بوهر للتدريب الفنى الهندسة الكهربية والكهروميكانيكية مقدمة
يعتمد بعض العاملين فى مجال التبريد والتكييف القدرة الميكانيكية (الحصانية ) للكباس فى منظومة التبريد كمقياس للسعة (الاستطاعة – القدرة ) التبريدية للوحدة مثل المكيف أو الثلاجة وهذا مقياس خاطىء فالقدرة التبريدية للكباس تختلف من تطبيق لآخر لأنها تعتمد فى الأساس على عدة متغيرات وهى :-
1- إزاحة الكباس وهى حجم أحتواء البستم للغاز فى مشوار السحب CC/Revolution
2- سرعة دوران محرك الكباس RPM
3- نوع الفريون وخصائصه من كثافة عند درجة حرارة الراجع
4- ظروف التشغيل من :-
أ- درجة حرارة التبخير فى المبخر
ب- درجة حرارة التكثيف فى المكثف
ت- درجة حرارة الجو المحيط
ث- درجة حرارة السائل المتدفق للمبخر
5- ضغط المكثف وكذلك ضغط المبخر
وعليه فاتخاذ القدرة الحصانية مقياسا للقدرة التبريدية ليس من الصواب ، ورغم ذلك نوضح كيفية معرفة القدرة الحصانية من بيانات المكيف
ولدينا طريقتان :-
1- القدرة الحصانية بمعلومية القدرة الكهربية المدخلة (القدرة الكهربية المستهلكة) W- Input
القدرة الكهربية المدخلة للمحرك جزء منها (القدرة الفاعلة Active Power-P) يتحول إلى قدرة ميكانيكية فى المحركات مخصوما مها الفقد الحرارى وفقد الاحتكاك ولكل محرك كفاءة تحدد النسبة بين طاقة الخرج الميكانيكية وطاقة الدخل الكهربية وعليه إذ ورد فى لوحة تعريف المكيف القدرة الكهربية المدخلة تكون القدرة الحصانية (HP) :-
القدرة الحصانية = القدرة الكهربية المدخلة ÷ 746
معامل القدرة للمحرك = 0.85 وكفاءة المحرك = 0.90
2- القدرة الحصانية بمعلومية التيار المقنن للمكيف (RLA)
حساب القدرة الكهربية المستهلكة بمعلومية التيار المقنن RLA
القدرة الكهربية = التيار × الجهد ×معامل القدرة × الكفاءة (محرك أحادى الطور)
القدرة الكهربية = التيار ×3√ الجهد ×معامل القدرة × الكفاءة (محرك ثلاثى الأطوار )
ومن القدرة الكهربية نحصل على القدرة الحصانية بالقسمة على 764
3- القدرة الحصانية بمعلومية تيار الاقلاع (الكلبشه) LRA-Locked Rotor Amp
إن لم تذكر المعامل KVA/HP صراحة فى بيانات محرك المكيف فيمكن اعتبار أن التيار المقنن للكباس سدس تيار الكلبشة (LRA/6)
ومنه يحسب التيار المقنن ومن (2) ، (3) نحسب القدرة الحصانية
4- القدرة الحصانية بمعلومية القدرة التبريدية بالوات وبال BTU/HR
بمعرفة القدرة التبريدية BTU/HR لدينا طريقتان لحساب القدرة الكهربية المدخلة (المستهلكة) ومنها نحسب القدرة الحصانية كما سبق فى (1)
أ- تقريبا كل 8000 BTU/HR تكافىء واحد حصان وعليه
القدرة الحصانية = القدرة (السعة) التبريدية بال و.ح.ب ÷8000
ب- معامل الأداء (COP) = القدرة التبريدية و.ح.ب ÷ القدرة الكهربية المدخلة
القدرة الكهربية المدخلة = القدرة التبريدية (و.ح.ب) ÷ معامل الأداء (COP)
ومن القدرة الكهربية المدخلة نحسب القدرة الحصانية
مثال -1
فى لوحة بيانات المكيف فى ش(1)
ش(1)
لوحة بيانات التشغيل لمكيف كارير موديل 38QDMT42
1- التيار المقنن Rated Current-RLA) 22.5ِِ)
القدرة الكهربية المستهلكة = 22.5× 220 × 0.85×0.86.75 90=37وات
القدرة الحصانية = 3786.75÷ 764= 4.9 ≈ 5 حصان
2- من القدرة التبريدية
القدرة الكهربية المدخلة = القدرة التبريدية (و.ح.ب) ÷معامل الأداء = 40000÷8.28 =4830.9 وات
القدرة الكهربية المتحولة إلى قدرة ميكانيكية =4830×0.85×0.9= 3694.95 وات
القدرة الحصانية = 3694.95÷746= 4.9 ≈5 حصان
ملحوظة هامة
لو نفس الكباس فى منظومة أخرى (مكيف موديل آخر) بظروف تشغيلية مختلفة من درجات الحرارة فبالقطع ستختلف القدرة التبريدية بما يعنى أنه من الخطأ اعتبار القدرة الحصانية مقياسا للقدرة التبريدية لوحدة التبريد أو التكييف
مثال : 2
من واقع بيانات لوحة تعريف مكيف
التشغيل فى أجواء الحرارة T1
القدرة (السعة – الاستطاعة) التبريدية بالوحدة الحرارية البريطانية BTU/h = 18083
القدرة الكهربية للمدخل = 2220 وات كهربى ، التيار المقنن RLA =13 Amp
معامل الأداء = 8.14
القدرة الكهربية المستهلكة =التيار المقنن ×الجهد × معامل القدرة × كفاءة المحرك
القدرة الكهربية المستهلكة = 13×220×0.85×0.90= 2187.9 وات
القدرة الحصانية = 2186.9÷ 746 =2.9 ≈3 حصان
وممكن حساب القدرة الحصانية من القدرة بالمدخل 2220 وات
القدرة الحصانية = 2220 ÷746 = 2.97 حصان ≈3 حصان
الشغيل فى أجواء حرارية عالية T3
القدرة (السعة – الاستطاعة) التبريدية بالوحدة الحرارية البريطانية BTU/h = 15695
القدرة الكهربية للمدخل = 2700 وات كهربى ، التيار المقنن RLA =14.1 Amp
معامل الأداء =5.81
حساب القدرة الحصانية (HP)
القدرة الكهربية المستهلكة =التيار المقنن ×الجهد × معامل القدرة × كفاءة المحرك
القدرة الكهربية المستهلكة = 14.1×220×0.85×0.90= 2373 وات
القدرة الحصانية = 2373÷ 746 = 3.1 حصان
وممكن حساب القدرة الحصانية من القدرة بالمدخل 2700 وات
القدرة الحصانية = 2700 ÷746 = 3.6حصان
اختلاف الناتج يرجع إلى القيم التقريبية للمعامل القدرة والكفاءة بسبب التشغيل فى الاجواء الحارة
وممكن من المعادلة التقريبية كل واحد حصان يقابله 8000 وحدة حرارية بريطانية
وجدير بالملاحظة أن المكيف بنفس الكباس وقدرته الحصانية اختلف الأداء التبريدى بتشغيله فى درجة حرارة خارجية أعلى وقلت الكفاءة التبريدية من 8.14 إلى 5.81 وعليه فإن القدرة الحصانية لايعتد بها مقياسا للقدرة التبريدية
مثال 3
بيانات تعريف مكيف شارب كما فى الشكل فما هى قدرته الحصانية
جهد التشغيل : 220-240 فولت 50 هرتز
LRA=66Amp
السعة التبريدية بالوات = 8650 وات
السعة التبريدية بال و.ح.ب= 29500 BTU/h
القدرة الكهربية المقننة للمدخل = 3200 وات
معامل الكفاءة = 9.2 معامل الاداء = 10ز%
التيار المقنن(RLA) = 15 أمبير
1- حساب القدرة الحصانية بمعلومية التيار المقنن (RLA)
القدرة الكهربية المستهلكة = 220×15 ×0.85×0.90 = 2524.5 وات
القدرة الحصانية = 2524.4 ÷746 = 3.38 حصان
(وبالتقريب معلوم ان كل حصان يلزمه 4.5 أمبير فى نظام الفاز الواحد و 1.5 أمبير فى نظام الثلاثة فاز )
2- حساب القدرة الحصانية من القدرة الكهربية بالمدخل
ليست كل القدرة الكهربية بالمدخل تتحول إلى قدرة حصانية بل نسبة منها (معامل القدرة والكفاءة)
القدرة الكهربية الفاعلة = 3200×0.85×0.90= 2448 وات
القدرة الحصانية = 2448÷746 =3.28 حصان
3- بالحساب التقريب (كل 8000 و.ح.ب مكافئة لواحد حصان)
القدرة الحصانية = القدر التبريدية بال BTU/H ÷8000
القدرة الحصانية = 29500÷8000= 3.6 حصان تقريبا
4- بالحساب التقريبى كل واحد حصان للمحرك أحادى الوجة يسحب تيار 4.5 أمبير
القدرة الحصانية = 15 ÷ 4.5 = 3.33 حصان
لاحظ تقارب جميع النتائج
