تن تبرید | در این مقاله، مفهوم واژه‌ی تن تبرید(refrigeration ton) را به طور کامل درخواهیم یافت. اینکه این واژه در کجا استفاده می‌شود، معنای آن چیست، از کجا آمده‌است، نحوه محاسبه و چند مثال کاربردی از آن، و همینطور نحوه تبدیل این واحد به واحدهای رایج دیگری که برای اندازه‌گیری سرمایش وجود دارند.
توضیح تن تبرید (refrigeration ton)
واژه تن تبرید (refrigeration ton) که به طور معمول و غالبا در آمریکای شمالی استفاده می‌شود، یک واحد اندازه‌گیری برای سنجش ظرفیت سرمایشی یک سیستم برودتی است. این واحد اندازه‌گیری انواع مختلفی داشته و گاهی آن را به اختصار، RT می‌نامند.
برای خیلی‌ها، واژه تن تبرید کمی گیج کننده‌ست. این واژه ارتباطی به وزن سیستم سرمایشی ندارد و تنها بیانگر مقدار سرماییست که سیستم، توان تولیدش را دارد.
در گذشته تعداد زیادی از کشورهای دیگر نیز از این واحد استفاده می‌کردند، اما اکنون، غالب کشورهای دنیا به واحد تعریف شده در سیستم اندازه‌گیری استاندارد (SI)، یعنی کیلووات متمایل شده‌اند. با این وجود، هنوز هم برخی از مردم و تولیدکنندگان برای تعیین ظرفیت سرمایش تجهیزات برودتی از این واحد (تن تبرید) استفاده می‌کنند.
اگر تعدادی تجهیزات سرمایشی قدیمی دارید، احتمالا در آنها از واحد تن تبرید استفاده شده. همچنین اگر در شرکت های تولید و فروش سیستم های نهویه مطبوع کار می‌کنید، می‌بینید که معمولا برای سیستم‌های سرمایشی بزرگ نظیر چیلرها از تن تبرید استفاده می‌شود. در حالی که برای سنجش ظرفیت سیستم‌های برودتی کوچک‌تر، واحد بی تی یو (BTU) رایج است.
زمان پیدایش واژه تن تبرید
پیدایش واژه تن تبرید به اواخر سال 1800 برمی‌گردد. در این دوران از بلوک‌های یخ برای تولید سرما در هواسازها استفاده میشد. اشخاص بلوک‌های یخ 1 تنی را سفارش داده و سپس آنها را مستقیما در مسیر جریان هوای گرم قرار می‌دادند. این هوای گرم با ذوب بلوک‌های یخ، خنک شده و به داخل ساختمان هدایت میشد. بنابراین یک تن یخ به اندازه‌ی یک تن سرما تولید می‌کرد که معادل این مقدار سرمایش بعدها توسط سیستم‌های تبرید تراکم-بخار تولید شد.
این انرژی تنها برای ایجاد یک تغییر فاز در آب و تبدیل آن از مایع به جامد (آب به یخ) می‌باشد. درنتیجه اگر آب در دمای اتاق قرار داشت لازم است پیش از تبدیل آن به یخ، با حذف گرمای بیشتر، دمایش را به صفر درجه سیلیسیوس (32 درجه فارنهایت) برسانید.
حل مثال
حال بیایید نگاهی به برخی از محاسبات مربوطه در هر دو سیستم اندازه‌گیری انگلیسی و متریک بیندازیم. می‌دانیم یک تن کوچک (مقدار تن در سیستم آمریکایی که به آن short ton می‌گویند.) برابر با 907 کیلوگرم یا 2000 پوند می‌باشد. همچنین گرمای نهان ذوب یخ، معادل 334 کیلوژول بر کیلوگرم یا 144 بی تی یو می‌باشد. درنتیجه برای محاسبه بار سرمایشی (cooling load) گرمای نهان، کافیست این اعداد را در هم ضرب کنید.
طبق محاسبات زیر برای اینکه این مقدار وزنی از آب را در طی 24 ساعت به یخ تبدیل کنید، باید گرمایی معادل 303000 کیلوژول (در سیستم متریک) یا 288000 بی تی یو را از آن بگیرید.
متریک: 907.18 kg x 334 kJ/kg = 303000 kJ
سیستم انگلیسی: 2000 lb x 144 BTU/lb = 288000 BTU’s
برای محاسبه نرخ ساعتی سرمایش، کافیست اعداد به دست آمده را بر 24 ساعت تقسیم کنیم. بنابراین در:
سیستم متریک، 303000 kJ تقسیم بر 24 ساعت برابر است با 12625 کیلوژول بر ساعت.
سیستم انگلیسی، 288000 BTU تقسیم بر 24 ساعت برابر است با 12000 بی تی یو بر ساعت
از آنجایی که کیلووات یک واحد اندازه‌گیری قدرت بر حسب ژول بر ثانیه می‌باشد، برای تبدیل اعداد به دست آمده در سیستم متریک به کیلووات، باید آن اعداد را به تعداد ثانیه‌های موجود در یک ساعت تقسیم کنیم. یعنی اگر هر ساعت شامل 60 دقیقه و هر دقیقه شامل 60 ثانیه باشد، هر ساعت معادل 3600 ثانیه می‌شود. بنابراین اگر 12625 کیلوژول بر ساعت را به 3600 ثانیه بر ساعت تقسیم کنیم، به عدد 3.51 کیلو وات می‌رسیم.
در تصویر بالا می‌توانید نمونه محاسبات لازم برای تبدیل واحد بین واحدهای سنجش سرمایش رایج را ببینید.
