فری کولینگ (Free Cooling) چیست؟

فری کولینگ (Free Cooling) فرایندی است که درصورت کاهش دمای هوای بیرون از ساختمان توسط چیلرهای هواخنک قابل انجام است. با این مکانیزم، امکان انجام سرمایش در سیستم های خنک کننده صنعتی یا تهویه مطبوع، بدون نیاز به عملکرد سیکل تبرید تراکمی چیلر و استفاده از کمپرسور فراهم می گردد.
درواقع درزمانهایی که هوای بیرون خنک باشد و یا در فصول سرد سال می توان با استفاده از کندانسور هوایی جداگانه ای که خارج از مدار تبرید چیلر تراکمی هواخنک بصورت اضافه یا یکپارچه تعبیه گردیده، با اتکاء به خنکی هوای محیط بیرون از ساختمان، نسبت به سرمایش آب در گردش سیستم، اقدام نمود. امروزه فری کولینگ (Free Cooling) یا همان سرمایش رایگان در سیستم های تهویه مطبوع خانگی و صنعتی به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و طبیعتاً در چنین حالتی نیاز به عملکرد مدار تبرید تراکمی برای ایجاد سرمایش نخواهد بود.

فری کولینگ (Free Cooling) چیست

کاربرد سیستم فری کولینگ

هنگامی که دمای هوای خارج از ساختمان کمتر از دمای هوای داخل ساختمان باشد، این سیستم با استفاده از هوای سرد بیرون برای خنک سازی آب (بدون استفاده از کمپرسور چیلر) جهت انجام سرمایش در بعضی مکان ها یا تجهیزات بهره می گیرد. در این حالت، این سیستم جایگزین عملکرد مدار تبرید چیلر در سیستم های تهویه مطبوع می گردد و طبیعتا می توان به همان نتیجه از نظر کاهش دما دست یافت.
در ماه های سرد سال از این تکنولوژی در تهویه مطبوع ( HVAC )، یا در سیستم های صنعتی ( برای خنک کردن دستگاه های دائم کار) استفاده می گردد.

به طور کلی سیستم های فری کولینگ در موارد زیر کاربرد دارند:

استفاده در ساختمانهایی که همزمان با گرمایش برخی از فضاهای آن نیاز به خنک سازی فضاهای دیگر نیز در آن وجود داشته باشد؛ مانند پاساژهای تجاری که به علت ازدحام جمعیت در فضای داخلی هوای آنجا گرم شده و حتی در فصول سرد، هوای خنک نیاز است.
استفاده در برخی از کارخانجات صنعتی که در تمام طول سال در حال کار هستند؛ مانند دستگاه های تزریق پلاستیک، صنایع دارویی و...
استفاده در فضاهایی مانند اتاق های سرور که نیاز دائم به سرمایش در تمام فصول وجود دارد.

نحوه عملکرد سیستم فری کولینگ

سیستم فری کولینگ معمولاً در چیلر های هوا خنک استفاده می شود و عملکرد آن به این صورت است که وقتی دمای هوای خارج از ساختمان از هوای داخل و از دمای تعریف شده در دستگاه کمتر باشد، شیر سه راهه (Triple Valve) تمام یا بخشی از آب چیلر را بای پس (Bypass) کرده و به کویل های فری کولر که روی کندانسور اصلی چیلر نصب گردیده اند وارد می‌کند، سپس آب بازگردانده شده از چیلر با هوای خارج از ساختمان تبادل حرارت می‌نماید. پس از آن آب سرد جهت خنک سازی (در پروسه صنعتی برای خنک کاری دستگاه ها و در فرآیند تهویه مطبوع برای خنک کردن آب مورد نیاز کویل سرمایشی هواساز یا فن کویل) مورد استفاده قرار می‌گیرد. لازم به ذکر است که وقتی هوای محیط سردتر از آب خنک مورد نیاز سیستم تبرید باشد، مدار دستگاه چیلر کلاً خاموش شده و تمام آب سرد از سیستم فری کولینگ تأمین می‌شود.

نحوه عملکرد سیستم فری کولینگ

نکات مهم:

در فصول گرم سال وقتی دمای هوای محیط بالا می‌رود، شیر سه راهه آب سیستم تبرید را مستقیماً به اواپراتور چیلر منتقل می‌کند و به سمت فری کولینگ نمی‌فرستد.
در چیلرهای آب خنک معمولاً از سیستم فری کولینگ استفاده نمی شود زیرا در چیلرهای آبی خود بخود امکان خنک سازی آب برج خنک کننده بوسیله هوای سرد بیرون و ورود آن به کویل های فن کویل ها یا هواسازها وجود دارد. بدیهی است، در صورتی که برج خنک کننده از نوع مدار باز باشد، به یک صافی (استرینر) جهت تصفیه فیزیکی آب خروجی از برج نیاز خواهد بود.

تأثیر فری کولینگ درمصرف برق چیلر

همانگونه که ذکر شد، سیستم فری کولینگ به تولید آب سرد بدون استفاده از سیکل تبرید تراکمی توسط کمپرسور چیلر می‌پردازد و می تواند در مناطقی با آب و هوای معتدل در روزهای سرد سال مثلاً اواخر پاییز، زمستان و اوایل بهار مورد استفاده قرار گیرد. در صورت وجود سیستم فری کولینگ با توجه به اینکه عملکرد چیلر یا به طور کامل حذف شده یا کاهش می‌یابد، فری کولینگ باعث کاهش بار کمپرسور و نتیجتاً کاهش مؤثر مصرف برق در سیستم تهویه مطبوع یا خنک کننده های صنعتی می‌گردد. زیرا کاهش استفاده از مدار تبرید چیلر تراکمی هوایی، صرفه جویی مهمی در مصرف انرژی و هزینه آنرا به همراه دارد.
در شرایط ایده آل میزان برق مصرفی چیلر در حالت فری کولینگ فقط محدود به عملکرد دمنده و فن ها بوده و بالطبع با حذف کمپرسور کاهش چشمگیری در مصرف برق (تا 75% با توجه به شرایط اقلیمی) به دنبال خواهد داشت. علاوه بر آن، استهلاک چیلر به دلیل کاهش فعالیت کمپرسورها کاهش یافته و طول عمر آن نیز افزایش می‌یابد.

چیلر تراکمی هوایی

دمـاتجهیــز؛ بهترین قیمت ها و برند های تجهیزات تأسیسات ساختمان

سخن پایانی

مجموعه تخصصی دماتجهیز (اولین و معتبرترین مرجع خرید تجهیزات تأسیسات ساختمان و کلیه دستگاه های تهویه مطبوع از سال 1383 و دارای 3 جواز کسب معتبر) انواع چیلرهای هوایی و صدها محصول دیگر را با تضمین اصل بودن کالا، خدمات پس از فروش و گارانتی معتبر ارائه می دهد. در صورت داشتن هرگونه سوال در مورد انتخاب و مقایسه برندهای محصولات و برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید در ساعات اداری با شماره تلفن 88822550-021 تماس گرفته و از کارشناسان شرکت مهندسی و تولیدی دماتجهیز مشاوره دریافت نمایید.

ئماتجهیز