چیلرها آب سرد را تأمین می کنند تا این آب سرد شده جهت مصارف صنعتی( چیلر صنعتی) و یا ساختمانی (چیلر خانگی یا ساختمانی) با انتقال آن به تجهیزات مکمل مانند فن کویل و هواساز برای تهویه مطبوع داخل ساختمان استفاده شود. میزان خنک کنندگی آنها متفاوت است و مهم است که بدانید چیلر چه مقدار خنک کننده تولید یا قادر به تولید است.در انتهای صفحه ویدیو آموزش محاسبه ظرفیت چیلر قرارداده شده است.

از آن جا که یکی از مهم‌ترین عواملی که باعث می‌شود چیلر در بهینه ‌ترین حالت ممکن کار کند ، تعیین ظرفیت چیلر می باشد، در این مقاله به طور مفصل به نحوه محاسبات ظرفیت چیلر می پردازیم. به طور کلی چیلرها دارای ظرفیت اسمی و ظرفیت واقعی می باشند.

در ابتدا برای محاسبه ظرفیت چیلر، باید نکاتی را بدانیم که لازمه و پیش نیاز این محاسبه است. قبل از اینکه درباره محاسبه ظرفیت چیلر صحبت کنیم، خوب است که درباره ی ظرفیت اسمی چیلر و اهمیت های آن بگوییم. چیلر ها به طور کلی به دسته جذبی و تراکمی طبقه بندی می شوند. در هر دو نوع این چیلر ها یک عدد مشخص در نظر گرفته می شود، که این عدد را ظرفیت اسمی چیلر می نامند. ظرفیت اسمی چیلر بیانگر استاندارد هایی است که در سراسر جهان از آن استفاده می کنند. ظرفیت چیلر یا همان ظرفیت اسمی آن، یکی از قسمت های اصلی چیلر است که طبق استاندار های جهان تعریف شده است.

ظرفیت اسمی چیلر، عددی است که بر روی کمپرسور آن درج شده که بر اساس شرایط تعیین شده در استاندارد های جهانی مانند AHRI اندازه گیری شده است. در اکثر نقاط دنیا این شرایط عبارت است از: دمای محیط 35 درجه سانتی گراد ودمای آب ورود 12 درجه و آب خروج 7 درجه سانتی گراد از اواپراتور. از آن جا که چیلر ها معمولا در شرایطی متفاوتی از شرایط استاندارد به کار گرفته می شوند، ظرفیت اسمی چیلر از ظرفیت واقعی مورد نیاز کم تراست. ظرفیت واقعی معمولا با توجه به ضرایبی در کاتالوگ ها تعیین می شود.

ظرفیت چیلر بر اساس تن تبرید، Btu/hr. و یا کیلو وات تعیین می شود. لازم به ذکر است هر تن تبرید (TR) برابر با میزان نرخ انتقال حرارتی است که یک تن یخ با دمای صفر درجه سانتی گراد در مدت زمان 24 ساعت جذب می کند تا تمام آن به آب صفر درجه سانتی گراد تبدیل شود.

 

• هر تن تبرید برابر است با 3.5kW و 12000Btu/h
• هر کیلو وات برابر است با 3412Btu/h

سعی داریم که متغیرهای ظرفیت چیلر را به شما توضیح دهیم. فرمول یا عدد هایی که هنگام خرید چیلر چندین بار مورد ارزیابی و بررسی قرار می گیرد را به طور کلی ظرفیت اسمی می گویند. چیلری که مد نظر ماست و قصد خرید آن را داریم باید از ظرفیت بالایی برخوردار باشد که توانایی خنک کردن محیط را داشته باشد و از پس آن بر بیاید. در فروشگاه هایی که فعالیت آن ها در زمینه دستگاه های صنعتی است، از عنوان ظرفیت چیلر برای دستگاه استفاده می کنند، که برای فروشنده و خریدار یک چیز کاملا مشخص و عام است. برای محاسبه ظرفیت چیلر آنچنان نیازی به دقت در کاربرد و نوع چیلر نیست.

 

ظرفیت چیلر بر اساس 3 عامل انجام می شود:

 

•  دمای آب ورودی به چیلر
•  دمای آب خروجی از چیلر
•  دبی آب در چیلر

با استفاده از پارامترهای فوق و فرمول زیر می توان ظرفیت چیلر را بر اساس Btu/hr تعیین نمود.

 

Q=m×ρ×Cp×ΔT

 

Q: ظرفیت چیلر(Btu/hr)

Cp:  ظرفیت گرمایی ویژه آب (Btu/lb.F) (1)

ρ : چگالی (lb/gallon) (8.33)

m : دبی آب چیلر (gallon/min)

ΔT: اختلاف دمای آب در زمان ورود و خروج از چیلر(F)

برای محاسبات عملی به عنوان ضریب اطمینان (اُورسایز)، معمولا 20 درصد به مقدار فوق افزوده می شود و با توجه به کاتالوگ های شرکت کندانس، عدد به دست آمده به سمت بالا رند می شود.

در فرآیند های تهویه مطبوع برای محاسبه ظرفیت چیلر، درجه حرارت آب خروجی از چیلر 42 تا 46 درجه فارنهایت بوده و درجه حرارت آب ورودی به اواپراتور چیلر 52 تا 56 درجه فارنهایت است ، معمولا اختلاف دمای آب ورودی و خروجی به اواپراتور چیلر 10 درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود. در صورتی که اختلاف دما برابر با 10 درجه فارنهایت باشد به منظور محاسبه دبی آب برای ایجاد سرمایش می توان به ازای هر تن تبرید دبی آب را 2.4 گالن بر دقیقه  در نظر گرفت.

 

فرمول محاسبه ظرفیت چیلر:

یک فرمولی کلی برای محاسبه ظرفیت چیلر استفاده می شود، که آن را بررسی میکنیم:

 

در فرمول بالا، اولین متغیر از سمت چپ ظرفیت چیلر را نشان می دهد. در فرمول متغیر دوم از سمت چپ، ظرفیت گرمایی ویژه آب است. این ظرفیت گرمایی ویژه باید مطابق سیستم آمریکایی اعمال و حساب شود و واحد مخصوص به خود را دارد. پارامتر بعدی، چگالی آب را مشخص و نشان می دهد. در واحد آمریکایی این چگالی با رقم ثابت ۳۳ نشان داده شده و بر اساس واحد پوند بر گالن مورد محاسبه و ارزیابی قرار می گیرد.

سومین پارامتر از چپ در معادله بالا، بیانگر دبی حجم آب چیلر بوده و مطابق سیستم آمریکایی، بر حسب گالن بر ساعت محاسبه و تعریف می شود. به طور کلی این متغیر در بر گیرنده موقعیت های اجرایی متفاوت برای هر پروژه ایست.

آخرین متغیر به کار رفته در معادله و فرمول بالا، بیانگر اختلاف دمای آب (سیال) در زمان ورود و خروج از چرخه چیلر است.

 

با چند قدم بسیار آسان آموزش می دهیم و بعد با روش های تقریبی و دقیق برای تعیین ظرفیت چیلرهای تهویه مطبوع آشنا می شویم:

۱- تعیین ظرفیت برودتی چیلر برای کاربردهای صنعتی:

برای محاسبه ظرفیت چیلر (هر دو نوع چیلرها)، مهم نیست که برای چه کاری استفاده شوند. قبل از اینکه ظرفیت چیلر را تعیین کنیم باید، دمای آب ورودی به چیلر، دمای آب مورد نیاز و خروجی از چیلر، شدت جریان آب

را بررسی کنیم.

۲- تعیین ظرفیت چیلر بر اساس واحد متریک

۳- محاسبات دقیق برای محاسبه ظرفیت سرمایشی چیلر

۴- محاسبات سرانگشتی ظرفیت چیلر تراکمی و جذبی

 

معمولا برای تخمین چیلر مورد نیاز برای یک ساختمان خاص و در یک منطقه آب و هوایی خاص، نیازمند فرمول هایی هستیم که به کمک آن ها بتوانیم خیلی سریع این کار را انجام دهیم و از نظر قیمت و ویژگی های اولیه مورد نیاز برای انتخاب سیستم تهویه تصمیم بگیریم، که کدام یک را انتخاب کنیم.

 

جمع بندی

لازمه ی محاسبه ظرفیت چیلر تراکمی و یا جذبی برای یک پروژه صنعتی یا پروژه تهویه مطبوع یک ساختمان چه به صورت حدودی و احتمالی و چه به صورت دقیق ، فرمول ها، معادله ها و نرم افزارهایی وجود دارد که با استفاده از آن ها می توانیم آن را محاسبه، ارزیابی و بررسی دقیق کنیم.