سیستم فری کولینگ یا سرمایش طبیعی چیست؟

سیستم فری کولینگ یا سرمایش طبیعی فرآیندی است که در آن با خارج کردن چیلر از مدار و با استفاده از دمای پایین هوای محیط (معمولا در اواخر پاییز ، زمستان و اوایل بهار) آب چیلد (سرمایشی) مورد نیاز برای سرمایش فراهم می شود.

باتوجه به این موضوع که در این سیستم از هوای سرد محیط (هوای با دمای کم) برای کاهش دمای آب چیلد استفاده می­ شود این روش اقتصادی است که از این آب می ­توان برای مصارف سرمایشی تهویه یا سرمایش صنعتی بهره برد.

آب سرد تولید شده با این روش می تواند بلافاصله در مدار مورد استفاده قرار بگیرد و در غیر این­صورت داخل مخزنی ذخیره شود. این تجهیزات را می ­توان از ابتدا به صورت یک پارچه بر روی چیلر نصب کرد و یا اینکه آن را به عنوان تجهیزاتی مجزا در راستای بهینه سازی مصرف انرژی به مدار چیلر اضافه نمود.

در این مقاله می خوانیم:

چگونگی عملکرد سیستم Free Cooling 

اجزای سیستم فری کولینگ

کاربردهای سیستم Free Cooling 

مزایای Free Cooling 

آیا استفاده از این سیستم در ایران به صرفه است؟

چگونگی عملکرد سیستم Free Cooling:

با کم شدن دمای هوای محیط تا حد مورد انتظاری که از قبل روی دستگاه تعریف شده، تمام یا قسمتی از آب چیلد (آب سرد) مدار چیلر توسط یک شیر سه راهه (Valve) از مدار خارج شده ( by_pass ) و به سمت تجهیزات سیستم فری کولینگ هدایت می ­شود که در آن، تعدادی فن با چرخش دمای پایین محیط بیرون را از اطراف کویل‌های حاوی آب عبور می­ دهند که این عمل دمای آب چیلد را کاهش می ­دهد.

در مرحله بعد این آب وارد مدار چیلر می­ شود و در صورتی که دمای آن هنوز به اندازه کافی کاهش پیدا نکرده باشد، برای رسیدن به دمای مورد نظر یک یا تعدادی از کمپرسورهای چیلر فعال شده و دمای آب را کاهش می ­دهند.

در صورتی که دمای هوای محیط پایین تر از دمای آب سرد مورد نیاز باشد، کل چیلر خاموش شده و آب مورد نیاز فقط توسط سیستم فری کولینگ سرد می شود.

همچنین وقتی که دمای هوای محیط بالا است ( فصول گرم )، شیر سه راهه ، آب را مستقیما به سمت اواپراتور چیلر ارسال کرده و سیستم فری کولینگ را از مدار خارج می­ کند.

اجزای سیستم فری کولینگ :

تنها تفاوت اجزای این سیستم با چیلرهای معمولی در این است که مبدل های حرارتی هوا خنک به همراه یک شیر سه طرفه و نیز قطعات کنترلی به آن اضافه شده است و در باقی اجزا کاملا مشابه هستند.

روش­های نصب تجهیزات سیستم فری کولینگ :

۱ . به صورت مجزا

همانطور که میدانید، در طی روزهای سرد سال، آب ابتدا وارد کویل سیستم فری کولینگ می ­شود و توسط هوای خنکی که به وسیله فن­ها ایجاد شده، سرد می­ شود.

در­صورتی­ که دمای این آب به اندازه‌ی مورد نیاز پایین باشد، چیلرها به طور کامل غیر فعال می شوند و در غیر این صورت، آب وارد اپراتور چیلر شده و متناسب با نیاز تنها بخشی از کمپرسورهای چیلر فعال شده تا دمای آب را به حد کافی کاهش دهند که این امر موجب کاهش مصرف انرژی می­ گردد.