صيغ التبريد هي معادلات رياضية تستخدم لحساب الخصائص الديناميكية الحرارية وأداء أنظمة التبريد. تُستخدم هذه الصيغ وتطبيقاتها في أنظمة التبريد وتكييف الهواء ، بما في ذلك الثلاجات السكنية والتجارية والمجمدات ومكيفات الهواء. كما أنها تستخدم في أنظمة التبريد الصناعية ، مثل تلك المستخدمة في معالجة الأغذية ، والمستحضرات الصيدلانية ، والإنتاج الكيميائي.
من المهم أيضًا ملاحظة أن هذه الصيغ تستند إلى الحالة المثالية ويمكن أن يختلف الأداء الفعلي للنظام عن القيم المحسوبة.
عمل الضغط
عمل الضغط هو مفهوم أساسي في مجال التبريد وتكييف الهواء. يشير إلى العمل الذي يقوم به الضاغط لضغط مادة التبريد ، وهو أمر ضروري لإجراء عملية التبريد. في هذه العملية ، يزيد الضاغط من ضغط ودرجة حرارة مادة التبريد ، مما يؤدي إلى امتصاصها للحرارة من الهواء المحيط أو السائل.
يمكن حساب مقدار العمل الذي يقوم به الضاغط باستخدام صيغة عمل الضغط ، والتي يتم توفيرها بواسطة `W = h * q`. في هذه الصيغة ، W يمثل عمل الضغط في Btu / min ، h يمثل حرارة الضغط في Btu / lb ، و q يمثل المبرد المتداول في lb / min.
صيغة عمل الضغط هي أداة بسيطة لكنها قوية يمكن استخدامها لتحديد كفاءة نظام التبريد. من خلال معرفة عمل الضغط وكمية مادة التبريد المتداولة ، من الممكن حساب معامل الأداء (COP) للنظام ، وهو مقياس لكفاءة الطاقة الخاصة به.
ضغط حصان
القدرة الحصانية للضغط هي مقياس للطاقة المطلوبة لضغط المبرد في نظام التبريد أو تكييف الهواء. يمكن حسابه باستخدام صيغتين مختلفتين ، كلاهما يعتمد على عمل الضغط الذي يقوم به الضاغط.
الصيغة الأولى لقوة حصان الضغط هي:
"P = W / 42.4"
حيث P هي قوة الضغط بالحصان ، و W هي عمل الضغط بوحدة Btu / min.
الصيغة الثانية لقوة حصان الضغط هي:
"P = c / (42.4 * COP)`
حيث P هي قوة الضغط بالحصان (hp) ، c هي السعة بوحدة حرارية بريطانية / دقيقة ، و COP هو معامل الأداء.
الصيغة الثالثة لقوة حصان الضغط لكل طن هي:
ص = 4.715 / (كوب) `
حيث p هي القدرة الحصانية للضاغط لكل طن (حصان / طن) و COP هو معامل الأداء.
COP - معامل الأداء
معامل الأداء (COP) هو مقياس لكفاءة نظام التبريد أو تكييف الهواء. يتم تعريفه على أنه نسبة كمية التبريد التي يوفرها النظام إلى كمية الطاقة المطلوبة لتشغيل النظام.
صيغة COP هي:
"COP = NRE / h"
حيث COP هو معامل الأداء ، NRE هو صافي تأثير التبريد في Btu / lb ، و h هي حرارة الضغط بوحدة Btu / lb.
تأثير التبريد الصافي
تأثير التبريد الصافي (NRE) هو مقياس لكمية الحرارة التي يمتصها المبرد أثناء تدفقه عبر نظام التبريد أو تكييف الهواء. إنه الفرق بين المحتوى الحراري للبخار الذي يخرج من المبخر والمحتوى الحراري للبخار الذي يدخل المبخر.
صيغة NRE هي:
`NRE = hl - he`
حيث NRE هو صافي تأثير التبريد في وحدة حرارية بريطانية / رطل ، hl هو المحتوى الحراري للبخار الذي يترك المبخر في وحدة حرارية بريطانية / رطل وهو المحتوى الحراري للبخار الذي يدخل المبخر في وحدة حرارية بريطانية / رطل.
قدرة
السعة هي مقياس لمقدار التبريد الذي يوفره نظام التبريد أو تكييف الهواء. إنه نتاج المبرد المتداول وتأثير التبريد الصافي.
صيغة السعة هي:
`ج = q * NRE`
حيث c هي السعة بوحدة Btu / min ، q هي مادة التبريد المتداولة في lb / min ، و NRE هي صافي تأثير التبريد بوحدة Btu / lb.
إزاحة الضاغط
يشير إزاحة الضاغط إلى حجم المبرد الذي يتم ضغطه بواسطة الضاغط لكل وحدة زمنية. إنه نتاج حجم الغاز الداخل إلى الضاغط وقدرة الضاغط مقسومة على تأثير التبريد الصافي.
صيغة إزاحة الضاغط هي:
"d = c * v / NRE"
حيث d هي إزاحة الضاغط في ft3 / min ، c هي السعة في Btu / min ، v هو حجم الغاز الداخل للضاغط في ft3 / lb ، و NRE هو صافي تأثير التبريد بوحدة Btu / lb.
حرارة الانضغاط
حرارة الانضغاط هي مقياس لمقدار الحرارة المضافة إلى المبرد بواسطة الضاغط أثناء ضغط المبرد. هو الفرق بين المحتوى الحراري للبخار الذي يخرج من الضاغط والمحتوى الحراري للبخار الذي يدخل الضاغط.
صيغة حرارة الانضغاط هي:
`ح = (hlc) - (هيك)`
حيث h هي حرارة الضغط في Btu / lb ، hlc هي المحتوى الحراري للبخار الذي يترك الضاغط في Btu / lb و hec هو المحتوى الحراري للبخار الداخل إلى الضاغط في Btu / lb.
الكفاءة الحجمية
الكفاءة الحجمية هي مقياس لمدى فعالية الضاغط في ضغط المبرد. يتم تعريفه على أنه نسبة الوزن الفعلي لمادة التبريد المضغوطة بواسطة الضاغط إلى الوزن النظري الذي يمكن ضغطه إذا كان الضاغط يعمل بكفاءة 100٪.
صيغة الكفاءة الحجمية هي:
"μ = (100 * (وا)) / (وزن)`
حيث μ هي الكفاءة الحجمية ، والوزن الفعلي لمادة التبريد المضغوطة بواسطة الضاغط ، والوزن هو الوزن النظري لمادة التبريد التي يمكن ضغطها إذا كان الضاغط يعمل بكفاءة 100٪.
نسبة الضغط
نسبة الضغط (CR) هي نسبة ضغط الرأس إلى ضغط الشفط لنظام التبريد أو تكييف الهواء. إنه مقياس لمقدار ضغط المبرد بواسطة الضاغط.
صيغة نسبة الضغط هي:
`CR = (ph) / (ps)`
حيث CR هي نسبة الضغط ، ph هو ضغط الرأس المطلق في psia (رطل لكل بوصة مربعة مطلقة) و ps هو ضغط الشفط المطلق في psia.
