ارزيابي فني و اقتصادي عملكرد سيستم ذخيره‌سازي سرما براي ساختمان اداري در اقليم‌هاي مختلف ايران

Technical and Economic Evaluation of Ice Thermal Energy Storage Performance in Different Climates for Official Buildings in Iran

در اين مقاله، عملكرد سيستم ذخيره‌ساز سرما با مخزن يخ براي يك ساختمان اداري بررسي شده است. استراتژي مورد بررسي براي اين سيستم، پر كردن مخزن ذخيرۀ يخ به‌مدت 8 يا 16 ساعت در زمان غيرپيك مصرف برق بوده و در نهايت تخليۀ مخزن ذخيرۀ يخ براي تأمين بار سرمايشي در ساعت كاري (يا پيك بار برودتي) در ساختمان است. ساختمان مورد بررسي ساختمان چهارطبقه همراه با زيرزمين و زيربنايي بالغ بر 3106 مترمربع است. در اين مطالعه، عملكرد سيستم ذخيره‌ساز سرما در 6 شهر مختلف كشور ايران بررسي شده است. اثر اين سيستم روي مصرف انرژي براي ذخيره و تخليۀ مخزن ذخيرۀ سرما بررسي شده است و در نهايت مقايسه‌اي روي مصرف برق چيلر در حالت بدون و با سيستم ذخيره‌سازي سرما شبيه‌سازي شده و اثر اين موضوع بر ضريب عملكرد سيستم مورد محاسبه و مقايسه قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه اين سيستم در شهر بندرعباس در زمان پيك شبكۀ سراسري برق كشور، عملكرد بهتري دارد. نتايج نشان داد كه در مناطق گرمسير، اين سيستم داراي تأثير بيشتري روي پيك سايي شبكه برق دارد. با به‌كارگيري تكنولوژي ذخيره‌سازي سرما بيش از 26% از مصرف برق در زمان اوج مصرف بار برودتي كاهش مي‌يابد. در انتهاي اين تحقيق، بررسي اقتصادي ذخيره‌ساز سرما انجام شده و مشخصات سيستم مناسب با توجه به تعرفه برق ايران تعيين شده است.

In this paper the performance of Ice Thermal Energy Storage (ITES) systems has been modeled for an official building. In the present study, the ice storage tank is considered to be charged for 8-16 hours out of peak- time, and the tank content is supposed to be consumed during peak consumption time. In this paper, the internal Ice-On-Coil technology has been investigated. A four-floor official building of about 3106 m2 area is considered. The effects of different climates in various cities of Iran on energy consumption for charging and discharging storage tanks are considered. A comprehensive comparison between power consumption chiller without ITES system and power consumption chiller with ITES system in various coefficient of performance (COP) of chiller has been studied. It has been found from the obtained results that Bandar Abbas, among the considered cities, has higher energy consumption during peak hours of National Power Grid (NPG), so ITES system has a greater impact on the NPG peak saving in tropical regions. At the same time, COP Chillers with and without ITES systems, by using ITES system, had a reduction of about 26 percent in electricity consumption per day.