مقدمه
در دنیای سیستم‌های سرمایشی و تهویه مطبوع، مفهوم تن تبرید (Ton of Refrigeration - TR) یکی از مهم‌ترین معیارها برای اندازه‌گیری ظرفیت خنک‌کنندگی تجهیزات مختلف است. بسیاری از خریداران و مهندسان هنگام انتخاب سیستم‌های برودتی با این واحد مواجه می‌شوند، اما ممکن است درک درستی از معنای دقیق آن نداشته باشند. تن تبرید در اصل از صنعت یخ‌سازی ریشه گرفته و به عنوان یک استاندارد جهانی برای سنجش توان سرمایشی دستگاه‌هایی مانند چیلر، داکت اسپلیت و روفتاپ پکیج مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله، به بررسی مفهوم تن تبرید، نحوه محاسبه آن و تفاوت آن با سایر واحدهای اندازه‌گیری مانند بی‌تی‌یو بر ساعت (Btu/h) و کیلووات (kW) خواهیم پرداخت.
تن تبرید در صنعت برودتی
تن تبرید چیست؟ این پرسشی است که بسیاری از خریداران سیستم‌های سرمایشی مطرح می‌کنند. تن تبرید (Ton of Refrigeration) یک واحد سنجش توان (Power) محسوب می‌شود و در کشورهای مختلف، به‌ویژه ایالات متحده، برای تعیین ظرفیت انتقال حرارت در سیستم‌های سرمایشی و تهویه مطبوع به کار می‌رود. تجهیزاتی مانند چیلر، روفتاپ پکیج و داکت اسپلیت معمولاً بر اساس این واحد ارزیابی می‌شوند. البته در برخی کشورها، ظرفیت برودتی بیشتر با واحدهایی مانند کیلووات (kW) یا بی‌تی‌یو بر ساعت (Btu/h) بیان می‌شود. مفهوم تن تبرید ریشه در صنعت یخ‌سازی دارد، جایی که تولیدکنندگان یخ به دنبال معیاری ساده و عملی برای اندازه‌گیری توان سیستم‌های سرمایشی مورد استفاده در این صنعت بودند.
مفهوم تن تبرید در تهویه مطبوع چیست؟
تن تبرید (TR) معیاری برای سنجش نرخ انتقال حرارتی در سیستم‌های سرمایشی است. این واحد بر اساس میزان گرمایی تعریف می‌شود که یک تن یخ در دمای صفر درجه سانتی‌گراد (۳۲ درجه فارنهایت) طی ۲۴ ساعت جذب می‌کند تا کاملاً به آب در همان دما تبدیل شود. به بیان ساده‌تر، یک تن تبرید مقدار سرمای موردنیاز برای تولید یک تن یخ در مدت یک شبانه‌روز را نشان می‌دهد. این تعریف، به دلیل ارتباط مستقیم با صنعت یخ‌سازی، به عنوان استانداردی برای سنجش ظرفیت سیستم‌های برودتی و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تفاوت "تن" در اندازه‌گیری جرم و تن تبرید
واحد "تن" معمولاً برای سنجش جرم مواد و اجسام استفاده می‌شود، اما در سیستم‌های مختلف اندازه‌گیری، تعاریف متفاوتی دارد. در سیستم متریک، یک تن برابر با ۱۰۰۰ کیلوگرم است، درحالی‌که در سیستم‌های دیگر، این مقدار تغییر می‌کند؛ به‌عنوان‌مثال، تن بزرگ (Imperial ton) در بریتانیا معادل ۱۰۱۶ کیلوگرم (۲۲۴۰ پوند) است، درحالی‌که تن کوچک (Short ton) در آمریکا ۹۰۷ کیلوگرم (۲۰۰۰ پوند) در نظر گرفته می‌شود.
در تعریف تن تبرید، منظور از "یک تن یخ" درواقع یک تن کوچک (Short ton) یعنی ۹۰۷ کیلوگرم است، برخلاف تصور رایج که آن را برابر با ۱۰۰۰ کیلوگرم می‌دانند.
بر این اساس، ظرفیت یک تن تبرید تقریباً معادل ۳.۵ کیلووات (kW) یا ۱۲,۰۰۰ بی‌تی‌یو بر ساعت (Btu/h) محاسبه می‌شود.
تبدیل تن تبرید به Btu/hr و کیلووات (kW)
اگرچه بسیاری از سیستم‌های سرمایشی با واحد تن تبرید (TR) نام‌گذاری می‌شوند، اما در صنعت تهویه مطبوع و برودتی، استفاده از واحدهای کیلووات (kW) و بی‌تی‌یو بر ساعت (Btu/hr) نیز بسیار رایج است. تکنسین‌ها و مهندسان این حوزه اغلب برای محاسبات و طراحی سیستم‌های برودتی به تبدیل این واحدها نیاز دارند.
فرمول‌های تبدیل تن تبرید
• ۱ تن تبرید ≈ ۳.۵ کیلووات (kW)
• ۱ تن تبرید ≈ ۱۲,۰۰۰ بی‌تی‌یو بر ساعت (Btu/hr)
این روابط کمک می‌کنند تا بتوان ظرفیت سرمایشی تجهیزات مختلف را در واحدهای گوناگون بیان و مقایسه کرد.
نتیجه‌گیری
درک مفهوم تن تبرید برای انتخاب صحیح و بهینه سیستم‌های سرمایشی امری ضروری است. این واحد، که برگرفته از میزان انرژی موردنیاز برای ذوب کردن یک تن یخ در ۲۴ ساعت است، معیار استانداردی در صنایع برودتی و تهویه مطبوع به شمار می‌آید. با دانستن معادلات تبدیل تن تبرید به واحدهای رایجی مانند کیلووات و بی‌تی‌یو بر ساعت، مهندسان و تکنسین‌ها می‌توانند به درستی ظرفیت تجهیزات سرمایشی را محاسبه و مقایسه کنند. در نهایت، انتخاب یک سیستم سرمایشی مناسب بر اساس این معیارها، تأثیر مستقیمی بر مصرف انرژی، کارایی و طول عمر تجهیزات برودتی خواهد داشت.