محاسبه آنلاین ظرفیت برج خنک‌کن به تن تبرید و کیلووات(با فرمول و مثال)

برج خنک‌کن (کولینگ تاور) یکی از اجزای حیاتی در خنک‌کاری صنعتی، خطوط تولید و فرآیندها است. 
در طراحی و انتخاب Cooling tower، محاسبه صحیح ظرفیت سرمایشی (تناژ تبرید یا کیلووات) اهمیت زیادی دارد. برآورد کمتر تن تبرید واقعی برج خنک کن، باعث می شود دمای آب به مقدار مورد نظر نرسد و گرمتر باشد. محاسبه ظرفیت و توان سرمایشی بیش از مقدار مورد نیاز هم به بیشتر شدن مصرف آب و برق و قیمت بیشتر می انجامد.

ظرفیت برج خنک کننده به تن تبرید یا کیلووات

ظرفیت سرمایش و توان خنک کردن آب در کولینگ تاور در دو حالت اسمی و واقعی تعریف می شود. تناژ تبرید اسمی یا نامی، بر اساس دبی، و اختلاف دمای ورودی و خروجی طراحی، طبق فرمول ظرفیت برج، بدست می آید. ما در مورد تفاوت بین تن تبرید اسمی و واقعی(عملکردی) کولینگ تاور در مقاله های تخصصی توضیحات کامل تری را داده ایم. در این بخش و برای استفاده های عمومی، نرم افزار و ماشین حساب آنلاین محاسبه تناژ و ظرفیت نامی کولینگ تاور را قرار می دهیم. 

نکات مهم در مورد نرم افزار محاسبه ظرفیت کولینگ تاور RMS

- اگر می خواهید از نتایج این نرم افزار برای خرید برج خنک کن تهویه مطبوعی ارزان یا برج گرد استفاده کنید، ظرفیت را بین 25% تا 45% بیشتر در نظر بگیرید. زیرا نتایج این نرم افزار برای محاسبه ظرفیت کولینگ تاورهای با کیفیت صنعتی مانند RMS و آریا بنیز صدق می کند.
- ظرفیت و تناژ تبرید واقعی برج خنک کن مورد نیاز با توجه به شرایط اقلیمی و اطلاعات فرآیندی هر پروژه، با ظرفیت نامی متفاوت می باشد.(در استانهای خوزستان، بوشهر و هرمزگان، ظرفیت واقعی بسیار بیشتری به دلیلی رطوبت و دمای بالای هوا مورد نیاز است)
- این نرم افزار برای محاسبات سر انگشتی توسط RMS-cooling آماده شده و در پروژه های صنعتی حتما نیاز به مشاوره خواهید داشت.
- نرم افزار آنلاین محاسبه سایز و اندازه کولینگ تاور، برای اختلاف دمای بیش از 15 درجه سانتیگراد مناسب نیست.
- اگر دمای آب ورودی در پروژه شما از 50 درجه سانتیگراد بیشتر باشد، نیاز به طراحی خاص خواهید داشت.
- محاسبه ظرفیت و مشخصات کولینگ تاور مداربسته و هیبرید، به گونه ای دیگری انجام می گردد.
- برای بالا بردن دقت محسبات و نزدیک تر کردن تن تبرید نامی و ظرفیت سرمایش واقعی کولینگ تاور، می توانید از نمودار سایز فاکتور برج خنک کننده استفاده کنید که در انتهای همین صفحه می توانید آن را مشاهده کنید.

معنای تناژ تبرید اسمی کولینگ تاور

بخشی از بازار برج خنک کن که مربوط به تهویه مطبوع و چیلر است، بر اساس شرایط استاندارد چیلر و دمای شهری مثل تهران، تناژ سرمایش نامی را تعریف می کنند. تمام کولینگ هایی که بر اساس تن تبرید در سایت های آگهی شده، بر اساس کم کردن دمای آب به مقدار 5 درجه و در هوای تهران طبقه بندی شده اند.
همانطور که گفتیم این 5 درجه کم کردن دما هم در آب و هوای نسبتا خشک با دمای معتدل انجام می شود. برای مثال فرض کنید شما یک برج خنک کن 500 تن معمولی از سایت تهویه خریده اید. اگر بخواهید این دستگاه را برای چیلر و در شهری مثل آمل استفاده کنید، ظرفیتش به کمتر از 250 تن میرسد!. پس هرچقدر رطوبت یک شهر بیشتر شود، تفاوت تناژ نامی و واقعی کولینگ تاور، بیشتر خواهد بود. در همین مثال اگر شما این دستگاه را به شهر اهواز یا بوشهر ببرید، بصورت کلی نمی تواند آب چیلر را سرد کند.(ظرفیتش صفر می شود)

چرا بعضی از تولید کننده های برج خنک کن، فرق تن واقعی و نامی را نمی گویند؟

جواب این مساله متاسفانه به تفکر شرکت ها بر می گردد. بسیاری از تولید کنندگان، صرفا بدنبال فروش کولینگ هستند و به عملکرد آن اهمیتی نمیدهند. بعضی از شرکت ها هم دانش فنی محاسبات و طراحی را ندارند. به همین خاطر از روی سایز بدنه شرکت های دیگر، برای هم اندازه بدنه، یک تناژ تبرید تعریف کردند. در این سایت ها از برج 10 و 15 تن تا 1000 تن را بر اساس ظرفیت نامی می فروشند. البته شما عزیزان که برای پروژه های صنعتی دنبال سیستم خنک کاری هستید باید دقت خوبی داشته باشید و صرفا بدنبال سایتهای تهویه مطبوع نگردید.
پس تا اینجا متوجه شدیم که تن سرمایش یک Cooling tower مثلا 500 تن، ممکن است در شهرهای مختلف و پروژه های صنعتی، از 200 تن هم کمتر باشد!

فرمول محاسبه تناژ و ظرفیت اسمی کولینگ تاور

محاسبه تن تبرید نامی(Refrigeration ton) با استفاده از فرمول زیر انجام می شود(اطلاعات فرایندی پروژه):
q=m*(Tin-To)*4.2
در این فرمول Q ظرفیت سرمایش برحسب کیلووات
m دبی جرمی آب بر حسب کیلوگرم در ثانیه
Tin دمای آب وردی و To دمای آب خروجی بر حسب درجه سانتیگراد
4.2 ظرفیت حرارتی ویژه آب 
برای تبدیل کیلووات به تن تبرید، عدد Q را در 0.2843 ضرب کنید.

روش محاسبات ظرفیت برج خنک‌کننده در سیستم ایمپریال(آمریکایی)

در بسیاری از پروژه‌های صنعتی و کاتالوگ‌های فنی، محاسبات بر اساس واحدهای آمریکایی یعنی دبی آب بر حسب گالن در دقیقه (GPM) و دما بر حسب درجه فارنهایت (°F) انجام می‌شود. فرمول استاندارد محاسبات در این سیستم به صورت زیر است:
Cooling tower capacity(Refrigeration ton) = GPM*(Tin-Tout)*3
GPM : دبی آب در گردش برج خنک‌کننده (Gallons Per Minute)
Tin : دمای آب ورودی برج خنک کن بر حسب درجه فارنهایت
Tout : دمای آب خروجی کولینگ تاور بر حسب درجه فارنهایت
عدد ۳: ضریب ثابت استاندارد برج‌های خنک‌کننده (حاصل ضرب میزان دبی استاندارد یعنی 3GPM  به ازای هر تن تبرید در بازه دمایی مشخص).

مثال عددی: محاسبه تناژ تبرید برای یک پروژه صنعتی

اگر در پروژه ای که اطراف اصفهان واقع شده، دبی آب 100 متر مکعب و دمای ورودی 50 و دمای خروجی از کولینگ تاور 35 درجه سانتیگراد باشد، با استفاده از فرمول محاسبه تن تبرید نامی و ماشین حساب آنلاین، ظرفیت اسمی برج خنک کن 500 تن تبرید بدست می آید. اما همین دستگاه کولینگ اگر در شهر بندرعباس با وت بالب نزدیک 32 درجه سانتیگراد استفاده گردد، بخاطر اپروچ کم، تن تبرید واقعی و عملکردی آن نهایتا به 250 rt میرسد.

تعریف تن تبرید واقعی(عملکردی) برج خنک کننده

ظرفیت واقعی کولینگ تاور، بر اساس شرایط ترمودینامیکی(پروسس) و وضعیت آب و هوا مشخص می شود و ارتباط مستقیم با تن نامی ندارد. بخصوص در خط تولید و کارخانه هایی که می خواهید آب را بیشتر از 10 درجه سرد کنید. روش صحیح و مهندسی انتخاب کولینگ تاور صنعتی، محاسبه سطح مقطع، نوع و ارتفاع پکینگ و سرعت جریان هوا است. بر اساس این اطلاعات شما می توانید نزدیکترین سایز بدنه برج خنک کن را با در نظر گرفتن ضریب اطمینان انتخاب کنید. 
فاکتوری که در محاسبات حرفه ای و استاندارد cooling tower استفاده می شود، واتر-لود(water-loading) یا rain-density نام دارد. پس اگر در پروژه صنعتی، سازنده ای به شما پیشنهاد سیستم کولینگ داد ولی محاسبات واترلودینگ بر حسب نوع پکینگ را نداشت، بدانید که محاسبه درستی انجام نشده.

نرم افزار محاسبه آنلاین تناژ و انتخاب برج خنک کن