در بسیاری از صنایع همچون مواد غذایی، دارویی و…، نگهداری سرد محصولات اهمیت ویژه‌ای دارد. بخش زیادی از انرژی مصرفی صنایع -حدود ۷۰ درصد- به سیستم‌های سرمایشی تعلق دارد. در نتیجه، به‌کارگیری روش‌های مختلف برای کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان سیستم‌های برودتی، تاثیر زیادی بر کاهش هزینه‌ها دارد. در ادامه به چند روش کاربردی برای کاهش مصرف انرژی می‌پردازیم.

۱.بازرسی منظم سیستم

یکی از مهم‌ترین کارهایی که باید به صورت منظم برای بهبود عملکرد سیستم سرمایشی انجام شود، بازرسی دوره‌ای آن است. این کار شامل تمیز کردن و تعویض به موقع فیلترها، تمیز کردن مبدل‌های حرارتی -اواپراتور و کندانسور- برای اطمینان از انتقال حرارت مناسب، چک کردن سطح مبرد در سایت گلس و… است. بازرسی منظم سردخانه باعث اطمینان از عملکرد بهینه سیستم و کاهش احتمال خرابی آن می‌شود.

 

تمیز بودن اواپراتور و کندانسور در بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم های برودتی

۲.بررسی عملکرد و نظارت سیستم

با نظارت و ارزیابی عملکرد سیستم و تجهیزات سرمایشی می‌توان راندمان سیستم را افزایش داد. با چک کردن منظم دما، فشار و… می‌توان اقدامات لازم و به‌موقع را برای ارتقا عملکرد سیستم، افزایش راندمان سیستم، کاهش مصرف انرژی و کاهش احتمال خرابی انجام داد. سردخانه هوشمند، امکان نظارت و کنترل دقیق و به‌موقع سردخانه را فراهم می‌کند.

۳.استفاده از تجهیزات با تکنولوژی جدید

به‌کارگیری برخی از تجهیزات پیشرفته و راهکارهای جدید باعث کاهش هدررفت انرژی و افزایش راندمان می‌شود. مثلاً می‌دانیم که تجهیزات سرمایشی با توجه به بارگذاری کامل سردخانه انتخاب می‌شود اما اغلب اوقات سردخانه به صورت کامل بارگذاری نمی‌شود. در چنین شرایطی می‌توان با استفاده از تجهیزات کنترلی، مقدار مشخصی از توان سیستم سرمایشی را به کار گرفت و از هدررفت انرژی جلوگیری کرد.

روش های کنترل ظرفیت کمپرسور که منجر به بهینه سازی مصرف انرژی می شود

کمپرسورهای اسکرو هنگام کار با ۱۰۰ درصد ظرفیت، بالاترین راندمان را دارند. استفاده از کنترل ظرفیت پله ای برای منطبق کردن ظرفیت کمپرسور با بار سرمایشی باعث کاهش راندمان این کمپرسورها می‌شود. کاهش مصرف انرژی بر اساس تغییر بار سرمایشی بخشی از این کاهش راندمان را جبران می‌کند اما همچنان راندمان سیستم از راندمان مورد نظر پایین‌تر است. در سیستم‌هایی که از چند کمپرسور اسکرو استفاده می‌شود، عملکرد سیستم به صورت پیوسته -بدون خاموش و روشن کل سیستم- راندمان بالاتری دارد. به همین علت در این سیستم‌ها، یکی از کمپرسورها با کنترل ظرفیت و بقیه کمپرسورها با ظرفیت کامل کار می‌کنند.

کمپرسورهای پیستونی نسبت به کمپرسورهای اسکرو برای سیستم‌هایی که ظرفیت سرمایشی متغیر است، مناسب‌تر هستند. در سیستمی که در آن چند کمپرسور پیستونی نصب شده است، بیشترین راندمان هنگامی بدست می‌آید که همه کمپرسورها با کنترل ظرفیت بر اساس تغییر بار سرمایشی کار کنند.

کمپرسور، اواپراتور و کندانسور بیشترین مصرف انرژی را دارند.

کنترل فشار کندانسور با استفاده از فن‌های با سرعت متغیر، تاثیر مثبتی بر عملکرد کمپرسور دارد. این کار از افزایش ناگهانی فشار تخلیه کمپرسور هنگام کنترل ظرفیت کمپرسور از طریق خاموش و روشن کردن آن جلوگیری می‌کند و باعث عملکرد پایدارتر سیستم و احتمال خوردگی کمتر می‌شود.

۴.کاهش بار حرارتی سردخانه

عوامل موثر بر بار حرارتی سردخانه

هر چه بار گرمایی ورودی به سردخانه بیشتر باشد، کمپرسور باید توان بیشتری برای کاهش دمای سردخانه مصرف کند و در نتیجه، مصرف انرژی افزایش و راندمان سردخانه کاهش می‌یابد. یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای بهبود عملکرد و افزایش راندمان سردخانه، کاهش بار گرمایی سردخانه از طریق انتخاب عایق‌کاری، درب‌ها و سیستم روشنایی مناسب است.

عایق کاری چه تاثیری بر راندمان سردخانه دارد؟

هرچه ضخامت عایق سقف و دیوارهای سردخانه بیشتر باشد، اتلاف انرژی کمتر است. جنس عایق نیز یکی از فاکتورهای مهم برای کاهش اتلاف انرژی است و هر چه عایق به کار رفته، ضریب هدایت حرارتی کمتری داشته باشد، حرارت کمتری از دیوارها و سقف منتقل می‌شود. ساندویچ پانل یک گزینه مناسب برای عایق کاری سردخانه است. همچنین باید دقت داشت که در دیوارها، درزها و سقف سردخانه هیچگونه نشتی وجود نداشته باشد.

عایق کاری درزهای سردخانه

درب سردخانه چه تاثیری بر راندمان آن دارد؟

برای سردخانه، از درب‌هایی استفاده می‌شود که از مواد عایق ساخته شده باشند و همه درزهای آن کاملاً پوشانده شده باشد. انواع درب سردخانه شامل دو نوع کشویی و لولایی هستند. ورود کمترین حجم هوا هنگام باز شدن درب سردخانه، در انتخاب نوع درب بسیار موثر است. اگر ابعاد سردخانه کوچک باشد و رفت و آمد به درون آن کم باشد، درب لولایی گزینه مناسبی است. اما برای سردخانه‌های بزرگ، اغلب از درب کشویی استفاده می‌شود.

پرده پلاستیکی در ورودی سردخانه

سیستم روشنایی چه تاثیری بر راندمان سردخانه دارد؟

سیستم روشنایی سردخانه، بخشی از بار حرارتی سردخانه را شامل می‌شود. لامپ های LED گزینه مناسبی برای سیستم روشنایی سردخانه است. این لامپ‌ها علاوه بر مصرف انرژی و نیاز به تعمیر کمتر، بار حرارتی کمتری را به سردخانه وارد می‌کنند. همچنین کنترل خودکار خاموش و روشن شدن سیستم روشنایی، یک گزینه مناسب برای کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان سردخانه است.

سیستم روشنایی سردخانه

۵.تنظیم و کنترل سیستم دیفراست سردخانه

تنظیم و کنترل سیستم دیفراست، یکی از عوامل تاثیرگذار بر مصرف انرژی و راندمان سیستم است. وظیفه سیستم کنترل دیفراست، جلوگیری از شروع یخ‌زدایی غیر ضروری است. این کار به شدت بر مصرف انرژی سیستم تاثیرگذار است. عامل موثر دیگر، شروع به‌موقع یخ‌زدایی در زمان‌های برنامه‌ریزی شده -برای مثال هر ۶ ساعت یک بار- یا دیگر زمان‌های مورد نظر -برای مثال هنگام ورود بار جدید- است.

اگر سیستم سرمایشی مجهز به یک شیر انبساط الکترونیکی باشد، از این تجهیز برای دیفراست اواپراتور نیز استفاده می‌شود. در این سیستم‌ها پس از دیفراست، دمای تبخیر مبرد در اواپراتور به صورت پیوسته کاهش می‌یابد. در همان زمان، مقدار عبور مبرد از شیر برقی نیز کاهش می‌یابد و سیستم کنترل سردخانه می‌تواند مشخص کند که نیازی به دیفراست اواپراتور هست یا خیر. اگر سیستم سرمایشی مجهز به شیر انبساط الکترونیکی نباشد، می‌توان با توجه به الگوی دمایی سنسور دیفراست، ضروری بودن یا نبودن دیفراست را مشخص کرد.

مشاهده قیمت شیر انبساط دانفوس

در بیشتر سردخانه‌ها از هیترهای الکتریکی برای دیفراست استفاده می‌شود. در حالیکه دیفراست اواپراتور با گاز داغ، باعث افزایش راندمان سیستم می‌شود. در سیستم‌های سرمایشی تبخیری، دیفراست با گاز داغ به راحتی با استفاده از شیر چهار راهه انجام می‌شود. با معکوس شدن مسیر عملکرد سیستم سرمایشی، مبرد درون اواپراتور به مایع تبدیل می‌شود و عمل دیفراست اواپراتور انجام می‌گیرد. در این روش، دیگر نیازی به تامین حرارت از طریق یک هیتر نیست و گاز داغ به درون کویل‌های یخ‌زده اواپراتور فرستاده می‌شود. این روش برای دیفراست سیستم بسیار مناسب است و زمان دیفراست، مصرف انرژی و مقدار گرمای مورد نیاز بسیار دقیق هستند.

شیر چهار راهه

روش‌های مختلفی برای کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان سیستم‌های سرمایشی وجود دارد. این روش‌ها هنگام ساخت سردخانه، انتخاب تجهیزات، ساخت سردخانه و کنترل عملکرد آن به‌کار گرفته می‌شوند. استفاده از این روش‌ها تاثیر چشم‌گیری بر کاهش هزینه‌های جاری انرژی خواهند داشت. همچنین برخی روش‌ها مانند استفاده از مبرد سازگار با محیط زیست، استفاده از انرژی تجدیدپذیر در سیستم‌های تبریدی و… ضررهای ناشی از سیستم‌های سرمایشی در طبیعت را کاهش می‌دهد.