کولرگازی خورشیدی دیدگاه بگذارید
هزینه ناشی از سیستمهای تهویه مطبوع
امروزه مصرف انرژی سیستمهای تهویه مطبوع، به یک موضوع روز جهانی تبدیل شده است. محققان در مؤسسات مختلف تحقیقاتی و صنعتی به دنبال ابداع روشهای مختلفی جهت کاهش مصرف انرژی سیستمهای تهویه مطبوع هستند که استفاده از کولرگازی خورشیدی یکی از این روشها است، که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد. در واقع مصرف بالای انرژی توسط این سیستمها، منجر به تولید گازهای مخرب گلخانه ای میشود که لطمات جبران ناپذیری بر محیط زیست وارد میکنند.
استفاده از سیستمهای تهویه مطبوع تراکمی، به کمک گازهای مبردی نظیر CFC و HFC موجب افزایش درجه حرارت کره زمین (GWP) و تخریب لایه اوزون (ODP) میشود. در هر حال، هزینههای بالای مصرف برق این دستگاهها، باعث افزایش فشار به نیروگاههای برقی میشود. این مسأله البته در زمان اوج مصرف نمود جدی تری داشته و موجب افزایش هزینههای ناشی از مصرف انرژی میشود. یکی از راههای جلوگیری از این مسأله، افزایش هزینه مصرف انرژی توسط دولتها است.
در هر صورت، وظیفه یک مهندس، طراحی روشی است که موجب بهینه سازی دستگاههای تهویه مطبوع و در نتیجه کاهش مصرف انرژی توسط این سیستمها میگردد. بدین منظور در سالهای اخیر روشهای متعددی نظیر انواع روشهای کنترل و بهینه سازی روی این دستگاهها اعمال شده است که به عنوان مثال می توان به فنهای دور متغیر، با استفاده از اینورتر جهت تغییر دوز کمپرسورهای دورانی اشاره کرد. این روشها هر چند باعث کاهش مصرف انرژی این دستگاهها میشوند ولی هزینه تعمیر و نگهداری این سیستمها را نیز افزایش میدهند. به علاوه، این روشها چندان موجب کاهش مصرف انرژی در ساختمانهایی که پروفایل بار سرمایی آنها نسبتا ثابت است، نمیشوند.
انرژی خورشیدی جایگزین برق مصرفی
در دهه اخیر ثابت شده است که بهترین روش برای کاهش مصرف برق دستگاههای تهویه مطبوع، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر است. به عبارت دیگر، به کمک این انرژیهای خدادادی که به صورت رایگان در اختیار بشر قرار داده شده است، می توان بطور قابل ملاحظه ای مصرف انرژی را کاهش داد. در میان انواع مختلف انرژیهای تجدید پذیر، انرژی خورشیدی معمولا در دسترس ترین و رایگان ترین انرژی است. این انرژی حرارتی به خصوص در کشور ما بطور قابل ملاحظه ای در فصل تابستان در شهرهای مختلف وجود دارد. انرژی خورشیدی ضمنا به صورت کاملا سازگار با محیط زیست است. سازگاری با محیط زیست ( Environmentally- Friendly)، که این مزیت انرژی خورشیدی، منجر به کاهش تولید گازهای گلخانه ای نظیر CO2 و در نتیجه حفظ محیط زیست میشود.
این مزایا، محققان را به سوی اندیشه چگونگی استفاده از انرژی خورشیدی، در راستای کاهش مصرف برق سیستمهای تهویه مطبوع سوق داده است. نتیجه این پژوهشها انواع مختلف سیستمهای تهویه مطبوع خورشیدی مانند کولرگازی خورشیدی موجود در بازار است که در این زمینه می توان به سیستمهای جذبی خورشیدی و یا سیستمهایی که توسط کلکتورهای فتوولتاییک (PV) کار میکنند، اشاره نمود. اما سیستمهای جذبی دارای هزینههای بسیار بالای اولیه و تعمیر و نگهداری هستند و در عین حال، نیاز به سطح کلکتور خورشیدی بسیار بالایی دارند، که عملا استفاده از انرژی خورشیدی برای این سیستمها را غیر کاربردی میکند. در رابطه با پنلهای خورشیدی فتوولتاییک نیز مسأله قیمتها هنوز حل نشده است و در عین حال یک پنل PV دارای راندمان بسیار پایینی در تبدیل انرژی خورشیدی به برق است. قیمت این پنلها بسیار بالاست، بطوری که زمان بازگشت سرمایه به خریدار را تا حدود پنج سال افزایش میدهد.
تهویه مطبوع توسط انرژی خورشیدی
اخیرا یک سیستم تهویه مطبوع جديد خورشیدی طراحی و ساخته شده است که تقریبا مشکلات ذکر شدة فوق را ندارد. در این سیستم، یک کلکتور حرارتی خورشیدی (Solar Thermal Collector) که میتواند از نوع صفحه ای (Flat) و یا خلا (Evacuated) باشد، به دستگاه اضافه می شود.این سیستم موجب افزایش فشار مبرد سوپرهیت بعد از کمپرسور می گردد. این سیستم چندین مرتبه توسط نویسنده این مقاله در دانشگاه تکنولوژی دیدنی استراليا تست شده است. در این دستگاه یک خط دشارڑ اضافی تعبیه شده است و یک شیر خطی ( In – Line) بین کمپرسور و کندانسور جهت کنترل مقدار مبرد دستگاه قرار گرفته، که وظیفه کنترل ظرفیت دستگاه را بر اساس بار جزئی ساختمان (Partial Load) برعهده دارد. دستگاه مذکور توسط نویسنده مقاله طراحی شده و به مرحله ساخت رسیده است و به عنوان اختراع در جریان ثبت جهانی است.
نتایج تست این دستگاه در شرایط محیطی مختلف نشان میدهند، که حداکثر تا ۶۲ درصد کاهش مصرف برق توسط این کولرگازی خورشیدی امکان پذیر است، که البته کاهش حدود ۲۵ درصدی تولید گازهای گلخانه ای را نیز میتوان به مزایای این سیستم افزود. منبع ذخیره آبگرم در این دستگاه (Hot Water Storage Tank) موجب میشود که تا حدود ۷۲ ساعت بدون انرژی خورشیدی (شب هنگام یا زمانهایی که شرایط اقلیمی ابری یا بارانی است)، همچنان این دستگاه قادر به تأمین سرمایش همراه با کاهش قابل ملاحظه مصرف انرژی برق است.
به عبارت دیگر، استفاده از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب موجود در منبع ذخیره، و افزایش دمای مبرد در حال گردش در سیستم لوله کشی موجود در این منبع، موجب افزایش انرژی جنبشی گاز مبرد شده و کمپرسور دستگاه در مقایسه با سیستمهای غیر خورشیدی مدت زمان بیشتری را خاموش میماند، در حالی که اواپراتور دستگاه همچنان تولید برودت میکند.
مزایا استفاده از کولرگازی خورشیدی
- امکان کنترل دستگاه از راه دور
- سیستم نصب و راه اندازی بسیار آسان
- عملکرد آرام و بیصدای کولرگازی خورشیدی
- کاهش برق مصرفی در عین خنک سازی محیط
- گرم سازی آب با استفاده از انرژی رایگان خورشید