جزئیات محاسبات مصارف آب ، برق و گاز در چیلرهای جذبی
۱-مقایسه بین میزان مصرف برق در چیلرهای جذبی و تراکمی
در چیلر های جذبی قطعات ذیل مصرف برق دارند :
چیلر
پمپ های چیلد
پمپ های برج
پمپ آب گرم
فن برج
مشعل
هم چنین در چیلر های تراکمی قطعات چیلر واترکولد ، پمپ های چیلد ، پمپ های برج . فن برج مصرف برق دارند.
الف- مصرف برق چیلر جذبی ۱۰۰۰ تن :
متوسط مصرف چیلر : ۱۵.۳ کیلووات
متوسط مصرف پمپ های چیلد : دو دستگاه پمپ ۲۵۰-۱۲۵ با موتور ۱۸کیلووات ، مجموع ۳۶کیلووات
متوسط مصرف پمپ های برج : دو دستگاه پمپ ۲۵۰-۱۵۰ با موتور ۳۰کلیووات ، مجموع ۶۰کیلووات
متوسط مصرف پمپ آب گرم : دو دستگاه ۲۰۰-۱۵۰ با موتور ۱۱کیلووات (استفاده از اینورتر جهت کنترل ظرفیت) ، مجموع ۲۲کیلووات
متوسط مصرف فن برج : مجموع ۳۷کیلووات
مشعل : ۱۰کیلووات
جمع کل مصرف : ۱۸۰کیلووات
حال این مقدار را باید برای یک فصل کاری بر حسب کیلووات ساعت محاسبه کرد :
(*) hr ۱۷۳۶ = (متوسط پیک مصرف بر حسب ساعت)۱۴×(روزهای ماه)۳۱×(ماه کارکرد)۴ = یک فصل کاری
Kwhr ۳۱۲۴۸۰ = hr ۱۷۳۶ × KW ۱۸۰ = مصرف برق در یک فصل کاری
ب – مصرف برق در چیلر تراکمی ۱۰۰۰ تن :
متوسط مصرف چیلر واترکولد : ۸۰۰کیلووات
متوسط مصرف پمپ های چیلد : همان طور که می دانیم بین همه سیستم ها مشترک است و مانند نوع جذبی شامل دو دستگاه پمپ ۲۵۰-۱۲۵ با موتور ۱۸کیلووات می باشد ، مجموع ۳۶کیلووات (انتخاب از Pump Iran )
متوسط مصرف پمپ های برج : دو دستگاه ۲۵۰-۱۲۵ با موتور ۱۸.۵کیلووات مجموع ۳۷کیلووات (انتخاب از Pump Iran )
متوسط فن برج : ۲۵کیلووات
۱۵۵۸۹۲۸ = hr ۱۷۳۶ × Kw ۸۹۸ = مصرف برق در یک فصل کاری
***
۲-مقایسه بین میزان مصرف آب در چیلرهای جذبی و تراکمی
تبدیل واحدهای مورد استفاده :
Kw ۳.۵۱۶ = Kcal/hr ۳۰۲۴ = Btu/hr ۱۲۰۰۰ = TR ۱ (۱)
الف) مصرف آب چیلر جذبی :
با توجه به این که مجموع انرژی های ورودی و خروجی در یک سیستم دما ثابت برابر است. در نتیجه :
انرژی خروجی از ابزوربر کندانسور = انرژی ورودی به ژنراتور + انرژی ورودی به اواپراتور
Kw(Kj/s) ۸۷۹۰ = Btu/hr ۳۰۰۰۰۰۰۰ = (استاندارد API۵۶۰ )۱۸۰۴۵۵۰۰+۱۲۰۰۰×۱۰۰۰
رجوع شود به (۱)
بنابراین مصرف در ۲۴ ساعت کارکرد تمام بار (Full load) برابر است با m۳/۲۴hr ۳۱۶.۰۸
در صورتی که مصرف واقعی در هر روز کاری معادل ۱۴ ساعت تمام بار (Full load) می باشد یعنی m۳/day ۱۸۴.۴
ب) مصرف آب چیلر تراکمی :
با توجه به این که انرژی کل خروجی در این سیستم برابر است با مجموع انرژی مصرف شده در اواپراتور با انرژی برق ورودی
Kw ۳۵۱۶ = ۳.۵۱۶×۱۰۰۰ = انرژی ورودی به اواپراتور
Kw ۸۰۰ = انرژی ورودی برق به چیلر
Kw (A) ۴۳۱۶ = مجموع انرژی ورودی
Kj/Kg (B) ۲۴۰۰ = انرژی تبخیر آب
m۳/hr ۶.۴۷ = litr/hr ۶۴۷۳ = kg/s ۱.۷۹۸ = (kj/kg) ۲۴۰۰. (kj/s) ۴۳۱۶ = (B) و (A)
m۳/۲۴hr ۱۵۵.۲۸ = ۲۴×۶.۴۷ = مصرف آب در ۲۴ ساعت کارکرد تمام بار
m۳/hr ۹۰.۶ = مصرف واقعی در هر روز کاری (معادل ۱۴ ساعت)
محاسبات بر اساس شاخص m۳ گاز انجام شده است.
***
۳-مقایسه بین میزان مصرف گاز در چیلرهای جذبی و تراکمی
الف) چیلر جذبی یک مرحله ای ۱۰۰۰ تن :
مصرف گاز :
Kcal/hr (۱) ۴۵۴۷۴۶۶ = Btu/hr ۱۸۰۴۵۵۰۰ = انرژی ورودی به چیلر
Kcal/m۳ (۲) ۹۰۰۰ = انرژی آزاد شده از سوختن یک متر مکعب گاز
(۳) ۰.۹ = راندمان دیگ آب گرم
(۱),(۲),(۳) => (۴۵۴۷۴۶۶)(Kcal/hr) . ( (۹۰۰۰) (Kcal/m۳) ×۰.۹) = ۵۶۱.۴۱
m۳/hr ۵۶۱.۴۱ = مصرف گاز
m۳/day ۷۸۶۰ = مصرف واقعی روزانه
m۳ ۱۳۴۷۳.۸۴ = ۲۴×۵۶۱.۴۱ = مصرف گاز در ۲۴ ساعت تمام بار (Full load)
مصرف برق :
Kw => ۱۸۰ = مصرف برق چیلر جذبی
=> ۲۵۷ = ۰.۷ . ۱۸۰
m۳/day ۱۳۷۲ = m۳/hr ۹۸ = Kcal/hr ۸۸۴۱۵۰ = kw ۱۰۲۸ = ۰.۲۵ . ۲۵۷
m۳/day ۹۲۳۲ = ۱۳۷۲ + ۷۸۶۰ = مصرف گاز معادل کل در چیلر جذبی و تجهیزات مرتبط
توضیحات در قسمت تراکمی داده شده است = معادل مصرف سوخت
ب) چیلر تراکمی ۱۰۰۰ تن واتر کولد :
(خاطر نشان می گردد از هر ۱۰۰ واحد انرژی حرارتی ورودی به نیروگاه ها فقط حدود ۱۷ واحد آن به صورت برق به دست ما می رسد و بقیه آن تلف می شود.)
۷۵ % = متوسط اتلاف در نیروگاه های کشور
۳۰ % – ۲۵ % = اتلاف در خطوط انتقال، توزیع، ترانس ها، اتصال کوتاه ها و دزدی برق
Kw => ۸۹۸ = مصرف برق مورد نیاز چیلر تراکمی
Kw ۵۱۳۲ = انرژی ورودی به نیروگاه
Kw ۱۲۸۳ = ۰.۲۵×۵۱۳۲ = انرژی خروجی از نیروگاه پس از تلفات و مصارف داخلی
Kw ۸۹۸ = ۰.۷۵×۱۲۸۳ = انرژی رسیده به موتورخانه پس از تلفات انتقال ، توزیع و غیره
Kcal/hr ۴۴۱۳۸۷۰ = Kw ۵۱۳۲ = گاز مصرفی در نیروگاه
Kcal/m۳ ۹۰۰۰ = انرژی آزاد شده هر متر مکعب گاز
m۳/hr ۴۹۰.۴۳ = ۹۰۰۰ . ۴۴۱۳۸۷۰ = گاز مصرفی نیروگاه
m۳ ۱۱۷۷۰ = مصرف در ۲۴ ساعت تمام بار
m۳/day ۶۸۶۶ = مصرف روزانه
نکته یک : در تبدیل سوخت به برق در بسیاری از نیروگاه ها از کندانسور های آبی استفاده میشود که مصرف آب در این نیروگاه ها باید به مصرف آب مستقیم چیلر تراکمی اضافه گردد.
نکته دوم : این نکته بسیار حائز اهمیت است که در تبدیل سوخت به برق میلیاردها دلار سرمایه گزاری اولیه لازم است و ملیون ها دلار صرف بهره برداری و نگهداری و تعمیرات نیروگاه ها میشود که در صورت استفاده از چیلرهای جذبی این سرمایه ها می تواند صرف توسعه کشور گردد.
نکته سوم : پیک مصرف برق، تابستان است و دلیل قطعی های برق و کمبود برق در تابستانها در کشورمان، استفاده بی رویه و نا به جای سیستم های تراکمی در تولید برودت می باشد در صورتی که پیک مصرف گاز، زمستان است و تابستان ها هیچ مشکلی در توزیع گاز وجود ندارد.
نکته چهارم : مصرف برق چیلرهای تراکمی هواخنک بیش از ۴۰ % نسبت به محاسبات فوق افزایش دارد و برای چیلر ۱۰۰۰ تن حدود Kw ۱۲۰۰ برق مصرف می شود.
نکته پنجم : دلیل توصیه های پیاپی شرکت های نفت، گاز و توانیر به استفاده از چیلر های جذبی به جای چیلر های تراکمی این است که از دید کلان استفاده از برق برای تولید برودت در ایران واقعا هدر دادن سرمایه های ملی است که این سرمایه ها می تواند گره گشای بسیاری از مشکلات کشور عزیزمان باشد.
نکته ششم : از دید مصرف کننده نیز، مجموع هزینه برق و آب چیلر تراکمی نسبت به مجموع هزینه های برق، گاز و آب چیلر جذبی چندین برابر است و نهایتا از نظر ریالی نیز استفاده از چیلر جذبی برای مصرف کننده بسیار به صرفه تر است
