محاسبات مربوط به recirculated air در AIR COOLER

محاسبه Recirculated Air در سیستم‌های تهویه مطبوع بر اساس استانداردهای معینی انجام می‌شود و به عوامل مختلفی مانند کیفیت هوای داخلی، صرفه‌جویی انرژی و الزامات بهداشتی بستگی دارد. در زیر به روش محاسبه و استانداردهای مرتبط اشاره می‌کنم: 1 . فرمول‌های محاسبه Recirculated Air نسبت هوای air circulation به صورت زیر محاسبه می‌شود: الف) محاسبه بر اساس دبی هوا (Air Flow Rate) Circulation Air Ratio=Qtotal/​Qrecirc​​ - Qrecirc​: دبی هوای چرخشی (m³/s یا CFM) - Q total​: کل دبی هوای سیستم (هوای تازه + هوای چرخشی) ب) محاسبه بر اساس بار سرمایشی/گرمایشی در برخی سیستم‌ها، هوای بازچرخانی برای کاهش بار سیستم استفاده می‌شود: Qrecirc=Qtotal−Qfresh​ - Qfresh: حداقل هوای تازه مورد نیاز طبق استاندارد (مثلاً ASHRAE 62.1). محاسبه Recirculated Air در Air Cooled Heat Exchangers (مبدل‌های حرارتی هواخنک) با هدف بهبود بازدهی و کاهش مصرف انرژی انجام می‌شود. این محاسبات تحت استانداردهای خاصی صورت می‌گیرد و به پارامترهایی مانند دمای هوای ورودی، سرعت جریان هوا و طراحی سیستم بستگی دارد. در ادامه به روش‌های محاسبه و استانداردهای مرتبط اشاره می‌کنم. 2 . استانداردهای مهم برای Recirculated Air در Air Cooled Heat Exchangers - API 661 / ISO 13706 : استاندارد بین‌المللی برای طراحی مبدل‌های هواخنک (Air Cooled Heat Exchangers) که شامل محدودیت‌هایی برای بازچرخانی هواست. - ASHRAE Handbook - HVAC Systems and Equipment : راهنمای طراحی سیستم‌های تهویه و مبدل‌های حرارتی. - ISO 29464 : استاندارد فیلتراسیون هوا برای سیستم‌های بازچرخانی. 3 . دلایل استفاده از Recirculated Air در مبدل‌های هواخنک - کاهش مصرف انرژی : با استفاده از هوای گرم بازگشتی، بار روی فن‌ها و سیستم خنک‌کننده کم می‌شود. - پایداری دمایی : جلوگیری از نوسانات شدید دمایی در شرایط آب‌وهوایی سرد. - جلوگیری از یخ‌زدگی : در زمستان، هوای گرم بازچرخانی شده از انجماد سیال درون مبدل جلوگیری می‌کند. ۳ . روش‌های محاسبه Recirculated Air الف) محاسبه بر اساس دمای هوای ورودی اگر هوای گرم خروجی از مبدل (T_out) به صورت کنترل‌شده بازگردد، دمای مؤثر هوای ورودی (T_in,eff) به صورت زیر محاسبه می‌شود: Tin,eff=Tambient+(Tout−Tambient) ×Recirculation Ratio - T ambient​: دمای هوای محیط (°C) - Tout​: دمای هوای خروجی از مبدل - Recirculation Ratio : نسبت هوای بازچرخانی (معمولاً بین ۱۰% تا ۳۰%). ب) محاسبه بر اساس دبی جریان هوا Recirculation Ratio=Recirculation Ratio= - Qrecirc​: دبی هوای بازچرخانی (m³/s یا CFM) - Qtotal​: کل دبی هوای عبوری از مبدل. 4 . ملاحظات طراحی - جلوگیری از پدیده Short-Circuiting : هوای گرم خروجی نباید مستقیماً به ورودی مبدل برگردد (نیاز به طراحی مناسب صفحات جداساز یا Baffles دارد. - کنترل سرعت هوا : سرعت بالای هوا باعث افزایش بازچرخانی ناخواسته می‌شود. - فیلتراسیون : در محیط‌های آلوده، هوای بازچرخانی باید فیلتر شود تا از رسوب در مبدل جلوگیری شود. - دمپرهای کنترل جریان : برای تنظیم نسبت هوای تازه و بازچرخانی. 5 . محدودیت‌های Recirculated Air در مبدل‌های هواخنک - اگر دمای هوای ورودی (T_in,eff) بیش از حد بالا برود، بازده مبدل به شدت کاهش می‌یابد. - در مناطق مرطوب، بازچرخانی ممکن است باعث افزایش رطوبت و خوردگی شود. - طبق API 661 ، نسبت بازچرخانی نباید از ۳۰% تجاوز کند (مگر در شرایط خاص). 6 . نرم‌افزارهای مورد استفاده برای شبیه‌سازی دقیق‌تر می‌توان از نرم‌افزارهای زیر استفاده کرد: - HTRI (Heat Transfer Research Institute) - Aspen Exchanger Design & Rating (EDR)