آیس بانک چیست و انواع آن

در این روش، یخ در طول شب یا زمان های کم باری مصرف برق تولید می شود و انرژی حرارتی آن به صورت یخ ذخیره می گردد؛ سپس در طول روز یا ساعات پیک مصرف برق، یخ ذوب شده و انرژی حرارتی آن آزاد می گردد.
فرایند تولید یخ در آیس بانک بدین صورت است که آب در مخازن بزرگ فلزی یا پلاستیکی ذخیره و سپس با استفاده از چیلرهای برودتی در طول شب منجمد می شوند.
بدین ترتیب، انرژی الکتریکی مصرفی شب هنگام به انرژی حرارتی نهان در یخ تبدیل می گردد. شرکت فراسرد نیز از جمله شرکت های فعال در زمینه چیلر و طراحی آیس بانک است.

انواع آیس بانک
در ادامه سوال آیس بانک چیست باید انواع آن را نیز بررسی کرد. آیس بانک به دو روش مختلف دسته بندی می شود که عبارت است از نحوه ذوب یخ در مخزن، که شامل ذوب داخلی و ذوب خارجی است.
دسته بندی دیگر نیز بر اساس نحوه ذخیره سازی یخ بوده که شامل ذخیره سازی کامل یخ و ذخیره سازی جزئی آن است. به طور کلی دسته بندی بر اساس نحوه ذوب یخ در ادامه تشریح داده شده است.

•    ذوب داخلی: سیستم ذوب داخلی شامل یک مخزن با کویل های داخلی است. این مخزن با آب پر شده و محلول گلیکول با دمای پایین (حدود 5- درجه سانتیگراد) از کویل ها عبور می کند. بنابراین به تدریج آب درون مخزن یخ می زند. حال در صورتی که نیاز به خنک کنندگی باشد، محلول آب و گلیکول درون لوله های مبدل به چرخش درآمده و گرما را از طریق لوله های مبدل به یخ منتقل کرده و باعث ذوب شدن یخ های اطراف لوله های مبدل می شود. از آنجا که فرایند ذوب یخ از اطراف لوله های مبدل انجام می شود به آن ذوب داخلی می گویند. همچنین به دلیل اینکه بین یخ و محلول سرد کننده جداره لوله قرار داشته و محلول با یخ به طور مستقیم در ارتباط نیست، به آن حالت غیر مستقیم یا indirect contact نیز گفته می شود.

•    ذوب خارجی: عملکرد دستگاه های آیس بانک با ذوب خارجی شباهتی زیادی به ذوب داخلی دارد، با این تفاوت که در این حالت محلول سرد کننده وارد مخزن شده و به طور مستقیم از روی یخ های تولید شده در آیس بانک عبور می کند. به همین دلیل یخ ها از قسمت بیرونی خود (و نه اطراف لوله) شروع به ذوب می کنند که به همین دلیل به آن ذوب خارجی گفته می شود. همچنین از آنجا که محلول و یخ در تماس مستقیم با یکدیگر است، به آن حالت مستقیم یا direct contact نیز گفته می شود. لازم به ذکر است که به دلیل تماس مستقیم محلول با یخ در این روش، دمای خروجی از سیستم حدود 1 الی 2 درجه نسبت به حالت غیر مستقیم کمتر خواهد بود.



مزایای آیس بانک
در ادامه به مهم ترین مزایای آیس بانک اشاره خواهیم کرد،

کاهش سرمایه گذاری اولیه
آیس بانک با ایجاد ظرفیت ذخیره سازی برودت این امکان را فراهم می آورد تا ظرفیت کمپرسور و کندانسور کاهش یابد.
چرا که مازاد تولید شبانه روزی برودت در آیس بانک ذخیره شده و سپس در ساعات اوج مصرف مورد استفاده قرار می گیرد.
این موضوع باعث کاهش اندازه و هزینه تجهیزات اصلی می شود. همچنین، آب سرد خروجی از آیس بانک با دمای نزدیک به صفر درجه، باعث افزایش اختلاف دما و کاهش نیاز به آب سرد مصرفی می شود.
از این رو با وجود کویل ها و فن های کوچک تر، نیاز به پمپ های کوچکتر و کاهش سایز لوله کشی و سایر تجهیزات جانبی می شود.
بنابراین می توان بیان کرد که آیس بانک با فراهم کردن امکان ذخیره سازی انرژی برودتی، موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های سرمایه گذاری اولیه سیستم های سرمایشی می شود.

کاهش مصرف انرژی
علاوه بر هزینه های اولیه، هزینه های مربوط به مصرف برق نیز در سیستم های مجهز شده به آیس بانک کاهش می یابد.

از دلایل این موضوع می توان به موارد زیر اشاره کرد:
•    برودت مورد نیاز در ساعات پیک مصرف برق از مخزن ذخیره آیس بانک تامین می شود. بنابراین مصرف برق در ساعات پیک کاهش می یابد.
•    کاهش ظرفیت کمپرسور و کندانسور
•    افزایش بازده کمپرسور و کندانسور به دلیل کار در دمای محیط پایین تر محیط
•    بکارگیری کمپرسور در بار نامی و پرهیز از کم باری و دور شدن از نقطه کاری کمپرسور
•    کاهش ظرفیت پمپ ها و فن ها
بنابراین با توجه به موارد فوق، می توان بیان کرد که استفاده از آیس بانک به کاهش مصرف انرژی کمک می کند.



افزایش قابلیت اطمینان
سیستم های برودتی مجهز به آیس بانک نسبت به چیلرهای سنتی از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار هستند. در چیلر های سنتی، معمولاً از دو کمپرسور که هر کدام قادر به تأمین نصف بار سرمایشی هستند، استفاده می شود تا در صورت خرابی یکی از آن ها، کمپرسور دیگر بتواند تنها نیمی از بار سرمایشی را تأمین کند.
اما در سیستم های مجهز به آیس بانک، اگر کمپرسورها 30% بار را تأمین کنند و 40% باقی مانده از آیس بانک تأمین شود، در صورت خرابی یک کمپرسور، 70% بار سرمایشی قابل تأمین خواهد بود.
از طرفی، تأمین 70% بار سرمایشی در طول سال، می تواند در 85در بسیاری از ماه های سال نیاز سرمایشی را تامین کند.
بنابراین سیستم های دارای آیس بانک قابلیت اطمینان و در دسترس پذیری بیشتری در تأمین نیاز سرمایشی دارند.

کاهش نیاز به نگهداری
در سیستم های دارای آیس بانک، نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری وجود دارد. چرا که آیس بانک دارای قطعات متحرک کمتری نسبت به کمپرسور و سایر تجهیزات چیلر است.
این موضوع باعث کاهش استهلاک و نیاز کمتر به سرویس و تعمیر آن می شود. علاوه بر آن، با جایگزینی یکی از کمپرسورها با آیس بانک، حجم قابل توجهی از تعمیر و نگهداری مربوط به کمپرور کاهش می یابد.

حفاظت از محیط زیست
علاوه بر موارد فوق، استفاده از آیس بانک از نظر محیط زیستی نیز مناسب است. از جمله دلایل آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
•    تولید برق در ساعات شبانه به دلیل قرار گیری تولید برق نیروگاه ها در محدوده بیشترین بازدهی،یاعث کاهش آلودگی محیط زیست ناشی از نیروگاه می شود.
•    استفاده از آیس بانک در سیستم های فریونی، منجر به کوچک تر شدن سیستم برودتی و مصرف کمتر مبرد در مدار برودتی می شود. این موضوع باعث کاهش گازهای گلخانه ای و محافظت بیشتر از لایه ازن می شود.

جمع بندی
آیس بانک از جمله تجهیزاتی بوده که در صنعت تولید برودت و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد. وظیفه آیس بانک تولید یخ در ساعات غیر پیک شبانه و ذخیره آن در یک مخزن است تا در ساعات اوج مصرف وارد چرخه تبرید شود.
از انواع آیس بانک ها می توان به ذوب داخلی (غیر مستقیم) و ذوب خارجی (مستقیم)، و همچنین ذخیره سازی کلی و جزئی اشاره کرد.
مزایای استفاده از آیس بانک نیز عبارت است از: کاهش هزینه های اولیه تجهیزات، کاهش هزینه های مربوط به مصرف انرژی، افزایش قابلیت اطمینان، کاهش هزینه های سرویس و نگه داری، و کاهش آلودگی های زیست محیطی.