قبض برق چیلر و میزان برق مصرفی چیلرها یکی از سوالاتی است که بین کاربران و خریداران چیلر وجود دارد. با توجه به افزایش هزینه حامل‌های انرژی در کشور ایران، استفاده از سیستم‌های کم مصرف و بهینه یکی از اولویت‌های خریداران بشمار میاید. اما سوال اینجاست که میزان مصرف برق چیلرها چگونه محاسبه می‌شود؟ و چگونه می‌توان میزان مصرف انرژی هر چیلری را حساب کرد؟ چیلر هواخنک قبض برق بیشتری را برای کاربر بهمراه دارد یا چیلر آب‌خنک؟ مصرف برق چیلر بیشتر است یا داکت اسپلیت؟ و آیا میزان مصرف برق در چیلرهای تراکمی بصرفه‌تر از چیلرهای جذبی است؟ اینها سوالاتی هستند که پیش از خرید سیستم‌های تهویه مطبوع بسیاری از کاربران در ذهن دارند.

یکی از مهم‌ترین ملاک‌ها برای انتخاب دستگاه تهویه مطبوع، مقدار انرژی مصرفی آن سیستم برودتی است. چنانکه مقایسه میزان مصرف برق یک دستگاه چیلر تراکمی با داکت اسپلیت یا وی ار اف VRF میتواند ملاک انتخاب کاربران باشد. امروزه با توجه به افزایش قیمت حامل‌های انرژی، یک از بهترین راهکارها استفاده از دستگاه‌هایی است که بیشترین کارایی و کمترین مصرف انرژی را داشته باشند. باوجود محدودیت‌های امروزی در کشور ایران در حوزه مصرف برق، آب و گاز؛ انتخاب سیستم سرمایشی-گرمایشی بهینه، کم مصرف و کم استهلاک باعث رضایت کاربران و مصرف کنندگان خواهد بود. میزان مصرف برق چیلرهای تراکمی (چیلر هواخنک و چیلر آب خنک)، چیلرهای جذبی و حتی مصرف برق چیلرهای خانگی و صنعتی تابع چند عامل مختلف است که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

تجهیزات مصرف کننده برق در چیلرها

برای محاسبه هزینه برق چیلر باید مجموع برق مصرفی چیلرها، که جمع برق مصرفی کمپرسور، فن کندانسور، برج خنک کننده (در چیلرهای آب‌خنک و چیلر جذبی) و پمپ آب اواپراتور بکار رفته در سیستم چیلر است؛ باید محاسبه شود. گفتنی است که محاسبه مصرف برق چیلرهای خانگی، چیلرهای صنعتی، داکت اسپلیت‌ها و دیگر سیستم‌های تهویه مطبوع، طبق یک فرمول واحد انجام می شود.

بیشترین مقدار مصرف برق در چیلرها و مینی چیلرهای تراکمی مربوط به موتور الکتریکی کمپرسور می‌شود. مصرف کننده دیگر برق چیلرها، موتور الکتریکی پمپ آب است. اواپراتور بخشی از دستگاه است که آب در آنجا سرد شده و با پمپ‌ به واحدهای مصرف کننده داخل ساختمان و یا واحدهای صنعتی ارسال می‌شود. این تجهیزات در تمامی چیلرهای تراکمی وجود دارند. اگر چیلر تراکمی مدنظر از نوع هواخنک باشد، کندانسور آن توسط یک یا چند فن خنک می‌شود که میزان مصرف برق موتور الکتریکی متصل به فن ها نیز باید به مصرف برق کمپرسور و پمپ آب سرد اضافه گردد.

اگر چیلر تراکمی مد نظر از نوع چیلر اب خنک باشد، کندانسور آن با فن خنک نمی شود، بلکه در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله (Shell and Tube)، توسط آب خنک می شود. آبی که در کندانسور پوسته و لوله، حرارت مبرد را می گیرد، به عنوان آبگرم توسط یک پمپ به برج خنک کننده ارسال می شود تا در برج توسط فن خنک شود. بنابراین میزان مصرف برق موتور الکتریکی متصل به پمپ آبگرم و موتور الکتریکی متصل به فن برج خنک کننده نیز باید به مصرف برق کمپرسور و پمپ آب سرد اضافه گردد.

• محاسبه میزان برق مصرفی در چیلر هواخنک (air cooled): کمپرسور + واترپمپ + فن کندانسور

• محاسبه میزان برق مصرفی در چیلر آب خنک (water cooled): کمپرسور + پمپ آبسرد + پمپ آبگرم + برج خنک کن

• محاسبه میزان برق مصرفی در مینی‌چیلر: کمپرسور + واترپمپ + فن کندانسور

محاسبه مصرف برق چیلر هواخنک

برای آگاهی و فهم دقیق‌تر این موضوع، میزان مصرف برق چیلر تراکمی هواخنک برای یک ساختمان ۱۰ واحدی با ۱۰۰۰ متر مربع زیربنای مفید (۱۰ واحد آپارتمانی به متراژ ۱۰۰ مترمربع) را در شهر تهران محاسبه خواهیم کرد. 

در این گزارش، میزان مصرف برق یک دستگاه چیلر ۳۰ تن تبرید را محاسبه خواهیم کرد؛ این ظرفیت برودتی برای یک ساختمان مسکونی با ۱۰۰۰ مترمربع زیربنا که متشکل از ۱۰ واحد آپارتمانی با شرایط استاندارد در شهر تهران است، تناسب دارد.

برای محاسبه میزان مصرف برق چیلر باید اصطلاح COP یا ضریب عملکرد را بفهمیم که بمعنای نسبت انرژی سرمایی تولیدی به انرژی الکتریکی مصرفی است. به زبان ساده، هرچه عدد COP بالاتر باشد، چیلر با مصرف برق کمتری همان مقدار سرما را تولید می‌کند. برای محاسبه عدد COP که در کاتالوگ چیلرهای برند اروپایی و معتبر آمده، باید میزان ظرفیت سرمایشی یا Cooling capacity را به مقدار انرژی مصرفی یا Power consumption تقسیم کرد. 

هر چه عدد COP یا ضریب عملکرد چیلر بالاتر باشد، دستگاه راندمان بهتر و مصرف برق بهینه‌تری خواهد داشت.

برای مثال، ضریب عملکرد یا COP یک دستگاه چیلر ۳۰ تن تبرید (معادل ۱۰۵ کیلووات ظرفیت سرمایشی) عدد ۵ را نشان می‌دهد :

> ۱۰۵ کیلووات (ظرفیت سرمایشی) تقسیم بر ۵ (ضریب عملکرد یا COP) = ۲۱ کیلووات (مصرف برق)

حال اگر این چیلر بصورت میانگین ۱۰ ساعت در روز و ۳۰ روز در ماه مشغول به خنک سازی و فعالیت باشد، مصرف ماهانه برابر خواهد بود با :

> ۲۱ × ۱۰ × ۳۰ = ۶,۳۰۰ کیلووات/ساعت (kWh)

با توجه به تعرفه برق مازاد بر ۷۵۰ کیلووات/ساعت که در تعرفه برق سال ۱۴۰۴ (Based on TAVANIR electricity tariff, 2025) ۴۷,۶۸۵ ریال برای هر کیلووات/ساعت تعریف شده است؛ هزینه مصرف برق چیلر در طی یک ماه یا قبض برق چیلر در یک ماه برابر است با :

> ۶,۳۰۰ × ۴۷,۶۸۵ = ۲۶۳/۰۰۰/۰۰۰ ریال (معادل ۲۶ میلیون و ۳۰۰ هزار تومان)

این عدد نشانگر مصرف واقعی برق یک چیلر ۳۰ تن تبرید یا ۱۰۵ کیلوواتی (kw) است که سرمایش حدود ۱۰۰۰ مترمربع زیربنا را تأمین می‌کند. قبض برق ماهانه به حدود ۲۶ میلیون تومان میرسد— یعنی برای یک ساختمان با ۱۰ واحد آپارتمان مسکونی ۱۰۰ متری، قبض برق هر واحد به رقم ۲ میلیون و ۶۰۰ هزار تومان در ماه خواهد رسید، که هزینه برق مصرفی سیستم چیلر این ساختمان است.

ضریب عملکرد COP چیلرها چگونه محاسبه می‌شود؟

اما سوال اینجاست که ضریب عملکرد یا COP چگونه محاسبه می‌شود؟ و در چیلرهای تولید داخل با چیلرهای معتبر وارداتی چه تفاوتی وجود دارد. یکی از نکات مهمی که وجود دارد این است که معمولا ضریب عملکرد یا COP چیلرهای تولیدشده توسط تولیدکنندگان داخلی در بیشتر مواقع به عدد ۲ و یا در بهترین حالت به ۳ هم نمی‌رسد! دلیل این امر هم نبود تجهیزات به‌روز، عدم استفاده از قطعات اورجینال، نبود استاندارد و فقدان اتاق‌های تست استاندارد است که متاسفانه در کشور وجود ندارد. 

نکته مهم دیگر این است که ضریب عملکرد معمولاً در شرایط تست کارخانه‌ای (Factory Test) اندازه‌گیری می‌شود و نه در شرایط واقعی کار در محیط واقعی. نکته بعدی اینکه ضریب عملکرد کارخانه‌ای، در دماهای آب و هوایی مطابق با استانداردهای معتبری همچون AHRI 550/590 تنظیم می‌شوند؛ که در آن دمای آب سرد خروجی ۷درجه ، دمای آب برگشتی ۱۲ درجه و دمای هوای محیط Ambient temp معادل ۳۵ درجه سانتیگراد برای چیلرهای تراکمی محاسبه می‌شوند. در این شرایط ضریب عملکرد در شرایط عالی تعریف می‌شود و اعداد بالاتری از واقعیت نشان داده می‌شوند.

در شرایطی که در فصل تابستان در شهری مانند تهران با دمای محیط بیش از ۴۰ درجه سانتیگراد را شاهد خواهیم بود. همچنین در چیلرهایی که تجهیزات قدیمی مانند اواپراتور شل تیوب (شلنگ و پوسته) بالانس و کنترل دقیقی وجود ندارد، ضریب عملکرد یا COP واقعی معمولاً تا حدود عدد ۳ کاهش پیدا می‌کند. در چنین حالتی، همان چیلر که در اتاقک تست کمپانی ضریب عملکردی بالایی را نشان میداد ممکن است در عمل تا ۴۰٪ برق بیشتری مصرف کند!

تفاوت انواع ضریب عملکرد COP

تئوری سیکل تبرید (آرمانی): در محاسبات -ترمودینامیکی و نمودار فشار-آنتالپی بین ۶ تا ۷

-تست کارخانه‌ای: طبق شرایط استاندارد ۷/۱۲ درجه و هوای ۳۵ درجه حدود ۴.۵ تا ۵

-واقعی در پروژه: در دماهای بالاتر یا بار جزئی معمولاً بین ۳ تا ۳.۵

بیشتر بخوانید: ضریب عملکرد یا COP در سیستم‌های سرمایشی

نحوه راستی‌آزمایی COP

برای اطمینان از ضریب عملکرد یا COP چیلر، میتوان به راهکارهای مختلفی بسنده کرد. در حالیکه تاییدیه گرفتن برای ضریب عملکرد چیلرهای تولید داخلی امکان‌پذیر نیست اما برای چیلرهای برند و اروپایی روش‌های استانداردی در دنیا وجود دارد که در زیر می‌بینید:

۱- دریافت گواهی AHRI یا Eurovent از مراجع معتبر بین‌المللی (برای برندهایی که در این مراکز تست می‌شوند، هیچ برند تولید داخلی چنین امکانی ندارد.)

۲- بررسی گزارش تست کارخانه (Factory test Report) که شامل شرایط دقیق دما، دبی و فشار در زمان تست است.

۳- انجام تست حضوری (Witness test) در پروژه‌های بزرگ، با حضور مشاور و کارفرما و مشاهده و بررسی عملکرد واقعی دستگاه در شرایط شروع بکار و زیر بار.

۳- ثبت ضریب عملکرد COP تضمینی در قرارداد خرید بر اساس شرایط مشخص (مثلاً آب ۱۲/۷ درجه و دمای محیط ۳۵درجه سانتیگراد).

جمع‌بندی

انتخاب چیلر مناسب به مشاوره تخصصی و کارشناسی حرفه‌ای نیازمند است. بررسی شرایط محیطی، شرایط پروژه، وضعیت برق، کاربری و بسیاری دیگر از عوامل در انتخاب و تجهیز سیستم تهویه مطبوع مناسب دخیل هستند؛ علاوه بر اینها باید ملاک و معیارهای شخصی کارفرمایان و پروژه‌ها (مانند: قیمت خرید چیلر، برند چیلر و سایز و ظاهر چیلر) را باید مد نظر قرار داد. شناخت ضریب عملکرد یا COP چیلر یکی دیگر از عوامل مهمی است که باید در نظر گرفت تا با قبض برق غیر عقلانی مواجه نشویم. پس اگر قرار است هزینه قبض برق چیلر به ارقام سرسام‌آوری تبدیل نشود، باید COP واقعی چیلر را سنجید و به عدد درج شده روی کاتالوگ بسنده نکرد. حرف آخر اینکه؛ COP اعلامی و COP واقعی، یکی از اصلی‌ترین ملاک‌های انتخاب یک چیلر کارآمد، بهینه و اقتصادی است.

شما میتوانید جهت مشاوره، سفارش و خرید انواع چیلرهای تراکمی با کارشناسان رستاک تجارت در تماس باشید.