جهت محاسبات بارهای برودتی یک سردخانه نگهداری باید مجموع بارهایی از قبیل : بار پرت از جداره ها ، بار حاصل از روشنایی ، بار نفرات ، بار فن اواپراتور و .... مورد محاسبه قرارگیرد و با جمع مجموع این بارها تجهیزات مناسب از قبیل کمپرسور و اواپراتور و ... انتخاب شود.
یک محاسب ، مهندس یا طراح علاوه بر علم و اشراف بر محاسبات دقیق و قدرت ارائه دفترچه محاسبات ، باید توانایی انجام محاسبات سرانگشتی را نیز داشته باشد.
در این مبحث 2 نکته باید مدنظر قرارگیرد :
1 – منظور سردخانه نگهداری میباشد ، پس مبنا بر این است که محصول درون سردخانه بار حرارتی ندارد و دمای ورود محصول تقریبا معادل دمای سالن نگهداری میباشد.
2 – منظور از سردخانه نگهداری بالای صفر محصولی میباشد که بار تنفسی ندارد (مانند اکثر میوه جات).
برای بدست آوردن قدرت کمپرسور مورد نیاز برای نگهداری محصول در سردخانه زیرصفر ، از رابطه زیر میتوان استفاده کرد :

قدرت کمپرسور (اسب) = حجم سردخانه (متر مکعب) تقسیم بر 10
و برای سردخانه نگهداری بالای صفر  :

قدرت کمپرسور (اسب) = حجم سردخانه (مترمکعب) تقسیم بر 30

توجه کنید اعدادی که از روابط بدست می آید کاملا تقریبی میباشد ، این اصل فراموش نشود که هرچه حجم سالن سردخانه بیشتر میشود ، به همان نسبت پرت حرارتی بیشتر نخواهد شد.
برای مثال برای یک سردخانه نگهداری زیرصفر با حجم 360 مترمکعب از روابط بالا قدرت کمپرسور پیشنهادی برابر 36 اسب بخار میشود ، درصورتیکه یک کمپرسور 20 اسب بخار کافی است.

جداول زیر ، پیشنهاد قدرت کمپرسور مناسب (جهت سردخانه نگهداری زیر/بالای صفر) ارایه شده توسط کمپانی "سرل" انگلستان میباشد.


1 – تعریف
2 – نحوه محاسبه
3 – محاسبه سریع سطح کویل آیس بانک
4 – محاسبه قیمت کویل بر مبنای لوله مسی

1 – تعریف
آیس بانک همونطور که از اسمش پیداست یعنی بانک یخ یا بانک آب سرد که منظور ایجاد یک حوض آب سرد برای مصارف بعدی میباشد (از آب آیس بانک اغلب جهت پایین آوردن دمای شیر پس از پخت استفاده میکنند). دمای آب درون آیس بانک رو معمولا 1+ درجه سانتیگراد میگیرن.
به زبون خیلی ساده بعد از چند ساعت کارکرد کمپرسور و تبدیل آب دورن حوض به 1+ درجه سانتیگراد ، ما یه باطری خنک بصورت یه حوض آب سرد برای مصرف و جهت خنک کردن یه محصول در ساعات بعدی داریم.

2 – نحوه محاسبه
میریم سراغ فرمول فیزیک اول دبیرستان :
Q = m * C * (T2 – T1) / h
Q : میزان گرمایی که باید از آب بگیریم ، بر حسب کیلووات
m : جرم آب بر حسب کیلوگرم معادل همان حجم آب بر حسب لیتر
C : ظرفیت گرمایی ویژه آب معادل 1 کیلوکالری/کیلوگرم-درجه سانتیگراد
T2 : دمای اولیه آب بر حسب درجه سانتیگراد برابر 40 درجه
T1 : دمای ثانویه آب بر حسب درجه سانتیگراد برابر 1+ درجه
ضریب تبدیل کیلوکالری/ساعت به کیلووات برابر 0.00116
h : زمان کارکرد کمپرسور جهت خنک کردن آب حوض معال  18 ساعت
Q = (m  * 1 * (40 – 1) * 0.00116) /18
در نتیجه رابطه میشه :
Q = (m * 2.5) /1000
که در اون :
Q : گرمایی که باید از آب در 18 ساعت بگیرم بر حسب کیلووات
m : حجم حوض بر حسب لیتر

مثال : یه حوض آیس بانک با حجم 10.000 لیتر چه کمپرسوری میخواهد ؟
طبق رابطه ای که عرض کردم مقدار Q برابر 25 کیلووات میشه ، اگه 20% تلفات پرت حرارتی رو هم اضافه کنیم میشه 30 کیلووات ،  حالا به کاتالوگ مثلا کمپرسور DWM اگه مراجعه کنید در دمای اواپراتور 10- الی 18- با مبرد 22 کمپرسور مناسب ما میشه کمپرسور 25 اسب.

3 – محاسبات سریع سطح کویل آیس بانک
اگر مبنای محاسبه را لوله مسی و سایز 7/8 اینچ درنظر بگیریم ، بهترین و عالی ترین سطح تبادل از رابطه زیر بدست میاد :
بر مبنای متراژ لوله
به ازای هر 1 اسب کمپرسور 24 الی 25 متر حداقل لوله 7/8 مسی مورد نیاز است و به ازای هر 1 اسب 30 متر لوله عالیترین سطح تبادل است.
بر مبنای سطح
به ازای هر 1 اسب کمپرسور 1.6 الی 1.8 مترمربع حداقل سطح مورد نیاز است و به ازای 1 اسب 2 متر مربع سطح تبادل عالیترین گزینه است.

4 – محاسبه قیمت کویل بر مبنای لوله مسی
قیمت کویل آیس بانک از رابطه کامل تقریبی زیر بدست میاد :
قیمت کویل آیس بانک = (متراژ لوله 7/8 مسی * قیمت هر متر لوله 7/8) + 60%
این 60%  اضافه قیمت بابت یوها ، جوشها ، اجرت و .... میباشد.
برای رسیدن به دماهای خیلی پایین موثرترین و کارآمدترین روش و سیکل استفاده از یک سیکل Cascade میباشد. بطوریکه سیکل بگونه ایی باشه که 2 سیکل در کنار هم و به موازات هم مشغول بکاره ، اواپراتور سیکل اول ، نقس کندانسور سیکل دوم رو بازی میکنه.
در سیستم دما پایین (اواپراتور اول یا کندانسور سیکل دوم) دما در حدود 20- الی 30- درجه سانتیگراده و دمای سیکل دوم از 60- تا 110- میتونه پایین بیاد.
در سیکل اول از مبردهایی مثل 404A ، 507 و .... استفاده میشه و در سیکل دوم از مبردهایی مثل R13 ، R23 ، R508 ، R13B1 و .... استفاده میشه.
در ویدیویی زیر یه سیستم Cascade تشریح میشه که در اون از مبرد R13B1 استفاده شده و دمای اواپراتور سیستم ثانویه تا -110 درجه سانتیگراد پایین میره.
در حال نرمال که شیربرقی بسته میباشد (NC) کمپرسور با ماکزیمم ظرفیت خود 100% در حال انجام کاره ، بمحض باز شدن شیر برقی و باز شدن مسیر دیسچارج از بالا  در اثر حرکت کردن عضو بالای حلزونی شکل به بالا ، کمپرسور دیگه تراکم نمیتونه انجام بده و ظرفیت کمپرسور و خروجی دیسچارج اون به صفر درصد میرسد.
یک مدار کنترل کننده ظرفیت کمپرسور رو در سیکل هایی 15 ثانیه ایی بشکل زیر کنترل میکند :
100 % ظرفیت : شیر برقی در تمام 15 ثانیه بسته
0 % ظرفیت : شیر برقی کلا باز
10 % ظرفیت : شیربرقی 1.5 ثانیه بسته ، 13.5 ثانیه باز
33 % ظرفیت : شیر برقی 5 ثانیه بسته ، 10 ثانیه باز
66 % ظرفیت : شیر برقی 10 ثانیه بسته ، 5 ثانیه باز

توجه مهم
هیچوقت شیر برقی بالای کمپرسور رو تعویض با نمونه دیگه نکنید. شیربرقی که در بالای کمپرسور نصب شده همونطور که عرض کردم توسط کمپانی Emerson برای این شرایط خاص طراحی شده و توسط مهندسین Emerson برای 32 میلیون قطع و وصل مداوم گارانتی شده است !

شماره تماس:0912765248

09351043155

02632403163

مرانپور