محاسبه مصرف برق چیلر تراکمی آب خنک و هواخنک

مصرف برق چیلر تراکمی

میزان مصرف برق چیلر، یکی از معیارهای مهم در هزینه های جانبی و هنگام بهره برداری است. به بیان دیگر، مصرف برق دستگاه های چیلر به صورت مستقیم در هزینه های اقتصادی کاربران تاثیر دارد.

به همین منظور محاسبه برق چیلرها و همچنین عوامل تاثیرگذار بر آن امری مهم تلقی می شود. هزینه برق چیلر معادل مجموع انرژی مصرفی توسط تجهیزات مختلف نصب شده بر روی چیلر است.

این تجهیزات در چیلرهای تراکمی هوا خنک و آب خنک دارای اندکی تفاوت بوده که در ادامه مطلب به آن ها پرداخته می شود. در ساختار چیلرهای تراکمی (بر خلاف چیلرهای جذبی) از کمپرسور برای به حرکت درآوردن مبرد استفاده می شود.

از آنجا که در اغلب موارد از الکتروموتو به عنوان محرک کمپرسور استفاده می شود، لذا این تجهیز دارای بیشترین مصرف برق را در چیلرهای تراکمی خواهد داشت. جزء مشترک دیگر در بین چیلرهای تراکمی هواخنک و آب خنک، پمپ آب اواپراتور است. این پمپ وظیفه چرخش و انتقال آب بین اواپراتور چیلر و توزیع کننده های برودت را بر عهده دارد.

مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک

در چیلرهای تراکمی هوا خنک از کندانسور هوایی برای چگالش مبرد استفاده می شود. در این نوع کندانسور، مبرد وارد لوله های فین دار مبدل شده و به واسطه سطح تبادل حرارتی بالای موجود، فرایند خنک سازی مبرد صورت می گیرد.

برای افزایش تبادل حرارتی بین مبرد و هوای آزاد از فن هایی تحت عنوان فن کندانسور نیز استفاده می شود. این فن ها به واسطه افزایش سرعت هوای عبوری از روی فین های مبدل باعث افزایش انتقال حرارت می شود. بنابراین تجهیزات عمده مصرف کننده برق در چیلرهای هوا خنک در موارد زیر خلاصه می شود:

• الکتروموتور کمپرسور
• الکتروپمپ اواپراتور
• الکتروموتور فن های کندانسور هوایی

مصرف برق چیلر تراکمی آب خنک

از طرف مقابل در چیلرهای تراکمی آب خنک از کندانسور آبی برای خنک سازی مبرد استفاده می شود. در این نوع کندانسورها، مبرد وارد لوله (یا پوسته) شده و آب خنک کننده وارد پوسته (یا لوله) می شود.

از آن جا که بین آب خنک کننده و مبرد اختلاف دما وجود دارد، لذا انتقال حرارتی بین مبرد و آب خنک کننده رخ داده و موجب خنک سازی مبرد و گرم شدن آب خنک کننده می شود. از طرفی این آب گرم شده وارد تجهیزی به نام برج خنک کننده می شود تا در آنجا از دمای آن نیز کاسته شود، و این چرخه مجددا تکرار شود.

از آن جا که کندانسور این نوع چیلر نیازی به فن ندارد، لذا انرژی الکتریکی مربوط به فن کندانسور وجود نخواهد داشت؛ اما از طرف مقابل برای انتقال آب سرد کننده از کندانسور به برج خنک کن نیاز به پمپ آبی تحت عنوان پمپ برج خنک کننده وجود دارد.

برج خنک کننده نیز با توجه به نوع آن معمولا از یک فن جهت کاهش دمای آب برج (به واسطه تبخیر) استفاده می کند. بنابراین در این نوع چیلرها از یک پمپ آب تحت عنوان پمپ برج خنک کننده و از یک فن به عنوان فن برج خنک کننده استفاده می شود که هر کدام از آن ها مصرف کننده برق هستند. بنابراین تجهیزات عمده مصرف کننده برق در چیلرهای آب خنک در موارد زیر خلاصه می شود:

• الکتروموتور کمپرسور
• الکتروپمپ اواپراتور
• الکتروپمپ برج خنک کن
• الکتروموتور فن برج خنک کن

بنابراین از آنجا که چیلر تراکمی آب خنک دارای الکتروپمپ برج خنک کن و فن مربوطه است، لذا مصرف برق این نوع چیلر در تناژ معادل چیلر هوا خنک اندکی بیشتر است. اما به طور کلی استفاده از چیلرهای آب خنک در مناطقی که دسترسی به آب آسان بوده و ظرفیت برودتی بالایی نیاز است استفاده خواهد شد.

مصرف برق مینی چیلر

مینی چیلرها در واقع چیلرهای تراکمی هواخنکی هستند که دارای ظرفیت پایین تر و مصرف برق کمتری هستند. از این دستگاه ها در ساختمان های مسکونی و یا شرکت های صنعتی کوچک استفاده می شود.

از آن جا که کندانسور این دستگاه ها به صورت هوا خنک است، لذا محاسبه مصرف برق آن نیز مشابه چیلرهای هوا خنک می باشد؛ به این معنا که مصرف برق یک مینی چیلر معادل مصرف برق تجمیعی تجهیزات کمپرسور، پمپ اواپراتور (پمپ آب سرد)، و فن کندانسور است.

روش های محاسبه برق مصرفی چیلر

برای محاسبه توان مصرفی چیلر و هزینه برق آن عمدتا از دو روش استفاده می شود که عبارت است از روابط ریاضی و استفاده از نرم افزارهای تخصصی. بدیهی است که استفاده از روابط ریاضی راهی آسان تر، اما تقریبی بوده و می توان از آن برای محاسبات سرانگشتی استفاده کرد؛ اما استفاده از نرم افزار هزینه برق را به شیوه ای دقیق تر و جزئی تر مورد بررسی قرار می دهد:

• محاسبه برق مصرفی با کمک روابط ریاضی

برای محاسبه هزینه برق مصرفی چیلر لازم است تا انرژی مصرف شده توسط تمامی تجهیزات برقی چیلر و بر حسب کیلووات محاسبه شود. سپس هزینه هر کیلووات ساعت انرژی که توسط اداره برق تعیین می شود، در مقدار انرژی مصرف شده چیلر ضرب شده تا هزینه برق چیلر محاسبه گردد.

بنابراین با این توضیح مشخص است که برای محاسبه میانگین هزینه برق مصرفی چیلر هوا خنک و آب خنک می توان از روابط زیر استفاده کرد:

• میانگین هزینه برق چیلر هوا خنک در ماه

(توان مصرفی کمپرسور + توان پمپ اواپراتور + توان کندانسور) = توان مصرفی چیلر (هوا خنک)

توان مصرفی چیلر * ساعات کاری چیلر در روز * ظرفیت چیلر * 24 * هزینه هر کیلووات انرژی = هزینه مصرفی چیلر هوا خنک

• میانگین هزینه برق چیلر آب خنک در ماه

(توان مصرفی کمپرسور + توان پمپ اواپراتور + توان پمپ برج + توان فن برج) = توان مصرفی چیلر (آب خنک)

توان مصرفی چیلر * ساعات کاری چیلر در روز * ظرفیت چیلر * 24 * هزینه هر کیلووات انرژی = هزینه مصرفی چیلر آب خنک

به عنوان مثال توان مصرفی (ورودی) یک چیلر تراکمی با ظرفیت 20 تن تبرید (معادل 70 کیلو وات)، و با ضریب عملکرد (COP) 4.5 در حدود 15.5 کیلو وات خواهد بود (ضریب عملکرد دستگاه توسط شرکت سازنده در کاتالوگ آن ذکر می شود). در صورتی که از این چیلر به طور میانگین روزی 8 ساعت و با ظرفیت 30 درصد بهره برداری شود، هزینه برق مصرفی از رابطه زیر محاسبه می شود. در این رابطه هزینه هر کیلو وات ساعت انرژی توسط اداره برق تعیین شده و می تواند با توجه به نرخ تورم سالیانه و سایر عوامل اقتصادی تغییر کند.

15.5 * 8 * 0.3 * 24 * هزینه هر کیلووات انرژی = هزینه مصرفی چیلر

• مصرف برق چیلر با نرم افزار

یکی دیگر از راه های محاسبه هزینه برق مصرفی چیلر استفاده از نرم افزارهای مختص این موضوع است. هر کدام از شرکت های تولید کننده چیلر، معمولا نرم افزاری را جهت محاسبات چیلر از جمله برق مصرفی ان ارائه می کنند.

این نرم افزارها با دریافت اطلاعات کاملی از مصرف برق تجهیزات و راندمان دستگاه اقدام به تخمین هزینه برق مصرفی دستگاه کرده و می توان با کمک آن هزینه انرژی مصرفی را محاسبه کرد.

عوامل تاثیر گذار بر مصرف برق چیلر

با توجه به رابطه محاسبه برق مصرفی چیلر تراکمی، مشخص است که عواملی که بر ظرفیت دستگاه، مدت زمان کاری، و ضریب عملکرد آن تاثیر می گذارند، هزینه مصرف انرژی را تعیین می کنند. از این رو می توان موارد زیر را در هزینه مصرفی چیلرها موثر دانست:

• حجم سیستم (اتاق) مورد نظر
• ارتفاع از سطح دریا
• دمای محیط اطراف
• دمای تنظیمی چیلر جهت تامین برودت

از طرفی برای کاهش مصرف برق چیلرها می توان موارد زیر را لحاظ کرد:

• انتخاب چیلر با ظرفیت مناسب
• در نظر گرفتن منطقه جغرافیایی
• استفاده از چیلرهای با ضریب عملکرد بالاتر
• استفاده از سیستم های ذخیره انرژی همچون آیس بانک ( برای اطلاع از قیمت آیس بانک این مقاله را بخوانید )
• کاهش استفاده از دستگاه های گرمازا در سیستم (اتاق)
• عایق کاری مناسب جهت حفظ برودت
• استفاده از کمپرسورهای اینورتر دار

جمع بندی مصرف برق چیلر

چیلرهای تراکمی از جمله تجهیزات اساسی جهت تامین برودت بوده که کارکرد کمپرسور آن اغلب مبتنی بر الکتروموتور است. از طرفی چیلرهای هوا خنک و آب خنک دارای کندانسور متفاوتی بوده و هر یک توان مصرفی متفاوتی دارند.

برای محاسبه هزینه برق هر کدام از چیلرها لازم است تا مصرف انرژی توسط کمپرسور، پمپ اواپراتور، پمپ برج خنک کن (چیلر آب خنک)، فن برج خنک کن (چیلر آب خنک)، و فن کندانسور (در چیلر هوا خنک) محاسبه شده و متناسب با این توان و هزینه هر کیلو وات برق مصرفی، میزان هزینه برق چیلر محاسبه گردد.

برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش انواع چیلرها و مینی چیلرها می توانید توسط شماره تلفن 11-66903810-021 با کارشناسان شرکت فراسرد تماس حاصل فرمایید.

سوالات متداول