دو معیار تصمیمی ترکیب شده اند، دمای معیار هوای ارایه شده و فشار ثابت در واحد ادراه هوا.نتایج بهینه شده نشان دادع اند که میزان کاهش مصرف انرژی در گرمادهی، تهویه و خنک کنندگی هوا تا 7% کاهش یافته است. »
سپتیک تانک
در مناطقی که زمین آنها آبکش نبوده و یا قابلیت جذب آن کم باشد، سادهترین سیستم بهداشتی دفع فاضلاب استفاده از سپتیک تانک میباشد که عبارت است از یک مخزن بتونی که در زیر کف زمین قرار میگیرد و مواد فاضلاب در آن جمع میشود. ظرفیت سپتیک به گونهای تعیین میشود که فاضلاب چندین روز را در خود جای دهد.
ساختمان سپتیک تانک:
سپتیک تانک از یک مخزن سرپوشیده که از بتن مسلح ساخته شده، تشکیل میشود که جهت جلوگیری از نوسانات جریان فاضلاب آن را از دو یا سه انباره مستطیل شکل میسازند. این انباره باید بدون منفذ بوده و از مصالحی ساخته شود که امکان زنگزدگی، پوسیدگی و یا فرسایش نداشته باشند. از جمله این مصالح میتوان به بتن، کاشی لعابی و آجر جوشی اشاره نمود.
طول انبارهها معمولاً دو تا چهار برابر عرض سپتیک انتخاب میشوند. عمق انبارهها نیز در ظرفیتهای پایین 2/1 متر و در ظرفیتهای بالاتر تا سه متر است. همچنین سطح فاضلاب تا سقف انباره نباید از 30 سانتیمتر کمتر شود. ورود و خروج فاضلاب از یک انباره به انبارهای دیگر توسط سوراخهای پیشبینی شده در دیوارهای جداکنندة آنها و در عمق 30 تا 45 سانتیمتری در زیر سطح فاضلاب انجام میشود تا مواد شناور از انباره خارج نشوند.
به منظور تهویه و خروج گازهای ایجاد شده از تجزیه فاضلاب در فضای سپتیک تانک نیز از لولهای به قطر چهار اینچ استفاده میشود و برای آنکه ساکنان ساختمان از بوی نامطبوع خروجی از این لوله تهویه ناراحت نشوند، این لوله را از قسمتی از ساختمان که پنجره نداشته باشد عبور داده و تا ارتفاع 5/1 متر بالاتر از بام ساختمان ادامه میدهند. سپس با نصب دو زانوی 90 درجه امتداد دهانة خروجی لوله تهویه به طرف زمین برگردانده میشود. شکل صفحة بعد نمایی از مشخصات و ابعاد سپتیک تانکها را ارایه داده است.
طرز کار سپتیک تانک:
طرز کار سپتیک تانک بدین صورت است که فاضلاب از یک طرف به آن وارد شده و پس از توقف در آن تجزیه شده و پسآب تولید میشود. سپس این پسآب از لولة خروجی سپتیک تانک خارج شده و مقدار کمی از فاضلاب در ته سپتیک باقی میماند. زمانی که ارتفاع لجن موجود در ته محفظه به حدود نصف عمق مخزن برسد، میتوان آن را تخلیه و تمییز کرد.
انتخاب محل سپتیک تانک:
در انتخاب محل سپتیک تانک نکات زیر باید رعایت شوند:
- انباره سپتیک تانک باید در محلی قرار گیرد که موجب آلودگی چاه آب، چشمه و یا هر منبع دیگر آب نشود.
- زمان آبکشی خاک نباید از 60 دقیقه در 5/2 سانتیمتر بیشتر باشد.
- محل سپتیک تانک نباید در محلهای باتلاقی و یا در معرض سیل باشد.
- طول انبارههای سپتیک تانک معمولاً سه برابر عرض آن انتخاب میشود. عمق مؤثر انبارههای آن نیز معمولاً 2/1 تا 3 متر است. در هر صورت سطح فاضلاب تا سقف انباره نباید از 30 سانتیمتر کمتر شود.
- برای خروج گازهای متعفن تولید شده از فعل و انفعالات باکتریها در سپتیک تانک، نصب لولههای تهویه به قطر 4 اینچ که تا سقف ساختمانهای مجاور امتداد یافته ضرورت دارد.
نکاتی که در ساختن سپتیک تانکها باید در نظر گرفت
1- ساختمان سپتیک تانک ـ در ساختمان سپتیک تانک باید از مصالح زنگنزن و فاسد نشدنی و ضمناً غیرقابل نفوذ استفاده شود. بدین جهت مصالحی از قبیل بتن، لولههای سفالی به قطر بزرگ و فلزاتی که کاملاً احتیاطات لازم درباره آنها شده باشد بکا »
عناوين مهم
سامانه جذبی دو اثره موازی در تهویه خودرو با استفاده از انرژی اتلافی از طریق اگزوز
مقاله حاضر امکانسنجی استفاده از چرخه جذبی دو اثره موازی جهت سامانه سرمایشی اتوبوس با موتور دیزل OM-355 را با ظرفیت سرمایشی مورد نیاز 55 کیلووات جهت خنککردن فضای کابین مورد بررسی قرار داده است. چرخه جذبی دو اثره موازی در توانهای پایینتری نسبت به تک اثره میتواند سرما لازم را تأمین نماید و نسبت به چرخه جذبی دو اثره سری دارای ضریب عملکرد بالاتری است و نیز احتمال کریستال شدن نمک را کاهش میدهد. هر چند در این مقاله با استفاده از چرخه دو اثره موازی امکان تأمین سرما در توانهای پایینتر نیز میسر گردیده، با این حال با تعبیه انبارههای S1 و S2 به ترتیب در محلهای ورودی محلول غلیظ به جاذب و آب به تبخیرکن و انبارهSA در خروجی از جاذب میتوان در توانهای بالای موتور، سردساز و محلول قوی را درS1 و S2 ذخیره کرد تا در طول دورهای که توان موتور خیلی پایین است از این سردساز و محلول ذخیره شده در تولید سرمایش لازم استفاده گردد. بررسیهای صورت گرفته بر روی چرخه طراحی شده، توسط نرمافزار EES انجام شده و در مهمترین نتایج حاصله، تأثیرات توانهای مختلف موتور بر ضریب عملکرد، حجم منابع، نرخ جرمیهای مختلف محلول و سردساز و نرخ انتقال گرما در مولدها و چگالنده و ... مورد بررسی قرار گرفته است. تهویه مطبوع یکی از الزامات راحتی در اتومبیلهاست و با توجه به رویکرد شرکتهای سازنده در بهکارگیری CFCها بهعنوان سیال عامل در چرخه سرمایش تراکمی خودروها لزوم بررسی سامانه جایگزین در صنعت خودروسازی بهدلیل تاثیرات مخرب بر لایه ازون، کاملاً احساس میشد. R12 و R22 بهعنوان سیال عامل از خانواده CFCها اثرات زیستمحیطی مخربی داشتند، بنابراین محققان از سردسازی عاری ازCFC ، به نام R134 در صنایع خودروسازی استفاده کردند. اما این سردساز نیز 5 تا 10 درصد بازده سرمایشی اتومبیل را کاهش داده و علاوه بر این به دلیل نیاز به روغن خاص در کمپرسور دارای هزینه بسیار بالایی است. از طرف دیگر به دلیل بهکارگیری کمپرسور در سامانه های تراکمی، نیاز به توان ورودی زیادی وجود دارد که باید توسط موتور تأمین گردد و این امر سبب افت توان خودرو میشود. این در حالی است که سیال عامل سامانههای سرمایش جذبی هیچگونه اثر سویی بر محیطزیست ندارند و نیازمند کار محوری زیادی نیز نمیباشند [4]. محققین طی سالهای اخیر تلاشهای زیادی در بهکارگیری سامانههای سرمایش جذبی در اتومبیلها انجام دادهاند و مزایا و معایب آنها را بررسی کردهاند. طی گزارشات و مقالات ارائه شده، دانشمندان به این نتیجه رسیدهاند که سامانههای سرمایش جذبی تک اثره در اتومبیلها در شرایطی که دور موتور پایین است، جوابگوی سرما لازم نیستند؛ به این معنی که در توانهای پایین موتور، دما و نرخ عبوری گازهای خروجی از موتور جوابگوی بار گرمایشی مورد نیاز مولد نمیباشد و لذا سامانه قادر به تأمین بار سرمایشی مناسب نیست [6]. »
مدیریت ریســک با محوريت بحث از پروژههاي برونشهري تأسيسات
این مقاله، به كليات مديريت ريسك در پروژههاي تأسيسات برون شهري، نظير خطوط انتقال آب، گاز و نفت و يا ايستگاههاي تقويت فشار خطوط نفت، گاز و آب ميپردازد. بر اين اساس، كليه مراجعي كه در اين ارتباط بايد درگير شده و ريسك پروژه را بررسي و مديريت نمايند، در اين مقاله مشخص گرديده است. بهعنوان نمونه يك پروژه فرضي خطوط لوله برونشهري مد نظر قرار گرفته و مديريت ريسك با جداول مربوطه ارزيابي شده است. این مقاله، به كليات مديريت ريسك در پروژههاي تأسيسات برون شهري، نظير خطوط انتقال آب، گاز و نفت و يا ايستگاههاي تقويت فشار خطوط نفت، گاز و آب ميپردازد. بر اين اساس، كليه مراجعي كه در اين ارتباط بايد درگير شده و ريسك پروژه را بررسي و مديريت نمايند، در اين مقاله مشخص گرديده است. در اين مقاله مشخص گرديده است. بهعنوان نمونه يك پروژه فرضي خطوط لوله برون شهري مد نظر قرار گرفته و مديريت ريسك با جداول مربوطه ارزيابي شده است. در اين پروژهها بايد مسائل اجتماعي عبور از اراضي مردم و رعايت حريم لولههاي گاز و نفت در آينده توسط مردم را نيز جزء ريسكها و تغييرات محلي در نظر گرفت تا كمترين تأثرات منفي اجراي يك پروژه بر زندگي روزمره و اجتماعي مردم حاصل آيد. »
استفاده از حسگرهای دمایی بیسیم برای تقویت کنترل بر روی HVAC
این نوشته نصب شبکه حسگرهای دمایی بیسیم را در آزمایشگاه ملی تأثیرات محیطی و سلامت که بخشی از آژانس مراقب از محیطزیست آمریکا (EPA) مستقر در دولوت مینسوتا میباشد، مورد بررسی قرار میدهد. هدف این آزمایش بررسی فناوری مورد بحث به گونهای است که بتوان از تجربه و مزایای حاصله در تمام بخش فدرالی استفاده نمود.
برای این بررسی، شبکه حسگر دمایی بیسیمی متشکل از 37 حسگر، 3 تکرارکننده، یک گیرنده و یک ماژول یکپارچه در سامانه اتوماسیون ساختمان (BAS) "متاسیستم کنترلی جانسون" نصب شد. نصب این سامانه در یک روز و با همکاری یکی از اعضای آزمایشگاه ملی اقیانوس شمال غربی و یکی از پیمانکارهای "کنترلهای جانسون" صورت گرفت.
در طول 7 ماه تجربه صورت گرفته فناوری حسگر بیسیم بدون هیچگونه اشکالی به خوبی کار کرد (از مارس تا سپتامبر 2005). زمانیکه خریدها از یک فروشنده ادوات کنترلی صورت گرفت، هزینه نصب، شامل تجهیزات و نیروی کار، حدود 190 دلار برای هر حسگر تخمین زده شد. حسگرهای دمایی بیسیم مقدمتاً دمای محوطهای (zone) را اندازهگیری مینمودند و باعث ایجاد بینشی درست از کارکرد HVAC میشدند که منجر به بهبودهای زیر گردید:
بهدلیل امکان جابجایی آسان حسگرهای بیسیم دما، حسگرهای دما که دقیق نیستند، قابل تشخیص میباشند و EPA در زمان نصب یک حسگر را معیوب تشخیص داد.
کارکنان EPA در خصوص افزایش دمای تنظیم محوطه احساس اعتماد به نفس خوبی داشتند، زیرا در هر دفتر کار از یک حسگر بیسیم دما استفاده شده بود و امکان این وجود داشت که بر دمای محوطهها نظارت داشته باشند و مراقب دمای بیش از اندازه زیاد یا کم باشند. EPA در ابتدا دمای محوطهها را به 2 درجه فارنهایت بازتنظیم نمود و پس از انجام چند روز مشاهده، این تغییر را دائمی گردانید.
یکی از نتایج این پروژه نمایشی، برنامه EPA برای استفاده از حسگرهای بیسیم در کنترل HVAC در راهکارهای معماری است که از طرف EPA ارائه میگردد. در ادامه EPA نتایج این پروژه را در شماره دسامبر 2005 خبرنامه Energizing EPA به چاپ رساند، این خبرنامه توسط دفتر اداره و مدیریت منابع EPA در خصوص حفاظت انرژی و تأسیسات قابل نگهداری، به چاپ میرسد.
»
سامانه گرمایش از کف و معایب آن
سامانه گرمایش از کف به دلیل بیماری زا بودن آن سالها پیش توسط موسسات استاندارد بین المللی ممنوع و از چرخه تولید خارج شده است، بنا براین بر خلاف آن چه تبلیغ می شود به عنوان فنآوری نوین مطرح نیست. خساراتی که استفاده از این سامانه دارد، گاه جبران ناپذیر است. این زیان که ناشی از شناخت نادرست از آن محصول می باشد، تنها با ایجاد آگاهی مصرفکننده به حداقل میرسد. این آگاهی را میتوان با توضیح تاریخچه کاربرد این نوع سامانه گرمایشی و بیان حقایقی تلخ به وجود آورد. سابقه کاربرد این سامانه در نقاط سراسر اروپا وآمریکا به سالها قبل بر می گردد که از آن در ورودی ساختمانها برای جلوگیری از یخزدگی پله ها استفاده می شده است. اگر چه کمی بعد به داخل ساختمان ها راه یافت، اما باز هم به عنوان یک سامانه گرمایشی در فناوری، مورد استفاده قرار نگرفت و تنها در استخرهای سرپوشیده کاربرد داشت. شاید در همین زمان و یا کمی پس از آن و پیش از آغاز بازی های آسیایی تهران قبل از انقلاب بود که این سامانه برای نخستین بار در استخر سرپوشیده مجموعه ورزشی آزادی به بهره برداری رسید .
به این ترتیب این سامانه در ایران نیز استفاده شد. البته کمی بعد زمینهای چمن فوتبال هم سامانه گرمایش از کف را در دل خود جای دادند و این امید به وجود آمد که به زودی میرود تا در منازل هم جای ثابت پیدا کند، اما بررسی های مؤسسه های تحقیقاتی نشان داد که استفاده از این سامانه در ایجاد بیماری واریس پا تأثیر گذاشته و دخالت مستقیم دارد. بنابراین به حکم این مؤسسهها استفاده از آن در منازل کشورهای اروپایی و آمریکایی ممنوع شده و خیلی زود از چرخه تولید انبوه خارج شد . اما سوداگران و تولید کنندگان که پیش از اعلام این آرا در سطح انبوه قطعات آن را تولید کرده بودند، به خاطر پیشگیری از ضررهای هنگفت مالی و با اطلاع از مضراتش آن را با قیمت بسیار پایین به واردکنندگان ایرانی فروختند و بار دیگر ایران بازاری شد برای تولیداتی که اروپا از چرخه خود خارج کرده بود . لازم به یادآوری است که این سامانه تا کنون موفق به دریافت نشان استاندارد در داخل کشور نشده است. همانطور که گفته شد این سامانه بیماریزاست و استفاده از آن در ایجاد بسیاری از بیماری ها مؤثر است . از طرفی نحوه نصب و اجرای آن در کشور به درستی شناخته نشده و کمبود نیروی متخصص به مشکلات کاربرد این سامانه افزوده است و نقایص آن را بیشتر هویدا می سازد . »
کنترل خودکار سختی آب دیگهای بخار
از آنجاییکه آب حلال مناسبی به شمار میآید، معمولاً آب درون دیگهای بخار دارای مقادیر زیادی از نمکها و مواد معدنی هستند که بهصورت محلول یا نامحلول وجود دارند و این امر حتی با انجام عملیات خاص شیمیایی و تعبیه دستگاههای سختیگیر نیز غیرقابل اجتناب است. میزان سختی کل آب با عاملی به نام (Total Dissolved Solids) TDS نشان داده میشود که در واقع نمایشگر میزان وجود نمکهای معدنی، کلسیم و منیزیم به اشکال مختلف بوده و واحد آن PPM میباشد.
با کارکرد سامانه و به مرور زمان، مقدار TDS انباشته شده درون آب دیگ در اثر تبخیر مداوم افزایش یافته که به منظور افزایش عمر سامانه، بازده بیشتر، امنیت بالاتر و تعمیرات و نگهداری کمتر سامانه بایستی به شیوه مناسب کاهش یابد. سختی بالای آب در وحله اول باعث رسوب در سطوح انتقال حرارت و لولههای دیگ شده که باعث کاهش نرخ انتقال حرارت و در نتیجه کاهش بازده سامانه میگردد و در نتیجه لزوم سرویس و تمیز کردن سریعتر دیگها را به همراه خواهد داشت. با افزایش بیشتر TDS، احتمال تشکیل نقاط داغ روی لولههای درون دیگ و وارد آمدن صدمات به آنها حتی تا مرحله شکستن وجود خواهد داشت. از طرف دیگر، افزایش ناخالصی آب دیگ باعث کارکرد دیگ با سطح آب بالاتر و یا فشار کارکرد کمتر از فشار طراحی خواهد شد که در هر دو صورت باعث ورود مقداری از آب دیگ به همراه ناخالصیها به داخل بخار و سامانه توزیع آن خواهد شد. این امر ممکن است در اثر بار بیش از حد و مصرف زیاد بخار نیز رخ دهد وجود ذرات و ناخالصیها درون سامانه توزیع بخار نیز باعث ایجاد مواردی مانند خوردگی لولهها و تجهیزات بخار، ضربه چکش، کاهش انتقال حرارت در مبدلهای حرارتی و کاهش بازده سامانه ونیز امکان بلوکه شدن شیرهای کنترل و تلههای بخار و نیز کاهش ایمنی سامانه خواهد گشت. با توجه به مطالب بالا، ضرورت کنترل TDS درون دیگهای بخار به خوبی احساس میگردد.
روش اول استفاده از چگالی نسبی آب میباشد. با توجه به میزان مواد ناخالص در آب میزان چگالی آب متفاوت میباشد و با استفاده از هیدرومتر میتوان چگالی آب را اندازهگیری نمود. این وسیله باید بسیار دقیق باشد تا بتواند اختلاف چگالی آب در اثر وجود ناخالصیها را احساس نماید. افزایش چگالی نسبی آب دیگ تا میزان 0001/0 در دمای 15 درجه سانتیگراد نشاندهنده سختی آب به میزان PPM110 میباشد. هیدرومترها بسیار حساس بوده و به راحتی صدمهپذیر میباشند و بایستی مرتباً با آب خالص بهمنظور جلوگیری از ایجاد خطا چک شوند.
»
صد سال با سردسازی
در سده 1800 میلادی، سردسازی طبیعی یکی از بخشهای پر طراوت و فعال اقتصاد بود. برداشت یخ طبیعی از رودخانههای دست نخورده و دریاچههای شمالی ایالات متحده امریکا، همچنین انگلیس، همواره مورد تقاضا بود. یخهای خرمنی در مقادیر زیاد در خانههای یخی انبار شده و با خاک اره برای عایقسازی پوشانده میشدند.
بعدها، تاجران این یخها را همچون تودههای شن و ماسه در کشتیهای بادبانی حمل میکردند. همچنین باز برای عایقسازی از خاک اره استفاده مینمودند. یخها تا مسافتهای طولانی نظیر هند که مصرف زیادی داشتند و یا انگلستان که علاقهمندی به آن کم بود، حمل میگردیدند. تدارک و تأمین یخهای خرمنی نامنظم بود و بستگی به محلی داشت که یخها برداشت میشدند.
طی سده 1800 انواع مکانیکی متنوعی از سامانههای سردسازی اختراع شدند که از مبرّدهای مختلفی نظیر دیاکسیدسولفور، کلرید متیل، اتر، دیاکسیدکربن، شراب، کنیاک، سرکه و... استفاده میکردند.
اولین سامانههای سردسازی بین سالهای 1850 تا 1920 یخ را طی سال تولید میکردند تا با یخ خرمنی رقابت کنند. تولیدکنندگان یخ خرمنی چنین تبلیغ میکردند که سردسازی طبیعی آنها، در زمانی که در دسترس بود، هرگز مثل سامانههای مکانیکی اولیه مشکل پیدا نمیکند.
رویکردهای متعددی برای ساخت یخ طی روزگار اولیه وجود داشت. یک روش بسیار پر زحمت از دستهای از ورقههای 10 در 14 فوتی غوطهور در یک مبرد آمونیاک یا آب نمک استفاده میکرد. یخ در دو طرف صفحات تشکیل میشد. با این روش یخهایی تولید میشد که هیچگونه حباب هوایی نداشت و از آب خوردن استفاده میکرد. یخ بهوسیله آب نمک گرم یا گاز داغ بهصورت تودهای انبار شده و برای فروش به اندازه دلخواه برش داده میشد.
روش دیگر، که هنوز هم مورد استفاده است، سامانه یخ قوطی بود. مشکل کار در این بود که از آب مقطر باید استفاده میشد تا بتوان از تشکیل حبابهای هوا جلوگیری کرد. این روش تولید یخ شایع شد، زیرا ساده بوده و زحمت زیادی که در روش ورقهای بود را نداشت. همانند دوران اولیه، امروزه نیز حلبهای 300 پوندی مرسوم است.
در اوان دهه 1880، سامانههای جذبی آمونیاک در تگزاس جنوبی عمل میکردند. آنها معمولاً 1000 پوند در روز یخ تولید مینمودند. ماشینهای جذبی با سوخت چوب کار میکردند. بر اساس گفته نویسندهای بهنام اندرسون، این یخ با یخ خرمنی که از بوستون به تگزاس منتقل میشد، رقابت میکرد. ماشین در آستن قرار گرفته بود، جاییکه دو مجتمع یخسازی وجود داشت، یکی مجتمع یخسازی به روش ورقهای و دیگری ماشین یخسازی قوطی. در شیکاگو شرکتی ماشینهای یخ سازی ورقهای متعددی میساخت که به کینگ رانچ در تگزاس جنوبی حمل میشدند. این مجتمعها در نهایت به یخ قوطی روی آوردند. سامانه سردسازی یک کمپرسور مکانیکی با محرک موتور بخار بود.
صنعت یخسازی به رشد خود ادامه داد و مجتمعهای بزرگ با ظرفیتهای زیاد تا 20 واگن در یک زمان از ریوگراند تا ساحل شرقی نصب شدند. مجتمعها یخ را در حلبهای 300 پوندی تولید میکردند و آنها را قبل از انتقال دمشی به انبارهای واگنها خرد میکردند. بیشتر، کمپرسورهای آمونیاکی محرک بخاری مرسوم بود. آن زمانیکه دیگر تأمین آب چاه یا آب رودخانه ناکافی بود، کن »
سامانههای تهویه مطبوع را چه زمانی بازرسی کنیم؟
(فهرست بازرسی سامانه HVAC شما برای تعمیرات معمول، ماهانه، فصلی و سالانه)
رطوبت نسبی در تمام نواحی ساختمان بهعنوان نشانگر مشکلات رطوبتی باید پایش شود.
مشکلان نمزدگی میتواند در ساختمانهای تجاری بههنگامیکه جریان هوای کنترل نشده بین فضاهای تحت تهویه و غیر تهویه شده داخل ساختمان، یا بین هوای بیرون و فضای تهویه شده جریان پیدا میکند، بهوجود آید. جریان هوای کنترل نشده میتواند هرجایی که نشتی یا فاصلهای در موانع هوایی ساختمان (دور و بر لولهها، در نقاط اتصال دیوار و سقف، در اتصال پنجره ها و...) وجود دارد، خود را نشان دهد.
هنگامیکه یک نشتی یا فاصله در مانع هوایی وجود دارد، هر گونه عدم تعادل در جریان هوای همراه سامانه HVAC، موجب جریان هوای قابل توجهی به داخل یا بیرون فضای تهویه شده میشود. هنگامیکه عدم تعادل، یک فشار پایینتر (منفی) در ساختمان در مقایسه با بیرون ساختمان ایجاد میکند، هوای تهویه نشده بیرون - که میتواند در تابستان مملو از رطوبت باشد یا تحت شرایط نم سنگین – خود را به درون حفرههای دیوار یا سقف میکشد و رطوبت بر سطوحی که با تهویه سرد شده است، چگالیده میشود.
راهکارهای جلوگیری از نمزدگی و نشتی عبارتند از:
· تعادل سامانه HVAC را بهطور معمول بررسی کنید تا از فشار و جریان هوای مناسب مطمئن شوید.
· پاسخهای سامانه HVAC به ترموستاتها، رطوبتسنجها و سایر سامانههای کنترلی را بهطور معمول بررسی کنید.
علتهای مشترک فشار منفی و راهحلها عبارتند از:
· عدم تأمین کافی هوای برگشتی
راهحل: تنظیم دمپرها، نصب ونت در دیوارها و یا درها
· عدم تعادل سامانههای تخلیه و تعویض هوا (ونت وسایل احتراقی، هودهای دود آزمایشگاه، تخلیه آشپزخانه و ...)
راهحل: افزودن هوای تازه مناسب و اقدامات تهویه
· نشت کانال تأمین هوا
راهحل: آببندی یا درزگیری اتصالات در کانالها
»
روشهای صرفهجویی انرژی در ساختمان
سيستمهاي تهويه و گرمايش ساختمانها و سالنهاي بزرگ سهم بزرگي از مصرف انرژي در كشور را به خود اختصاص ميدهند. تأمين آب گرم مصرفي،گرمايش ساختمانهاي سالنهاي ورزشي و سولههاي صنعتي از جمله اين موارد است.
عوامل مختلفي بر آسايش انسان در محيط زندگي تأثيرگذار است. يكي از اين عوامل هواي فضاهاي مختلف است. ايجاد شرايط آسايش انسان در محيطهاي مختلف از طريق اجراي يك سلسله عمليات بر روي هوا، از قبيل افزايش و يا كاهش دما و رطوبت و نيز كاهش ميدان گازها و تركيبات مضر موجود در هوا صورت ميگيرد. هوا تركيبي از گازهاي نيتروژن، اكسيژن، آرگون، دياكسيدكربن، نئون، هليم و مقدار ناچيزي از گازهاي ديگر از قبيل متان، هيدروژن، دياكسيدگوگرد و ... ميباشد. به همراه اين گازها، همواره مقدار ناچيزي رطوبت به صورت بخار آب در هوا وجود دارد كه ميزان آن متغير است. لازم به ذكر است ميزان رطوبت نيز همانند دما از نقطه نظر آسايش انسان و كيفيت هواي محيط نقش تعيينكنندهاي دارد.
عملياتي كه بهمنظور ايجاد شرايط دلخواه، ممكن است بر روي هوا صورت گيرند، عبارتند از:
· گرم كردن هوا
· سرد كردن هوا
· رطوبت زدن هوا
· رطوبتگيري هوا
· گرم كردن و رطوبت زدن هوا
· سرد كردن و رطوبتگيري هوا
· مخلوط كردن دو نوع هوا
شرايط طرح داخل از نظر دما و رطوبت نسبي، در ساختمانهاي مسكوني و تجاري بر پايه شرايط آسايش انسان و در ساختمانهاي صنعتي و كارخانجات معمولاً بر اساس مقتضيات محصول توليدي آنها بهگونهاي توليد ميگردد كه به كيفيت محصول لطمهاي وارد نيايد. در تعيين شرايط طرح داخل در ساختمانهاي مسكوني و تجاري، علاوه بر توجه به احساس راحتي ساكنين بايد دقت نمود كه تغيير شرايط طرح داخل در بخشهاي مختلف ساختمان نسبت به يكديگر يا نسبت به هواي خارج بهصورت ملايم و تدريجي صورت گيرد تا بر روي سلامتي انسان اثرات زيانبخش نداشته باشد. از طرفي چنانچه قبلاً ذكر شد، رطوبت نسبي نيز در چگونگي كيفيت هوا و احساس راحتي ساكنين نقش مهمي دارد.
با افزايش دماي خشك براي آنكه در احساس راحتي ساكنين تغييري ايجاد نشود، بايد رطوبت نسي را كاهش داد و بالعكس، بهعبارت ديگر در دو محيط با دو دماي خشك متفاوت ميتوان يك احساس را در انسان ايجاد نمود، مشروط بر آنكه رطوبت نسبي نيز به نسبت عكس دماي خشك تغيير كند. جدول 1 شرايط طرح داخل را براي ساختمانهاي مختلف بر پايه احساس راحتي انسان در فصول تابستان و زمستان ارائه ميدهد. علاوه بر آن جدول 2 نيز دماي طرح زمستاني را بهصورت خصوصيتر براي اتاقهاي مختلف نشان ميدهد. در ساختمانهاي صنعتي و كارخانجات، شرايط طرح داخل از نظر دما و رطوبت بر مبناي مقتضيات محصولات توليدي تعيين ميگردد.
»
تئوري، كاربردها و تعيين اندازه شيرهاي هوا
یکی از شاخصها و عوامل تعیینکننده توسعه و پیشرفت یک کشور، ارتقای دانش فنی کارشناسان و متخصصان آن است. اجرای پروژههای صنعتی و عمرانی علیرغم اینکه سرمایهگذاری مؤثر و موجهی در جهت بهرهمندی کشور از ساز و کارهای تکنولوژیکی، امکان تبدیل منابع، ایجاد درآمد ناشی از ارزش افزوده و فراهم آوردن اشتغال و فرصتهای جدید شغلی میباشد، همچنین باید هدف خطیر انتقال و ارتقای دانش فنی کشور را نیز دنبال نماید تا فرایند توسعه و سازندگی در کشور دارای ابزار تضمین شدهای برای تداوم باشد.
در این راستا اهتمام به نگارش این گزارش برای تسهیل این ارتقاء بهعنوان بخشی از سیاستهای سازندگی و توسعه در کشورمان نموده و امید است به هدف اصلی که ارتقای دانش فنی و تخصصی مهندسین میباشد، دست یابیم.
برای تأمین آسایش و امکان فعالیت بهینه انسان امروز، که بیشتر وقت خود را در فضاهای بسته ( محل سکونت، محل کار، وسیله نقلیه و...) سپری میکند، تهیه هوا با شرایط مطلوب و قابل کنترل از اهمیت زیادی برخوردار است. تنظیم شرایط محیط نه تنها بر بازده کاری، بلکه بر رفتارهای روانی افراد اثر قابل توجه دارد. سیستم تهویه مطبوع که بهعنوان قلب تپنده ساختمان شناخته میشود، علاوه بر فضاهای آسایشی مانند ساختمانهای مسکونی و بیمارستانها در بسیاری از محیطهای صنعتی و تولیدی آزمایشگاهی بهعنوان یک عامل بسیار مؤثر بر کیفیت محصول شناخته میشود. طراحی سامانههای تهویه مطبوع با کارایی بالا و رعایت ملزومات مصرف بهینه انرژی ( اصلاح الگوی مصرف) نیاز به درک و کاربرد بسیاری از اصول و مفاهیم علمی و عملی حاکم بر فرایندهای تهویه مطبوع دارد.
بشر از ابتدای خلقت با مشکل تغییرات شدید جوی مانند گرمای طاقت فرسای تابستانها، سرمای شدید زمستانها، آب و هوای خشک و یا بسیار مرطوب، وقوع طوفانهای سهمگین و حوادث طبیعی دیگر مواجه بوده است. زندگی در غارها، کشف آتش، بهکار بردن پوشش گرمکننده از پوست حیوانات و غیره، از جمله اقدامات انسان اولیه در مبارزه با تغییرات جوی و حفظ خود در مقابل مشکلات آن بوده است. بعدها با ساخت خانه، زندگی غارنشینی به زندگی در فضاهایی با کیفیت بهتر تبدیل شد. بهویژه با شناخت عوامل مؤثر بر گرمایش، سرمایش و تهویه ساختمانها، معماری بناها بهگونهای توسعه پیدا کرد که از اثرات آفتاب، باد، ثابت بودن تقریبی دمای داخل زمین و غیره برای سرد و گرم کردن و تهویه طبیعی آنها استفاده شود. وجود بادگیرها در بسیاری از ساختمانهای مناطق کویری، استفاده از طبقات زیرزمین در تعداد زیادی از ساختمانهای قدیمی و گنبدی بودن شکل سقف خانههای روستایی همراه با یک حوض آب در وسط، نمونههایی از تلاش انسان برای تنظیم شرایط محیطزیست بوده است.
»
تهویه مطبوع
یکی از شاخصها و عوامل تعیینکننده توسعه و پیشرفت یک کشور، ارتقای دانش فنی کارشناسان و متخصصان آن است. اجرای پروژههای صنعتی و عمرانی علیرغم اینکه سرمایهگذاری مؤثر و موجهی در جهت بهرهمندی کشور از ساز و کارهای تکنولوژیکی، امکان تبدیل منابع، ایجاد درآمد ناشی از ارزش افزوده و فراهم آوردن اشتغال و فرصتهای جدید شغلی میباشد، همچنین باید هدف خطیر انتقال و ارتقای دانش فنی کشور را نیز دنبال نماید تا فرایند توسعه و سازندگی در کشور دارای ابزار تضمین شدهای برای تداوم باشد.
در این راستا اهتمام به نگارش این گزارش برای تسهیل این ارتقاء بهعنوان بخشی از سیاستهای سازندگی و توسعه در کشورمان نموده و امید است به هدف اصلی که ارتقای دانش فنی و تخصصی مهندسین میباشد، دست یابیم.
برای تأمین آسایش و امکان فعالیت بهینه انسان امروز، که بیشتر وقت خود را در فضاهای بسته ( محل سکونت، محل کار، وسیله نقلیه و...) سپری میکند، تهیه هوا با شرایط مطلوب و قابل کنترل از اهمیت زیادی برخوردار است. تنظیم شرایط محیط نه تنها بر بازده کاری، بلکه بر رفتارهای روانی افراد اثر قابل توجه دارد. سیستم تهویه مطبوع که بهعنوان قلب تپنده ساختمان شناخته میشود، علاوه بر فضاهای آسایشی مانند ساختمانهای مسکونی و بیمارستانها در بسیاری از محیطهای صنعتی و تولیدی آزمایشگاهی بهعنوان یک عامل بسیار مؤثر بر کیفیت محصول شناخته میشود. طراحی سامانههای تهویه مطبوع با کارایی بالا و رعایت ملزومات مصرف بهینه انرژی ( اصلاح الگوی مصرف) نیاز به درک و کاربرد بسیاری از اصول و مفاهیم علمی و عملی حاکم بر فرایندهای تهویه مطبوع دارد.
بشر از ابتدای خلقت با مشکل تغییرات شدید جوی مانند گرمای طاقت فرسای تابستانها، سرمای شدید زمستانها، آب و هوای خشک و یا بسیار مرطوب، وقوع طوفانهای سهمگین و حوادث طبیعی دیگر مواجه بوده است. زندگی در غارها، کشف آتش، بهکار بردن پوشش گرمکننده از پوست حیوانات و غیره، از جمله اقدامات انسان اولیه در مبارزه با تغییرات جوی و حفظ خود در مقابل مشکلات آن بوده است. بعدها با ساخت خانه، زندگی غارنشینی به زندگی در فضاهایی با کیفیت بهتر تبدیل شد. بهویژه با شناخت عوامل مؤثر بر گرمایش، سرمایش و تهویه ساختمانها، معماری بناها بهگونهای توسعه پیدا کرد که از اثرات آفتاب، باد، ثابت بودن تقریبی دمای داخل زمین و غیره برای سرد و گرم کردن و تهویه طبیعی آنها استفاده شود. وجود بادگیرها در بسیاری از ساختمانهای مناطق کویری، استفاده از طبقات زیرزمین در تعداد زیادی از ساختمانهای قدیمی و گنبدی بودن شکل سقف خانههای روستایی همراه با یک حوض آب در وسط، نمونههایی از تلاش انسان برای تنظیم شرایط محیطزیست بوده است.
»
پاكسازي كانالها
بسياري تغييرات فناوري در 100 سال گذشته نسبت به سده قبل از آن رخ داده است. اتومبيلهاي مدرن، هواپيما، ارتباطات، صنعت، نيروگاهها و تهويه مطبوع، امروزه بيشتر زندگي نوع بشر را دستخوش تغيير قرار داده است. اما تمام اين پيشرفتها باعث آلودگي منابع طبيعي ما شده است؛ مخصوصاً هواي اطراف ما. همانطور كه هواي بيرون در بيشتر شهرهاي اصلي ما با مداخله دولت در كيفيت سوخت مصرفي اتومبيلها و دود خروجي آنها، بهعلاوه خروج صنايع از محدودههاي شهري به سمت تمیزی میرود، هواي داخل در هتلها، دفاتر، بيمارستانها، سالنهاي تئاتر و تفرجگاههاي خريدمان را نيز باید توسط تعميركاران ساختمان تميز نگه داريم.
IAQ طي اوايل دهه 90 تبديل به يكي از نشريات پيشرو در زمينه محيطزيست گرديد. در كشورهاي ديگر همچون هند سالها بعد ورود کرد و امروزه در اكثر شهرها نسبتاً معمول است كه افراد از برونشيتهاي آلرژيكي (آسم)، ورمهاي مخاطي بيني آلرژيكي (خفگي بيني) و ساير مشكلات تنفسي بهعلت آلودگي هواي بيرون و هواي داخل منازل مفروش و دفاتر همراه با تهويه مطبوع مركزي كه هيچكدام به تنهايي قابل كنترل نيستند، رنج میبرند. مقالات روزنامهها و گزارشات پزشكان دولتي بهعلاوه بيمارستانهاي خصوصي درباره افزايش شيوع آلرژيهاي ناشي از آلودگي به كرات مشاهده ميشود.
مطالعات وسیع نشان داده است که 70 درصد یا و حتی بیشتر،.از مشکلات IAQ مربوط به سامانه HVAC است و بیشترین دلیل آن بهخاطر محافظت و تعمیرات ناکافی این سامانه است. کانالهای هوا، که ریههای ساختمان هستند میتواند مرکز جمع شدن آلودگیها، گرد و غبار، سیاهی سیگار، دود، حشرات و آلودگیهای هوازی ساختمان باشد. کانالهای آلوده هوا میتوانند محل پرورش قارچ، کپک، گرده، مجموعه باکتری و سایر میکرو ارگانیسمهای تهدیدکننده سلامتی باشند. هوای ساکن در چنین ساختمانهایی که دائماً تنفس میشوند، در معرض تمام آلودگیهای داخل کانال بوده و همچنین موجب رشد قارچها و کپکهای درون پیچهها و درون چاهکهای هواسازها میباشد. »
انتخاب اندازه و نوع مناسب شير
اندازهگذاري مناسب شيرهاي جريان، دانشي با قواعد سرانگشتي فراوان است كه اندکی در آن توافق دارند. در اين مقاله سعي خواهیم نمود، روند معتبري براي اندازهگذاري يك شير بهعلاوه نحوه انتخاب نوع مناسب آن را ارائه دهیم. توجه داشته باشيد كه روابط اين مقاله بر اساس جريان آشفته ميباشد. »
مقدمهای بر انرژی خورشیدی و مصارف آن در ایران و جهان
با توجه به رشد تقاضای انرژی و افزایش اهمیت محیطزیست، تحقیقات و تکنولوژیهای جایگزینی منابع غیر تجدیدشدنی و سوختهای فسیلی آلاینده روز به روز گستردهتر میشود. یکی از مهمترین این منابع، انرژی خورشیدی میباشد.
انرژی خورشیدی عظیمترین منبع انرژی در جهان است. این انرژی پاک، ارزان و بیپایان بوده و در بیشتر مناطق کره زمین قابل استحصال میباشد. محدودیت منابع فسیلی و پیامدهای حاصل از تغییرات زیستمحیطی و آب و هوای جهانی، فرصتهای مناسبی را برای رقابت انرژی خورشیدی با انرژیهای فسیلی خصوصاً در کشورهایی با پتانسیل بالای تابش ایجاد نموده است. »
پمپ حرارتی منبع آبی برای کلاسهای درس پیشساخته
این مقاله سامانههای پمپ حرارتی منبع آبی در خانههای متحرک و کلاسهای درس پیشساخته را بررسی کرده و روشهای بهبود طراحی را پیشنهاد مینماید. این تحقیق بر اساس مطالعه قبلی شامل آزمایش پمپ حرارتی زمین گرمایی سه تنی در یک کلاس درس پیشساخته در ویلسونمیلز در مدرسه ابتدایی جانستون کانتی، کارولینای شمالی میباشد. آب ذخیره شده درکیسههای پلاستیکی قابل انعطاف بر روی زمین در زیرکلاس درس بهعنوان منبع حرارت گرمایی در نظرگرفته شد. این کیسههای پلاستیکی با آب شور به مقدار 2000گالن پر شدند.
با استفاده از TRNSYS نمونهای از سامانه اصلی بررسی شد و با مقایسه پیشبینیهای الگو با عملکرد اندازهگیری شده در شرایط قبلی مورد ارزیابی قرار گرفت. الگوهای TRNSYS از طرحهای جدید برای ارزیابی بهبود پتانسیل طراحی ساخته شدند. الگوهای سامانه مبتنی بر عملکرد پیشبینی شده برای یک سال معمولی هواشناسی مورد بررسی قرار گرفتند و بر اساس معیارهای دیگری مانند هزینه اولیه، نگهداری و قابلیت حمل و نقل بررسی شدند. این نتایج باعث طراحی جدیدی برای سامانه بهینهسازی شد که در آن حجم آب ذخیره شده تا 120 گالن کاهش مییابد و پیشبینی نیازهای انرژی الکتریکی در حدود دو سوم مقادیری است که از پمپ حرارتی منبع هوایی استفاده میشود. همین موارد باعث غالب شدن و جایگزینی کیسههای پلاستیکی با مبدلهای حرارتی ساخته شده از لولههای PVCشد. طراحی، هزینهها و روش مونتاژ برای مبدلهای حرارتی از جنس لولههایPVC در این مقاله ارایه شده است. »
طراحي يك سيستم چيلر جذبي خورشيدي در شهر تهران و بررسي عملكرد اين سيستم در مقايسه با چيلرهاي جذبي رايج
كاربري انرژي خورشيدي بمنظور تأمين آبگرم مصرفي، گرمايش و سرمايش فضاها در ايران، در دهه اخير بسيار مورد توجه قرار گرفته است.
در اين مقاله، يك سيستم چيلر جذبي خورشيدي براي يك ساختمان اداري با زيربناي 1300 مترمربع در شهر تهران طراحي شده است. همچنين ميزان مصرف انرژي چيلر جذبي خورشيدي در مقايسه با چيلر جذبيهاي رايج مورد بررسي قرار گرفته است.
ساعات كاركرد سيستم سرمايشي از 8 صبح الي 17، طي روزهاي پانزدهم ارديبهشت الي پانزدهم مهرماه در نظر گرفته شده است. اين پژوهش نشان ميدهد كه سازگارترين نوع چيلر جذبي خورشيدي، چيلر جذبي تك اثره با تغذيه آبگرم و مناسبترين گردآور خورشيدي جهت كاربري سرمايش، گردآورهاي از 542 متر/ نوع لوله تخليهاي ميباشد. توان ژنراتور اين چيلر جذبي تك اثره 236 كيلووات ميباشد كه با استفاده از 5 مربع گردآور لوله تخليهاي، توان مورد نياز تأمين خواهد شد. »
بویلرهای ترکیبی
شرکت ماشین سازی اراک با گذشت بیش از 40 سال ازتولید دیگ بخار وساخت هزاران دستگاه انواع دیگ بخار وآبگرم واترتیوب، فایرتیوب و بویلرهای نیروگاهی و با کسب تجارب فراوان در این زمینه همواره سعی در ارتقاء محصولات خود داشته است. مقاله حاضر دستاورد یکی از این تجربیات میباشد که در راستای نیاز جامعه،و به جهت ارتقاء دانش دیگر صنایع ودانشآموختگان این صنعت، در اختیار هموطنان قرار میگیرد.خصوصاً با جاری شدن بحث " بهینهسازی مصرف سوخت و صرفهجویی درمصرف انرژی" واستفاده حداکثری از این موهبت خدادادی،ارایه این بحث خالی از فایده نیست. لذا قبل از پرداختن به ویژگیها ومزیتهای بویلرهای ترکیبی، لازم است بطور کلی ومختصر به یکسری مفاهیم و تعاریف اشاره گردد. »
آبگرم مصرفی در ساختمان
مقدار آبگرم مصرفی هر ساختمان به کاربری ساختمان و شرایط مصرف بستگی دارد. بطور کلی هدف از محاسبه میزان آبگرم مصرفی ساختمان، بدست آوردن ظرفیت منبع آبگرم مصرفی و محاسبه بار حرارتی است که بابت تهیه آبگرم مصرفی ساختمان به دیگ تحمیل میشود.
دمای آبگرم مصرفی ساختمان بر حسب مورد مصرف آن متفاوت است و هرچه این دما بالاتر باشد، ظرفیت آبگرمکن مورد نیاز جهت تهیه این آبگرم نیز بیشتر خواهد شد. جدول یک دمای آبگرم برای برخی از مصارف را ارایه میکند.
میزان آبگرم مصرفی هر ساختمان در دو سیستم انگلیسی و متریک محاسبه میشود. جدول 2 میزان آبگرم مصرفی ساختمانهای مختلف را برحسب گالن بر ساعت (GPH) ارایه داده است. جدول بر اساس دمای0F140 برای آبگرم مصرفی تهیه شده است؛ در رستورانها نیز بهازای هر پرس غذاGPH 5/1 مورد نیاز است. برای مصارف شستشو در رستوران ها نیز به GPH 2 آبگرم، بهازای هر ماشین ظرفشویی آبگرم نیاز است.
همچنین در جدول فوق ضرایبی نیز وجود دارند. در جدول ارقام بر اساس حداکثر میزان مصرف مستمر در تمام ساعات شبانهروز میباشند، ولی از آنجا که میزان تقاضا برای آبگرم در ساختمانها در تمام ساعات یکسان نیست و تمامی وسایل بهداشتی موجود در ساختمان بطور همزمان مشغول به کار نخواهند بود، در نتیجه برای محاسبه میزان واقعی مصرف آبگرم، اعداد جدول باید در ضریب تقاضا[1] ضرب شوند. برای تعیین حجم منبع آبگرم مصرفی نیز باید ضریب ذخیره منبع در مقدار واقعی مصرف آبگرم ضرب شود تا حجم منبع آبگرم بدست آید.
در واقع دلیل استفاده از این ضریب آن است که پس از مصرف حدود 75 درصد آبگرم موجود در منبع ذخیره، بقیه آب منبع سرد خواهد شد و بنابراین باید حجم منبع آبگرم را حدود 20 تا 30 درصد بیش از میزان مصرف واقعی آبگرم در نظر گرفت. ولی در هر صورت این ضریب به میزان تقاضا برای آبگرم بستگی دارد، بطوریکه برای ساختمانهایی که تقاضا برای آبگرم یکنواخت نیست (در منازل، هتلها و بیمارستانها) به منبع ذخیره بزرگتری نیاز خواهد بود.
»
طراحی بهینه مخزن آب داغ در تأسیسات سرمایشی خورشیدي
استفاده از تأسیسات انرژی خورشیدی میتواند سهم مهمي در تأمین نیازهای انرژی، در فرایندهای سرمایشی براي مصارف خانگي را بر عهده داشته باشد. متأسفانه انتخاب ظرفيتهاي بيش از نياز اجزاء تأسيسات، امروزه امري کم و بیش معمول است. بیشتر کاستیهای طراحی به حوزه گيرندهها و یا اجزاء کمکی مانند ديگهاي ذخيره و مقاومت الکتریکی داخل تجهيزات ذخيرهسازي مرتبط ميشود. این موضوع منجر به ایجاد COP و SCOP کمتر از انتظار و همچنین هزینههای بالاتر میشود که نتیجه، نارضایتی مشتری خواهد بود.
این مقاله با استفاده از ابزار TRNSYS،نمونهاي عددی از تأسیسات خورشیدی چند منظوره نصب شده در دانشگاه «کارلوس سوم» در مادرید را ارایه میدهد. تأسیسات سرمایشی خورشیدی و خصوصیات عملکردی آن در تولیدAC ,DHW و گرما کاملاً مورد پایش قرار گرفته است. دادههای عملکردی در فصول تابستانی مختلف همزمان با 7 متغیر هواشناسی ثبت شدهاند. تأسیسات مورد آزمایش دربردارنده یک چیلر جذبی تک تأثیر BrLi است که در فصل تابستان با قسمتی از توانایی خود کار مینماید.
ابزار TRNSYS یک چارچوب قابل قبول برای شبیهسازی تأسیسات خورشیدی است و اغلب بدلیل سادگی و قابلیت دسترسی آسان، از سوی پژوهشگران و برنامهریزان مورد استفاده قرار میگیرد. این ابزار شبیهسازی، دربردارنده عناصر عمومي سرمایش خورشیدی است که در بیشتر تأسیسات آزمایشی یافت ميشود و تا حد امکان سادهسازي شده است. نمونه توسعه يافته در تحلیل عناصر تأسیساتی بمنظور تخمين دوباره اندازهگيرنده و حجم مخزن است. بعلاوه اين ابزار، بررسي پيكربنديهاي مختلف تأسيسات و سامانههاي كنترل را امكانپذير ميكند. اين پيكربنديها شامل ظرفيتهاي مختلف ذخيره آب گرم در مقايسه با تأسيسات بدون ذخيرهسازي (كه فقط اينرسي حرارتي جرم تأسيسات را داراست) ميباشد. این شبیهسازی با استفاده از دادههای آزمایشی فصلی و لحظهای فصول تابستانهاي مختلف، از جمله سالهای 2003 و 2004 و 2005 مورد تأييد قرار گرفته است.
نتایج شبیهسازی نشان داد که یک ظرفیت مخزن ذخیرهسازی آب داغ وجود دارد که در آن ظرفيت تأسیسات از نظر COP و SCOP و سرمای کلی تولید شده، بهینه میباشد. حتی بدون هیچگونه ذخیرهسازی، تأسیسات با استفاده از این پيكربندي و به نسبت وضعیت کنونی، عملکرد خود را بهبود میبخشد. نتایج شبیهسازی و تجربی مقایسه شدهاند و یک پيكربندی بهینه برای تأسیسات پیشنهاد شده است. »
رویکرد سامانهای به عملکرد ساختمان بهینهسازیشده انرژی
این مقاله به بررسی یافتههای پژوهش انجام شده در دانشگاه مرسد، بمنظور توسعه یک رویکرد سامانهای قدرتمند جهت پایش و بهینهسازی مستمر عملکرد انرژی ساختمان میپردازد. تحلیل میدانی مشتمل بر سه پروژه میباشد؛ پایش دقیق، تحلیل نمونه مبنای عملکرد انرژی سامانه و اجرای راهبردهای کنترل بهینه برای سامانههایی به مقیاس بخش بخشی و کل ساختمان. یک پروژه معمول شامل الگوهای بارهای سرمایی ساختمان دانشجویی، مجتمع مرکزی و پیشبینی های هواشناسی جهت تحلیل و بهینهسازی عملکرد انرژی یک سامانه خنککننده منطقهای شامل چیلرها، پمپها و سامانه ذخیرهسازی انرژی حرارتی میباشد. بر اساس پیادهسازی کامل سیاستها با رویکرد کنترل پیشیابی الگو، پیشبینی صرفهجویی انرژی در حدود 5 درصد بود، درحالیکه سیاستهای ابتکاری اجرا شده توسط کاربرها طی فصل سرمایش و بارهای بیشینه نزدیک به حد مطلوب بود. همچنین تحقیقات در جهت ارزیابی پایش کل ساختمان و روشهای کنترل انجام شد.
پروژه دوم نیز در ساختمان دانشجویی با استفاده از دادهها، معیار عملکرد، شبیهسازی انرژی و تخمین بار حرارتی برای ایجاد انرژی مبتنی بر عملکرد نمونه اولیه انجام شد. این مطالعات راهکار عملی برای استفاده بهینه از انرژی برای کمک در عملیات تأسیسات است و قادر به بهبود عملکرد سامانه میباشد.
در پروژه سوم جایگزینی برای کنترل تهویه فعال با اندازهگیری مستقیم از سطح اشغال ساختمان مورد بررسی قرار گرفت. شبیهسازی، کاهش مصرف انرژی را در حدود5تا15 درصد در تهویه مطبوع ساختمان به هنگام استفاده از سطح اشغال واقعی نشان میدهد. »
فناوری ساختمانهای بلند هوشمند و آلترنیتیوهای طراحی برای آسایش و بهرهوری انرژی بیشتر در آب و هوای گرم و خشک
عملکرد سیستم تهویه هوشمند در ساختمان بعنوان یک فیلتر محیطی در نظر گرفته میشود. این سیستم همانند یک پوسته اطراف ساختمان میباشد که کنترلی دقیق بر هوای ورودی از فضای باز را دارد و در یک آب و هوای گرم و خشک، بدلیل مشکلاتی از قبیل افزایش بیش از حد گرمای استراتژیهای طراحی هوشمند و فناوری، برای تهویه ساختمان لازم است.
بیش از یک سوم انرژی در ساختمانها مصرف میشود که این مقدار حتی بیش از مصرف انرژی در صنعت و حمل و نقل است و با بهبود وضعیت اقصادی و رونق ساخت و ساز در کشورهای در حال توسعه، این مقدار به سرعت در حال افزایش است. درکشورهایی مانند امارات متحده عربی با توجه به وجود ساختمانهای اداری بلند با اندازه بزرگ، نیاز مبرمی به توجه به مصرف انرژی برای سرمایش و گرمایش و روشنایی و همچنین نمای خارجی ساختمان،وجود دارد. هدف از این مطالعه توسعه یک رویکرد برای طراحی سیستمهای تهویه هوشمند ساختمان برای ساختمانهای اداری، در آب و هوای گرم و خشک، بمنظور دستیابی به آسایش حرارتی و بصری و بهرهوری انرژی است. مطالعه برای تجزیه و تحلیل شرایط فضای داخل و بیرون ساختمان از نظر آب و هوایی، بمنظور درک مشکلات گرمای بیش از حد و تعیین انرژی مورد نیاز برای دستیابی به کیفیت بهتر هوای محیط داخل ساختمان صورت میگیرد و همچنین اثر فناوریهای مختلف و آلترنیتیوهای طراحی بر روی آسایش و صرفهجویی در مصرف انرژی برای مرحله طراحی اولیه، با استفاده از برنامههای شبیهسازی کامپیوتری مورد بررسی قرار میگیرند. فناوریهای ارزیابی شامل مباحث عملکرد نمای ساختمان، میزان جذب دما و کنترل میزان حرارت خورشیدی، عایقکاری ساختمان و جرم حرارتی است و نیز آلترنیتیوهای طراحی مباحث نماسازی مات نسبت به شفاف، جهتگیری ساختمان نسبت به خورشید و سیستم تهویه در روز و شب را شامل میشود.
نتایج نشان میدهد پتانسیل قابل توجهی برای کاهش در بارهای سرمایش و انرژی برای روشنایی و افزایش آسایش حرارتی وجود دارد؛ بشرطیکه جایگزین مناسبی در تهویه ساختمان صورت گیرد و در مرحله طراحی اولیه، ارزیابی و اجرا شود. مطالعات نشان میدهند که نیاز به یک روش هدایت برای یکپارچهسازی عملکرد شبیهسازیهای بعد در مرحله طراحی اولیه، برای رسیدن به طراحی سیستم تهویه هوشمند میباشد.
کلمات کلیدی: سیستم تهویه هوشمند، فناوریهای تهویه، استراتژیهای طراحی، صرفهجویی در مصرف انرژی، آب و هوای گرم خشک. »
طراحی بهینه مخزن آب داغ در تأسیسات سرمایشی خورشیدي
استفاده از تأسیسات انرژی خورشیدی میتواند سهم مهمي در تأمین نیازهای انرژی، در فرایندهای سرمایشی براي مصارف خانگي را بر عهده داشته باشد. متأسفانه انتخاب ظرفيتهاي بيش از نياز اجزاء تأسيسات، امروزه امري کم و بیش معمول است. بیشتر کاستیهای طراحی به حوزه گيرندهها و یا اجزاء کمکی مانند ديگهاي ذخيره و مقاومت الکتریکی داخل تجهيزات ذخيرهسازي مرتبط ميشود. این موضوع منجر به ایجاد COP و SCOP کمتر از انتظار و همچنین هزینههای بالاتر میشود که نتیجه، نارضایتی مشتری خواهد بود.
این مقاله با استفاده از ابزار TRNSYS،نمونهاي عددی از تأسیسات خورشیدی چند منظوره نصب شده در دانشگاه «کارلوس سوم» در مادرید را ارایه میدهد. تأسیسات سرمایشی خورشیدی و خصوصیات عملکردی آن در تولیدAC ,DHW و گرما کاملاً مورد پایش قرار گرفته است. دادههای عملکردی در فصول تابستانی مختلف همزمان با 7 متغیر هواشناسی ثبت شدهاند. تأسیسات مورد آزمایش دربردارنده یک چیلر جذبی تک تأثیر BrLi است که در فصل تابستان با قسمتی از توانایی خود کار مینماید.
ابزار TRNSYS یک چارچوب قابل قبول برای شبیهسازی تأسیسات خورشیدی است و اغلب بدلیل سادگی و قابلیت دسترسی آسان، از سوی پژوهشگران و برنامهریزان مورد استفاده قرار میگیرد. این ابزار شبیهسازی، دربردارنده عناصر عمومي سرمایش خورشیدی است که در بیشتر تأسیسات آزمایشی یافت ميشود و تا حد امکان سادهسازي شده است. نمونه توسعه يافته در تحلیل عناصر تأسیساتی بمنظور تخمين دوباره اندازهگيرنده و حجم مخزن است. بعلاوه اين ابزار، بررسي پيكربنديهاي مختلف تأسيسات و سامانههاي كنترل را امكانپذير ميكند. اين پيكربنديها شامل ظرفيتهاي مختلف ذخيره آب گرم در مقايسه با تأسيسات بدون ذخيرهسازي (كه فقط اينرسي حرارتي جرم تأسيسات را داراست) ميباشد. این شبیهسازی با استفاده از دادههای آزمایشی فصلی و لحظهای فصول تابستانهاي مختلف، از جمله سالهای 2003 و 2004 و 2005 مورد تأييد قرار گرفته است.
نتایج شبیهسازی نشان داد که یک ظرفیت مخزن ذخیرهسازی آب داغ وجود دارد که در آن ظرفيت تأسیسات از نظر COP و SCOP و سرمای کلی تولید شده، بهینه میباشد. حتی بدون هیچگونه ذخیرهسازی، تأسیسات با استفاده از این پيكربندي و به نسبت وضعیت کنونی، عملکرد خود را بهبود میبخشد. نتایج شبیهسازی و تجربی مقایسه شدهاند و یک پيكربندی بهینه برای تأسیسات پیشنهاد شده است. »
استفاده از یک مدل سیستم جهانی تهویه هوای ساختمان برای بازرسی و ممیزی
چکیده
در این مقاله ابزار شبیهسازی دینامیک ساعتی برای ساختمان و سیستم HVAC ارائه شده است. هدف این مقاله بر این است تا نشان دهد که چگونه یک مدل شبیه سازی ساده شده می تواند به بازرسی و ممیزی سیستم تهویه هوای ساختمان کمک نماید. کار ارائه شده در اینجا در قالب پروژه AUDITAC اروپایی آغاز شده و در قالب WP7 ( ابزارهای بهبودیافته مدل سازی بازرسی و ممیز) از پروژه HARMONAC ادامه می یابد.
به نظر می آید که انجام مدل شبیه سازی برای کل سال در مقایسه با جستجو به دنبال یک شاخص فرضی هوای جهانی، راه حل منطقیتری برای ایجاد پروفایل انرژی ساختمان و سیستم HVAC باشد. در این روش می توان کل ساختمان را به عنوان یک منطقه منفرد در نظر گرفت که توسط سیستم HVAC سرد یا گرم می شوند که این سیستم توسط یک استراتژی کنترلکننده ساده اداره می شود.
برای اینکه چنین ابزاری را به ممیز قابل استفاده تبدیل نماییم، مقدار و حجم ورودی ها باید بسیار محدود باشد. مدل تنها به توصیفی کوتاه از ساختمان و سیستم HVAC مرتبط با آن احتیاج دارد. پایه های مدل سازی در اینجا ارائه شده اند.
ابزار شبیه سازی که در اینجا ارائه شده است دربردارنده یک مدل ساختمانی تک منطقه ای و یک مدل سیستم HVAC استاتیک می باشد. قسمت اول مدل، رفتار گرمایی کل ساختمان تجاری را شبیه سازی کرده و از مدنظر قرار دادن بارهای سرمایشی و گرمایشی در محاسبات اطمینان کسب می نماید. قسمت دوم شامل حرکت از سمت مطالبات ساختمان به سمت مصرف انرژی ساختمان است. کل مدل در یک حل کننده معادلهای مهندسی قرار داده شده است .
مقدمه
شناسایی تجربی مصرف سرمایشی و گرمایشی و الکتریکی ساختمان در قالب پروسه پیش از ممیزی تقریا غیر ممکن است. در حقیقت کنتورهای سرمایش و گرمایش و کنتور جدای الکتریکی به ندرت در ساختمانها نصب می شوند. ممیزان در زمینه جداسازی و تشخیص مصرف الکتریسته چیلرها و پمپ ها و فن ها و روشنایی و وسایل خانگی با مشکلات فراوانی برخورد می نمایند. بنابراین محاسبه مرجع مطالبات فرضی و مصرف انرژی مرتبط با آن مطالبات می تواند به تشخیص موارد مصارف بیش از اندازه، اتلاف انرژی و یا فرصتهای بالقوه صرفه جویی انرژی کمک نماید.
با توجه به تعداد پارامترها و عوامل اثر گذاری که در این نوع محاسبات دخیل هستند، به نظر می آید که استفاده از مدل شبیه سازی به جای شاخص های فرضی آب و هوا گزینه منطقیتری باشد. برای رسیدن به این هدف، ابزارهای شبیه سازی باید دارای ویژگی های امکان استفاده آسان، شفافیت، قابل اطمینان بودن،دقت کافی و قدرتمند بودن باشند. »
محاسبه و انتخاب سیستم های سردخانه با نرم افزار Refrig Box
برای طراحی سردخانههایی که بتوانند مواد غذایی و میوهجات را در درجات حرارت مورد نظر نگهداری نمایند و به منظور انتخاب دستگاهها و وسایل سیستمهای سردکننده قبل از هر چیز باید بار برودتی ساختمان سردخانه و مواد داخلی آن محاسبه گردد. برای این منظور میتوان از نرمافزار REFRIG BOX LOAD از سری نرمافزارهای تولیدی Elitesoft میباشد؛ استفاده نمود.
برای آغاز کار با نرمافزار Refrig منوی File گزینة New Project را انتخاب نموده و سپس اسمی برای پروژه مورد نظر انتخاب کرده و آن را Save مینماییم. در این صورت Folder مربوط به پروژه در برنامه ساخته خواهد شد. سپس از منوی Tools گزینة Options را انتخاب نموده و تنظیمات مورد نظر را انجام میدهیم. بهتر است تنظیمات برنامه را پذیرفته و تغییر ندهیم. در این پنجره مطابق شکل زیر در قسمت units واحد مورد نظر و در قسمت Output loads واحد بیان مقدار بار سردخانه را انتخاب مینماییم. در این فصل از سیستم متریک استفاده خواهد شد.
»
کتاب های تخصصی
کتاب سال تهویه و تاسیسات 1390 در دو جلد به همراه DVD
ماهنامه فنی و مهندسی تهویه و تأسیسات این افتخار را دارد که برای بار سوم، مجموعهای را تحت عنوان راهنمای جامع صنعت تهویه و تأسیسات فراهم آورد. این مجموعه حاوی کاربردیترین جداول و اطلاعات تخصصی تأسیسات مکانیکی ساختمان به طور یکجا است تا همانگونه که از نام آن بر میآید، مهندسان تأسیسات را جهت دسترسی به اطلاعات و جداول طراحی از هر منبع و استاندارد دیگر بینیاز سازد. لازم به ذکر است مجموعه امسال در دو جلد و همراه با یک عدد DVD تنظیم شده است.
محاسبات سرانگشتی تاسیسات مکانیکی ساختمان (همراه با سی دی)
محاسبات سرانگشتی تاسیسات مکانیکی ساختمان،روش ها وجداول متنوعی را جهت تخمین سرانگشتی بارهای سرمایشی ،گرمایشی ،لوله کشی ،محاسبه وانتخاب انواع سیستم های تهویه مطبوع وحرارت مرکزی وتجهیزات آنها ارایه می کند. دراین مجموعه قوانین ومعیارهای طراحی ومحاسبه تاسیسات مکانیکی ساختمان که محاسبات طراح باید بر آنها منطبق باشداز معتبرترین استانداردهای دنیا نظیر بیان شده اند.این برآوردهای اولیه می توانند هم محاسبات نهایی رااز نظر صحت بررسی کنندوهم اینکه بعنوان تخمین های اولیه درانتخاب ومحاسبه تجهیزات تاسیسات مکانیکی ساختمان استفاده شوند.
محاسبات سریع تهویه مطبوع
به ارائه معیارها وروابطی جهت محاسبه وتخمین اولیه وفاز صفر پروژه می پردازدوآنچه نباید ازنظر دور بماند این است که جهت انتخاب نهایی دستگاه ها وسایز واقعی آنها باید محاسبات دقیق توسط مهندس محاسب پروژه انجام گیرد.در بازنویسی این کتاب از چاپ جدید کتاب محاسبات سرانگشتی استفاده های زیادی شده است واینجانب دربسیاری از پروژه ها از روابط به کار رفته در این مجموعه استفاذه نموده ام که پاسخ هابا دقت قابل قبولی بدست آمده است
مرجع کامل نرم افزارهای تهویه مطبوع (همراه با سی دی)
دراین کتاب باعنایت به نیازجامعه تاسیساتی نرم افزارهای کاربردی که از استانداردهای روز ومطرح دنیا جهت محاسباتشان استفاده میکنند،آموزش داده شده است وجهت کاربردی نمودن کتاب مثال های متعددی با آنها آنالیز شده است .درفصل آخر کتاب نیز یک پروژه بصورت کامل با نرم افزارها تحلیل شده ونتایج محاسبات بصورت تجربی نیز بررسی شده است .سی دی همراه کتاب نیز علاوه به دربرداشتن نرم افزارهای آموزش داده شده درکتاب ،شامل چندین نرم افزار دیگر محاسبات تاسیسات مکانیکی می باشد.
لطفا برای تهیه کتابهای فوق با شماره 77607622 تماس حاصل فرمائید.
»
ارزیابی انرژی در استراتژیهای کنترل کننده بهینه برای سیستم های چیلر با VWV مرکزی
ارزیابی انرژی در استراتژیهای کنترل کننده بهینه برای سیستم های چیلر با VWV مرکزی
چکیده
در بیشتر دوره های عملکردی و تحت شرایط مختلف، بار واقعی گرمادهی و توان تهویه و خنک کنندگی (HVAC) سیستم ها از میزان طراحی شده اصلی کمتر است. به منظور صرفه جویی در انرژی و بهینه سازی کنترل های سیستم های خنک کننده، عملکرد سیستم های حجم اب متفاوت VWV و خصوصیات سیستم های کنترل مورد آنالیز قرار گرفت و در این مقاله 3 استراتژی بر اساس شبیه سازی ها ارائه و مورد تست و آمایش قرار گرفته اند. ارزیابی انرژی در مورد این سه استراتژی نشان داد که آنها تا حدودی توانایی صرفه جویی در انرژی را دارند اما همچنان پتانسیل های بالقوه ای دست نخورده باقی مانده است. به منظور به حداقل رساندن مصرف انرژی در سیستم خنک کننده، دمای معیار آب خنک شده و آب موجود در پمپ ثانویه باید به صورت همزمان بهینه سازی گردد. »
مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک
مدیریت گرمایی بهبود یافته ساختمان با کمک شبیه سازی ترکیبی HVAC دینامیک
چکیده
تنها به تازگی بوده است که شبیه سازی ساختمان به عنوان یک سود ممکن در مدیریت ساختمان شناخته شده است اما در اغلب موارد نسبت به مدیریت گرمایی اهمال شده است. دلیل آن هم ماهیت پیچیده مشکلات مرتبط با شناسایی تاثیر تغییرات در خصوصیات سیستم های تهویه هوا HVAC می باشد. اما از آنجا که هزینه انرژی و هزینه عملکرد ساختمان به صورت مستقیم تحت تاثیر میزان کارکرد خوب و مناسسب سیستم HVAC قرار دارد، مدیریت موثر گرمایی یک موضوع مهم است. هدف این مطالعه معرفی پروسه شبیه سازی ترکیبی HVAC پویا به عنوان یک ابزار تداوم پذیر در بهبود مدیریت گرمایی ساختمان است. این کار هم شامل نگهداری بهبود یافته و هم شامل استفاده از انرژی است. قابلیت اجرای شبیه سازی ترکیبی به کمک ابزار مطالعه موردی ، مورد تحقیق قرار گرفت که برای آن در مقالات قبل یک مدل شبیه سازی خوب تعریف شده و مورد بحث قرار گرفته ایجاد شده بود. برای نمایش پروسه مدیریت بهبود یافته 3 سناریو مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت این نتیجه گیری انجام شد که واقعا امکان دست یابی به مدیریت بهبود یافته به کمک شبیه سازی ترکیبی وجود دارد. »
ارزیابی استراتژی های عملکردی سیستم HVAC در ساختمانهای تجاری
ارزیابی استراتژی های عملکردی سیستم HVAC در ساختمانهای تجاری
چکیده:
محدودیت های ذاتی موجود در عملکرد اجزای پوششی و گرمایی ساختمان و تجهیزات تهویه هوا HVAC ، باعث به وجود آمدن لزوم بررسی استراتژی های عملکردی در جهت بهبود عملکرد ساختمان با راندمان انرژی بالا گردیده است. به دلیل سهولت نصب و افزایش ظرفیت کنترل کننده های الکترونیکی، استفاده از استراتژی های عملکردی که می توانند برای استفاده از این کنترل ها برنامه ریزی شوند مورد توجه است. هدف کار عبارت است از بررسی استراتژی های عملکردی مختلفی که در ساختمانهای تجاری قدیمی و جدید استفاده شده و به ترتیب از سیستم های HVAC حجم ثابت هوا و یا حجم متغییر هوا بهره می برند. استراتژی های عملکردی عبارتند از تصفیه شبانه NP، روشن و خاموش شدن بهینه فن OSS، تنظیم مجدد کندانسور CWR و تنظیم محدد آب سرد شده CHWR. در بررسی دس مونی، آیوا تمام الزامات کیفی هوای فضای بسته رعایت شده است و آخرین معیارهای انرژی کاربردی ارائه شده از سوی شرکتهای محلی منظور شده اند. نتایج نشان دادند که به صورت کلی NP در مورد ساختمانهایی با ذخیره گرمایی کم خیلی مناسب نمی باشد، OSS انرژی مصرفی فن را کاهش می دهد و CWR و CHWR هم می توانند در مورد چیلرهایی با خصوصیت تخلیه بار چندمرحله ای مفید باشند. کاراترین استراتژی کاهش مصرف انرژی در مورد ساختمانهایی قدیمی شامل ترکیب OSS, CWR و CHWR و برای ساختمانهای جدید هم استراتژی OSS می باشد. از نظر اقتصادی با صرفه ترین این استراتژی ها، استراتژی OSS برای ساختمانهای قدیمی و استراتژی CHWR برای ساختمانهای جدیدتر است. »
سپتیک تانک
در مناطقی که زمین آنها آبکش نبوده و یا قابلیت جذب آن کم باشد، سادهترین سیستم بهداشتی دفع فاضلاب استفاده از سپتیک تانک میباشد که عبارت است از یک مخزن بتونی که در زیر کف زمین قرار میگیرد و مواد فاضلاب در آن جمع میشود. ظرفیت سپتیک به گونهای تعیین میشود که فاضلاب چندین روز را در خود جای دهد.
ساختمان سپتیک تانک:
سپتیک تانک از یک مخزن سرپوشیده که از بتن مسلح ساخته شده، تشکیل میشود که جهت جلوگیری از نوسانات جریان فاضلاب آن را از دو یا سه انباره مستطیل شکل میسازند. این انباره باید بدون منفذ بوده و از مصالحی ساخته شود که امکان زنگزدگی، پوسیدگی و یا فرسایش نداشته باشند. از جمله این مصالح میتوان به بتن، کاشی لعابی و آجر جوشی اشاره نمود.
طول انبارهها معمولاً دو تا چهار برابر عرض سپتیک انتخاب میشوند. عمق انبارهها نیز در ظرفیتهای پایین 2/1 متر و در ظرفیتهای بالاتر تا سه متر است. همچنین سطح فاضلاب تا سقف انباره نباید از 30 سانتیمتر کمتر شود. ورود و خروج فاضلاب از یک انباره به انبارهای دیگر توسط سوراخهای پیشبینی شده در دیوارهای جداکنندة آنها و در عمق 30 تا 45 سانتیمتری در زیر سطح فاضلاب انجام میشود تا مواد شناور از انباره خارج نشوند.
به منظور تهویه و خروج گازهای ایجاد شده از تجزیه فاضلاب در فضای سپتیک تانک نیز از لولهای به قطر چهار اینچ استفاده میشود و برای آنکه ساکنان ساختمان از بوی نامطبوع خروجی از این لوله تهویه ناراحت نشوند، این لوله را از قسمتی از ساختمان که پنجره نداشته باشد عبور داده و تا ارتفاع 5/1 متر بالاتر از بام ساختمان ادامه میدهند. سپس با نصب دو زانوی 90 درجه امتداد دهانة خروجی لوله تهویه به طرف زمین برگردانده میشود. شکل صفحة بعد نمایی از مشخصات و ابعاد سپتیک تانکها را ارایه داده است.
طرز کار سپتیک تانک:
طرز کار سپتیک تانک بدین صورت است که فاضلاب از یک طرف به آن وارد شده و پس از توقف در آن تجزیه شده و پسآب تولید میشود. سپس این پسآب از لولة خروجی سپتیک تانک خارج شده و مقدار کمی از فاضلاب در ته سپتیک باقی میماند. زمانی که ارتفاع لجن موجود در ته محفظه به حدود نصف عمق مخزن برسد، میتوان آن را تخلیه و تمییز کرد.
انتخاب محل سپتیک تانک:
در انتخاب محل سپتیک تانک نکات زیر باید رعایت شوند:
- انباره سپتیک تانک باید در محلی قرار گیرد که موجب آلودگی چاه آب، چشمه و یا هر منبع دیگر آب نشود.
- زمان آبکشی خاک نباید از 60 دقیقه در 5/2 سانتیمتر بیشتر باشد.
- محل سپتیک تانک نباید در محلهای باتلاقی و یا در معرض سیل باشد.
- طول انبارههای سپتیک تانک معمولاً سه برابر عرض آن انتخاب میشود. عمق مؤثر انبارههای آن نیز معمولاً 2/1 تا 3 متر است. در هر صورت سطح فاضلاب تا سقف انباره نباید از 30 سانتیمتر کمتر شود.
- برای خروج گازهای متعفن تولید شده از فعل و انفعالات باکتریها در سپتیک تانک، نصب لولههای تهویه به قطر 4 اینچ که تا سقف ساختمانهای مجاور امتداد یافته ضرورت دارد.
نکاتی که در ساختن سپتیک تانکها باید در نظر گرفت
1- ساختمان سپتیک تانک ـ در ساختمان سپتیک تانک باید از مصالح زنگنزن و فاسد نشدنی و ضمناً غیرقابل نفوذ استفاده شود. بدین جهت مصالحی از قبیل بتن، لولههای سفالی به قطر بزرگ و فلزاتی که کاملاً احتیاطات لازم درباره آنها شده باشد بکا »
محاسبة قطر لوله های سیستم های تبرید با نرم افزار Ref. Piping Design
عبور مبرد در لوله های یک سیستم برودتی با افت فشار همراه است. بنابراین همواره باید طراحی سیستم لولهکشی سیکل تبرید انبساط مستقیم نظیر چیلرها و پکیجهای انبساط مستقیم به گونهای باشد که باعث افزایش افت فشار و در نتیجه کاهش راندمان دستگاه نگردد. در این فصل قطر لولههای یک دستگاه تبریدی براساس درجه حرارتهای سوپرهیت و مادون سرد که برای کارکرد دستگاه در نظر گرفته شده و حداقل ظرفیت طراحی دستگاه و سایر عوامل محاسبه میشود. استفاده از قطر صحیح لوله ساکشن و دیشارج بین اواپراتور، کمپرسور و کندانسور نقش بسیار مهمی را در راندمان و ضریب عملکرد دستگاه خواهد داشت.
کار با نرم افزار:
با انتخاب برنامه صفحة اصلی آن که شامل تمامی ورودیهای مورد نیاز جهت محاسبات است به صورت زیر باز میشود:
همانطور که در شکل فوق مشاهده میشود، برنامه شامل سه قسمت اصلی است. در قسمت بالا سمت چپ مشخصات عمومی و در قسمت بالا سمت راست مشخصات مربوط به ظرفیت سیستم تهویه مطبوع سؤال میشود. در پایین پنجرة اصلی چهار پرونده وجود دارد که عبارتند از:
1) خط مکش (Suction line): از طریق این پرونده جزئیات مربوط به مسیر مکش و مشخصات لولة آن وارد برنامه میشود.
2) خط تخلیه (Discharge line): از طریق این پرونده مشخصات لوله تخلیه (دهش) و اتصالات به کار رفته در آن وارد برنامه میشود.
3) خط مایع (Liquid line): از طریق این پرونده مشخصات خط مایع که بین کندانسور و اواپراتور قرار دارد و جزئیات و وسایل به کار رفته در آن نظیر شیرآلات، سایت گلاس، فیلتردرایر و ... وارد برنامه میشود.
4) نتایج (Results): این پرونده محاسبات مربوط به اندازه و افت فشارهای هر خط را انجام داده و ارایه مینماید.
در ادامه به معرفی ورودیها برنامه میپردازیم:
System Name: در این قسمت نامی برای پروژة جاری انتخاب و وارد برنامه میشود که میتوان پروژه را با همین نام ذخیره نموده و بعداً نیز از آن استفاده نمود.
Refrigerant Type: نوع مبرد به کار رفته در سیستم تهویه مطبوع یا تبرید در این قسمت برای برنامه مشخص میشود. مبرد R-502 همانطور که در بخش مربوط به معرفی مبردها اشاره خواهد شد بیشترین کاربرد را در سیستمهای تبرید گریز از مرکز دارد. R-717 نیز که آمونیاک بوده و در سیستمهای تراکمی و جذبی مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین R-22 و R-134a نیز از پرکاربردترین مبردهایی هستند که در سیستمهای تهویه مطبوع خانگی، اداری ـ تجاری و صنعتی استفاده میشوند.
Material: جنس لولههایی مکش، دهش و مایع را تعریف میکند. همانطور که مشاهده میشود برنامه فقط پیشفرض لولة مسی را میپذیرد که به طور استاندارد در لولهکشی سیستمهای تهویه و تبرید استفاده میشوند.
System Capacity: توسط این گزینه بیشترین ظرفیت سرمایشی سیستم تهویه مطبوع برای نرمافزار تعریف میشود. سپس برنامه با توجه به این ظرفیت مقدار دبی جرمی مبرد را محاسبه نموده و از آن برای محاسبة اندازة لولههای سیستم و تعیین افت فشار آنها استفاده میکند. در واقع منظور از بیشترین ظرفیت سرمایشی سیستم (full load) بیشترین مقدار برودتی است که میتوان از آن گرفت. این ظرفیت باید قبلاً با نرمافزارهای مربوطهاش محاسبه شده باشد یا مهندس طراح آن را محاسبه نموده باشد.
در غیر این صورت میتوان آن را از کاتالوگ سازندة دستگاه بدست آورد. برای محاسبة این ظرفیت از کاتالوگ به د »
مدلسازی و آنالیز سیستم های خنک کننده خورشیدی در پلی سان
مدلسازی و آنالیز سیستم های خنک کننده خورشیدی در پلی سان
با استفاده از نرم افزارشبیه ساز دینامیکی پلی سان، مطالعه گسترده ای در مورد رفتار گرمایی سیستم خورشیدی تک تاثیره جذبی در کنار فشار خنک کنندگی زمان واقعی در ساختمانهای مختلف که در مناطق آب و هوایی مختلف قرار دارند، اجرا شد. پلی سان طراحی کارا و بسیار مدرنی را در ارتباط با سیستم های انرژی های تجدید شونده در اختیار قرار می گذارد. در نتیجه مطالعه کنونی، مدلی با وضعیت ثابت از چیلر جذبی تک تاثیره در نرم افزار ساخته شد. نتایج سیستم ترکیبی ایجاد شده در یک ساختمان مسکونی کم انرژی در میلان ایتالیا در این مقاله ارائه شده است.
طی 10 سال گذشته نیاز به استفاده از تهویه هوا در طی تابستان به صورت مداوم و به شکلی جهانی، هم در بخش خانگی و هم در بخش صنعتی رو به رشد بوده است. دلایل اصلی این موضوع عبارتند از بهبود استانداردهای زندگی، افزایش نیاز به خنک شدن به دلیل تقویت عایق سازی در ساخت ساختمانها در قبال فرار گرما، گرایشات معماری مانند تمایل به افزایش نسبت سطوح شفاف در برابر سطوح تیره در ساختمانها و در نهایت افزایش دمای میانگین در بسیاری از نقاط جهان که ناشی از گرم شدن جهانی می باشد.
اکنون تنها چند برنامه کامپیوتری طراحی و مدل سازی سیستم های جذبی به صورت تجاری در دسترس هستند. به عنوان مثال TRANSYS و ABSIM دو برنامه شبیه سازی هستن که بر پایه مفهوم مدولار طراحی شده اند. اما پیچیدگی کاربرد این برنامه ها در کنار محیط غیر جذاب آنها، آنها را به برنامه هایی تبدیل نموده که استفاده از آنها توسط کاربران عمومی سخت بوده است. به علاوه ABSIM تنها توانایی مدل سازی و شبیه سازی خود سیستم جذب را دارد و نمی تواند رفتار گرمایی کل سیستم یعنی منبع گرما، سینک گرمت، مخزن ذخیره سازی، هیدرولیک ها و فشارهای محیط زیستی را پیش بینی نماید. اما به دلیل وجود پلی سان امکان ایجاد مدلهای دقیق از میدان خورشیدی، مخزن ذخیره سازی طبقه بندی شده و هیدرولیک ها و همچنین های مدلهای ساختمانی به شکل اجزا جذاب برای کاربر به وجود آمده است. به علاوه تعدادی از انواع مختلف کنترلها با ترکیب بندی های بسیار مختلف در پلی سان ایجاد شده اند که می توانند بر راندمان هم چیلر و هم مدار خورشیدی تاثر بگذارند. »
سيكل جذبي
اساس سيكل جذبي در شكل زير نشان داده شده است.
مطابق سيكل؛ محلول مايع داخل جاذب، بخار فشار پايين داخل اواپراتور را جذب ميكند. اگر اين تحول جذب به صورت آدياباتيك انجام شود، درجه حرارت محلول بالا ميرود و سرانجام جذب بخار پايان مييابد. براي تداوم تحول جذب، جاذب با هوا يا آب خنك ميشود تا حرارت را به اتمسفر جذب كند. پمپ مايع فشار پايين را از جاذب دريافت كرده و فشار آن را بالا برده و به موّلد ميرساند. در مولد؛ بخار جذب شده به كمك محلول به بيرون هدايت ميشود و محلول مايع از طريق يك شير خفگي كه سبب افت فشار جهت حفظ اختلاف فشار بين مولد و جاذب ميشود، به جاذب باز ميگردد.
در سيكل جذبي هدف از جريان انتقال حرارت در چهار مبدل حرارتي اين است كه جرارت بالا به مولد منتقل شود و حرارت پايين مارهي سرد شونده به اواپراتور انتقال يابد. دفع حرارت از سيكل در جاذب و كندانسور و با درجه حرارتهايي كه بتوان حرارت اضافي را به اتمسفر دفع كرد، صورت ميپذيرد.
اجزاي سيستم جذبي:
مهمترين اجزاي يك سيستم تبريد جذبي نظير چيلرهاي جذبي عبارتند از:
جاذب (Absorbent):
كار چيلرهاي جذبي بستگي به جاذبي دارد، كه تمايل زيادي به جذب مبرد داشته باشد. در چيلرهاي بزرگ از ليتيوم برمايد كه يك نوع نمك است، بعنوان جاذب استفاده ميشود. اين نمك شكل كريستالي دارد و مقداري از آن بايد در آب حل شود تا محلول ليتيوم برمايد را بسازد و بر اساس وزن اندازهگيري ميشود. غلظت محلول مذكور را بر حسب درصد مقدار ليتيوم برمايد موجود در آن بيان مي كنند. بعنوان مثال 100 پوند محلول ممكن است 65 پوند ليتيوم برمايد و 35 پوند آب داشته باشد، كه به آن محلول 65 درصد گفته ميشود.
مبرّد (Refrigerant):
آب ميتواند نقش مبرّد را داشته باشد كه دماي آن در فشار 248/0 اينچ ستون جيوه در اواپراتور حدود 40 درجه فارنهايت است.
اواپراتور ( Evaporator):
مايع مبرّد با فشار پايين و دماي حدود وارد اواپراتور ميشود. علاوه بر اين مبرّد كه از كندانسور ميآيد، يك پمپ مايع، مبرّد جمع شده در انتهاي اواپراتور را گردش ميدهد. اين مبرّد به افشانكهاي بالاي لولههاي اواپراتور ميرود. مبرّد توسط افشانكها به لولههاي گرم اواپراتور پاشيده ميشود. همچنانكه مبرّد در تماس با لولههاي گرم اواپراتور قرار ميگيرد، قسمتي از مبرّد تبخير شده و گرماي نهايي سيالي كه داخل لولههاست ميگيرد. اين سيال مي تواند آب بازگشتي از دستگاه هواساز باشد كه در اين صورت دماي آن حدود است. مبرّد آب را خنك كرده و به ميرساند. قسمتي از مبرد كه تبخير نميشود، دوباره به گردش درميآيد. بخار مبرد با فشار كم از اواپراتور خارج شده و وارد جذب كننده ميشود. زيرا فشار بخار محلول ليتيوم برمايد در جذب كننده از فشار بخار مبرد در اواپراتور كمتر است.
جذب كننده ( Absorber):
محلول غليظ ليتيم برمايد و آب توسط يك پمپ و به كمك افشانكهايي روي لولهي قسمت جذب كننده پاشيده شده و با بخار آبي كه از اواپراتور ميآيد مخلوط شده و آن را جذب ميكند. در نتيجهي اين اختلاط توليد گرماست و لذا براي نگهداري دماي بخش جذب كننده؛ آب برج خنك كننده از لولههاي آن عبور ميكند. اين آب با درجه حرارت وارد و با درجه حرارت خارج ميشود. چنانچه فرآيند دفع گرما از جذب كننده صورت نگيرد، ف »
کانال کشی
کانال کشی؛ مجرای عبور و انتقال هوا میباشد و معمولاً از ورق فلزی گالوانیزه با ضخامتهای متفاوت ساخته میشود. ضخامت ورق فلز با GAGE بیان میشود. GAGE ورق فلزی کانال هوا معمولاً 22 تا 26 است و هرچه این عدد بزرگتر باشد، ورق فلزی نازکتر است. برحسب نوع کاربرد؛ جنس کانال ممکن است از انواع زیر باشد:
- ورق فلزی گالوانیزه پوشیده شده با عایق برای کاهش تبادل گرما.
- ورق فلزی گالوانیزه از داخل عایق شده برای کاهش تبادل گرما و کاهش سر و صدا.
- پشم شیشه (Fiberglass) یا فایبربورد (Fiberboard) برای کاهش تبادل گرما و کاهش سر و صدا.
- فولاد ضدزنگ.
- آهن سیاه.
- آلومینیوم.
- آلومینیوم قابل انحناء (Aluminium flex).
- پلاستیک پوشیده شده با عایق با مفتول قابل انحناء.
- پیویسی.
- پلاستیک.
- رزین.
در جدولی که در بخش بعدی همین فصل خواهد آمد افت فشار کانالهای گالوانیزه داده شده است. در صورتی که کانال از مصالحی غیر از گالوانیزه ساخته شده باشد، ابتدا باید مقدار افت فشار را از همان جدول به دست آورده و سپس در ضریب تصحیح که از جدول زیر بدست میآید ضرب نماییم:
مصالح
ضریب تصحیح
کانال گالوانیزه
1
کانال فایبرگلاس
35/1
کانال عایق از داخل
42/1-08/1
کانال پلاستیک قابل انحناء کاملاً کشیده (extended)
85/1
کانال پلاستیک قابل انحناء، ده درصد فشرده شده
65/3
به عنوان مثال اگر افت فشار در صد فوت طول کانال فولادی گالوانیزه با اندازه و سرعت معین 1/0 اینچ باشد، آنگاه افت فشار در کانال پلاستیکی قابل انحنا، با همان اندازه و طول و سرعت حدود 185/0 اینچ است. و اگر طول همین کانال پلاستیکی بر اثر فشرده شدن کوتاه شود و از 100 فوت به 90 فوت کاهش یابد، افت فشار 365/0 خواهد شد.
شکل و اندازة کانالها:
شکل، اندازه و مسیر کانالکشی با معماری و سازة ساختمان هماهنگ میشود. مقطع کانال ممکن است دایرهای، مستطیل، مربع یا بیضی کشیده شده باشد. بیضی کشیده شده (flat oval) کانال گردی است که کشیده میشود تا یک کانال مستطیل با نیم دایره در دو انتها بوجود آید. اندازة کانالها معمولاً به اینچ داده میشود. بطور کلی در صنعت تأسیسات کانالهای گرد از 3 تا 10 اینچ با افزودة (increment) یک اینچ ساخته میشوند. بالای 10 اینچ کانالهای گرد استاندارد با افزودة دو اینچ ساخته میشود. کانال مستطیلی نیز معمولاً در اندازههای زوج مثل 12×14، 20×24، 30×46 اینچ و غیره ساخته میشوند و برای این کانالها اولین عدد اندازهای است که دیده میشود. برای مثال یک کانال مستطیلی که دارای ابعاد 24 اینچ و 18 اینچ میباشد؛ اگر از بالا نگاه شود بصورت 18×24 نمایش داده میشود. نمای مقطع همین کانال را به شکل 24×18 اینچ مینویسند.
طبقه بندی کانالها:
شبکههای کانال رفت و برگشت معمولاً براساس سرعت و یا فشار هوای داخلشان طبقهبندی میشوند. این کانالها را از نظر سرعت میتوان به دو گروه تقسیم کرد:
1- کانالهای با سرعت کم هوا: در این گروه که برای مکانهای مسکونی و آسایشی استفاده میشود، سرعت هوا در کانال رفت کمتر از fpm 2000 و معمولاً بین fpm 1400-900 و در کانال برگشت حدود fpm 1500 میباشد.
2- کانالهای با سرعت زیاد هوا: این گروه برای مکانهایی استفاده میشود که تولید صدا مشکلی ایجاد نمیکند. سرعت هوا در کانال رفت بیش از fpm 2000 تا fpm 3000 انتخاب میشود. در کارخانهها »
مقاله های برتر
- پربيننده ترين مطالب
- مهمترين مطالب
- آخرين مطالب
در این کتاب می خوانید: استانداردهای آسایش و شرایط اقلیمی،