جلوگیری از یخ زدگی برج خنک کننده و چیلر در زمستان
تاریخ انتشار : ۲۶ دی, ۱۳۹۶ / دسته : مقالات

در این مقاله از وب سایت شرکت مهتاب گستر شما را با روشهای مختلف جلوگیری از یخ زدگی و یخ زدن سیستم های سرمایشی به خصوص برج خنک کننده و چیلر آشنا خواهیم کرد پس در ادامه مقاله با ما همراه باشید . یکی از پرکاربرد ترین سیستم ها در صنعت، سیستم های سرمایشی همانند برج خنک کننده یا چیلر می باشد. در صنعت به منظور بالا بردن کارکرد هر دستگاهی و همچنین خنک کاری سیستم های مختلف از سیستم سرمایشی آب استفاده می کنند و آب به دلیل داشتن ظرفیت گرمایی فوق العاده نسبت به دیگر سیالات شاید بهترین و تنها گزینه در این سیستم ها باشد.
اگر چه آب بهترین سیال برای فرآیند ها سرماسازی و خنک کاری است ولی از طرفی نقطه انجماد پایینی دارد و نتیجتا یکی از معضلات اصلی در سیستم های سرمایشی نیز همین موضوع یخ زدن آب در سیستم می باشد.

همانطور که می دانید سیستم های سرمایشی معمولا به دلیل اهمیت خنک کاری در فصول گرم یعنی تابستان طراحی می شوند و در زمستان یا ماه های سرد سال آبی که در جریان سیستم قرار دارد در ساعاتی دچار یخ زدگی می شوند .

برای جلوگیری از این موضوع راهکارهایی ارائه می شود که در زیر به چند مورد از مهمترین این راهکار ها اشاره می کنیم :

– استفاده از سیستم هیتر ترموستات در سیستم های خنک کننده.
– استفاده از سیستم هیتر سنسوردار در برج خنک کننده.
– تزریق موادی که نقطه انجماد آب را کاهش می دهند همانند اتیلن گلیکول یا ضد یخ

پیشنهاد : چیلر تراکمی

استفاده از سیستم هیترترموستات : استفاده از یک هیتر در سر راه خروجی دستگاه های خنک کننده یعنی برج خنک کننده و چیلر شاید بهترین راه حل برای حل این مشکل است . روند کارکرد این سیستم بدین شکل است که ترموستات به شکل وصل کن و قطع کن هیتر عمل می کند و خود ترموستات نیز عملکردی نظیر انبساط فلزات را دارد.

هیترترموستات


استفاده از سیستم هیتر سنسوردار : استفاده از این موضوع یک مزیت و برتری دارد آن هم این است که همانند سیستم ترموستات تعیین دمای خروجی با محدودیت همراه نیست و حتی در سیستم هایی که نمی خواهند دمای خروجی آب سرد از دمای خاصی بیشتر کاهش پیدا کند از این موضوع استفاده می کنند و آن هم با این عملکرد که دو سنسور تحت عنوان سنسور وصل کننده و سنسور قطع کننده در سر راه خروجی آب سرد برج خنک کننده یا چیلر قرار می گیرند و سنسور وصل کننده بعد از کاهش یافتن دمای آب به دمای تعیین شده دستور وصل هیتر را صادر می کند و بعد از گرم شدن آب به میزان مورد نیاز و جلوگیری از کاهش بیشتر دما – سنسور دوم که جلوتر نصب می شود دستور قطع کردن هیتر را صادر می کند و معمولا اختلاف این دو رو به منظور کارکرد بهتر هیتر و بالا رفتن عمر آن 5 الی 10 درجه تعیین می کنند.


استفاده از ضد یخ : شاید بدترین مورد در کنترل دمای خروجی برج خنک کننده و جلوگیری از یخ زدگی سیستم ها سرمایشی استفاده از ضد یخ یا اتیلن گلیکول است . استفاده از ضد یخ خب مزیتی که دارد کاهش نقطه انجماد و جلوگیری از یخ زدن آب می باشد ولی مشکلی که ایجاد می کند این است که ظرفیت گرمایی ویژه آبی که با آن مخلوط می شود را تا 30 درصد نیز کاهش می دهد و این موضوع باعث می شود راندمان برج خنک کننده به نسبت تعیین شده تا حدود 25 درصد نیز کاهش پیدا کند . البته معایب دیگری در استفاده از ضد یخ وجود دارد از جمله ایجاد رسوبات بر روی سطوح خنک کننده و یا کویل و نیز گرفتگی نازل ها و همچنین کاهش سطح مفید سرمایش در برج خنک کننده می باشد .

مهتاب گستر بزرگترین تامین کننده تجهزات برودتی در ایران

هدف از این مقاله در وهله اول، بررسی مشکلات آب و هوای سرد در برج های خنک کننده مدار باز مرتبط با چیلر های آب خنک، که دارای بهینه ساز آبی هستند می باشد. برج های خنک کننده مدار بسته و کندانسور های تبخیری دارای شرایط ویژه ای هستند که بحث آن از حوصله این مقاله خارج می باشد.

سیستم های آب خنک  دارای پایین ترین سطح مصرف انرژی در میان سیستم های سرمایشی هستند. بسیاری از ساختمانها از سیستم سرمایشی سالانه استفاده نموده و از هر دو سیستم هوا خنک و آب خنک برای کاهش مصرف انرژی بهره گیری می کنند. استاندارد ASHRAE به شماره 90.1-2013 استفاده بهینه از مصرف انرژی را در بیشتر مناطق آب و هوایی پیشنهاد می دهد. در این زمینه می توان گفت در آن دسته از ساختمان هایی که از بهینه سازهای آبی استفاده می کنند، برج های خنک کننده باید در تمام طول سال ها به عنوان هسته مرکزی سرما سازها عمل کنند.

در مناطق با آب و هوای سردتر، بسیاری از طراحان و اپراتورها با کارکرد برج های خنک کننده در دماهای پایین تر از دمای انجماد آب مواجه هستند. با رعایت برخی از دستورالعمل های عملیاتی ساده، برج های خنک کننده می توانند در شرایط بسیار سرد (15- درجه سانتی گراد / 5 درجه فارنهایت) به صورت موفقیت آمیز و بدرستی عمل کنند، همانگونه که در عکس نشان داده شده است .

یخ زدگی برج خنک کننده

در صورتیکه بیش از 24 ساعت دمای هوای مرطوب کمتر از 32 درجه فارنهایت یا 0 درجه سانتی گراد باشد شرایط انجماد پایدار شناخته می شود. سرعت باد و برخی عوامل را نیز باید مد نظر داشت. به طور کلی هنگامی که شرایط آب و هوایی برای مدت بیش از 24 ساعت دما زیر 32 درجه فارنهایت پیش بینی شود، اپراتور برج خنک کننده باید استراتژی انجمادی را اجرا نماید. ترجیها این استراتژی باید در طراحی مد نظر قرار گرفته و در هر زمان قابل اجرا و استفاده باشد.

در مقایسه با سیستم های تهویه مطبوع، مراکز صنعتی سالیانه بطور مداوم با حداکثر ظرفیت فعالیت می کنند که در نتیجه ابعاد و سایز کولینگ تاور باید در شرایط آب و هوایی سرد بهینه سازی شود. این مسئله میتواند موجب افزایش ظرفیت برج خنک کننده در شرایط آب و هوایی گرم گردد.

برج های خنک کننده ای که در حالت بهینه کار می کنند باید دمای آب تولیدی را برابر یا کمتر از دمای مورد نیاز چیلر کنند، در غیر این صورت باید همان دمای متداول را تولید کنند. نکته قابل توجه این است که هنگامی که چنین منبع تولید حرارت با حداکثر ظرفیت کار می کند، (معمولا در سال های اولیه بهره برداری این امر متداول است)تاثیر چشمگیری  بر افزایش ابعاد برج خنک کننده در شرایط انجماد خواهد داشت

 

مطالب پیشنهادی :

برج خنک کننده چیلر

کولینگ تاور

هواساز

برج خنک کننده