نحوه محاسبه توان یا ظرفیت برج خنک کننده

محاسبه ظرفیت برج خنک کننده
ظرفیت سرمایشی یا توان برودتی برج خنک کننده به میزان انتقال انرژی گرمایی از سیال خنک شونده به هوا مرتبط است. هر چه این ظرفیت بالاتر باشد، توانایی برج در کاهش دمای آب بهتر خواهد بود. این ظرفیت توسط عواملی مانند دبی جرمی سیال در گردش، نوع سیال، دمای ورود و خروج سیال، و ضریب تأثیر طراحی تعیین می شود. همچنین، روش های مختلفی برای محاسبه این ظرفیت وجود دارد:

معادلات ترمودینامیکی: از معادلات ترمودینامیکی مانند q = m * c * ΔT برای محاسبه ظرفیت استفاده می شود. در این معادله، q نشان دهنده ظرفیت سرمایشی، m جرم سیال در گردش، c ظرفیت گرمایی و ΔT اختلاف دمای ورود و خروج سیال است.
نرم افزارهای محاسباتی: نرم افزارهای مختلف مانند نرم افزارهای دماگستر برای محاسبه ظرفیت کولینگ تاور استفاده می شوند.
محاسبه براساس نوعیت چیلر: ظرفیت می تواند براساس نوعیت و خصوصیات چیلر تعیین شود.

محاسبه ظرفیت برج خنک کننده
مفهوم تن تبرید در برج خنک کننده :
در اصطلاحات مرتبط با سیستم های سرمایشی، مفهوم “تن تبرید” به توان سرمایی بر اساس انتقال حرارت میان سیال خنک شونده و محیط اطراف اشاره دارد. این واحد معیاری برای انتقال حرارت و انتقال انرژی به شمار می آید.

برابری یک تن تبرید با ۳.۵۱ کیلووات یا ۱۲ هزار پوند انرژی بر ساعت محاسبه می شود.

اینجا یک نمونه ساده از محاسبه ظرفیت برج خنک کننده را بر اساس معادلات ترمودینامیکی ارائه می دهم:

فرض کنید می خواهیم ظرفیت سرمایشی برج خنک کننده ای را که آب به عنوان سیال خنک شونده در آن گردش دارد، محاسبه کنیم.

دبی جرمی سیال در گردش (میزان آبی که از برج عبور می کند): ۱۰۰۰ لیتر در دقیقه (لیتر/دقیقه) = ۱۰۰۰/۶۰ مترمکعب در ثانیه (مترمکعب/ثانیه).
نوع سیال: آب تعیین ظرفیت گرمایشی ویژه آب در فشار ثابت: c = 4.18 جول/گرم. در واحد SI، 1 لیتر آب حدود 1000 گرم است.
دمای ورود و خروج سیال: دمای ورود: 35 درجه سلسیوس دمای خروج: 25 درجه سلسیوس اختلاف دمای ورود و خروج (ΔT) = دمای ورود – دمای خروج = 35 – 25 = 10 درجه سلسیوس.

حالا می توانیم معادله ترمودینامیکی q = m * c * ΔT را با استفاده از مقادیر فوق حل کنیم:

q = m * c * ΔT = (1000/60) * 1000 * 4.18 * 10 ≈ 69633.33 وات = 69.633 کیلووات.
پس ظرفیت سرمایشی برج خنک کننده در این مثال حدود ۶۹.۶۳۳ کیلووات خواهد بود.
توجه داشته باشید که این محاسبه نمونه ای و ساده بوده و در شرایط واقعی ممکن است محاسبات پیچیده تری نیاز باشد

در محاسبه ی اولیه ای ، ظرفیت سرمایشی برج خنک کننده به واحد وات (کیلووات) محاسبه شد. اکنون برای تبدیل این مقدار به واحد تن تبرید (RT)، باید از رابطه ای که قبلاً ذکر شد استفاده کنیم:

1 تن تبرید (RT) = 3.51 کیلووات.

پس برای محاسبه تعداد تن تبرید معادل با ظرفیت سرمایشی برج خنک کننده (۶۹.۶۳۳ کیلووات)، مقدار ظرفیت را بر ۳.۵۱ تقسیم می کنیم:

تعداد تن تبرید = ۶۹.۶۳۳ / ۳.۵۱ ≈ ۱۹.۸۳ تن تبرید.
بنابراین، ظرفیت سرمایشی برج خنک کننده در این مثال حدود ۱۹.۸۳ تن تبرید خواهد بود.