محاسبه مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک

میزان مصرف برق چیلر، چه در نوع تراکمی هوا خنک و چه در نوع آب خنک، به عوامل مختلفی بستگی دارد. این عوامل شامل نوع چیلر (خانگی یا صنعتی)، نوع سیستم خنک کننده (هوا خنک یا آب خنک) و ظرفیت چیلر می باشند. در این مقاله از ساتراپ تهویه البرز با ما همراه باشید.

هزینه برق چیلر مجموع هزینه های برق مصرفی اجزای مختلف آن مانند کمپرسور، فن های کندانسور، برج خنک کننده، پمپ های آب اواپراتور و کندانسور آبی است. فرمول محاسبه مصرف برق چیلر برای هر نوع چیلر (خانگی یا صنعتی) و هر نوع سیستم خنک کننده (هوا خنک یا آب خنک) یکسان است.

در چیلرها و مینی چیلرهای تراکمی، بیشترین میزان مصرف برق مربوط به موتور الکتریکی متصل به کمپرسور است. این موتور وظیفه فشرده سازی گاز مبرد و به گردش درآوردن آن در سیکل تبرید را بر عهده دارد.

علاوه بر کمپرسور، موتور الکتریکی متصل به پمپ آب اواپراتور نیز از دیگر مصرف کنندگان برق در این دستگاه ها است. اواپراتور قسمتی از چیلر است که در آن، آب با عبور از لوله های حاوی گاز مبرد سرد شده و برای تهویه مطبوع ساختمان یا مصارف صنعتی به واحدهای مصرف کننده ارسال می گردد.

لازم به ذکر است که این دو بخش، یعنی کمپرسور و پمپ اواپراتور، در تمامی چیلرهای تراکمی وجود دارند و میزان مصرف برق آنها به عوامل مختلفی مانند ظرفیت دستگاه، نوع کمپرسور، نوع پمپ، دمای آب ورودی و خروجی اواپراتور و شرایط محیطی بستگی دارد.

در چیلرهای تراکمی هوا خنک، وظیفه خنک کردن کندانسور بر عهده فن یا فن هایی است که در قسمت بالایی چیلر قرار دارند. این فن ها با گردش هوا از میان لوله های کندانسور، گرمای گاز مبرد را گرفته و آن را به محیط منتقل می کنند. طبیعتا، مصرف برق موتور الکتریکی متصل به این فن ها نیز به مصرف برق کلی چیلر اضافه می شود. این میزان مصرف برق، به عواملی مانند تعداد فن ها، نوع و قدرت موتور الکتریکی، و دمای محیط بستگی دارد.

در حالت کلی، چیلرهای تراکمی هوا خنک به دلیل عدم نیاز به برج خنک کننده، فضای کمتری اشغال می کنند و نصب و راه اندازی آنها ساده تر است. اما در مقابل، مصرف برق آنها به دلیل وجود فن ها، بیشتر از چیلرهای تراکمی آب خنک است.

 

 

در چیلرهای تراکمی آب خنک، برخلاف نوع هوا خنک، از آب برای خنک کردن کندانسور استفاده می‌شود. این فرآیند در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله انجام می‌شود. در این نوع چیلر، به جز کمپرسور و پمپ آب سرد، دو مؤلفه دیگر نیز در مصرف برق نقش دارند:

• موتور الکتریکی متصل به پمپ آبگرم: این پمپ، آب گرم شده در کندانسور را به برج خنک کننده منتقل می‌کند تا در آنجا خنک شود.
• موتور الکتریکی متصل به فن برج خنک کننده: این فن، وظیفه خنک کردن آب گرم در برج خنک کننده را بر عهده دارد.

بنابراین، برای محاسبه دقیق مصرف برق چیلر تراکمی آب خنک، باید به مجموع مصرف برق کمپرسور، پمپ آب سرد، پمپ آبگرم و فن برج خنک کننده توجه کرد.

بنابرین مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک (چیلر هوایی) برابر است با :

برق مصرف شده توسط موتور الکتریکی کمپرسور + پمپ آب سرد + فن های کندانسور

و مصرف برق چیلر تراکمی آب خنک (چیلر آبی) برابر است با :

برق مصرف شده توسط موتور الکتریکی کمپرسور + پمپ آب سرد + پمپ آبگرم + فن برج خنک کننده

و مصرف برق مینی چیلر (چیلر خانگی یا صنعتی سایز کوچک) برابر است با :

چون اغلب مینی چیلرهای تراکمی از نوع هوا خنک هستند، فرمول محاسبه مصرف برق مینی چیلر عینا مشابه فرمول محاسبه مصرف برق چیلر هوا خنک است که شامل مجموع هزینه های کمپرسور ، پمپ آب سرد و فن کندانسور می شود.

محاسبه هزینه برق چیلر و مینی چیلر

پس از انتخاب مدل و ظرفیت مناسب دستگاه با توجه به نیازهای گرمایشی و سرمایشی ساختمان یا دستگاه صنعتی، می‌توان توان الکتریکی ورودی آن را از طریق کاتالوگ یا برچسب‌های روی دستگاه به دست آورد. این توان که معمولاً بر حسب کیلووات (کیلووات) و با نام‌های Power Input، Input Power یا Power Consumption شناخته می‌شود، نشان‌دهنده میزان برق مصرفی دستگاه است. در برخی موارد، اگر ولتاژ و آمپر ورودی دستگاه مشخص باشد، می‌توان با استفاده از فرمول P = VI (توان برابر است با ولتاژ ضربدر جریان) توان الکتریکی ورودی را محاسبه کرد.

در این مثال، به بررسی مصرف برق یک چیلر هوا خنک با ظرفیت خنک کنندگی 70 کیلووات (معادل 20 تن تبرید) می‌پردازیم. توان کل الکتریکی ورودی به این دستگاه، که به عنوان “مصرف برق” یا “Power Input” شناخته می‌شود، برابر با 15.5 کیلووات است.

با تقسیم ظرفیت خنک کنندگی (70 کیلووات) بر توان کل الکتریکی ورودی (15.5 کیلووات)، ضریب عملکرد یا COP دستگاه به دست می‌آید. در این مثال، COP برابر با 4.5 خواهد بود.

توان 15.5 کیلوواتی که به دستگاه وارد می‌شود، صرف تامین انرژی موتورهای الکتریکی متصل به کمپرسورها، فن‌های کندانسور و پمپ آب سرد اواپراتور می‌شود.

اگر قرار باشد که دستگاه در تابستان به طور میانگین روزانه 8 ساعت و با ظرفیت میانگین 33 درصدی کار کند، مقدار برق مصرفی آن در طول یک ماه برابر 15.5 × 33% × 8 × 30 = 1227 کیلووات خواهد بود.

 

 

استفاده از نرم افزارهای طراحی چیلر

علاوه بر روش‌های سنتی محاسبه مصرف برق چیلر، استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی نیز راهکاری دقیق و کارآمد ارائه می‌دهد. کمپانی‌های سازنده کمپرسور، نرم‌افزارهای اختصاصی خود را طراحی کرده‌اند که با استفاده از آن‌ها می‌توان به اطلاعات دقیقی از عملکرد چیلر دست یافت.

با وارد کردن اطلاعاتی نظیر دمای محیط، نوع گاز مبرد، مشخصات برق ورودی و سایر پارامترهای مرتبط در این نرم‌افزارها، می‌توان به خروجی‌های مفیدی مانند ظرفیت سرمایشی، توان ورودی به دستگاه و شاخص COP (ضریب عملکرد) دست یافت.

استفاده از این نرم‌افزارها مزایای متعددی به همراه دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دقت بالا در محاسبات: نرم‌افزارها با در نظر گرفتن جزئیات و پارامترهای مختلف، محاسبات دقیق‌تری از مصرف برق چیلر ارائه می‌دهند.
• صرفه‌جویی در زمان: استفاده از این ابزارها محاسبات را به صورت خودکار انجام می‌دهد و در زمان شما صرفه‌جویی می‌کند.
• پیش‌بینی عملکرد چیلر: با استفاده از این نرم‌افزارها می‌توان پیش‌بینی دقیقی از عملکرد چیلر در شرایط مختلف به دست آورد.
• انتخاب چیلر مناسب: با استفاده از اطلاعات ارائه شده توسط این نرم‌افزارها می‌توان چیلر متناسب با نیاز خود را انتخاب کرد.

در نهایت، استفاده از نرم‌افزارهای محاسبه مصرف برق چیلر، ابزاری قدرتمند و کارآمد برای مهندسان، طراحان و پیمانکاران سیستم‌های تهویه مطبوع محسوب می‌شود که به آن‌ها در انتخاب، و طراحی بهینه‌تر چیلرها کمک می‌کند.

نتیجه گیری

مصرف برق چیلر به عوامل مختلفی مانند نوع چیلر (هوا خنک یا آب خنک)، ظرفیت چیلر، شرایط محیطی و نحوه عملکرد آن بستگی دارد. برای محاسبه دقیق مصرف برق چیلر می‌توان از روش‌های مختلفی مانند محاسبه دستی، استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی و یا مراجعه به متخصصان این حوزه استفاده کرد. در انتخاب چیلر مناسب، علاوه بر توجه به ظرفیت سرمایشی و قیمت، باید به مصرف برق آن نیز توجه کرد. چیلرهای با راندمان بالا می‌توانند در مصرف برق صرفه‌جویی قابل‌توجهی کنند. استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی محاسبه مصرف برق چیلر، ابزاری قدرتمند و کارآمد برای مهندسان، طراحان و پیمانکاران سیستم‌های تهویه مطبوع محسوب می‌شود که به آن‌ها در انتخاب، طراحی و عملکرد بهینه‌تر چیلرها کمک می‌کند.