محاسبات تبرید – همه چیز در مورد سیکل تبرید و سردسازی و فرمول های آن
تبرید چیست؟ تبرید جذبی چگونه است؟ برای محاسبات سردسازی و تبرید از چه فرمول هایی استفاده میشود؟ انواع تبرید چیست؟ سیکل تبرید تراکمی با سیکل تبرید جذبی چه تفاوتی دارد؟ چه پارامترهایی برای محاسبه تبرید نیاز است بدانیم؟ اگر این ها سوالات شما هم هست، پس جایی نروید تا همه چیز در مورد سیکل تبرید بدانید. جزئیات عمل سردسازی اینجا گفته شده است. همچنین مثال برای تبرید آورده شده و فرمول های محاسبات تبرید نیز توضیح داده شده است.
سیکل تبرید چیست؟
تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر (سیال می‌تواند هوا یا آب و یا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد). در کلیه سیستم‌های تاسیسات تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر است. بنا بر تعریفی دیگر به شاخه‌ای از علم که در آن به کاهش و ثابت نگه داشتن دمای یک ماده یا فضا، در دمایی پایین‌تر از دمای محیط پرداخته میشود تبرید اطلاق میگردد.
قانون تبرید چیست؟
قانون تبرید (یا قانون جذب حرارتی)، قانونی فیزیکی است که نشان می‌دهد که حرارت به سمت بدنه‌ای با دمای پایین‌تر انتقال پیدا می‌کند. به عبارت دیگر، اگر دو جسم با دمای مختلف با یکدیگر در تماس باشند، حرارت از جسمی با دمای بالاتر به جسمی با دمای پایین‌تر منتقل میشود تا دمای دو جسم به یکدیگر نزدیک شود.
این قانون در تبرید و یخچال‌ها نیز به کار می‌رود. در اینجا، یک ماده خنک کننده (مثل فرآورده‌های گازی مانند فرآورده‌های فلوروکربن) در معرض یک منطقه با دمای بالا قرار می‌گیرد. در نتیجه، حرارت از منطقه با دمای بالا به ماده خنک کننده منتقل میشود و دمای آن کاهش می‌یابد. سپس ماده خنک کننده به منطقه با دمای پایین‌تر منتقل میشود و حرارت به منطقه با دمای پایین‌تر منتقل میشود. در نهایت، دمای منطقه با دمای پایین‌تر کاهش می‌یابد و فرآیند تبرید انجام میشود. بنابراین، قانون تبرید یکی از اصول مهم فیزیک است که در تبرید و خنک کردن استفاده میشود.
واحد تبرید چیست؟
واحد تبرید در سیستم انگلیسی Btu/hr است و به هر Btu/hr ١٢٠٠٠ یک تن تبرید می‌گویند که عبارت است از سرمایی که یک تن یخ ( ٢٠٠٠پوند) در موقع ذوب در مدت ٢٤ ساعت ایجاد می‌نماید. در سیستم SI واحد تبرید kW است و هر تن تبرید برابر kW ٥٢/٣ میشود. مباحثی که مربوط به تبرید است، در نمونه سوالات آزمون نظام مهندسی مکانیک ساختمان دیده شده است.
سیکل تبرید تراکمی چیست؟
اصول کار سیستم‌های تراکمی و یا به عبارتی ماشین‌های مبرد تراکمی بدین صورت است که مقداری کار در کمپرسور به سیستم داده میشود، کمپرسور سیال مبرد را متراکم نموده و سیال که در اثر افزایش فشار به صورت گاز داغ است در کندانسور حرارت خود را به محیط پس می‌دهد و پس از عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور شده و در اثر مکش و ازدیاد حجم تبخیر شده، حرارت محیط اطراف را جذب می‌کند و در نتیجه هوای اطراف اواپراتور سرد میشود.
سیکل تبرید تراکمی شامل چهار مرحله تبخیر، تراکم، تقطیر و انبساط است. به توجه به شکل زیر مراحل مختلف سیستم به شرح ذیل است:
- نقطه ١) ماده مبرد در فشار پایین و درجه حرارت پایین و به حالت بخار اشباع اواپراتور را ترك کرده، وارد کمپرسور میشود.
- نقطه ٢) ماده مبرد کمپرسور را در درجه حرارت بالا و فشار بالا به حالت سوپرهیت ترك کرده، وارد کندانسور گردیده و ابتدا سرد و سپس کندانس میشود.
- نقطه ٣) ماده مبرد کندانسور را در فشار بالا و درجه حرارت متوسط و به حالت مایع اشباع ترك کرده، وارد شیر انبساط گردیده و منبسط میشود.
- نقطه٤) ماده مبرد وارد اواپراتور شده و طی یک فرآیند فشار ثابت ضمن دریافت گرما به حالت بخار اشباع درآمده و از آن خارج میشود.
اجزا سیکل تبرید تراکمی چیست؟
سیستم‌های تبرید تراکمی که جهت ایجاد سرما بکار گرفته می‌شوند از چهار قسمت اصلی تشکیل شدهاند. این چهار قسمت عبارتند از:
- کمپرسور
- کندانسور
- شیر انبساط
- اواپراتور
کمپرسور از مهم ترین اجزای سیکل تبرید
کمپرسورها در واقع قلب یک سیستم تبرید هستند زیرا عمل آنها مکش گاز از اواپراتور و رانش به طرف کندانسور است. کمپرسورها در انواع زیر موجود می‌باشد:
- کمپرسورهای متقارن (پیستونی)
- کمپرسورهای دوار (با تیغه ثابت – با تیغه گردان پیچی یا حلزونی)
- کمپرسورهای گریز از مرکز (سانتریفیوژ)
کندانسور از دیگر اجزای مهم برای ایجاد سیکل سردسازی
کندانسورها یا دستگاهای تقطیر کننده ماده مبرد، بعد از کمپرسور قرار گرفته و گاز مبرد پس از ورود به این دستگاه تبادل حرارت کرده و تقطیر میگردد. کندانسورها به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند:
- خنک شونده با هوا
- خنک شونده با آب
- کندانسور تبخیری
نقش شیر انبساط در سیکل تبرید
شیر انبساط در خط مایع و بین کندانسور و ورودی اواپراتور نصب میگردد. شیر انبساط در نقطه مقابل کمپرسور در یک سیستم تبرید قرار دارد، در حالی که کمپرسور فشار مبرد را افزایش می‌دهد و آن را در سیستم به حرکت درمی‌آورد، شیر انبساط فشار بالای سمت کندانسور را کاهش می‌دهد و مبرد را برای ورود به اواپراتور آماده می‌نماید. وظیفه شیر انبساط در سیکل تبرید تراکمی، کاهش فشار و کنترل دبی ماده مبرد است.
نقش اواپراتور در سیکل تبرید
اواپراتور یا تبخیرکننده، مبدل حرارتی است که با جذب گرما از محیط مورد نظر (فضای داخل ساختمان)، باعث تغییر حالت مبرد (در فشار پایین) از مایع به گاز میگردد.
نقش برج خنک کننده در سیکل تبرید
در برج خنک کننده آب خروجی از کندانسور خنک میشود و به سمت کندانسور باز میگردد. برج‌های خنک کن دارای انواع زیر است:
- مکش طبیعی
- جریان مخالف
- جریان متقاطع
- مکش اجباری
- جریان مخالف
- جریان متقاطع
پارامترهای مهم در انتخاب برج خنک کننده در سیکل تبرید
- دمای مرطوب محیط
- دبی آب برج
- اختلاف دمای آب ورودی و خروجی (Range)
- اختلاف دمای آب خروجی و دمای مرطوب محیط (Approach)
محاسبه دبی برج خنک کننده در سیکل تبرید
دبی برج خنک کننده نیز مانند سایر مبدل‌های حرارتی قابل محاسبه است. با این تفاوت که آب برج خنک کننده علاوه بر خنک کاری گرمای کندانسور، گرمای کمپرسور را نیز دفع می‌کند. بنابراین:
با فرض 3000BTU/hr گرمای تولید شده توسط کمپرسور چیلر تراکمی به ازای هر تن تبرید و نیز اختلاف دمای ورودی و خروجی معادل 10ºF ، برای هر تن تبرید داریم:
آب جبرانی در محاسبه دبی در سیکل تبرید
به غیر از آبی که برج خنک کننده تبخیر میشود، مقداری آب با جریان هوا از برج خارج شده یا به بیرون پرتاب می‌شوند .(Drift) همچنین به منظور جهت کنترل میزان املاح و سختی‌ها به صورت پیوسته یا دورهای درصدی از آب از برج تخلیه میشود .(Bleed off) محاسبه آب جبرانی از مجموع پارامترهای تبخیر آب در برج خنک کننده، میزان پرتاب آب در برج خنک کننده، زیر آب یا آب تخلیه در برج خنک کننده بدست می‌آید.
نقش مبرد در سیکل تبرید
مبرد مادهای است که با جذب حرارت از یک ماده دیگر به عنوان یک سرد کننده عمل می‌کند. در یک سیستم تبرید مکانیکی استاندارد، عمل جذب حرارت با تبخیر مایع در اواپراتور و پس دادن آن در کندانسور صورت می‌گیرد که این فرآیند باعث تغییر حالت ماده مبرد از بخار به مایع میگردد.
خواص مبردها:
- خواص ترمودینامیکی: حرارت نهان تبخیر بالا – دمای جوش پایین
- خواص فیزیکی: ویسکوزیته پایین – ضریب انتقال حرارت بالا
- خواص شیمیایی: غیر سمی – غیر خورنده – تجزیه نشود – غیر قابل اشتعال
دوره های ویژه با قیمت استثنایی برای علاقه مندان، دانشجویان و مهندسین
دوره امادگی آزمون نظام مهندسی تاسیسات
پکیج جامع طراحی موتورخانه بخار
تشریح کامل فرآیندهای سیکل تبرید تراکمی
١- مرحله تراکم در سیکل تبرید تراکمی:
کمپرسور با تراکم گاز مبرد باعث افزایش فشار و همچنین افزایش دمای آن شده و این گاز از طریق لوله رانش وارد کندانسور میشود.
- در سیکل تبرید به خصوص در کاربردهای سردخانه‌ای قبل از کمپرسور آکومولاتور قرار می‌دهند تا با استفاده از این مخزن از ورود مایع به کمپرسور و آسیب‌های حاصل از آن جلوگیری شود. این وضعیت مخصوصا زمانی رخ می‌دهد که سردخانه با ظرفیت کامل کار نمی‌کند و تمامی مبرد داخل اواپراتور تبخیر نمی‌شود، و یا هنگامی که کمپرسور به طور مرتب خاموش و روشن میشود.
- به منظور جداسازی روغن مخلوط در مبرد و نیز ثابت نگه داشتن سطح روغن درون کمپرسور، در خط دهش، بعد از کمپرسور نزدیک به کندانسور جدا کننده روغن نصب میشود.
٢- تقطیر در فرایند تبرید تراکمی:
قدم بعدی در سیکل تبرید سردخانه مرحله کندانس یا تقطیر است. کندانسور ومعمولاً به همراه کمپرسور که به آن واحد تقطیر گفته میشود در محیط بیرون قرار گرفته و به کمک فن کندانسور با عبور هوای آزاد از روی گاز داغی که در مرحله قبلی سیکل ایجاد شده موجب خنک شدن تا دمای تقطیر آن شده و مبرد را وارد فاز مایع می‌کند.
- در برخی از سیکل‌های تراکمی تبرید سردخانه، مخزنی بعد از کندانسور قرار می‌گیرد که به آن رسیور یا مخزن ذخیره مبرد گفته میشود. هدف اصلی از این مخزن، ذخیره مبرد سیستم‌مثلاً( در هنگام تعمیر سیستم تبرید) و همچنین جای دادن مبرد اضافی در سیستم است که در اثر تغییر شرایط کارکرد سیکل ممکن است به وجود آید
(مثل باز و بسته شدن شیر انبساط در اثر تغییر بار در سردخانه). البته با نصب رسیور جرم مبرد مورد نیاز در سیکل تبرید افزایش می‌یابد و این باعث افزایش هزینه و همچنین پیچیدگی سیکل سردخانه میشود.
٣- مرحله انبساط در سیکل تبرید:
مرحله بعدی در سیکل تبرید سردخانه، انبساط است که پس از کندانسور و قبل از اواپراتور قرار دارد. در این مرحله با کاهش فشار مبرد دمای آن نیز کم میشود. میزان مبرد عبوری از شیر انبساط بر اساس اختلاف فشار دو سمت شیر انبساط تعیین میشود و در شیر انبساط حرارتی جریان مبرد بر اساس میزان سوپرهیت مبرد در خروجی اواپراتور تعیین میشود.
- قبل از شیر انبساط و روی خط مایع سیکل تبرید سردخانه، صافی خشک‌کن قرار دارد که با یک ماده جاذب رطوبت، رطوبت سیکل تبرید را به حداقل می‌رساند و با استفاده از فیلتر مانع از ورود مواد اضافی موجود در لوله‌ها به شیر انبساط و مسدود کردن آن میشود.
٤- مرحله تبخیر در سیکل تبرید:
مایع سرد و کم فشار خروجی از شیر انبساط وارد اواپراتور شده و با جذب گرما از محیط باعث سرمایش خواهد شد. گاز در لوله‌های اواپراتور در جریان است و اواپراتور که در محیط داخل قرار دارد به کمک فن با محیط داخل تبادل حرارت خواهد داشت.
- در طراحی سیکل‌های تبرید می‌توان، بخار اشباع داخل اواپراتور را با گرفتن مقداری گرما در انتهای اواپراتور یا توسط یک مبدل جداگانه وارد فاز سوپرهیت (مافوق گرم) کرد تا علاوه بر جلوگیری از ورود مایع به داخل کمپرسور، اثر تبرید و راندمان سیکل تبرید را افزایش دهد. لازم به ذکر است این عمل کار کمپرسور را هم افزایش خواهد داد.
سیکل تبرید جذبی چیست؟
سیکل تبرید جذبی مشابه سیکل تبرید تراکمی است با این تفاوت که در این سیستم از کمپرسور مکانیکی استفاده نمی‌شود و به جای آن از منابع مختلف انرژی گرمایی استفاده کرده و غلظت محلول جاذب مبرد را تغییر می‌دهد. با تغییر غلظت فشار نیز در اجزا مختلف چیلر تغییر می‌کند. این اختلاف فشار سبب گردش مبرد در سیستم میشود.
عملکرد چیلر جذبی
اصول کارکرد چیلرهای جذبی همچون سایر سیستم‌های سرمایشی فرآیند تبخیر است. لازمه فرآیند تبخیر دریافت گرماست و دریافت گرما می‌تواند موجب ایجاد سرما در محیط شود. با کاهش فشار می‌توان عمل تبخیر را در دماهای پایین نیز ایجاد کرد.
به عنوان مثال اگر فشار مطلق آب ٥,٠ اتمسفر باشد، دمای جوش ٨١ درجه سلسیوس و در٠١ /٠ اتمسفر، آب در ٤/٥ درجه سلسیوس می‌جوشد.
اجزا سیکل تبرید جذبی
چهار جز اصلی در یک چیلر جذبی عبارتند از:
- اواپراتور: وظیفه اواپراتور سرد کردن آبی است که باید برای مصارف سرمایشی ساختمانی یا صنعتی با پمپ ارسال شود.
- ابزوربر یا جاذب: ابزوربر وظیفه ابقا و نگهداری فشار اواپراتور در حالت خلا را دارد و این کار را از طریق جذب بخار مبرد تبخیر شده در اواپراتور انجام می‌دهد.
- ژنراتور: وظیفه ژنراتور، غلیظ کردن محلول لیتیوم بروماید به حالت غلظت اولیه آن است.
- کندانسور: بخار مبردی که از ژنراتور آزاد میشود، در کندانسور به مایع تبدیل میگردد.
طبقه‌بندي چیلرهای جذبی
در یک تقسیم‌بندی عمومی می‌توان چیلرهای جذبی را در دو دسته چیلرهای جذبی تک و دو اثره تقسیم کرد.
– گروه تک اثره اولین طبقه بندی چیلر جذبی
خود به سه دسته چیلرهای تک اثره با تغذیه بخار، تک اثره با تغذیه آب داغ (دمای بالای ١٠٠ درجه سلسیوس) و تک اثره با تغذیه آب گرم (دمای زیر١٠٠ درجه سلسیوس) تقسیم می‌شوند که نحوه کار آنها مشابه بوده و همگی دارای حداقل یک مولد حرارتی می‌باشند.
چیلر جذبی تک اثره که سادهترین نوع چیلر جذبی است که ضریب عملکرد یا همان COP آن حدود ٧٥ /٠ است که در مقایسه با چیلرهای تراکمی که ضریب عملکردی حداقل ٣ دارند، مقدار COP آن ناچیز است.
– گروه چیلر جذبی تک اثره
در اواپراتور چیلر جذبی تک اثره، آب مقطر به عنوان مبرد توسط پمپ مبرد و توسط افشانک‌های تزریق کننده، بر روی سطح لوله‌های مسی پره دار اواپراتور افشانده میشود و پس از تبادل حرارت با آب داخل لوله‌ها (Chilled water) گرمای مورد نیاز خود برای تبخیر را از آن گرفته و با توجه به فشار کم محفظه اواپراتور به بخار آب تبدیل میشود و همزمان با آن، دمای آب جاری در لوله‌های اواپراتور تا دماهای پایین‌حدوداً( ٧ درجه سلسیوس) کاهش می‌یابد و بخار حاصله به تدریج فشار محفظه اواپراتور را افزایش می‌دهد. به منظور کارکرد صحیح سیکل چیلر جذبی تک اثره و کاهش فشار، باید بخار موجود از اواپراتور خارج گردد.
برای کاهش فشار در قسمت ابزوربر، ماده لیتیوم بروماید غلیظ شده که خاصیت جذبکنندگی بخار آب را دارد، توسط افشانک های تزریق کننده دیگری بر روی لوله‌های مسی که حاوی آب برج خنک‌کننده است، افشانده میشود و بخار آب موجود در محفظه را جذب نموده و فشار محفظه در حد قابل قبول باقی می‌ماند. آب داخل لوله‌های ابزوربر (آب برج خنک‌کننده) توسط تبادل حرارت با بخار آب موجود در محفظه، میزان جذب محلول لیتیوم بروماید را افزایش می‌دهد. لیتیوم بروماید با جذب بخار آب موجود در محفظه به ماده لیتیوم بروماید رقیق تبدیل میشود و برای ورود به ژنراتور از پمپ ژنراتور و مبدل حرارتی عبور می‌کند.
در ژنراتور، لیتیوم بروماید رقیق در اثر تبادل حرارت با آب داغ یا بخار داغ یک منبع حرارتی، به جوش آمده و با جدا شدن بخار آب موجود در آن، دوباره به لیتیوم بروماید غلیظ شده، تبدیل میشود. بخار حاصله به محفظه کندانسور انتقال می‌یابد و پس از چگالش در کندانسور، در سینی کف کندانسور جمع شده و دوباره به عنوان مبرد وارد اواپراتور میشود. از سویی دیگر، لیتیوم بروماید غلیظ شده در ژنراتور پس از عبور از مبدل حرارتی وارد ابزوربر شده و چرخه چیلر جذبی تک اثره دوباره تکرار میشود.
– گروه دو اثره دومین طبقه بندی چیلر جذبی
به دو دسته دو اثره با تغذیه بخار و دو اثره با شعله مستقیم طبقه‌بندی می‌شوند. این چیلرها، جز نسل جدید چیلرهای جذبی بوده و دارای سیکل تبرید کامل‌تری نسبت به چیلرهای جذبی تک اثره است.
سیکل چیلر جذبی دو اثره شباهت زیادی به سیکل چیلر جذبی تک اثره دارد. با این تفاوت که محلول لیتیوم بروماید در دو مرحله در ژنراتور دما بالا و ژنراتور دما پایین غلیظ میشود که این روش باعث افزایش راندمان سیکل شده و COP از حدود ٧٥ /٠ به حدود ٢ /١ می‌رسد.
چیلر جذبی دو اثره
در اواپراتور آب مقطر به عنوان مبرد توسط پمپ مبرد و توسط انژکتورهای تزریق کننده بر روی لوله‌های مسی فین‌دار اواپراتور ریخته میشود. با توجه به پایین بودن فشار در محفظه اواپراتور، آب مقطر افشانده شده با گرفتن حرارت از آبی که قرار است سرد شود به بخار آب تبدیل میشود و همزمان با آن، دمای آب جاری در لوله‌های اواپراتور تا دماهای پایین‌حدوداً( ٧ درجه سلسیوس) کاهش می‌یابد. با انباشته شدن بخار آب در محفظه اواپراتور، فشار محفظه افزایش می‌یابد و برای کارکرد صحیح و ادامه‌دار سیکل، باید بخار آب از محفظه خارج گردد.
بدین منظور در قسمت ابزوربر، لیتیوم بروماید غلیظ که جاذب شدید بخار آب است، توسط انژکتورهای تزریق کننده دیگری بر روی لوله‌های مسی فین‌دار که حاوی آب برج خنک‌کننده است، ریخته میشود و بخار آب موجود در محفظه را جذب نموده و فشار محفظه در حد مورد نظر باقی می‌ماند. آب داخل لوله‌های ابزوربر توسط تبادل حرارت با بخار آب موجود در محفظه، میزان جذب محلول لیتیوم بروماید را افزایش می‌دهد. لیتیوم بروماید غلیظ پس از جذب بخار آب در ابزوربر به محلول لیتیوم بروماید رقیق تبدیل شده و پس از عبور از پمپ محلول١ و مبدل حرارتی دما پایین به دو بخش تقسیم میشود.
بخشی از آن به ژنراتور دما پایین و بخشی دیگر به ژنراتور دما بالا می‌رود و در ژنراتور دما بالا از طریق تبادل حرارت با لوله‌های حاوی آب گرم یا بخار داغ به جوش می‌آید و بخشی از آب خود را به صورت بخار از دست داده ومجدداً به لیتیوم بروماید غلیظ تبدیل میشود. بخار حاصله به لوله‌های ژنراتور دما پایین منتقل میشود و پس از تبادل حرارت با محلول لیتیوم بروماید رقیق و به جوش آوردن آن، باعث افزایش غلظت محلول شده و به تدریج گرمای خود را از دست داده و وارد محفظه چگالنده میشود.
بخار حاصله پس از چگالش در کندانسور به همراه آب حاصل از چگالش بخار ژنراتور دما پایین، در سینی کندانسور جمع شده ومجدداً به عنوان مبرد (آب مقطر) وارد مدار اواپراتور میشود. از طرفی دیگر لیتیوم بروماید غلیظ در ژنراتور دما بالا، پس از عبور از مبدل حرارتی دما بالا٢ با محلول لیتیوم بروماید غلیظ شده در ژنراتور دما پایین، مخلوط شده و پس از عبور از مبدل حرارتی دما پایین، وارد محفظه ابزوربر میشود تا سیکل چیلر جذبی دو اثرهمجدداً تکرار گردد.
تبرید جذبی چه تفاوتی با تبرید تراکمی دارد؟
به طور کلی تبرید جذبی و تبرید تراکمی دو روش مختلف در محاسبات سیستم‌های تهویه مطبوع هستند که برای خنک کردن هوا استفاده می‌شوند.
در سکیل تبرید جذبی، هوا از طریق یک ماده جاذب خاص (مثلا آب) عبور می‌کند که به طور خودکار رطوبت هوا را جذب می‌کند و هوا خنک میشود. سپس هوای خنک شده به داخل محیط تهویه مطبوع منتقل میشود و به عنوان هوای خنک در محیط منتشر میشود.
در تبرید تراکمی، هوا به صورت فشرده شده و توسط یک کمپرسور فشرده میشود. سپس هوای فشرده شده از طریق یک سری لوله‌ها عبور می‌کند و به طور همزمان با گذر از لوله‌ها، خنک میشود. سپس هوای خنک شده به داخل محیط تهویه مطبوع منتقل میشود و به عنوان هوای خنک در محیط منتشر میشود.
بنابراین، تفاوت اصلی بین تبرید جذبی و تبرید تراکمی در روش خنک کردن هوا است. در تبرید جذبی، رطوبت هوا جذب میشود و هوای خنک به داخل محیط تهویه مطبوع منتقل میشود، در حالی که در تبرید تراکمی، کار سردسازی توسط کمپرسور انجام میشود و هوا فشرده و سپس خنک میگردد و به محیط منتقل میشود. هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خود را دارند و بسته به شرایط محیطی و نیازهای سیستم تهویه مطبوع، یکی از آنها ممکن است مناسب‌تر باشد.
در کل، انواع تبرید مختلفی وجود دارند که هر یک از آنها مزایا و معایب خود را دارند و بسته به شرایط محیطی و نیازهای سیستم تهویه مطبوع، یکی از آنها ممکن است مناسب‌تر باشد.
ضریب عملکرد در محاسبات سیستم هایی که برپایه تبرید هستند
ضریب عملکرد (COP) بیانگر راندمان دستگاههای سرمایشی و گرمایشی سیکل تبرید است. ضریب عملکرد COP با تقسیم توان حرارتی (برودتی) گرفته شده از هوای فضای مورد نظر یا آب و هر سیال دیگری به کار مصرفی (توان الکتریکی ورودی) به دست می‌آید. بالاتر بودن این عدد نشان دهنده عملکرد و بازده بالاتر سیستم است. این کمیت بدون بعد بوده و به صورت زیر قابل تعریف است:
نسبت بازده انرژی در سیستم های تبریدی
نسبت بازده انرژی (EER) پارامتر قابل‌اندازهگیری دیگری است که نشان دهنده راندمان دستگاههای تهویه مطبوع است و تعریف مشابه تعریف COP دارد با این تفاوت که در آن واحد W، به جای BTU/hr، وات (Watt) است. به عبارت دیگر واحد اندازهگیری EER، عبارت است از .BTU/Watt.hr
( 3-5)
حداکثر مقدار نظری ضریب عملکرد و نسبت بازده انرژی در سیکل تبرید
حداکثر مقدار نظری ضریب عملکرد و نسبت بازده انرژی با قانون دوم ترمودینامیک محدود می‌شوند. چرخه سرمایشی که بالاترین بازدهی را دارد چرخه کارنو است و در آن حداکثر COP و EER برای آن به صورت زیر تعریف میشود:
در روابط فوق TC و TH دمای درون و دمای بیرون است و هر دو دما باید برحسب کلوین و رانکین باشند.
نسبت بازده انرژی فصلی برای یک واحد خنک کننده تبرید
نسبت بازده انرژی فصلی (SEER) برای یک واحد خنک‌کننده خاص به صورت نسبت ظرفیت سرمایشی تولیدی بر حسب BTU در یک بازه زمانی، تقسیم بر مجموع انرژی الکتریکی مصرفی بر حسب (W.hr) در همان بازه زمانی تعریف میشود. نسبت بازده انرژی فصلی مشابه بازدهی انرژی (EER) است ولی با این تفاوت که بازده انرژی فصلی برای یک بازه زمانی (یک فصل یا یک سال) با شرایط نمونه هوای بیرون و داخل محاسبه میشود.
مقادیر بار جزئی یکپارچه در سیکل تبرید
مقادیر بار جزیی پیوسته (IPLV) بیانگر بازده در حالت بار جزیی است که نسبت بازده انرژی را در بارهای جزیی مورد بررسی قرار می‌دهد و به صورت زیر تعریف میشود:
سخن آخر در مورد سیکل تبرید
تا اینجا متوجه شدید که تبرید چیست؟ تبرید جذبی چگونه است؟ برای محاسبات سردسازی و تبرید از چه فرمول هایی استفاده میشود؟ انواع تبرید چیست؟ علاوه بر این ها با تفاوت سیکل تبرید جذبی با تراکمی آشنا شدید و مثالی از تبرید را دیدید. اکنون اگر سوالی برایتان پیش امده میتوانید در زیر برایمان بنویسید.
مطالب مربوط به طراحی تاسیسات مکانیکی، فصل به فصل
فصل دوم: مباحث مربوط به انتقال حرارت
فصل سوم : انواع سیستم تهویه مطبوع
فصل چهارم: بررسی سیستم تهویه تبخیری
فصل پنجم : بررسی سیکل تبرید
فصل ششم: مفاهیم حرارت مرکزی
فصل هفتم :مباحث و محاسبات لوله کشی
فصل نهم : مباحث مربوط به فن و هوارسان
فصل دهم :مباحث مربوط به فشار
اصول طراحی و محاسبات بانک خازنی (بررسی و تحلیل جامع پیوست ۵ مبحث ۱۳)
