آیس بانک یا سامانه ذخیره انرژی سرمایی، به عنوان یکی از راهکارهای نوین در بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها و مراکز صنعتی مطرح است. این سیستم با تولید یخ در ساعات غیرپیک و استفاده از آن برای سرمایش در ساعات پیک مصرف برق، موجب کاهش مصرف انرژی، کاهش هزینه‌های عملیاتی و افزایش پایداری سیستم‌های سرمایشی می‌شود. در این مقاله، عملکرد آیس بانک، اجزای اصلی، مزایا، معایب و کاربردهای آن مورد بررسی قرار می‌گیرد.
مقدمه
با افزایش تقاضای انرژی به‌ویژه در تابستان و ساعات پیک مصرف، استفاده از سیستم‌های ذخیره انرژی، از جمله سیستم آیس بانک، به عنوان یک راه‌حل مؤثر جهت مدیریت بار و صرفه‌جویی انرژی مورد توجه قرار گرفته است. آیس بانک با جابه‌جایی مصرف انرژی به ساعات غیرپیک، می‌تواند در کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش کارایی سیستم‌های سرمایشی نقش مهمی ایفا کند.
تعریف سیستم آیس بانک
آیس بانک، یک سامانه ذخیره‌سازی انرژی سرمایی است که در آن چیلرها در طول شب (که تقاضای برق کمتر است) یخ تولید می‌کنند. این یخ در یک مخزن ذخیره می‌شود و طی روز، هنگامی که بار سرمایشی بالا و هزینه برق بیشتر است، انرژی سرمایی ذخیره‌شده برای خنک‌سازی هوا یا مایعات استفاده می‌شود.
اجزای اصلی سیستم آیس بانک
- چیلر: تولید برودت برای یخ‌سازی در شب.
- مخزن یخ (Ice Tank): محل ذخیره‌سازی یخ، معمولاً شامل کویل‌های مارپیچی یا ساختار شبکه‌ای است.
- پمپ‌ها و شیرهای کنترلی: برای جریان‌دهی سیال بین اجزا.
- سیستم کنترلی: تنظیم ساعت کارکرد، دما، و بهره‌برداری هوشمند
مزایا
- کاهش مصرف برق در ساعات پیک
- افزایش طول عمر چیلرها با کاهش استارت‌های مکرر
- بهبود ضریب عملکرد سیستم سرمایش
- امکان استفاده در ساختمان‌های با محدودیت برق در روز
- کاهش هزینه‌های عملیاتی بلندمدت
معایب
- نیاز به فضای زیاد برای مخزن یخ
- افزایش هزینه اولیه سرمایه‌گذاری
- نیاز به طراحی دقیق برای جلوگیری از اتلاف انرژی
کاربردها
- مراکز خرید و برج‌های اداری
- فرودگاه‌ها و بیمارستان‌ها
- کارخانه‌های با بار سرمایشی سنگین
- دیتا سنترها و مراکز تحقیقاتی
مقایسه با سایر روش‌های ذخیره انرژی سرمایی
| هزینه اولیه | پیچیدگی طراحی | بازده کلی | ماده ذخیره | نوع سیستم |
| نسبتا زیاد | متوسط | بالا | یخ | آیس بانک |
| کم | پایین | متوسط | آب | مخزن آب سرد |
| بسیار زیاد | زیاد | بسیار زیاد | موم/ نمک | (مواد تغییر فاز)PCM |
نتیجه‌گیری
آیس بانک یک فناوری اثبات‌شده برای مدیریت هوشمند انرژی در سیستم‌های سرمایشی است که با کاهش تقاضای پیک و استفاده بهینه از تجهیزات، در بلندمدت مقرون‌به‌صرفه خواهد بود. با توجه به افزایش بهای انرژی و فشار روی شبکه برق، به‌ویژه در مناطق گرمسیری، استفاده از این فناوری می‌تواند بخشی از راه‌حل پایداری انرژی در ساختمان‌ها باشد.
منابع:
- ASHRAE Handbook – HVAC Systems and Equipment, Chapter on Thermal Storage Systems, 2020.
- Farid, M. M., Khudhair, A. M., Razack, S. A. K., & Al-Hallaj, S. (2004). A review on phase change energy storage: materials and applications. Energy Conversion and Management, 45(9-10), 1597–1615.
- Taylor, S. T. (2002). Ice Storage Design and Operation. ASHRAE Journal
دیدگاه خود را بنویسید