آشنایی با سیستم فری کولینگ | بررسی کاربرد ها و مزایای سیستم فری کولینگ

سیستم فری کولینگ چیست ؟

سیستم فری کولینگ به فرآیندی گفته می شود که در آن با خارج کردن چیلر از مدار می توان با دمای پایین هوای محیط که معمولا در پاییز ، زمستان در دسترس است ، آب چیلد مورد نیاز برای سرمایش را فراهم کرد.

فری کولینگ (Free Cooling) یک روش اقتصادی است که در آن با استفاده از هوای سرد محیط (هوای با دمای کم) می توان به کاهش دمای آب چیلد کمک کرد و از این آب برای مصارف سرمایشی تهویه یا سرمایش صنعتی بهره برد.

این آب سرد یا می تواند بلافاصله در مدار مورد استفاده قرار بگیرد و یا اینکه داخل مخزنی ذخیره شود. حال اینکه این تجهیزات یا می تواند از ابتدا بر روی چیلر به صورت یکپارچه نصب شده باشد و یا اینکه آن را به عنوان تجهیزاتی مجزا می توان به مدار چیلر در راستای بهینه سازی مصرف انرژی اضافه نمود.

عملکرد سیستم Free Cooling

وقتی که دمای هوای محیط تا حد مورد انتظاری کاهش می یابد ، یک شیر سه راهه تمام یا قسمتی از آب چیلد (آب سرد) مدار چیلر را از مدار خارج کرده و به سمت تجهیزات سیستم فری کولینگ هدایت می کند که در آن شبیه یک مبدل حرارتی هوا خنک ، دمای پایین محیط بیرون با چرخش تعدادی فن از اطراف کویل های حاوی آب عبور داده شده و منجر به کاهش دمای آب چیلد می شود. سپس این آب وارد مدار چیلر شده و اگر دمای آن هنوز به اندازه کافی کاهش پیدا نکرده باشد ، یک یا تعدادی از کمپرسورهای چیلر فعال شده و دمای آب را به دمای مورد نظر می رساند.

کاربردهای سیستم فری کولینگ

• در قسمت های داخلی یک پاساژ بزرگ تجاری حتی در برخی روزهای زمستان هم به علت ازدحام جمعیت به تهویه هوا با دمای پایین نیاز است. در حالی که به طور همزمان محیط پیرامونی پاساژ (مغازه ها یا اماکن نزدیک به دیواره ها) به گرمایش نیاز دارد. در چنین شرایطی ضمن فعال بودن سیستم گرمایش پاساژ ، سیستم سرمایش نیز فعال شده و در صورت وجود تجهیزات فری کولینگ دیگر نیازی به کارکرد دائمی تجهیزات ایجاد آب سرد نیست و با کمک هوای سرد زمستان می توان دمای آب سردی که قرار است برای مثال در هواسازها یا فن کویل ها به گردش درآید را در سیستم فری کولینگ به دمای مورد نظر رساند.
• برخی از دستگاه های صنعتی تقریبا در تمام روزهای سال در حال کار هستند و اگر در مدار آنها برای سرمایش از چیلر استفاده شده باشد ، یکی از مناسب ترین گزینه ها برای نصب تجهیزات فری کولینگ هستند.
• از جمله کاربردهایی که بایستی در تمام طول سال و به طور مداوم از تجهیزات سرد کننده استفاده نمود ، دیتا سنترها  هستند که علی الخصوص برق زیادی نیز مصرف می کنند و از مناسب ترین مکان ها برای نصب تجهیزات فری کولینگ محسوب می شوند.
• هر نوع کاربرد سرمایش تهویه یا صنعتی که در آن به سرمایش در تمام روزها یا بخشی از روزهای سرد سال نیاز باشد.

مزایای سیستم فری کولینگ

• کاهش مصرف برق تا ۷۵ درصد در روزهای سرد سال به علت غیرفعال شدن کمپرسورها و فن های چیلر و همچنین کاهش حدودا ۲۰ تا ۵۰ درصدی هزینه مصرف انرژی سالیانه با توجه به منطقه ای که دستگاه در آنجا نصب می شود.
• کاهش استهلاک و افزایش عمر چیلر (به خاطر غیر فعال شدن کل یا بخشی از کمپرسورها و فن های چیلر)
• عدم نیاز به تکنولوژی پیشرفته و طراحی و ساخت پیچیده و هزینه بر

آیا استفاده از این سیستم در ایران به صرفه است ؟

در یک کشور اروپایی یک چیلر ۳۰۰ کیلو وات (تقریبا ۸۵ تن تبرید) حدودا بین ۳۵ تا ۴۹ هزار یورو در سال انرژی الکتریسیته مصرف می کند که معادل حدودا ۱ میلیارد تومان در سال است که خب به علت بالا بودن هزینه مصرف انرژی در اروپا ، تقریبا استفاده از هر سیستمی که بتواند منجر به کاهش مصرف انرژی گردد قابل توجیه بوده و شرکت ها همواره سعی بر آن دارند تا دستگاه های خود را بهینه سازی کنند.

اما در ایران به علت ارزان بودن هزینه انرژی معمولا چه از طرف مصرف کننده و چه از طرف تولید کننده ، اقبال بسیار کمتری برای استفاده از تکنولوژی های کاهنده مصرف وجود دارد که تنها در مواردی که با صرف هزینه کم بتوان به طور چشمگیری هزینه های انرژی را کاهش داد ، مورد استقبال قرار می گیرد که سیستم فری کولینگ می تواند برای برخی از کاربردهایی که به عنوان نمونه در بالا ذکر کردیم در ایران هم قابل توجیه باشد.

کافی است که برای پروژه ای خاص مقدار هزینه های مصرف برق سالانه محاسبه و قیمت تجهیزات فری کولینگ نیز استخراج شود و با محاسبه و پیش بینی مقدار انرژی صرفه جویی شده و محاسبه مدت زمان بازگشت هزینه اولیه خرید تجهیزات ، آن را به کارفرما یا مصرف کننده ارائه داد تا در خصوص خرید یا عدم خرید سیستم فری کولینگ به همراه چیلر تصمیم بگیرد.