Comment calculer l'efficacité d'un refroidisseur ?

Les refroidisseurs d'eau froide sont largement utilisés dans l'industrie, le commerce et la climatisation architecturale. Bien qu'ils soient principalement utilisés dans les grandes salles, leur efficacité est toujours déterminée par le simple concept de climatisation, qui va de l'énergie électrique (kW/h) à l'énergie déplacée (Btu/h (ou tonnes)). Les climatiseurs et les refroidisseurs sont tous deux essentiellement des systèmes de pompe à chaleur, bien que les refroidisseurs utilisent de l'eau de recirculation au lieu d'air pour transporter la chaleur sur les aspects évaporateur et condenseur de leurs cycles de réfrigération. Il est essentiel de concilier correctement les différentes unités techniques et les facteurs de conversion pour le processus de calcul de l'efficacité.

Refroidisseur d'eau pour les chambres froides

Étape 1

L'eau du refroidisseur circule dans des échangeurs de chaleur.
Définissez l'application du refroidisseur d'eau. Dans ce cas, un système d'eau réfrigérée est utilisé pour maintenir les zones de production alimentaire à une température proche de 40 degrés F. Le système de refroidissement fait recirculer 40 gallons par minute d'eau réfrigérée à 24 degrés F et utilise 24,8 kW/h d'électricité pour produire la réfrigération. Ces informations vous permettent de calculer l'efficacité du refroidisseur en termes de taux d'efficacité énergétique, ou EER, et de coefficient de performance, ou COP, pour les refroidisseurs.

Étape 2

Calculer la capacité du refroidisseur en tonnes de réfrigération. La formule pour la chaleur totale retirée dans une installation de refroidissement est h = 500 X q X dt où h = chaleur totale retirée en Btu/h, q est le débit d'eau refroidie en gpm, et dt est le différentiel de température total de l'eau refroidie. Par substitution, h = 500 X 40 gpm X 24 deg-F = 480 000 Btu/hr. Si 1 tonne de réfrigération équivaut à 12 000 Btu/h, le système a une capacité de refroidissement de 40 tonnes de réfrigération.

Étape 3

Calculer l'efficacité du système par la formule d'efficacité de la climatisation EER = Btu/hr de refroidissement /watts consommés. En remplaçant les valeurs réelles, 480 000 Btu/hr/24,8 kW/hr = 480 000 Btu/hr/24 800 watts/hr = 19,35. Il s'agit d'une performance de refroidissement très élevée par rapport aux normes SEER 2010 de 13-14 pour la climatisation domestique, ce qui reflète l'efficacité supérieure de la stratégie de l'eau réfrigérée. Le COP serait l'EER (19,35) X 0,293 = 5,67.

L'eau réfrigérée pour la réfrigération des aliments

Étape 1

Les homards vivants doivent être réfrigérés sur leur chemin vers le marché.
Définissez l'application de l'eau réfrigérée. L'eau de mer ayant une enthalpie spécifique de 0,94 Btu/lb/deg F est refroidie à 18 degrés F pour maintenir les fruits de mer vivants et frais. Si vous savez que le système utilise 69,06 kW/h pour refroidir 6 000 gallons/h de cette eau de mer en recirculation, vous pouvez calculer l'efficacité du refroidisseur.

Étape 2

Les refroidisseurs de réfrigération nécessitent une surveillance attentive.
Calculez le nombre total de Btu/h éliminés par le système de refroidissement. Puisque h = 500 X q X dt, et que la capacité thermique de l'eau de mer n'est que de 0,94 Btu/lb, alors la formule modifiée sera h = 500 X q X dt X 0,94 = 500 X 6 000 gph/100 gpm X 18 deg-F X 0,94 = 846 000 Btu/hr/12 000-Btu/hr/Ton = 70,5 Tonnes de réfrigération.

Étape 3

Calculer l'efficacité du système de refroidissement en divisant les 846 000 Btu/h par les 69,06 kW/h consommés pour obtenir un EER de 12,25 et un COP de 3,59.