محاسبه بار سرمایشی و تعیین مدار مقدار توان تبرید وظیفه ای است که بر عهده مهندسان طراح تاسیسات مکانیکی ساختمان است. پس از
خاتمه این محاسبات، مهندس طراح برق، می تواند به مشخصات الکتریکی سیستم سرمایشی دست پیدا کند. البته این روال الزاماً همیشه به
شکلی که گفته شد پیش نمی رود و شاید طراح تاسیسات برقی، در مرحله ای از طراحی، که هنوز تاسیسات مکانیکی به درستی تعیین تکلیف
نشده اند، در مورد برآورد بار الکتریکی ساختمان مورد سوال قرار گیرد. به عنوان مثال حالتی را در نظر بگیرید که قرار است برآورد دیماند برای پروژه ای در مرحله فاز صفر، انجام شده و مشخص گردد که آیا نیاز به پیش بینی فضایی برای پست اختصاصی و عمومی/اختصاصی هست یا خیر؟ در این مرحله از پروژه، وظیفه طراح تاسیسات برقی آن است که بدون داشتن نتایج محاسبات مهندس مکانیک، توان الکتریکی مورد نیاز برای بار سرمایشی )که یکی از عمده ترین بارهای الکتریکی ساختمان است( را تخمین زده و حدودی از دیماند کل ارائه دهد. طبیعتا او برای این منظور باید از روش چگالی بار استفاده نماید و اطالعاتی از محاسبات سیستم های تبرید هم داشته باشد.
ایران دارای شرایط آب و هوایی متنوعی می باشد و هر منطقه شرایط ویژه خود را دارد. بنابراین می توان عدد مشخصی برای چگالی بار همه
پروژه ها معین کرد. ولی برای درک بهتر این روش، در ادامه چند محاسبه نمونه را، برای شرایط آب و هوایی مناطق مرکزی ایران بیان می
کنیم.
چیلر سیستمی است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی یا جذبی، گرما را از یک مایع مبرد می گیرد. این مایع سرد می تواند در هواساز فن
کویل جریان یابد. گرمای گرفته شده از مایع مبرد نیز می تواند به محیط داده شده و برای افزایش بازدهی، در کاربردهای گرمایشی استفاده
گردد. گاز مبرد در کندانسور چیلرها با سه روش آب خنک، هوا خنک و تبخیری، سرد می شود. در بسیاری از مناطق مرکزی ایران برای کاربری مسکونی، به ازای هر 40 مترمربع زیربنای مفید، یک تن تبرید و برای کاربری تجاری، به ازای هر 30 متر زیربنای مفید، یک تن تبرید منظور می گردد. برای منطقه گرمسیر 5/1 برابر مقادیر فوق به کار می رود. برای چیلرهای جذبی نیز مقدار مصرف توان الکتریکی، به کم تر از 10 الی 15 درصد چیلرهای تراکمی، کاهش پیدا خواهد کرد. پس از تعیین ظرفیت چیلر می توان با مراجعه به کاتالوگ برندی که احتماالً در مورد نظر کارفرماست، توان الکتریکی متناظر را به دست آورد. در هنگام نگارش این کتاب، چیلرهای تراکمی بیش از 100 تن، به ازای هر تن تبرید، 8/0 کیلووات و چیلرهای دارای ظرفیت کم تر، 2/1 الی 5/1 کیلووات توان الکتریکی مصرف می کنند. البته با تغییراتی که در ساختمان این چیلرها)به خصوص استفاده از درایوهای سرعت متغیر در بخش کمپرسور( در حال انجام است، به نظر می رسد به زودی توان مصرفی آن ها به میزان قابل مالحظه ای کاهش یابد.
کولر گازی از یک بخار کننده جهت جذب گرمای هوا )اواپراتور(، یک کمپرسور جهت متراکم کردن گاز مبرد، یک کندانسور بیرونی جهت خنک کردن مبرد، و یک شیر انبساط تشکیل گردیده است. کولرهای گازی دو دسته اصلی: انواع دو تکه یا همان اسپلیت ها و انواع یک تکه یا همان پنجره ای هستند. اسپلیت ها از یک واحد داخلی )اواپراتور( و یک واحد خارجی )کندانسور و کمپرسور( تشکیل شده اند. مصرف اصلی برق کولر را کمپرسور به خود اختصاص می دهد که در سه نوع پیستونی، اسکرول و روتاری ساخته می شود.
در فاز توجیهی یا طرح اولیه، اگر مهندس طراح تاسیسات برقی مجبور شود خود راسا بار الکتریکی تاسیسات مکانیکی را برآورد نموده و تنها اطلاع وی از شرایط این تاسیسات آن باشد که تبرید از طریق کولرهای گازی صورت می گیرد، می تواند به شرح زیر عمل کند:
برای فضاهایی با ارتفاع حدود 3 متر و عایق بندی مطلوب، واقع شده در طبقات میانی ساختمان 80 وات بر متر مربع برای فضاهایی با ارتفاع حدود 3 متر و عایق بندی مطلوب، واقع شده در طبقات باال یا پایین که زیر آن ها پارکینگ و یا باالی آن ها پشت بام واقع شده است، 1000 وات بر متر مربع برای محل هایی با تردد زیاد و نرخ تعویض هوای باال یا محل هایی که تجهیزات گرمازای قابل مالحظه ای در آن وجود دارد )مثل پروژکتورها یا ماینرها( 190 وات بر متر مربع همانطور که قبال هم اشاره شد این مقادیر، فقط اعدادی نوعی و نمونه هستند و طراح در هرمنطقه از کشور به فراخور شرایط آب و هوایی )دما و رطوبت( و نوع کاربری ساختمان، ممکن است مقادیر دیگری را نافذتر و منطقی تر بیابد.
به عنوان مثال، در یک برند خاص، اسپلیت Btu/h 24000 با مبرد R22 و کمپرسور پیستونی با راه اندازی مستقیم، دارای جریان کارکرد
12-14 آمپر و جریان راه اندازی 55 آمپر می باشد، ولی در برندی دیگر همین ظرفیت با مبرد R410 و کمپرسور روتاری با راه اندازی
الکترونیکی )اینورتر( دارای حداکثر جریان 8-9 آمپر و جریان راه اندازی ای در حد جریان نامی است.
در مواقعی که ظرفیت اسپلیت مشخص باشد، بایستی توان الکتریکی مصرفی آن ها را به دست آورد. برای تعیین دقیق توان اسپلیت ها، بهتر
است نوع و برند دستگاه سرمایشی به صورت کامل مشخص گردد، تا طراح میزان جریان را براساس کاتالوگ سازنده به طور دقیق لحاظ نماید.
اسپلیت های متداولی که در جنوب کشور استفاده می گردند، اغلب از نوع پیستونی بوده است. اگر اطالعات دقیق تری در دسترس نباشد، بهتر است طراح بنا را بر استفاده از همین نوع کولر بگذارد و روی استفاده از کولرهای کم مصرف حساب نکند.