ظرفیت کولر آبی

ظرفیت کولر آبی احتمالاً هنگام بحث راجع به کولر آبی، شنیده‌اید که افراد عددی را برای بیان قدرت و ظرفیت آن بیان می‌کنند. مثلاً می‌گویند ما در محیط کار از یک کولر گازی ۱۴۰۰۰ استفاده می‌کنیم یا کولر آبی خانه‌مان ۴۵۰۰ است. اما منظور از این عدد چیست و چه چیزی را بیان می‌کند؟ این عدد در واقع مربوط به ظرفیت هوادهی کولر است که به ظرفیت کولر آبی یا گازی یا هر نوع دیگری مصطلح شده است. در این آموزش، با ظرفیت کولر آبی آشنا می‌شویم. البته مفاهیم ظرفیت کولر آبی را می‌توان به انواع دیگر کولر نیز تعمیم داد و تنها اعداد هستند که متفاوت خواهند بود.

ظرفیت کولر آبی چیست؟

ظرفیت کولر آبی معادلی است برای بیان اصطلاح علمی «جریان هوا» یا «هوادهی» یا «دبی هوا» (Airflow) که با واحد فوت مکعب در دقیقه (Cubic Feet Per Minute) با CFM یا متر مکعب در ساعت و مشابه این‌ها بیان می‌شود. وقتی می‌گوییم ظرفیت کولر آبی مثلاً ۴۰۰۰ است، یعنی جریان هوایی که تولید می‌کند، برابر با ۴۰۰۰ فوت مکعب در دقیقه یا 4000CFM است. بنابراین، برای آنکه با ظرفیت کولر آبی آشنا شویم، مطالبی را درباره CFM بیان می‌کنیم.

CFM کولر چیست؟‌

عبارت CFM مخفف Cubic Feet Per Minute است و متداول‌ترین واحد برای بیان اندازه‌ جریان هوا است. همان‌طور که می‌دانیم، مساحت با واحد مربع اندازه‌گیری می‌شود (مانند فوت مربع) و حجم (مانند اتاقی پر از هوا) را با واحد مکعب اندازه‌گیری می‌کنند. بنابراین، CFM تعیین می‌کند که هر دقیقه چه مقدار فوت مکعب هوا را می‌توان جابه‌جا کرد یا تعویض کرد. بنابراین، اگر حجم فضای یک اتاق ۱۰۰۰ فوت مکعب (ft³) باشد، به یک سیستم ۱۰۰۰CFM نیاز داریم تا هوای داخل اتاق را در یک دقیقه تعویض کنیم. همچنین، وقتی می‌گوییم یک ظرفیت کولر آبی ۴۰۰۰ است، یعنی توانایی جابه‌جاکردن ۴۰۰۰ فوت مکعب هوا را در یک دقیقه دارد.

چگونه می‌توان ظرفیت کولر را تعیین کرد؟‌

برای محاسبه ظرفیت کولر روش‌های مختلفی وجود دارد که در منابع مختلف ارائه شده‌اند. انتخاب ظرفیت کولر آبی را می‌توان بر اساس مواردی مانند فضایی که می‌خواهیم خنک کنیم، روش طبقات، روش ضرایب سطوح و بر اساس روابط سریع و سر انگشتی انجام داد.

در اینجا ما روش‌های محاسبه ظرفیت کولر آبی را بر اساس فضای موجود بیان می‌کنیم. همچنین، روش سریع و سرانگشتی تعیین ظرفیت کولر آبی را بیان می‌کنیم.

محاسبه ظرفیت کولر آبی بر اساس فضا

محاسبه ظرفیت با استفاده از این روش را می‌توان در دو گام بیان کرد.

گام نخست: محاسبه حجم

در گام نخست باید حجم فضایی را که می‌خواهیم خنک کنیم، به دست آوریم. با توجه به اینکه ما ابعاد اتاق را برحسب متر داریم، باید در نهایت حجمی را که برحسب متر مکعب به دست می‌آوریم، به فوت مکعب تبدیل کنیم. برای این کار از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

حجم [متر مکعب] × 35٫3 = حجم [فوت مکعب]

برای مثال، حجم اتاقی به مساحت ۹ متر مربع و ارتفاع ۲٫۵ متر (ارتفاع مکان‌های مسکونی معمولاً ۲ تا 3 متر است)، برابر با ۲۲٫۵ = ۹ × ۲٫۵ متر مکعب است. این حجم را به صورت زیر برحسب فوت مکعب به دست می‌آوریم:

 ۲۲٫۵ × ۳۵٫۳ = ۷۹۴٫۲۵ فوت مکعب

گام دوم: تعیین تعویض هوا در هر چند دقیقه

اکنون که حجم هوا در فضای خود را محاسبه کرده‌ایم، باید تعیین کنیم که سرعت تعویض آن چقدر است. این مورد به الزامات خاص جریان هوا برای مکان‌های مختلف و همچنین، خواسته‌های ما بستگی دارد. البته، مقادیر رایج مکان‌های مختلف را در ادامه بیان کرده‌ایم که می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید.

تعویض هوای موتوخانه، اتاق ژنراتور و اتاق دیگ بخار بهتر است هر ۱ تا ۴ دقیقه انجام شود. این اتاق‌ها حاوی دود اگزوز دستگاه‌ها هستند که می‌تواند خطرناک باشد و باید سریع خارج شوند. بنابراین، باید هر 1 تا 4 دقیقه کل هوای این محیط‌ها را تعویض کرد. اگر یک موتورخانه 2000 فوت مکعبی دارید، سیستمی می‌خواهید که بتواند 500 تا 2000 CFM را تأمین کند.

هوای آشپزخانه، کافه تریا، رستوران و آزمایشگاه بهتر است هر ۲ تا ۵ دقیقه یک بار تعویض شود. آزمایشگاه‌ها و محیط‌‌های تهیه غذا، معمولاً به گردش هوای متوسط تا زیاد (تقریباً هر 2 تا 5 دقیقه) احتیاج دارند. بنابراین، برای مثال برای یک آزمایشگاه یا آشپزخانه با 2000 فوت مکعب حجم، باید سیستمی تعبیه شود که بتواند تقریباً 400 تا 1000 CFM را تأمین کند.

تعویض هوای کلاس درس، خانه، دفتر کار، مغازه، سالن ورزشی، سالن استراحت و سالن اجتماعات نیز بهتر است هر ۴ تا ۱۰ دقیقه یک بار صورت گیرد. هوای خانه‌ها و فضاهای عمومی مانند اتاق‌های سمینار، مغازه‌ها و دفاتر کار معمولاً به سرعت تعویض هوای سایر مکان‌ها تعویض نمی‌شود. برای مثال، سرعت تعویض هوای یک اتاق با حجم ۲۰۰۰ فوت مربع به یک سیستم با هوادهی 400 تا 1000 CFM نیاز دارد.

البته ذکر این نکته ضروری است که این موارد دست‌بالا در نظر گرفته شده‌اند و تجربه افراد و منطقه عوامل مهمی در تعیین میزان سرعت تعویض هوا هستند. همچنین، از آنجا که فاصله کولر از محل، بازدهی کولر و… نیز مطرح می‌شود، باید اعداد بالا را تغییر داد و با شرایط واقعی محل منطبق کرد.

گام سوم: تعیین ظرفیت بر حسب CFM  

ظرفیت یا هوادهی کولر مقدار هوایی است که در مدت یک دقیقه از کولر به محل مورد نظر ارسال می‌شود و از نسبت حجم فضا به مدت بین دو تعویض هوای محل به دست می‌آید:

$$v_k=\frac{v_s}{n}$$

که در آن، $$v_k$$

ظرفیت کولر آبی است که می‌تواند برحسب متر مکعب در ساعت یا فوت مکعب در دقیقه باشد. همچنین، $$v_s$$ حجم فضای مورد نظر برای تهویه است و $$n$$

عددی است که نشان می‌دهد هوا هر چند دقیقه یک بار باید تعویض شود و به عواملی مانند منطقه جغرافیایی و نوع ساختمان بستگی دارد.

برای مثال، فرض کنید حجم فضایی که باید تهویه شود، ۱۰,۰۰۰۰ فوت مکعب باشد و هر ۵ دقیقه یک بار باید هوای آن را تعویض کرد.