این روزها با روی کار آمدن تجهیزات پیشرفته مانند چیلرهای هوا خنک و آب خنک بسیاری از فعالیت‌های صنعتی و خانگی راحت‌تر از پیش انجام خواهند شد. چیلرها در انواع مختلفی طراحی و تولید می‌شوند که هر کدام از آنها متناسب با طراحی که دارند، از نوعی ماده مصرف می‌کنند. برای مثال چیلرهای تراکمی هوا خنک و آب خنک دو مدل از چیلرهای پرطرفدار بوده که هر دو از انرژی برق استفاده می‌کنند. بنابراین گاهی ممکن است برای کارفرمایان این سوال پیش بیاید که نحوه محاسبه برق مصرف شده توسط چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک چگونه انجام می‌گیرد. ما در این مطلب می‌خواهیم در این زمینه صحبت کرده و به سوالات شما پاسخ دهیم.
میزان مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک و یا آب خنک و همچنین مصرف برق مینی چیلر یا چیلر صنعتی و خانگی هر کدام به عوامل مختلفی بستگی دارد. در حقیقت می‌توان گفت که هزینه برق چیلر مجموع هزینه‌های برق مصرفی موتور الکتریکی کمپرسور، موتور فن‌های کندانسور و برج خنک کننده و همینطور پمپ‌های آب اواپراتور و کندانسور آبی است. همینطور بد نیست بدانید که محاسبه مصرف برق چیلر خانگی یا صنعتی یا نحوه محاسبه مصرف انرژی برق چیلر هوا خنک یا آب خنک، طبق یک فرمول مشخص و واحد انجام می‌پذیرد. طبق تحقیقات انجام شده بیشترین مقدار مصرف برق در چیلرها یا مینی چیلرهای تراکمی مربوط به موتور الکتریکی متصل به کمپرسور است. ضمناً مصرف کننده دیگر انرژی برق در این دستگاه‌ها موتور الکتریکی متصل به پمپ آب اواپراتور می‌باشد. اواپراتور بخشی از دستگاه بوده که آب در آنجا سرد می‌شود و با پمپ به واحدهای مصرف کننده داخل ساختمان و یا سایر واحدهای صنعتی ارسال می‌شود. باید بدانید که این دو مصرف کننده انرژی برق در تمامی چیلرهای تراکمی وجود دارند.
در صورتی که چیلر به تراکمی مد نظر از نوع هوا خنک باشد، کندانسور آن توسط یک یا چندین فن خنک شده که میزان مصرف برق موتور الکتریکی متصل به فن‌ها نیز باید به مصرف برق کمپرسور و پمپ آب سرد افزوده گردد. اما در صورتی که چیلر تراکمی مد نظر شما از نوع آب خنک باشد، کندانسور آن با فن خنک نمی‌گردد؛ بلکه در یک مبدل حرارتی پوست و لوله با استفاده از آب خنک می‌شود. آبی که در کندانسور پوست و لوله حرارت مبرد را دریافت میکند، به عنوان آب گرم توسط یک پمپ به برج خنک کننده منتقل شده تا در این برج توسط فن خنک گردد. پس میزان مصرف برق موتور الکتریکی متصل به پمپ آب گرم و موتور الکتریکی متصل به فن برج خنک کننده نیز باید به مصرف برق کمپرسور و پمپ آب سرد اضافه شود.
ـ بنابراین مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک(چیلر هوایی) برابر است با :
ـ مصرف برق چیلر تراکمی آب خنک (چیلر آبی) برابر است با:
برق مصرف شده توسط موتور الکتریکی کمپرسور+ پمپ آب سرد+ پمپ آب گرم+ فن برج خنک کننده
ـ مصرف برق مینی چیلر(چیلر خانگی یا صنعتی سایز کوچک) برابر است با:
به دلیل اینکه اغلب مینی چیلرهای تراکمی از نوع هوا خنک هستند، فرمول محاسبه مصرف برق مینی چیلر دقیقاً مشابه فرمول محاسبه مصرف برق چیلر هوا خنک است که شامل مجموع هزینه‌های کمپرسور، پمپ آب سرد و فن کندانسور است.
محاسبه هزینه برق چیلر و مینی چیلر
بعد از آنکه مدل و ظرفیت دستگاه متناسب با بار حرارتی و برودتی مورد نیاز ساختمان یا دستگاه‌های صنعتی انتخاب شد، می‌توان از کاتالوگ دستگاه یا برچسب‌های روی آن، توان الکتریکی ورودی که بر اساس کیلووات است را استخراج کرد. در بعضی از دستگاه‌ها نیز می‌توان با استخراج ولتاژ و آمپر ورودی توان کل ورودی به دستگاه را حساب نمود. برای مثال می‌خواهیم مصرف برق چیلر هوا خنک با ظرفیت خنک‌کاری ۷۰ کیلووات را حساب کنیم. توان کل الکتریکی ورودی برابر با ۱۵/۵ کیلووات است. پس ضریب عملکرد دستگاه ۷۰÷۱۵/۵= ۴/۵ است. اگر دستگاه در تابستان روزانه ۸ ساعت با ظرفیت ۳۳ درصدی کار کند، برق مصرفی آن در طول یک ماه برابر با ۱۵/۵×۸×۳۰×۳۳٪=۱۲۲۷ می‌شود.
استفاده از نرم افزارهای طراحی چیلر
به جز روشی که در قسمت بالا به شما معرفی شد، شیوه دیگری نیز برای محاسبه مصرف برق چیلر وجود دارد و آن استفاده از نرم‌افزار است. شرکت‌های تولید کننده سازنده کمپرسور نرم‌افزارهای به خصوصی را داشته که با وارد کردن اطلاعات دمایی، نوع گاز مبرد مشخصات برق ورودی و سایر فاکتورها نرم‌افزار ظرفیت سرمایشی، توان ورودی به دستگاه و دیگر مشخصات آن را به عنوان خروجی در اختیار کاربر قرار می‌دهند.
مصرف برق یک چیلر تراکمی هوا خنک همانطور که در قسمت‌های بالا ذکر کردیم به جز کمپرسورها، شامل فن‌های کندانسور هم می‌شود. برای به دست آوردن توان برق ورودی به فن‌ها، باید از کاتالوگ شرکت‌های سازنده فن کمک گرفت و مقدار آن را محاسبه نمود. برای یک چیلر با ظرفیت اسمی ۱۲۰ تن از ۱۰ عدد فن ۸۰ سانتی‌متری اکسیال استفاده شده که توان برق ورودی به آنها طبق کاتالوگ ۸/۳ کیلووات است. پس می‌توان گفت که مجموع ماکزیمم توان برق ورودی به این چیلر برابر ۸/۳+ ۹۲/۲= ۱۰۰/۵ کیلووات است. حالا در صورتی که چیلر به شکل روزانه و در روزهای گرم سال ۱۲ ساعت با توان ۶۰ درصدی کار کند، مصرف برق روزانه آن برابر ۱۰۰/۵×۱۲×۶۰٪= ۷۲۳ کیلووات ساعت خواهد بود. در این شرایط می‌توان مطابق مراحل بالا و بر اساس قیمت هر کیلووات ساعت و در نظر گرفتن قیمت‌های پله‌ای و نوع کاربری، مصرف برق را محاسبه کرد.
نتیجه
همانطور که در قسمت بالا نیز توضیح دادیم، چیلر تراکمی آب خنک برای قطعاتی مانند موتور الکتریکی، کمپرسور، پمپ چیلد واتر، پمپ آب گرم و موتور فن برج خنک کننده به برق احتیاج دارد. موتور الکتریکی کمپرسور اصلی‌ترین مصرف کننده در دستگاه است. آبی که در اواپراتور سرد شده، توسط پمپ چیلد واتر در مدار شبکه فن کویل‌ها و یا هواساز به جریان در می‌آید. کندانسور آب خنک از نوع مبدل حرارتی پوست و لوله می‌باشد که برای دفع گرمای مبرد، از آب بهره می‌گیرد. این آب بعد از جذب گرمای مبرد برای دفع آن، به محیط بیرون به برج خنک کننده پمپاژ خواهد شد. همچنین موتور فن برج خنک کننده جهت دفع گرمای آبی که از کندانسور به برج آمده، کارایی دارد. بنابراین برای محاسبه مصرف برق چیلر تراکمی آب خنک باید مجموع توان الکتریکی کمپرسورها، الکتروموتور پمپ آب سرد، موتور الکتریکی برج خنک کننده و توان الکتریکی موتور فن برج را حساب کرد.
برخلاف کندانسور آب خنک برای کندانسور هوا خنک، به برج خنک کننده نیاز نیست و پمپ آب گرم و فن برج خنک کننده‌ای نیز ندارد. الکتروموتور کمپرسور که اصلی‌ترین مصرف کننده الکتریکی است، در چیلر هواخنک به برق نیاز دارد. ضمناً در کندانسور هوا خنک به جای آب گرم، از جریان هوا برای دفع گرما استفاده می‌شود که هر دستگاه متناسب با ظرفیت خود یک یا چند فن دارد. پمپ چیلد واتر نیز قطعه دیگری است که به وسیله برق کار خود را انجام می‌دهد. مصرف برق چیلر تراکمی هواخنک برابر مجموع توان الکتریکی کمپرسورها، الکتروموتور پمپ آب سرد و توان الکتریکی موتورهای فنی می‌باشد. در ضمن بد نیست بدانید چیلرهای خانگی چه از نوع مینی چیلر باشند و چه به شکل مرکزی نصب شوند، هواخنک هستند و روش محاسبه میزان مصرف آنها نیز مشابه چیلرهای هوا خنک است.
