مقدمه مترجمین :
مرغداری صنعت مهمی است و مرغداریها با توجه به میزان مصارف زیادی که دارند می‌توانند نقش مهمی در مدیریت انرژی و مصرف بهینه داشته باشند . این صنعت مهم در تغذیه و خوراک ، دارای دو بخش عمده تجهیزات مصرف‌کننده برق می‌باشد :
1- روشنایی
2- فن‌ها
آشنایی با انتخاب درست این
تجهیزات و روشهای استفاده بهینه از آنها ، راهکاری مؤثر در بهینه‌سازی انرژی برق و
کاهش شدت انرژی است . این مقاله که توسط دانشگاه ایالتی آیووا در ایالات متحده
آمریکا منتشر شده ، با انگیزه اطلاع‌رسانی و افزایش دانش و آگاهی مرغداران و
تجهیزکنندگان صنایع مرغداری ، انتخاب و ترجمه شده است .
فن‌ها یکی از اجزای عمده لوازم تهویه هوا هستند . آنها با قدرت هوا را جابجا
می‌کنند تا برای طیور و کارگرانی که در فارم کار می‌کنند محیط سالمی را به وجود
بیاورند . سایر اجزای سیستم تهویه هوا مانند دریچه‌ها و کنترل کننده‌ها برای ایجاد
یک سیستم عملکردی صحیح که از نظر مصرف انرژی نیز کارآمد باشد ، ضروری هستند .
فن‌ها به دو روش مختلف بر مصرف انرژی تأثیر می‌گذارند. آنها نه تنها انرژی مصرف می‌کنند تا کار نمایند بلکه مدیریت فن‌ها بر راندمان انرژی گرمایشی به‌کار گرفته شده در ساختمان نیز تأثیر می‌گذارد. مدیریت فن در زمستان بسیار دشوار است زیرا تهویه هوای بیش از حد ، انرژی گرمایی را در خروجی زیاد میکند.
تعیین کیفیت
برای درک اصول انتخاب فن ، برخی اصطلاحات اساسی را باید بدانیم . این اصطلاحات عبارتند از :
میزان تحویل هوا : میزان تحویل هوا ، مقداری از هوا می‌باشد که فن در شرایط مختلف جابجا خواهد کرد . این اصطلاح به صورت حجم هوای جابجا شده در واحد زمان بیان می‌شود . واحد استاندارد برای اندازه‌گیری میزان تحویل هوا ، فوت مکعّب در هر دقیقه می‌باشد . (cfm)
فشار استاتیکی : فشار استاتیکی ، اختلاف فشاری است که یک فن تهویه بین درون و بیرون سازه تهویه مکانیکی به وجود می‌آورد .
فشار استاتیکی می‌تواند با استفاده از یک مانومتر (فشارسنج) اندازه‌گیری شود . (شکل 1)
فن‌ها باید با استفاده از خارج کردن هوا در یک ساختمان ، خلأ به وجود بیاورند . به این شیوه ، محیط داخلی که فشار کمتری نسبت به محیط خارجی دارد ، هوا را از دریچه‌ها به داخل می‌کشد . این به نام سیستم فشار منفی نامیده می‌شود . (شکل 2)
] هر اینچ آب = 1.8689587 میلیمتر جیوه [ یک فن معلّق آزاد ، مانند یک فن به هم زننده ،بدون فشار استاتیکی کار خواهد کرد.
راندمان فن : راندمان فن ، مقدار هوای تحویلی است که یک فن به ازای مصرف هر واحد توان الکتریکی ، تأمین خواهد کرد و با واحد فوت مکعّب در هر دقیقه به ازای هر وات (cfm/W) بیان می‌شود . معمولاً فنهای کوچک نسبت به فنهای بزرگ از راندمان کمتری برخوردارند. گستره راندمان از حدود cfm/W 5 تا cfm/W 25 می‌باشد .
درجه‌بندی فن : فن‌ها باید توسط یک آزمایشگاه مستقل درجه‌بندی شوند تا میزان تحویل هوا و راندمان را به صورت تابعی از فشار استاتیکی نمایش دهند . این اطلاعات با استفاده از یک نمودار یا جدول نمایش داده خواهد شد . یک مثال در جدول 1 نشان داده شده است .
جدول 1 . مثال مربوط به داده‌های فن – یک فن 50 اینچ با دیافراگم (شاتر) ، گارد حائل (حفاظ) و مخروط (قیف) تخلیه . ( آزمایشگاه BESS )
|
فشار استاتیکی اینچ آب |
سرعت دور در دقیقه |
جریان هوا cfm |
راندمان cfm/W |
|
0.00 |
540 |
29,500 |
27.4 |
|
0.05 |
537 |
27,600 |
24.4 |
|
0.10 |
535 |
25,400 |
21.5 |
|
0.15 |
534 |
22,900 |
18.5 |
|
0.20 |
533 |
19,600 |
15.5 |
|
0.25 |
533 |
15,800 |
12.5 |
|
0.30 |
534 |
6,500 |
5.3 |
لوازم روی فن نظیر گارد حائل (حفاظ) ، دیافراگم (شاتر) و مخروط (قیف) تخلیه ، روی عملکرد فن تأثیر می‌گذارند و چنانچه بخواهید داده‌های تست ارائه شده توسط سازنده را درست‌آزمایی کنید ، باید این موارد را به خاطر داشته باشید . نتایج تست از طریق آزمایشگاه سیستمهای زیست‌محیطی و سازه ( آزمایشگاه BESS ) در دانشگاه ایلی نویز در دسترس می‌باشند . (www.bess.uiuc.edu)
یک اشتباه معمول این است که فن‌ها بر اساس قطرشان انتخاب شوند . قابل پذیرش نیست که دو فن یک اندازه ، یکسان هم عمل خواهند کرد . به دلیل تفاوت موتورها ، انحنای تیغه های فن و نیز سایر ویژگیها ، تأثیر بسیار زیادی بر عملکرد فن به وجود خواهد آمد . به طور مثال ، بوسیله آزمایش مشخص شده که برخی از فنهای 50 اینچی ، محدوده هوای تحویلی ( در 0.10 اینچ آب ) از cfm 18,000 تا cfm 28,600 و محدوده راندمانی از cfm/W 14.3 تا cfm/W 24.5 دارند .
معیارهای انتخاب : سیستمهای تهویه مکانیکی معمولاً ترکیبی از فنهای چندگانه هستند که وقتی دما بالا می‌رود به طور مرحله‌ای به مدار می‌آیند . در برخی سیستمها این کار با فنهای کوچک آغاز می‌شود و فنهای بزرگ برای افزایش میزان تحویل هوا به آنها اضافه می‌شوند . فن‌ها باید بر اساس میزان تحویل هوا و درجه‌بندی راندمان در فشار 0.10 اینچ آب انتخاب شوند .
قسمتهای سایه‌دار جدول شماره 1 داده‌هایی را نشان می‌دهد که باید برای مقایسه میان فن‌ها و انتخاب آنها مورد استفاده قرار گیرند . جدول 2 نتایج آزمون راندمان متوسط و راندمان 4/1 بالا را برای مقادیر نامی فن و بر حسب اندازه آن نشان می دهد. فن‌هایی را انتخاب کنید که راندمان نامی 4/1 بالاتر دارند .
جدول شماره 2. نتایج تست در مورد راندمان فن که بر اساس اندازه آن و در فشار استاتیکی 0.10 اینچ آب انجام پذیرفته است . ( آزمایشگاه BESS )
|
قطر فن |
راندمان نامی |
|
|
اینچ |
نامی متوسط Cfm/W |
نامی 4/1 بالا Cfm/W |
|
16< |
7.9 |
8.7 |
|
16 تا 20 |
10.3 |
11.2 |
|
22 تا 35 |
13.0 |
14.6 |
|
36 تا 46 |
15.9 |
17.2 |
|
48 تا 56 |
18.9 |
20.4 |
|
56> |
20.1 |
21.5 |
عوامل مؤثر بر عملکرد فن : وضعیتی که فن در آن نصب می‌شود و روشی که بر اساس آن نگهداری می‌شود ، خیلی بر عملکرد آن تأثیرگذار است . گاردهای حایل (حفاظها) معمولاً عملکرد فن را حدود 5% کاهش می‌دهند و باید همیشه در محل منصوبه باقی بمانند زیرا از کارگرها در مقابل برخورد با فن و از فن در مقابل برخورد اشیا محافظت می‌کنند . شاترها (دیافراگم ها) عملکرد فن را از 10 تا 25 درصد کاهش می‌دهند اما در زمانهایی که فن کار نمی‌کند مورد نیاز هستند . شاتر و تیغه‌های کثیف می‌توانند میزان تحویل هوا را به اندازه 40 درصد کاهش دهند .
تمیز کردن و نگهداری منظم ، عملکرد شاترها را در حول و حوش راندمان کارخانه‌ای تجهیز نگاه می‌دارد . قیف (مخروط)های تخلیه‌ای که به خوبی نگهداری شده‌اند ، راندمان فن را تا 15 درصد و بیشتر از آن افزایش می‌دهند . اگر فن‌هایی که با تسمه کار می‌کنند مورد استفاده‌اند، باید کشش تسمه را به طور منظم بررسی نمایید . تسمه‌های شل موجب خواهند شد که فن با راندمان کمتری کار کند و مؤثّر نباشد که این شاید به 50% هم برسد . یک تسمه خیلی سفت هم موجب فرسایش بی‌مورد و زود هنگام بلبرینگهای فن خواهد شد . مقادیر نامی فن بر این اساس می‌باشد که آن فن در شرایط جدید قرار دارد و باید شامل همه لوازمی باشد که در کاربرد مورد نظر شما مورد استفاده قرار خواهند گرفت .
نگهداری نامناسب فن می‌تواند صرفه‌جویی‌های انرژی ناشی از انتخاب درست فن را خنثی نماید. گامهای ساده و عادی نگهداری عبارتند از:
· تمیز کردن و نگهداری منظم تیغه‌های فن و شاتر (دیافراگم) ها
· مراقبت از مخروط (قیف) های تخلیه
· چک کردن با شرکت برق در مورد تخفیف‌هایی که برای تعویض و یا ارتقای فن‌ها فراهم می‌نمایند .
خلاصه
فنهای با کیفیت خوب برای عملکرد صحیح تهویه مکانیکی هوای سالنهای مرغداری ضروری هستند . فنهای ناکارآمد به 2 روش ممکن است موجب افزایش هزینه‌های تولید گردند . بدیهی‌ترین هزینه همان انرژی تلف شده است که هنگام استفاده از یک فن ناکارآمد مصرف می‌شود . هزینه‌های دیگر ممکن است به خاطر کیفیت پایین هوا در ساختمان بواسطه تهویه کم یا اتلاف حرارت به خاطر تهویه بیش از اندازه باشد . فن‌هایی که ناکارآمد هستند یا به درستی مدیریت نمی‌شوند ممکن است منجر به کاهش کیفیت هوا شوند و بنابراین موجب تحمیل استرس (فشار) به حیوانات گردند . طیورِ تحت استرس (فشار) ، مستعد بیماریها هستند همانطور که رشد بهینه‌ای نخواهند داشت و ضریب تبدیل مواد غذایی پایینتری خواهند داشت . مدیریت فن‌ها و ورود مرحله‌ای آنها به مدار نیز یک بخش مهم از یک سیستم پربازده می‌باشد که با سایر جزوات راندمان انرژی سرو کار خواهد داشت . ] این مقاله به آن نپرداخته است [
تهیه شده توسط:
Jay Harmon ، استاد دانشگاه و مهندس کشاورزی و سیستمهای زیستی
Mark Hanna ، مهندس توسعه کشاورزی
Dana Petersen ، هماهنگ کننده برنامه
مؤسسه ابتکار صرفه‌جویی و بهره‌وری مزرعه انرژی
شاخه فرعی دانشگاه ایالتی آیووا
حمایت شده توسط مرکز انرژی آیووای ایالات متحده آمریکا
