سیستم تجهیزات الکتریکی برای سیستم های HVAC/R
2016-11-13
ساختمان های هوشمند
2016-11-15

سیستم تهویه مطبوع با هدف تولید انرژی

گردآورنده: مریم مصطفی نظری
آبان 95

مقدمه

سیستم تهویه مطبوع با هدف تولید انرژی

امروزه استارتاپ‌های بسیاری با موضوع هدفمند کردن مصرف انرژی در اقصی نقاط جهان تشکیل‌ می‌شوند. آنها لبریز از شرکت هایی مدعی در زمینه اختراعات گوناگون ویجت‌‌ها یا نرم افزارهای پلتفرم هستند که هدف اصلی آنها ارائه راه کاری برای استفاده بهینه و صرفه جویی در مصرف انرژی است. در بیشتر مواقع این محصولات در ابعاد گسترده ای مورد توجه بازار عمومی قرار گرفته و بر اساس مجموعه هایی از محدودیت‌های اساسی از صرفه جویی انرژی وارد عرصه تولید و عرضه‌ می‌شوند. اما در این میان فلوریدا در یکی از استارتاپ‌های خود ترکیبی از سلول سوختی و سیستم‌های تهویه مطبوع را به عنوان یک فناوری منحصر به فرد در زمینه انرژی ارائه داده است. اغلب سیستم‌های تهویه مطبوع مصرف کننده انرژی زیادی هستند که این امر منجر به افزایش هزینه‌های برق مصرفی بواسطه به کارگیری آنها‌ می‌شود. دستگاه جدید BeCool عرضه شده توسط گروه Be Power Tech بر خلاف سیستم‌های معمولی تهویه مطبوع علاوه بر کنترل شرایط آب و هوا قادر به شارژ سلول‌های سوختی نیز‌ می‌باشد. سیستم‌های BeCool تفکر عموم را در خصوص سیستم‌های تهویه مطبوع نقض نموده و اظهار‌ می‌دارد که تاسیسات تهویه مطبوع فقط یک فناوری لوکس نیست بلکه یکی از ملزومات زندگی محسوب‌ می‌شود.

آشنایی با تاسیسات BeCool

سیستم BeCool در یک تعریف ساده سیستم تهویه مطبوعی است که با گاز طبیعی کار‌ می‌کند. این تحول منجر به کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی و کاهش بار مصرفی نیروگاه‌های برق به خصوص در زمان‌های اوج مصرف می‌شود. مهمترین عاملی که منجر به منحصر به فرد شدن این فناوری شده است عملکرد با گاز طبیعی نیست بلکه ترکیب دو فناوری در زمینه سیستم‌های تهویه مطبوع معمولی و تولید انرژی است: سرمایش تبخیری و استفاده مجدد از گرمای هدر رفته.

سیستم تهویه مطبوع با هدف تولید انرژی

سیستم‌های تهویه مطبوع معمولی بر اساس فشرده سازی مبرد با استفاده از موتورهای با قدرت بالا به منظور تبدیل گاز به مایع تحت فشار زیاد کار‌ می‌کنند. مبرد مایع شده به دستگاهی به نام اوپراتور (Evaporator) یا همان تبخیر کننده پمپ‌ می‌شود. تبخیر کننده در سیستم‌های تهویه مطبوع با جذب گرما مبردها از جمله فریون،R-410A و …. را از فاز مایع به بخار تبدیل‌ می‌کند. برق مصرفی در سیستم‌های تهویه مطبوع بیشتر برای کمپرسور استفاده‌ می‌شود که هدف اصلی بازگرداندن مبرد تبخیر شده به حالت مایع است. همچنین کمپرسورها در سیستم‌های تهویه مطبوع یکی از عوامل تولید کننده آلودگی صوتی هستند.

بر خلاف سیستم‌های کمپرسوری تهویه مطبوع معمولی، سیستم‌های BeCool، فناوری ارائه شده توسط Be Power Tech یکی از ایده‌های خلاقانه در زمینه توسعه کولرهای تبخیری در خشک کن‌‌ها است که در آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدید پذیر(NREL) مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. Be Power Tech مجوز انحصاری برای بکارگیری این فناوری را در خصوص محصولات خود کسب نموده است که BeCool یکی از مهمترین و کاربردی ترین آنها محسوب‌ می‌شود.

کولرهای تبخیری همانند سیستم‌های تهویه مطبوع معمولی گرما را از داخل ساختمان به واسطه عملیات تبخیر جذب‌ می‌کنند. خنک کننده به جای مبرد از آب در فرایند تبخیر استفاده‌ می‌کند. گرما و هوای خشک به سمت یک استخر آب پمپاژ شده که به آهستگی تبخیر شده و منجر به خنک شدن هوا‌ می‌شود. همچنین رطوبت بیشتر از این طریق در طول سیستم جریان می‌یابد.

سرمایش تبخیری به هیچ وجه یک فناوری جدید محسوب نمی شود. اما مشکل اصلی کولرهای تبخیری عمکرد آنها در هوای گرم و خشک است. در واقع از آنها در اکثر مناطق که در تابستان دارای هوای مرطوبی هستند نمی توان استفاده نمود. برای غلبه بر این محدودیت سیستم‌های سرمایش BeCool از رطوبت گیر برای مکش آب از هوا قبل از عملیات خنک سازی از طریق سرمایش تبخیری استفاده‌ می‌کنند. خشک کننده یا رطوبت گیر در واقع یک محلول نمکی با قدرت جذب بالای آب از هوا است. با افزودن ماده خشک کننده فناوری‌ جدید BeCool دارای تمامی ویژگی‌های کولرهای تبخیری خواهد بود و دیگر خبری از محدودیت استفاده فقط در مناطق خشک نیست.

سیستم تهویه مطبوع با هدف تولید انرژی

برای کارکرد بهینه تر سیستم باید راهی برای خروج آب و رطوبت از خشک کن وجود داشته باشد بطوری که به صورت مداوم رطوبت وارد شده از هوای مرطوب از بخش خشک کن باید خارج شود. برای این منظور در سیستم‌های BeCool از سلول‌های سوختی استفاده شده است که برای خشک کردن خشک کن بعد از جذب آب از هوای مرطوب ورودی از گرمای هدر رفته توسط سلول‌های سوختی گاز طبیعی استفاده‌ می‌شود. سلول سوخت، گاز طبیعی را به صورت مستقیم به برق تبدیل‌ می‌کند که در طول یک فرایند الکتروشیمیایی انجام‌ می‌شود به طوری که نوارهای الکترون گاز هیدروکربن ورودی را به مخلوطی از بخار آب و دی اکسید کربن تبدیل‌ می‌کند و انرژی اضافی به صورت گرما آزاد‌ می‌شود.

از آنجا که BeCool به جای اتصال به شبکه برق از گاز طبیعی استفاده‌ می‌کند به مقدار کارآمدی در زمینه صرفه جویی انرژی دست یافته است. لذا افراد بیشتری قادر به استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع هستند و از فشارهای اضافی بر روی شبکه برق به خصوص در زمان اوج مصرف و در شرایط هوایی گرم کاسته‌ می‌شود.

تاسیسات اصلی آن بر روی سقف نصب‌ می‌شود و مستقیما قابل جایگزین سیستم‌های تهویه مطبوع ده تنی معمولی هستند. همچنین تضمین کننده کاهش انرژی تا 67 درصد و کاهش 70 درصدی در زمان‌های اوج مصرف هستند. سیستم‌های BeCool به عنوان واحد‌های گرمایشی نیز قابل استفاده بوده و به عنوان تاسیسات سازگار با محیط زیست و سبز به تایید رسیده اند. مخترعان BeCool مدعی آن هستند که نصب و راه اندازی یکی از واحد‌های تهویه مطبوع آنها به دلیل کاهش سطح گازهای گلخانه ای و بهره گیری از گازهای طبیعی و تولید انرژی پاک معادل حذف پنج ماشین از جاده است. این شرکت قصد دارد مدل آزمایشی خود را تا سال 2017 تکمیل نموده و انتظار‌ می‌رود محصول نهایی یک سال بعد از آن وارد بازار شود.

منبع:

http://www.bepowertech.com/

 

یک دیدگاه