سیستم فری کولینگ (Free Cooling) چیست ؟

در دنیای امروز همهی کارها به سمتی پیش رفتهاند که برای انجام دادنشان نیاز به صرف انرژی میباشد. قدیم به خاطر وجود نداشتن کارخانههای بزرگ و مراکز صنعتی استفاده از انرژیها مخصوصا آب و برق بسیار کمتر از الان بوده است. ولی امروزه برای کوچکترین کارها در خانه مثل آشپزی گرفته تا بزرگترین کارها در صنعت به انرژی برق و آب احتیاج است.
اگر وسیلهای وجود داشته باشد که بتواند مصرف انرژی را به حداقل برساند و از لحاظ اقتصادی به صرفه باشد کاربرد آن در دنیای امروزه بسیار زیاد میباشد.
سیستمهای فری کولینگ از جمله مواردی هستند که میتوانند انرژی را به حداقل برسانند و از لحاظ اقتصادی هم به صرفه هستند. ما در این محتوا سعی کردهایم که این سیستمها و کاربردهای آن را برای شما معرفی کنیم.
سیستم فری کولینگ چیست؟
سیستمی است که به کمک آن میتوانیم در فصلهایی از سال که هوای محیط بیرون سرد است مانند زمستان و پاییز آب چیلد یا همان آب سرمایشی را طی فرآیندی به دست آوریم. سیستم فری کولینگ از لحاظ صرف هزینه برای به دست آوردن آب سرد مورد نیاز برای صنعت بسیار اقتصادی و به صرفه میباشد.
چگونگی عملکرد سیستم فری کولینگ
در فصلهای زمستان و پاییز که هوای محیط سرد است به کمک سیستم فری کولینگ آب سرد مورد نیاز برای مصارف صنعتی و سرمایش را میتوان به دست آورد به این صورت که شیر سه راههای که روی دستگاه نصب شده است آب چیلر یا همان آب سرمایشی را از مدار خارج میکند و آب را به سمت سیستم فری کولینگ ارسال میکند که در این سیستم به کمک فنهای تعبیه شده در آن و همچنین با کمک هوای سرد بیرون دمای آب را کاهش داده و آن را به سمت چیلر هدایت میکنند.
در کار با سیستم فری کولینگ سه حالت ممکن است پیش بیایید
۱)دمای بیرون بسیار سرد باشد در این صورت چیلر اصلا کار نخواهد کرد و تمام آب سرد مورد نیاز فقط توسط سیستم فری کولینگ به دست میآید.
۲)در زمانهای که هوای محیط بیرون گرم است مانند فصل تابستان کاملا عملکرد سیستم برعکس مورد قبل میشود یعنی سیستم فری کولینگ اصلا کار نکرده و آب مستقیم به سمت چیلر فرستاده میشود تا به دمای مورد نیاز برسد.
۳)اگر هوای محیط بیرون متوسط باشد مثل فصل بهار و اوایل پاییز در این صورت چیلر و فری کولینگ هر دو کار کرده و آب سرد مورد نیاز را فراهم میکنند.
روشهای نصب اجزای سیستم فری کولینگ
این سیستمها را به دو صورت میتوان نصب کرد که ما در اینجا به بررسی هر دو مورد خواهیم پرداخت:
۱)به صورت مجزا: این روش نصب در فصلهای سرد سال است که چیلر و سیستم فری کولینگ هم زمان باهم کار نمیکنند چون دمای بیرون به اندازهی کافی سرد است و آب سرد مورد نیاز از طریق سیستم فری کولینگ به دست میآید. در این روش انرژی برق مصرف شده نیز بسیار کاهش مییابد.
۲)به صورت یکپارچه یا سرهم: به این معنا است که برای به دست آوردن آب سرد مورد نیاز کل سیستم باید کار کند و فقط با کار سیستم فری کولینگ یا چیلر به صورت مجزا آب مورد نیاز را نمیتوان به دست آورد. در اینجا مشخص است که انرژی برق مصرف شده هم بسیار بیشتر از مرحله قبل میباشد.
تقسیم بندی سیستم فری کولینگ
این سیستمها را میتوان به دو دسته هوایی و آبی تقسیم بندی نمود که نحوه کار هرکدام با دیگری متفاوت میباشد.
•سیستم فری کولینگ هوایی: همان طور که از نام این سیستمها مشخص است برای استفاده از آنها از هوای محیط بیرون استفاده میگردد و به کمک هوا سیستم کار میکند. این سیستمها به دو دسته هوای مستقیم و هوای غیر مستقیم تقسیم میگردند.
•سیستم فری کولینگ آبی: در این روش برای کار کردن سیستم از یک منبع آب خنکی که در سیستم تعبیه شده است استفاده میکنند و سیستم به کمک آن کار میکند.
کاربردهای سیستم فری کولینگ
•در پاساژهای بزرگ در فصلهای سرد سال به خاطر استفاده مغازههای موجود در پاساژ از سیستم گرمایشی هوای داخلی پاساژ گرم میشود در صورتی که برای کارکرد فنها و برخی از تجهیزات موجود نیاز به آب سرد می باشد در این جا استفاده از سیستم فری کولینگ بهترین راه حل میباشد تا آب سرد مورد نیاز را فراهم کند بدون اینکه بخواهیم دمای محیط را کاهش دهیم.
•استفاده از این سیستم در دستگاههای صنعتی که تقریبا در تمام شبانه روز در حال کار هستند.
•برای خنک کردن سیستمهای کامپیوتری که در طول سال به طور پیوسته در حال کار کردن هستند مثل سیستمهای موجود در مراکز پردازش اطلاعات یا همان مرکز دیتا سنتر، همچنین جالب است که بدانید اگر در این مراکز از سیستم فری کولینگ استفاده شود میتوانند. در فصل زمستان به خاطر هوای سرد محیط هزینه برق مصرفی خود را به نیمه برسانند.
•در هر مکانی که نیاز به تهویه سرمایشی دارند یا در صنعت کاربرد این سیستمها بسیار زیاد است.
مزایای سیستم فری کولینگ
•کاهش میزان برق مصرفی در فصلهایی از سال که هوای محیط بیرون سرد است مانند فصل زمستان
•استفاده از سیستم فری کولینگ باعث میشود که چیلرهای موجود عمر طولانی تری داشته باشند نسبت به زمانی که به صورت مجزا کار میکنند.
•وقتی که از این سیستمها استفاده گردد برای به دست آوردن آب سرد مورد نیاز دیگر نیاز به استفاده از سیستمهای پیچیده دیگر نیست و در نتیجه آن میتوان در هزینه مصرفی صرفه جویی نمود.
آیا استفاده از سیستم فری کولینگ در ایران به صرفه است؟
کاربرانی که به این سیستم احتیاج دارند برای اینکه بدانند آیا این سیستم برایشان به صرفه است یا نه باید ابتدا محاسبه نمایند که برای پروژهای که قرار است انجام دهند چقدر باید هزینه برای برق و تجهیزات دیگر کنند و عدد به دست آمده را نسبت به سودی که برایشان به دست میآید مقایسه کنند و ببینند که آیا به صرفه است که از این سیستم استفاده کنند یا خیر.
تاثیر سیستم فری کولینگ در مصرف برق چیلر
چیلر به تنهایی مصرف برق زیادی دارد اما استفاده چیلر و سیستم فری کولینگ همزمان با هم میتواند برق مصرفی را به نیمه برساند مخصوصا در مناطقی که دارای آب و هوای سرد میباشند.