مقالات, اصول تبرید, صنایع برودتی

تن تبرید چیست؟

تن تبرید

برای بیان ظرفیت سیستم‌های برودتی مانند سردخانه، چیلر و … از واحدی به نام تن تبرید استفاده می‌شود. اما معنی این واحد چیست و چگونه تعریف می‌شود؟ آیا ارتباطی بین تن تبرید و وزن سیستم وجود دارد؟ چگونه می‌توان این واحد را به کیلوات و BTU تبدیل کرد؟ در این مقاله از مجموعه مقالات آموزشی گروه صنعتی دی به بررسی واحد تن تبرید پرداخته و به این پرسش‌‌ها پاسخ خواهیم داد.

ظرفیت برودتی

مولفه اصلی در انتخاب یک سیستم برودتی ظرفیت آن است. اما ظرفیت برودتی دقیقاً به چه معنی است؟

همان طور که می‌دانیم، یک سیستم برودتی (تراکمی یا جذبی)، به واسطه یک مبرد حرارت را منتقل می‌کند. برای مثال سیستم تبرید تراکمی سردخانه را در نظر داشته باشید. مبرد ابتدا در اواپراتور حرارت داخل سردخانه را جذب می‌کند. سپس در کندانسور این حرارت اضافی را به محیط بیرون منتقل می‌کند. با این کار دمای داخل سردخانه کاهش می‌یابد.

ظرفیت یک سیستم برودتی توانایی کاهش دما در واحد زمان است. یعنی سیستم در یک ساعت چقدر حرارت از محیط (هوای سردخانه یا هوای اتاق) یا سیال مد نظر (آب چیلر)، به فضای بیرون منتقل می‌کند. در نتیجه واحد اندازه‌گیری ظرفیت برودتی باید از جنس توان باشد. یعنی انرژی بر واحد زمان. برای بیان ظرفیت برودتی از واحدهای مثل کیلووات، BTU بر ساعت و تن تبرید استفاده می‌شود.

تن تبرید

همان طور که اشاره شد تن تبرید یا تن برودتی (به انگلیسی Ton of refrigeration) واحد اندازه‌گیری ظرفیت در سیستم‌های برودتی است. اما چرا تن؟ مگر تن واحد اندازه‌گیری وزن نیست؟

تن تبرید

استفاده از این واحد به دهه 1880 باز می‌گردد. در آن دوران در سیستم‌های تهویه مطبوع  و سیستم‌های برودتی مثل یخچال خانگی از یخ استفاده می‌شد. حجم مشخصی از یخ در محفظه مخصوص قرار می‌گرفت. یخ حرارت محفظه را جذب می‌کرد. به این ترتیب دمای محفظه کاهش یافته و مواد غذایی تازه می‌ماندند.

برای سیستم تهویه مطبوع نیز همین روش استفاده می‌شد. یک فن هوا را از روی بلوک یخ عبور می‌داد و دمای هوا کاهش می‌یافت.

تن تبرید

بدیهی است که در آن سیستم هر چقدر یخ بیشتری استفاده شود، توان برودتی نیز افزایش می‌یابد. با افزایش دمای محیط یخ بیشتری نیاز است. اگر مقدار مواد غذایی برای نگهداری بیشتر شود، یخ بیشتری نیاز است. به عبارتی ظرفیت برودتی با وزن یخ مورد نیاز رابطه مستقیم دارد.

در قرن 19-ام صنعت یخ‌سازی یکی از صنایع بسیار رایج بود. شرکت‌های یخ‌سازی، بلوک‌های یخ برای سیستم‌های برودتی را تامین می‌کردند. به این ترتیب بود که واحد وزن یخ یعنی تن، به عنوان معیاری برای ظرفیت سرمایشی استفاده می‌شد، که اصطلاحاً به آن تن تبرید می‌گفتند. همان طور که می‌بینیم، تن تبرید هیچ ارتباطی با وزن سیستم ندارد.

تعریف علمی و استاندارد تن تبرید در سال 1903 توسط توماس شیپلی انجام شد. توماس شپلی از شرکت یورک (که امروزه متعلق به شرکت جانسون کنترلز است)، اقدام به تدوین استانداردهای برای سیستم‌های برودتی کرد. در سال 1904 فعالیت‌های وی منجر به تشکیل اتحادیه مهندسان تبرید آمریکا ASRE شد. که بعدها سازمان اشری ASHRAE از آن بوجود آمد.

تعریف تن تبرید

هر تن تبرید برابر است با مقدار حرارت لازم برای تبدیل یک تن یخ صفر درجه سانتی‌گراد (32 درجه فارنهایت) به آب صفر درجه در مدت 24 ساعت.

اما توجه داشته باشید که تن گفته شده برابر با 1000 کیلوگرم نیست. بلکه منظور تن کوچک آمریکایی یا Short ton است. هر Short ton برابر است با 2000 پوند معادل 907.185 کیلوگرم.

برای محاسبه ظرفیت مورد نیاز برای هر سیستم باید محاسبات لازم را انجام داد. نحوه محاسبه بار برودتی سردخانه و نحوه محاسبه ظرفیت چیلر در مقالات مربوطه توضیح داده شده است.

تبدیل واحد

برای تبدیل این واحد به دیگر واحدهای ظرفیت برودتی می‌توانید به این شکل عمل کنید:

  • هر تن تبرید برابر است با 3.5168525 کیلووات
  • هر تن تبرید برابر است با 12000 BTU بر ساعت

از آنجایی که BTU واحد اندازه‌گیری انرژی است، نمی‌توان تن تبرید را مستقیماً به BTU تبدیل کرد. جهت آشنایی بیشتر با BTU و BTU بر ساعت و تفاوت آن‌ها به این مقاله مراجعه کنید.

جمع بندی

در این مقاله با یکی از واحد‌های اندازه‌گیری توان یا ظرفیت برودتی، یعنی تن تبرید آشنا شدیم. این واحد بیشتر در کشورهای آمریکای شمالی کاربرد دارد. تن تبرید واحد توان برودتی است و نشان دهنده توانایی یک سیستم در کاهش دما یا برودت است. این واحد هیچ ارتباطی با اندازه و ورزن سیستم برودتی ندارد. امیدواریم از این مقاله بهره برده باشید. جهت مطالعه مقالات بیشتر، به آرشیو آموزشی گروه صنعتی دی مراجعه کنید.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

code