افزایش راندمان چیلر با استفاده از نانوسیال، از جمله روش‌های جدید برای بهبود کارآیی سیستم‌های تهویه مطبوع در سال‌های اخیر محسوب می‌شود. شرکت تبرید امارات متحده عربی با همکاری شرکت ایرلندی HTMS با استفاده از نانوسیال جدید این شرکت با نام مکسول، زمینه‌ساز افزایش راندمان چیلر در سیستم‌های سرمایش ناحیه‌ای شده است.

این ترکیب خاص نانوسیال که اولین بار است در قالب یک پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرد، این قابلیت را دارد تا علاوه بر افزایش راندمان چیلر میزان مصرف انرژی را نیز در سیستم‌های تهویه مطبوع، به طرز چشمگیری کاهش دهد. شرکت تبرید نام مکسول برای نانوسیال تولیدی خود را با الهام از دانشمند قرن نوزدهمی،James Clerk Maxwell برگزیده است و مهندسان شرکت تبرید برای تولید این نانوسیال، از ذرات ریز اتمی اکسید آلومینیوم به صورت محلول سوسپانسیون استفاده کرده‌اند.

افزایش راندمان چیلر و نانوسیال مکسول

استفاده از نانوسیال مکسول در مرکز سرمایش ناحیه‌ای تبرید، باعث افزایش راندمان چیلر در این سیستم‌ها تا 13.9 درصد شده است.

بررسی‌های صورت گرفته نشان می‌دهند که استفاده از نانوسیال مکسول در مرکز سرمایش ناحیه‌ای تبرید در شهر خلیفه‌ی ابوظبی امارات در تابستان 2023، باعث افزایش راندمان چیلر در این سیستم‌ها تا 13.9 درصد شده است. البته شواهد گویای آن است که افزایش راندمان چیلر ممکن است تا 15 درصد نیز بالا برود.

با توجه به مقیاس قابل توجه فعالیت‌های شرکت تبرید به عنوان سومین شرکت ارائه دهنده‌ی خدمات سرمایش ناحیه‌ای درجهان، نوآوری جدید این شرکت، تأثیر قابل توجهی در کاهش گازهای گلخانه‌ای خواهد داشت، به طوری که انتشار این گازها بر اثر فعالیت سیستم‌های تهویه مطبوع را تا 200000 تن متریک کاهش خواهد داد.

این عدد بدین معناست که از محل این صرفه‌جویی در انرژی می‌توان، انرژی مورد نیاز حدود 20 هزار خانه را تأمین کرد و یا معادل کاهش 43500 خودرو از خیابان‌ها، روند انتشار گازهای گلخانه‌ای را پایین آورد.

مشخصات فنی پروژه‌ی مرکز سرمایش ناحیه‌ای شرکت تبرید

نانوسیال مکسول، از طریق بهبود خواص حرارتی حامل انرژی، باعث افزایش راندمان چیلر می‌شود.

پروژه‌ی شرکت تبرید، مربوط به یکی از پروژه‌های مسکونی این شرکت است. در سیستم سرمایش مرکزی این مجتمع مسکونی از دو دستگاه چیلر هواخنک 60 تن تبرید کریر استفاده شده است و سرمایش هر واحد نیز با فن‌کویل‌های 2 لوله تأمین می‌شود و با ترموستات هوشمند، سرمایش ساختمان کنترل می‌شود.

نانوسیال مکسول، از طریق بهبود خواص حرارتی حامل انرژی در چیلر، از جمله ضریب انتقال حرارت هدایت و همرفت، نسبت به سیالات پایه نظیر آب، باعث افزایش راندمان چیلر می‌شود. خاصیت غیر سمی، غیر خورنده و قابل بازیافت نانوسیال مکسول باعث شده است تا این حامل انرژی جدید، در همین مدت اندک نیز، طرفداران زیادی پیدا کند. انتظار می‌رود در آینده‌ی نزدیک با استفاده از نانوسیال مکسول، شاهد کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی سیستم‌های تهویه مطبوع باشیم.

نانوسیال و افزایش کارآیی چیلر

ریزاتم‌های موجود در نانوسیالات، ضریب انتقال حرارت در سیال را به نحو قابل توجهی افزایش می‌دهند.

نانوسیالات نسل تازه‌ای از سیال‌ها محسوب می‌شوند که به خاطر وجود ذرات نانو در اندازه‌های میکرومتری از ترکیبات مختلف، محلول‌های پایداری را برای استفاده‌های مختلف مسکونی یا تجاری در صنعت تأسیسات فراهم می‌کنند. ریزاتم‌های موجود در نانوسیالات، ضریب انتقال حرارت در سیال را به نحو قابل توجهی افزایش می‌دهند. به همین دلیل نیز، نانوسیالات برای استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع، بسیار مناسب‌اند.

سیستم سرمایش ناحیه‌ای چیست؟

یکی از مهم‌ترین مزایای سیستم سرمایش ناحیه‌ای، صرفه‌جویی در مصرف برق است.

سیستم سرمایش ناحیه‌ای با استفاده از سیستم لوله‌کشی مدار بسته، سیال خنک‌کننده را برای تهویه‌ی مطبوع ساختمان‌های مختلف با کاربری مسکونی، تجاری، صنعتی و اداری به گردش در می‌آورد. در واقع، سیستم سرمایش ناحیه‌ای به نوعی عملکردی مشابه با سیستم‌های تأمین گرمایش مرکزی دارد.

مزایای مختلفی برای استفاده از سیستم‌های سرمایش ناحیه‌ای ذکر می‌شود، یکی از مهم‌ترین این موارد، صرفه‌جویی در مصرف برق سیستم تهویه مطبوع در مقایسه با روش‌های متعارف، بین 25 تا 90 درصد است.

سیستم سرمایش ناحیه‌ای چگونه به افزایش راندمان چیلر کمک می‌کند؟

نانوسیال مکسول، همان محلولی است که با اضافه شدن به آب خنک در گردش در سیستم سرمایش ناحیه‌ای، باعث افزایش راندمان چیلر می‌شود.

سیستم سرمایش ناحیه‌ای آب سرد را به فضاهای ساختمانی با کاربری‌های مختلف منتقل می‌کند که نیازمند تهویه مطبوع هستند. در سیستم سرمایش ناحیه‌ای، قسمت سرمایش مرکزی، سیال خنک‌کننده را به سمت ساختمان‌های مورد نظر پمپاژ می‌کند. این سیال خنک‌کننده از طریق مبدل حرارتی به سیستم خنک‌کننده‌ی اختصاصی منتقل می‌شود که برای هر ساختمان به صورت مجزا در نظر گرفته شده است.

سیال خنک‌کننده، بعد از کاهش دمای فضای مورد نظر، با دمای بالاتری مجددا به قسمت سرمایش مرکزی سیستم باز می‌گردد تا دوباره خنک شود و به چرخه‌ی شرح داده شده، باز گردد. نانوسیال مکسول، همان محلولی است که با اضافه شدن به آب خنک در گردش در سیستم سرمایش ناحیه‌ای، راندمان سیستم تهویه مطبوع را افزایش می‌دهند.

ارزیابی و بررسی روش‌های نوین تأمین سرمایش و گرمایش با هدف بهینه‌سازی مصرف انرژی، همواره از ارزش‌های شرکت مبنا محسوب می‌شود و این شرکت تلاش می‌کند تا فناوری‌های نوین و ایده‌های جدید به کار بسته شده در حوزه‌ی تأسیسات را متناسب با شرایط اقلیمی کشور ایران برای دستیابی به بهره‌وری بیش‌تر و مصرف انرژی پایین‌تر به کار بگیرد.