شيت حسابات محطات التبريد المركزي والمبادلات الحرارية اللوحية Plate Heat Exchanger إكسيل
تحميل مجاني مباشر
بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل
جاري تجهيز ملف العمل والتحقق الأمني...
يظهر زر التحميل المباشر خلال 5 ثوانٍ
فشل التحقق التلقائي — يرجى الضغط على مربع التحقق أعلاه للمتابعة.
تم التحقق بنجاح — ملف العمل جاهز للتحميل الآن:
المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت
الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):
Q = \dot{m} \times c_p \times \Delta T \quad [\text{kW}] \quad \Longleftrightarrow \quad \text{TR} = \frac{Q}{3.517} حساب الطاقة الحرارية المنقولة بين ماء التبريد الأولي وماء المبنى الثانوي اعتماداً على معدل التدفق الكتلي (ṁ) والحرارة النوعية للماء (cp = 4.186 kJ/kg·°C) وفارق درجات الحرارة (ΔT).
\text{GPM} = \frac{24 \times \text{TR}}{\Delta T (^{\circ}\text{F})} = \frac{\dot{m} [\text{L/s}] \times 15.8503}{1} المعادلة الهيدروليكية المعتمدة في كود ASHRAE لحساب معدل سريان الماء المثلج بالجالون الأمريكي لكل دقيقة (GPM) بناءً على الحمل بالطن التبريدي وفارق الحرارة بالفهرنهايت.
\text{LMTD} = \frac{\Delta T_2 - \Delta T_1}{\ln\left(\frac{\Delta T_2}{\Delta T_1}\right)} = \frac{(T_{s,out} - T_{p,in}) - (T_{s,in} - T_{p,out})}{\ln\left(\frac{T_{s,out} - T_{p,in}}{T_{s,in} - T_{p,out}}\right)} \quad [^{\circ}\text{C}] القوة الدافعة الحرارية للتبادل في المبادلات اللوحية ذات السريان المعاكس (Counter-Current Flow) بين الشبكة الأولية الموردة من محطة التبريد والشبكة الثانوية الداخلية للمبنى.
A_{\text{design}} = \frac{Q \times 1000}{U \times \text{LMTD}} \times (1 + R_f) \quad [\text{m}^2] حساب مساحة أسطح الألواح الستانلس المطلوبة لنقل الحمل الحراري بالكامل بناءً على معامل انتقال الحرارة الإجمالي U وهامش التلوث والأمان Rf (عادة بين 10% إلى 15%).
T_{\text{approach}} = T_{s,out} - T_{p,in} \quad [^{\circ}\text{C}] الفارق بين درجة حرارة ماء التغذية الثانوي الموزع على المبنى ودرجة حرارة ماء التغذية الأولي القادم من محطة تبريد المناطق، ويشترط معيار AHRI 400 ألا يتجاوز 2.0 مئوية.
معاينة تخطيط الطباعة الكامل لورقة العمل (.XLSX)
طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي
معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:
استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.
تحميل الشيت وفتحه على جهازك:
قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.
إدخال البيانات الأساسية للمشروع:
قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.
الطباعة المباشرة بمقاس A4:
تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.
قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات
- ✓ التحقق من حصول المبادلات الحرارية اللوحية على شهادة اعتماد AHRI Standard 400 سارية المفعول ومطابقتها لدرجات الحرارة وضغوط الفحص الموقعي.
- ✓ فحص أبعاد شد حزمة الألواح (A-Dimension / Tightening Distance) ومطابقتها الدقيقة للقيم المحددة في لوحة بيانات الصانع لمنع تسريب الحشيات أو سحق الألواح.
- ✓ التأكد من تركيب صمامات التحكم المستقلة عن الضغط (PICV) على خط الراجع الأولي وضبط معدل السريان الأقصى (Flow Limiting) لمنع تجاوز التدفق التعاقدي.
- ✓ مراجعة شهادة المعايرة المعتمدة لعداد الطاقة الحرارية فوق الصوتي (Ultrasonic BTU Meter) والتحقق من سلامة تركيب حساسات الحرارة المزدوجة Pt1000 في أغمادها الحرارية المغمورة بالزيت.
- ✓ فحص تركيب مصافي السلة الثقيلة Y-Strainers & Basket Strainers والتأكد من فتح وتفريغ شبكات التصفية بعد الغسيل الهيدروليكي وقبل بدء التشغيل التجريبي.
- ✓ التحقق من اتزان الضغوط والتمدد الهيدروليكي لشبكة المبنى عبر اختبار خزان التمدد (Expansion Tank) وضبط ضغط الشحن النيتروجيني المسبق (Pre-charge Pressure).
- ✓ إجراء اختبار الموازنة المائية الشاملة (Hydronic TAB) والتأكد من تحقيق فارق درجات الحرارة التعاقدي (ΔTp ≥ 9.0 °C) لتفادي غرامات متلازمة تدني الدلتا تي.
الأسئلة الشائعة حول النموذج
ما هي محطة نقل الطاقة الحرارية (ETS) في منظومة تبريد المناطق؟
محطة نقل الطاقة الحرارية (Energy Transfer Station - ETS) هي الغرفة الفنية المركزية التي تربط بين شبكة تبريد المناطق التابعة لمزود الخدمة والشبكة الداخلية للمبنى. تفصل المحطة هيدروليكياً بين الشبكتين باستخدام مبادلات حرارية لوحية (PHE)، وتحتوي على صمامات التحكم التعديلية PICV، عدادات الفوترة الحرارية BTU Meters، مضخات التوزيع الداخلية، ولوحات التحكم الآلي.
لماذا تعد المبادلات الحرارية اللوحية (PHE) الخيار القياسي في تبريد المناطق؟
تتميز المبادلات اللوحية بمعامل انتقال حرارة فائق (U يصل إلى 4000-5500 W/m²·°C) بفضل سريان المياه المضطرب عبر الألواح المموجة، مما يتيح تحقيق اقتراب حراري ضيق جداً (Close Approach Temperature يصل إلى 1.5 - 2.0 مئوية) في حيز مكاني مدمج للغاية يقل بنسبة 80% عن المبادلات الأنبوبية التقليدية Shell & Tube.
ما هي مخاطر متلازمة تدني الدلتا تي (Low Delta-T Syndrome) وكيف يعالجها الشيت؟
تحدث متلازمة تدني الدلتا تي عندما يعود ماء التبريد الأولي إلى المحطة بدرجة حرارة منخفضة (أقل من 13-14 مئوية)، مما يعني عدم استغلال الطاقة التبريدية وإجبار محطة التبريد على تشغيل تشيلرات ومضخات إضافية. يفرض مزودو التبريد غرامات مالية تعاقدية باهظة على تدني الدلتا تي؛ ويساعدك الشيت في حساب الصمامات التعديلية PICV وضبط التدفقات لمنع هذه الظاهرة تماماً.
ما الفرق بين السعة الحرارية الاسمية وسعة الذروة المتزامنة للمبنى؟
السعة الاسمية (Connected Load) هي مجموع طاقات جميع وحدات التكييف والمناولة في المبنى إذا عملت بكامل طاقتها في نفس اللحظة. أما سعة الذروة المتزامنة (Diversified Peak Load) فتأخذ في الاعتبار معامل التنوع (Diversity Factor 0.80 - 0.85) نظراً لاختلاف أوقات ذروة المكاتب والمنازل والمطاعم، وهي السعة الفعلية التي يتم التعاقد عليها وشراء المبادلات بموجبها.
هل الشيت مفتوح للتعديل والطباعة ويتوافق مع مقاسات وتصاميم الشركات المختلفة؟
نعم، الشيت مصمم كقالب تشغيلي مفتوح بدون ماكرو بصيغة (.xlsx). يحتوي على تبويب إعدادات مركزي يتيح لك تعديل درجات حرارة الشبكة الأولية والثانوية، مواصفات الألواح، أسعار التوريد، والعملة المحلية ليتوافق بدقة مع كتالوجات كافة المصنعين العالميين (Alfa Laval, Sondex, Danfoss, Kelvion) واشتراطات شركات تبريد المناطق.