مقالات, اصول تبرید, تهویه مطبوع, صنایع برودتی

معرفی 2 روش برای محاسبه ظرفیت فن کویل

محاسبه ظرفیت فن کویل

فن کویل یکی از پرکاربردترین تجهیزات تهویه مطبوع است، که برای انتخاب آن علاوه بر نوع طراحی، ظرفیت فن کویل نیز مولفه مهمی می‌باشد. در این مقاله قصد داریم به نحوه محاسبه ظرفیت فن کویل پرداخته و فرمول محاسبه ظرفیت فن کویل را معرفی کنیم.

آشنایی اجمالی با فن کویل

فن کویل وسیله‌ای است که برای ایجاد جریان هوای مطبوع در سیستم تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می‌گیرد. فن کویل را می‌توان هم به عنوان سیستم سرمایشی و هم به عنوان سیستم گرمایشی به کار برد.
فن کویل دارای یک کویل است که در حقیقت لوله‌های مارپیچی هستند که آب با دمای مناسب (آب گرم برای گرمایش و آب خنک برای سرمایش) وارد آن می‌شود. آب خنک از دستگاه چیلر و آب گرم از بویلر موتورخانه تامین می‌شود. با ورود آب به کویل، جریان هوا توسط فن بر روی کویل ایجاد می‌شود که در اثر تبادل حرارت بین هوا و آب بدون تماس مستقیم، دمای هوا به نقطه مطبوع رسیده و سپس به سمت فضای مورد نظر هدایت می‌شود.
فن کویل‌ها‌ می‌توانند طراحی مختلفی داشته باشند، انواع فن کویل‌های تو کار و رو کار و هم چنین فن کویل های دیواری، سقفی، کاستی، کانالی و … برای شرایط مختلفی قابل استفاده هستند، اما اساس کار آن‌ها مشابه یکدیگر است.

محاسبه ظرفیت فن کویل

از فن کویل می‌توان در واحدهای مسکونی کوچک و بزرگ، سالن‌های همایش، سالن‌های ورزشی، مجتمع‌های تجاری، واحد‌های صنعتی و … استفاده کرد.

برای انتخاب فن کویل مناسب برای فضای مد نظر، علاوه بر‌ نوع آن، ظرفیت فن کویل نیز بسیار مهم است. اگر ظرفیت فن کویل کمتر از میزان مورد نیاز باشد، عملاً دمای هوا به نقطه مطبوع نرسیده و فن کویل کارایی مطلوب را نخواهد داشت و بلعکس اگر ظرفیت فن کویل از حد نیاز بیشتر باشد، علاوه بر اشغال فضای زیاد، هزینه بیشتر نیز در بر خواهد داشت که آن هم مطلوب نخواهد بود . برای اطلاعات بیشتر راجع به فن کویل می‌توانید مقالات مرتبط را مطالعه کنید.
در ادامه به بررسی روش انتخاب و نحوه محاسبه ظرفیت فن کویل خواهیم پرداخت.

ظرفیت فن کویل چگونه محاسبه می‌شود؟

ظرفیت فن کویل را بر اساس میزان هوادهی آن می‌سنجند. منظور از هوادهی، مقدار حجم هوای ایجاد شده توسط فن کویل در واحد زمان است. معمولاً واحد آن فوت مکعب بر دقیقه است که با cfm که مخفف cubic foot per minute  است، نمایش داده می‌شود. البته می‌توان آن را به واحد متریک نیز تبدیل کرد برای این کار کافی است در نظر داشته باشیم هر فوت مکعب برابر است با 35.31 متر مکعب.

اما این عدد در فن کویل به چه معنی است؟

همان طور که گفته شد، کار اصلی فن کویل ایجاد جریان هوای مطبوع است، هر چقدر فن کویل توان و ظرفیت بیشتری داشته باشد حجم بیشتری از هوا را می‌تواند در واحد زمان تولید کند، که این مقدار بستگی به ابعاد و توان فن مورد استفاده در آن دارد. پس به عبارتی دیگر اگر مقدار هوادهی یک فن کویل بیشتر باشد نشان دهنده آن است که می‌تواند باعث تغییر دمای حجم بیشتری از هوا شود.
پس بدیهی است که برای فضاهای بزرگتر نیازمند فن کویل با ظرفیت یا همان cfm  بیشتر خواهیم بود.

حال به این سوال می‌رسیم که نحوه محاسبه و بدست آورن ظرفیت فن کویل به چه صورت است؟

برای محاسبه cfm فن کویل می‌توان به دو روش عمل کرد:

  • محاسبه دقیق ظرفیت فن کویل
  • محاسبه سرانگشتی ظرفیت فن کویل

محاسبه دقیق ظرفیت فن کویل

برای محاسبه دقیق میزان هوادهی فن کویل باید از بار برودتی استفاده کرد. بار برودتی مقدار حرارتی است که باید در واحد زمان از فضای مد نظر گرفته شود تا دمای آن به نقطه مطلوب برسد. محاسبه بار برودتی برای ساختمان فرایندی نسبتاً پیچیده است که توسط مهندسین تاسیسات و سیستم‌های تهویه مطبوع محاسبه شده و روش آن از حوصله این مقاله خارج می‌باشد.

بار برودتی بر حسب دو واحد می‌تواند بیان شود، واحد متریک آن وات و دیگر واحد مورد استفاده BTU بر ساعت است. برای تبدیل این دو واحد می‌توان از فرمول زیر استفاده کرد:

KW = 3412.14 BTU/hr

حال با داشتن بار، می‌توان ظرفیت فن کویل را با توجه به فرمول زیر محاسبه کرد:

Q=m C ∆T

در این رابطه :

Q  : بار برودتی بر حسب BTU بر دقیقه

m  : دبی جریان هوا یا میزان هوادهی بر حسب فوت مکعب بر دقیقه cfm

T∆ : اختلاف دمای هوای ورودی و خروجی بر حسب درجه فارنهایت

پس می‌توان cfm  را از طریق فرمول ظرفیت فن کویل محاسبه کرد:

در فرمول ظرفیت فن کویل، مقدار C برای هوا برابر است با 0.018 و اختلاف دما نیز بستگی به شرایط اقلیمی منطقه و دمای مطلوب دارد، که برای تهران می‌توان آن را 20 درجه فارنهایت در نظر گرفت.

محاسبه سرانگشتی ظرفیت فن کویل

روش فوق را می‌توان برای محاسبه دقیق ظرفیت کویل مورد استفاده قرار داد، که البته اطلاعات مورد استفاده در فرمول آن به راحتی قابل دسترس نیست. به همین جهت روش جایگزینی وجود دارد که البته دقت آن به اندازه فرمول، دقیق نیست ولی می‌تواند تا حد قابل قبولی کارآمد باشد.

روش سر انگشتی نیز مبتنی بر مقدار بار برودتی است، اما این بار بجای محاسبه دقیق بار، به طور سر انگشتی آن را تخمین می‌زنیم. برای تخمین مقدار بار برودتی باید مساحت فضای مد نظر و همین طور شرایط آب و هوایی منطقه را مد نظر قرار داده و از رابطه زیر استفاده کرد:

Q در این رابطه بار برودتی بر حسب BTU بر ساعت و A مساحت فضای مد نظر بر حسب متر مربع می‌باشد. البته مقدار ضریب می‌توان بین 400 تا 500 بر حسب گرم‌سیر یا سرد‌سیر بودن منطقه و همین طور میزان تردد و … متغییر باشد.

با به دست آوردن بار برودتی، می‌توان ظرفیت فن کویل یا همان cfm آن را نیز از رابطه زیر تخمین زد:

ضریب 26 نیز می‌توان از 25 تا 30 متغییر باشد.

به این ترتیب می‌توان به طور تقریبی، ولی با خطایی قابل قبول ظرفیت فن کویل را بدست آورد.

جمع‌بندی

فن کویل یکی از پرکاربردترین تجهیزات تهویه مطبوع است، که باید ظرفیت آن را بدرستی انتخاب کرد تا کارایی مورد انتظار را داشته باشد. ظرفیت فن کویل بر حسب مقدار هوادهی آن سنجیده می‌شود که واحد آن cfm است. در این مقاله به بررسی روش‌های محاسبه ظرفیت فن کویل پرداختیم. در روش اول از فرمول ظرفیت فن کویل و  در روش دوم از طریق محاسبه سر انگشتی، cfm فن کویل را بدست آوردیم. البته انتخاب فن کویل مناسب نیازمند محاسبات پیچیده‌تری است که بهتر است توسط مهندسین متخصص طراحی و محاسبه شود.
شما می‌توانید جهت مشاوره و تهیه انواع فن کویل با مشاورین فروش گروه صنعتی دی در تماس باشید.

نوشته های مشابه

3 دیدگاه در “معرفی 2 روش برای محاسبه ظرفیت فن کویل

  1. چهر گفت:

    سلام دورودبرشما مطالب فوق العاده بود

  2. سینا گفت:

    عدد cp معادل 0.018 برای هوا اشتباهه.

    1. منوا یغیکیان گفت:

      سلام
      به واحدها دقت کنید، واحد ظرفیت باید btu بر دقیقه باشد. در صورتی که btu بر ساعت مدنظر باشد واحد C برابر با 1.08 خواهد بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *