کتاب انباره یخ

کتاب انباره‌ یخ (درس‌نامه‌ی تهویه‌ی مطبوع؛ جلد یازدهم) نوشته‌ محمدرضا سلطاندوست به همت نشر یزدا منتشر شده است. این کتاب به‌صورت ترجمه و تألیف تدوین شده و به موضوع طراحی، اجرا و تحلیل سیستم‌های ذخیره‌سازی سرما با استفاده از انباره‌های یخ در تأسیسات تهویه‌ی مطبوع و سرمایش ساختمان‌ها می‌پردازد. نویسنده باتکیه‌بر تجربه و منابع تخصصی، سازوکار انباره‌های یخ مبتنی‌بر گلیکول، نقش چیلرها، مخازن ذخیره، کوئل‌های سرمایی و نحوه‌ی تعامل آن‌ها با الگوی مصرف برق را توضیح داده است. در متن کتاب، مفاهیم پایه‌ای مانند ذخیره‌سازی انرژی گرمایی، تفاوت دوره‌های اوج و فرود مصرف برق و شیوه‌های جابه‌جایی بار سرمایی در طول شبانه‌روز تشریح شده و سپس به‌سمت جزئیات فنی‌تر مانند نرخ انجماد و ذوب یخ، انتخاب چیلر در حالت سرمایش متعارف و یخ‌سازی، تأثیر محلول‌های آب و ضدیخ بر عملکرد سیستم و طراحی کنترل تاکتیکی و استراتژیک سیستم حرکت کرده است. نمودارها، جداول و مثال‌های عددی متعدد در کتاب به درک بهتر روابط بین ظرفیت ذخیره‌سازی، دیماند برق، هزینه‌ی انرژی و ابعاد تجهیزات کمک می‌کند. کتاب انباره‌ی یخ برای مهندسان و طراحان تأسیسات، مدیران انرژی و دانشجویان حوزه‌ی تهویه و تبرید منبعی است که می‌تواند در تصمیم‌گیری درباره‌ی استفاده از سیستم‌های ذخیره‌سازی سرما در پروژه‌های مختلف به کار آید. نسخه‌ی الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب انباره یخ

کتاب انباره‌ یخ نوشته‌ی محمدرضا سلطاندوست با تمرکز بر ایده‌ی ذخیره‌سازی سرما در قالب یخ، ساختار خود را از مفاهیم پایه تا طراحی جزئیات یک سیستم کامل سرمایش مجهز به انباره‌ی یخ پیش برده است. نویسنده ابتدا مفهوم ذخیره‌سازی انرژی گرمایی را تعریف کرده و تفاوت ذخیره‌ی گرما و ذخیره‌ی سرما را با مثال‌هایی ساده مانند استفاده از آب گرم و آب سرد به‌عنوان واسط ذخیره‌ساز توضیح داده است، سپس به‌طور مشخص به تهویه‌ی مطبوع ساختمان‌ها و نقش آب به‌عنوان متداول‌ترین واسط ذخیره‌سازی سرما می‌رسد و ایده‌ی اصلی را مطرح می‌کند: تولید سرما در ساعاتی که برق ارزان‌تر است و ذخیره‌ی آن برای استفاده در دوره‌های اوج مصرف. 

در ادامه، کتاب انباره‌ یخ اثر محمدرضا سلطاندوست با معرفی سیستم‌های مبتنی‌بر گلیکول، سازوکار چیلرهایی که سیال آب–ضدیخ را تا زیر نقطه‌ی انجماد آب سرد می‌کنند و نحوه‌ی تشکیل و ذوب یخ در مخازن استاتیک، خواننده را با اجزای اصلی این نوع سیستم‌ها آشنا می‌کند. نمودارهای بار سرمایی ساختمان، منحنی‌های اوج و فرود مصرف برق و مثال‌های مقایسه‌ای بین سیستم‌های ذخیره‌سازی کامل و جزئی، زمینه‌ای فراهم می‌کند تا تفاوت رویکرد اصلاح اوج و جابه‌جایی بار در طراحی سیستم روشن شود. 

در بخش‌های میانی و پایانی، کتاب انباره‌ یخ وارد جزئیات طراحی و تحلیل می‌شود. فصل‌هایی مانند فرایند طراحی سیستم سرمایی ذخیره‌ی یخ، مرحله‌ی دوم: نیازهای سرمایش در اوج مصرف، مرحله‌ی سوم: انتخاب مخزن و چیلر و کنترل تاکتیکی و استراتژیک نشان می‌دهد که متن فقط به معرفی مفاهیم بسنده نکرده و تا سطح محاسبه‌ی ظرفیت مخزن، نرخ انجماد و ذوب، اختلاف دمای انجماد، دمای نزدیکی مخزن و اختلاف دمای کوئل پیش رفته است. 

محمدرضا سلطاندوست در فصل‌های مربوط به محلول آب–ضدیخ، تأثیر اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول بر گرمای ویژه، ویسکوزیته، افت فشار و ظرفیت کوئل‌ها و چیلرها را با جداول و مثال‌های عددی بررسی کرده است؛ همچنین چیدمان‌های مختلف هیدرولیکی برای سیستم‌های کوچک و بزرگ، از سیستم جریان ثابت با یک پمپ تا آرایش اولیه–ثانویه با پمپ‌های مجزا برای چیلر، مخزن و کوئل‌ها، همراه با نمودارهای شماتیک توضیح داده شده است. در انتها، کتاب با بحث درباره‌ی پروفیل بار سرمایی سالانه، تحلیل اقتصادی ظرفیت ذخیره‌سازی و ترکیب کنترل تاکتیکی و استراتژیک، تصویری نسبتاً کامل از چرخه‌ی طراحی تا بهره‌برداری یک سیستم انباره‌ی یخ ارائه کرده است.

خلاصه کتاب انباره یخ

کتاب انباره‌ یخ بر این ایده استوار است که با ذخیره‌سازی سرما در قالب یخ می‌توان مصرف برق در ساعات اوج را کاهش داد و از مزایای چیلرهای تراکمی بهره برد. کتاب با معرفی ذخیره‌سازی انرژی گرمایی آغاز می‌شود و نشان می‌دهد چگونه آب یا محلول آب–ضدیخ می‌تواند سرما را ذخیره و در زمان دیگری برای تأمین بار سرمایی ساختمان آزاد کند. در ادامه، سیستم‌های ذخیره‌سازی یخ مبتنی‌بر گلیکول بررسی می‌شوند. چیلر در ساعات کم‌مصرف، محلول آب–گلیکول را سرد می‌کند و این سیال با یخ‌زدن آب داخل مخازن، سرما را ذخیره می‌کند. در زمان نیاز، یخ ذوب شده و سرما به سیستم بازمی‌گردد. این فرایند امکان انتقال کارکرد چیلر به ساعات شب را فراهم می‌کند.

بخش مهمی از کتاب به تحلیل بار سرمایی ساختمان، منحنی‌های مصرف برق و روش‌های ذخیره‌سازی کامل یا جزئی اختصاص دارد. دو راهبرد اصلاح اوج و جابه‌جایی بار معرفی می‌شوند و نحوه‌ی استفاده از یخ ذخیره‌شده و زمان کارکرد چیلر در هر روش توضیح داده می‌شود. در ادامه، موضوعاتی مانند انتخاب ظرفیت چیلر، عملکرد مخازن، نرخ انجماد و ذوب، تأثیر دما و دبی سیال و نقش دمای نزدیکی بررسی می‌شود؛ همچنین تأثیر محلول‌های گلیکول بر خواص سیال، ظرفیت کوئل‌ها، افت فشار و عملکرد چیلر توضیح داده شده است.

در بخش طراحی، تعیین وظیفه‌ی انباره، برآورد ظرفیت ذخیره‌سازی و انتخاب چیلر و مخزن بررسی، سپس عملکرد چیلر در حالت یخ‌سازی و سرمایش معمول، تفاوت کمپرسورهای جابه‌جایی مثبت و گریز از مرکز و آرایش‌های مختلف سیستم شرح داده می‌شود. در پایان، کتاب انباره یخ به چیدمان‌های هیدرولیکی، نقش پمپ‌ها، لوله کنارگذر اولیه–ثانویه و روش‌های کنترل سیستم برای بهره‌برداری بهینه از انباره‌ی یخ می‌پردازد.

چرا باید کتاب انباره یخ را بخوانیم؟

کتاب انباره‌ یخ برای کسانی که با طراحی و بهره‌برداری سیستم‌های سرمایش سروکار دارند، مسیری منظم از ایده تا اجرای سیستم‌های ذخیره‌سازی سرما ارائه می‌کند. کتاب نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با استفاده از انباره‌های یخ، مصرف برق و دیماند را در ساعات اوج کاهش داد و در برخی پروژه‌ها ظرفیت چیلر و هزینه تجهیزات را نیز کمتر کرد. از ویژگی‌های مهم کتاب، پیوند مفاهیم تئوریک با مسائل عملی است. 

خواننده علاوه بر آشنایی با ایده‌ی ذخیره‌سازی سرما، با موضوعاتی مانند انتخاب و غلظت ضدیخ، تأثیر آن بر عملکرد سیستم، نرخ انجماد و ذوب، دمای نزدیکی مخزن، اختلاف دمای کوئل و چیدمان‌های هیدرولیکی نیز آشنا می‌شود. این کتاب همچنین به موضوع کنترل سیستم در سطوح مختلف می‌پردازد، از حالت‌های مختلف کارکرد چیلر و انباره یخ تا برنامه‌ریزی براساس دوره‌های اوج و غیراوج مصرف برق. در مجموع، این اثر فاصله‌ی میان آشنایی اولیه با ذخیره‌سازی سرما و طراحی و بهره‌برداری از یک سیستم واقعی انباره‌ی یخ را کاهش می‌دهد.

خواندن کتاب انباره یخ را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

خواندن کتاب ایناره یخ به مهندسان مکانیک و طراحان تأسیسات ساختمانی که در پروژه‌های بزرگ تهویه مطبوع و سرمایش فعالیت می‌کنند، پیشنهاد می‌شود. این اثر همچنین به مدیران انرژی، بهره‌برداران ساختمان‌های اداری، تجاری و صنعتی که با هزینه‌های بالای برق در دوره‌های اوج مصرف مواجه هستند و دانشجویان رشته‌های مرتبط با تهویه و تبرید که به‌دنبال آشنایی عمیق‌تر با سیستم‌های ذخیره‌سازی سرما هستند، توصیه می‌شود.