در سمینار آموزشی سیستم‌های ذخیره‌ساز سرمایش مطرح شد:
سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی راه‌کاری مهم برای کاهش مصرف انرژی
یکی از نیازهای مهم یک ساختمان، تأمین سرمایش آن در فصل تابستان است. این مهم در ساختمان‌های بزرگ با استفاده از چیلر تامین می‌گردد. سیستم‌های ذخیره‌سازی سرما نیز به‌عنوان یکی از روش‌های قابل توجه به منظور جابجایی و کنترل بار در فصل گرما بسیار مطرح است. اولین سمینار آموزشی سیستم‌های ذخیره‌ساز سرمایش ( Ice thermal storage) که با همکاری مرکز توسعه فناوری مدیریت بارهای سرمایشی و شرکت رشد و توسعه در مجموعه پژوهشگاه نیرو، ۱۶ بهمن ۹۶ برگزار شد، به این مهم پرداخته است.
این سمینار با سخنرانی آقای Rafael van Eijcken عضو هیات‌مدیره یورونت (Eurovent) خاورمیانه در خصوص روش‌های نوین ذخیره‌سازی انرژی که می‌تواند به سیستم‌های تولید سرما کمک شایانی کند، اجرا شد. متن ترجمه شده اظهارات رافائل وان را در ذیل می‌خوانید.
ذخیره‌سازی انرژی یکی از راه‌کارهای مهم در جابجایی بار
ذخیره‌سازی انرژی یکی از راه‌کارهای مهم در جابجایی بار و مدیریت بار در سمت مصرف‌کننده است که باعث ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضای مصرف انرژی در یک دوره زمانی معین می‌گردد .به دلیل آنکه سیستم‌های تولید سرما در ایران عمدتا از انرژی الکتریکی استفاده می‌نمایند، لذا ذخیره‌سازی سرما برای تطابق میان عرضه و مصرف انرژی الکتریکی از نقش و اهمیت بالایی برخوردار است.
ذخیره‌سازی انرژی یکی از راه‌کارهای مهم در جابجایی و مدیریت بار به سمت مصرف‌کننده است. این ذخیره‌سازی باعث ایجاد تعادل بین عرضه و تقاضای مصرف انرژی در یک دوره زمانی معین می‌گردد. ذخیره‌سازی انرژی می‌تواند کمک شایانی به سیستم‌های تولید سرما کند. ذخیره‌سازی امر بسیار مهم برای تطابق میان عرضه و مصرف انرژی الکترونیکی است، نباید از نقش و اهمیت بالای این سیستم‌ها غافل باشیم.
مزایای استفاده از سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و موارد مصارف آن
استفاده از این سیستم‌ها در کلیه سالن‌های ورزشی، مدارس، سینماها، سالن‌های همایش، مساجد بزرگ، کارخانجاتی که تبرید مرتبط با پروسه تولید دارند، مکان‌هایی با بار مقطعی بالا، مناطقی با هزینه دیماند بالا، پروژه‌هایی که محدودیت خرید انشعاب برق دارند، پروژه‌هایی که نیاز به افزایش ظرفیت سیستم برودت دارند و پروژه‌های سرمایش ناحیه‌ای و موارد دیگر، توجیه اقتصادی مناسب و بسیار خوبی دارد.
با گسترش به‌کارگیری سیستم‌های سرمایشی تراکمی از یک طرف و جایگزینی گسترده لامپ‌های کم‌مصرف به جای لامپ‌های رشته‌ای از طرف دیگر، بار شبکه در ساعات میانی روز تقریبا برابر با ساعات آغازین شب می‌باشد. از ساعت ۱۱ تا۱۸، عمدتا مربوط به بارهای سرمایشی و از ساعت ۲۰ تا۲۴، عمدتا مربوط به مجموع بارهای سرمایشی و روشنایی است.
مزایای سیستم‌های ذخیره‌سازی سرما
انتقال مصرف برق چیلر به ساعات کم‌باری، اصلاح منحنی بار و کاهش دیماند برق، کوچک‌تر شدن ظرفیت چیلرها و برج‌های خنک‌کننده، کاهش حجم تاسیسات مرکزی و لوله‌کشی، کوچک‌تر شدن تجهیزات الکتریکی، کاهش مصرف برق و هزینه‌های مربوط به آن، افزایش ضریب عملکرد چیلرها به علت انتنقال ساعت کار آنها به شب هنگام و کارکرد در حالت بار کامل برخی از مزایای استفاده از سیستم‌های ذخیره‌سازی سرما هستند.
از طرف دیگر با توجه به وضعیت اقلیمی کشور و تقاضا برای سرمایش جهت تهویه مطبوع ساختمان‌ها در نواحی وسیعی از کشور، شبکه برق سراسری کشور، تابستان‌ها با پیک تابستانی مواجه بوده که هر ساله نیز این پیک افزایش یافته و صنعت برق کشور را با مشکل مواجه نموده است .این مشکل زمانی حادتر می‌شود که تولید برق نیز به‌دلیل کاهش قدرت تولیدی در نیروگاه‌های گازی که به‌علت کاهش راندمان حجمی کمپرسورهای آن می‌باشد، به‌صورت قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. در این میان استفاده از سیستم‌های ذخیره‌ساز سرما به‌عنوان راه‌حلی برای برطرف کردن این مشکل مطرح است.
نحوه عملکرد سیستم ذخیره‌ساز انرژی
نحوه عملکرد این سیستم اینگونه است که در ساعات کم‌باری که تعرفه برق در حدود یک چهارم تعرفه برق در زمان اوج بار می‌باشد و عموما تقاضا برای سرمایش هم بسیار کمتر است، سرمایش به‌صورت یخ در مخزن ذخیره‌ساز سرما ذخیره و در زمان پیک و یا ساعات عادی که تقاضا برای سرمایش بیشتر است، چیلر خاموش شده و سرمایش مورد نیاز از طریق مخزن ذخیره‌ساز توسط یک پمپ سیرکولاسیون تامین می‌شود. به این ترتیب هزینه برق مصرفی مشترک به حدود یک چهارم کاهش خواهد یافت. همچنین با توجه به اینکه ساعات کم‌باری در بیشتر موارد در شب است و دمای هوا پایین‌تر است، راندمان کندانسور چیلر نیز بالاتر بوده و موجب ارتقاء کارایی انرژی سیستم سرمایش تراکمی می‌گردد.
جهت تولید یخ و ذخیره آنها در بانک یخ، از دستگاه‌های چیلر تراکمی استفاده می‌شود .این دستگاه‌ها شامل سیکل تبرید تراکمی به همراه کمپرسور، کندانسور و شیر اختناق هستند، در عین حال بخش اواپراتور چیلر در بانک‌های ذخیره ساز یخ وظیفه تولید یخ را بر عهده خواهد داشت .در کنار این سیستم از یک هواساز جهت استفاده از برودت یخ‌های ذخیره‌سازی شده در بانک یخ استفاده می‌شود. در این هواساز آب با گردش خود توسط پمپ سیرکولاسیون، برودت را از یخ به هوای محیط انتقال خواهد داد.
STORAGE یا انبار یخ
استفاده از چیلر جهت تولید یخ در ساعات Off-Peak و ذخیره آن در Ice Storage برای استفاده در ساعات On-Peak با توجه به اینکه در اغلب پروژه‌ها اعم از تجاری، اداری، بیمارستانی،آموزشی، هتل‌ها، فرودگاه‌ها و غیره، میزان بار برودتی Full Load در ساعات On-Peak حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد بالاتر از بار برودتی Partial Load می‌باشد، لذا می‌توان چیلر را بر اساس Partial Load انتخاب و با استفاده از تکنولوژی Ice Storage و ذخیره یخ در شب مابه‌التفاوت ظرفیت مورد نیاز را تأمین نمود.
دلیل استفاده از ICE STORAGE
دلایل بسیاری برای استفاده از ICE STORAGE وجود دارد. از جمله کاهش هزینه خرید برق اولیه، کابل‌کشی‌ها و فضای مورد نیاز جهت تابلو برق در پی کاهش سایز چیلر و ضریب همزمانی برق، کاهش سایز چیلر، پمپ، لوله‌ها و ترمینال‌ها به دلیل کاهش دمای آب خروجی از Ice Storage تا ۳ درجه سانتیگراد، کاهش هزینه برق در طول دوران بهره‌برداری با توجه به تفاوت تعرفه نرخ برق در ساعاتOff-Peak وOn-Peak ، با توجه به ذخیره یخ در شب در صورت قطع برق در روز نیازی به استفاده از دیزل ژنراتور جهت روشن کردن چیلر نیست و همچنین اینکه کاهش مصرف برق و شکستن Peak برق نیاز به ساخت نیروگاه‌های جدید را از بین خواهد برد.
مزایای اقتصادی و نگهداری این سیستم‌ها
بدون قطعه متحرک :بدون نیاز به نگهداری
تکنولوژی ساخت کویل گالوانیزه بدون جوشکاری :کاهش احتمال نشتی
کار کردن در دمای پایین: کاهش احتمال خوردگی
چک کردن موجودی یخ: سالی دو بار
چک کردن آب تانک: صرفا با آنالیز سالانه
چک کردن گلیکول در کویل‌های یخ: صرفا با آنالیز
با پیشرفت تکنولوژی روزبه‌روز راه‌های کارآمدتر و بیشتری برای اینکه بتوانیم در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنیم یافت می‌شود. با ذخیره‌سازی انرژی در سیستم‌های سرمایشی می‌توانیم در فصل گرما نیز از چیلرها بهترین بهره را ببریم. همان‌طور‌که کارشناسان و عضو هیات‌مدیره یورونت نیز بر این موضوع صحه گذاشتند، باید همواره به دنبال راه‌های برای کاهش مصرف انرژی باشیم.