به گزارش ایسنا به نقل از شرکت مهندسی تهویه نگار، چیلرهای تراکمی امروزه از رایج ترین دستگاه های موجود در صنعت تهویه مطبوع و برودت صنعتی هستند. سوالات رایج مردم در این گزارش با استناد به گفته های کارشناسان یک شرکت تخصصی در زمینه تهویه مطبوع و تبرید پاسخ داده شده است.

سوالاتی از قبیل اینکه:

• چیلر تراکمی چیست؟
• چند نوع چیلر تراکمی داریم؟
• تفاوت چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک چیست؟
• فرق چیلر جذبی و تراکمی چیست؟
• نحوه انتخاب چیلر تراکمی چگونه است؟
• مصرف برق چیلر تراکمی چقدر است و چگونه آن را کاهش دهیم؟

چیلر چیست؟

 چیلر به زبان ساده، به ماشین یا دستگاهی گفته می شود که آب سرد تولید می کند و به وسیله یک پمپ، آن را به فن کویل، هواساز ارسال می کنند و بدین وسیله سبب سرمایش و ایجاد تهویه مطبوع در فضای داخلی ساختمان ها ی خانگی، تجاری و اداری می شوند. برای اطلاع از طرز کار چیلر و فن کویل می توانید به گزارش و توضیحات قبلی کارشناسان تهویه نگار در این لینک مراجعه کنید(isna.ir/xdPSw۶)

اما مهندسان مکانیک و برودتی، چیلر را نوعی پمپ انرژی(Heat pump) معرفی می کنند که از طریق سیکل های ترمودینامیکی(سیکل تبرید تراکمی بخار یا سیکل تبرید جذبی) قادر است انرژی گرمایی را از یک محیط به محیط دیگر منتقل کند.

چیلر تراکمی چیست؟ معرفی اجزا و ساختار چیلر تراکمی

چیلر تراکمی،  نوعی از دستگاه چیلر است که مجهز به کمپرسور است و از سیکل تبرید تراکمی استفاده می کند. برای درک بهتر و ساده تر از طرز کار چیلر تراکمی، می‌توانید یک آب سرد کن کوچک را مثال بزنیم، یا حتی یخچال موجود در منزل شما و یا کولر خودروی شما نیز مشابه همین دستگاه کار می کند.

واژه تراکم(Compression) به علت حضور کمپرسور در چیلر تراکمی است. چیلرهای تراکمی از ۴ بخش مهم تشیکل شده اند:

۱.کمپرسور

۲.کندانسور

۳.اواپراتور

۴.شیر انبساط

کمپرسور قلب چیلر تراکمی است. کمپرسور مهم ترین و گران ترین بخش از یک چیلر تراکمی را تشکیل می دهد و باعث به جریان درآمدن ماده مبرد در سیکل تبرید می شود. اغلب طراحان و تولید کنندگان معتبر چیلر تراکمی در ایران، از کمپرسورهای کمپانی های شناخته شده جهان نظیر Bitzer، Danfoss، Hanbell، Frascold استفاده می کنند.

شیکل زیر مدار چیلر تراکمی را نشان می دهد:

طرز کار چیلر تراکمی

با توجه به شکل فوق، طرز کار چیلر تراکمی بدین صورت است که شروع این سیکل ترمودینامیکی آنجایی است که ماده مبرد یا به اصطلاح عامیانه، گاز چیلر، در حالت بخار توسط کمپرسور متراکم شده و به همین علت افزایش فشار و دما پیدا می کند. سپس مبرد خروجی از کمپرسور، همچنان در فاز بخار داغ (با دمای بالا) وارد کندانسور می گردد تا گرمای آن در این مبدل حرارتی، به محیط (هوای بیرون یا آب برج خنک کننده) منتقل می شود.

اینچنین دمای جریان مبرد کاهش یافته و با دفع بیشتر گرما به مایع تبدیل می شود. سپس مایع مبرد پس از چند درجه سرد در داخل خود کندانسور (بین ۲ تا ۷ درجۀ سانتی گراد، بسته به سایز کندانسور) وارد شیر انبساط می شود. بواسطۀ فرایند اختناق در شیر انبساط، فشار جریان مبرد به شدت کاهش یافته و به همین علت مقداری از مایع مبرد تبخیر می گردد.

در ادامه مخلوط مایع و بخار حاصل (با حدوداً ۲۵ الی ۳۵ درصد بخار) با دمایی پایین­تر وارد اواپراتور شده و در آنجا با جذب گرمای آب، کاملاً به بخار تبدیل می شود و نهایتاً مجدد به کمپرسور باز می گردد.

در حقیقت با عبور جریان آب از روی لوله های اوپراتور که توسط مبرد با دمای پایین خنک شده است، می توانیم به جریان آب سرد برسیم.

انتخاب کمپرسور معمولا توسط نرم افزارهای اختصاصی شرکت های تولید کننده آن انجام می شود. همچنین تجربه تولید کنندگان و کاربری پروژه و نوع آب و هوای محیطی که قرار است چیلر تراکمی در آن کار کند بسیار بر روی انتخاب کمپرسور اثر گذار است.

کمپرسورهای رایج در ساخت چیلر تراکمی

مهم ترین کمپروسرهایی که امروزه در ساخت چیلر تراکمی استفاده می شوند به قرار زیر است:

• کمپرسور اسکرال
• کمپرسور اسکرو
• کمپرسور سانتریفیوژ
• کمپرسور روتاری
• کمپرسور پیستونی(رفت و برگشتی)
• کمپرسور توربوکور(مجهز به بیرینگ های مغناطیسی)
• انواع چیلر تراکمی

مهم ترین عامل دسته بندی چیلرهای تراکمی، نوع سیکل برودتی آن هاست. از این لحاظ دو نوع چیلر تراکمی داریم:

• چیلر تراکمی هوا خنک
• چیلر تراکمی آب خنک

• 

چیلر هوا خنک یا چیلر هوایی (Air cooled chiller) مجهز به یک سری فن و کندانسوری است که با عبور جریان هوای محیط، سبب چگالش مبرد در مدار تبرید می شود. یعنی چیلر تراکمی هوا خنک مصرف آب ندارد. این به معنای این نیست که چیلر هوا خنک، جریان هوا را خنک می کند. این تصور اشتباهی است که اکثر مردم دارند. باید بدانیم که تمامی چیلر ها اعم از چیلر هوایی، آبی و چیلر جذبی، آب سرد تولید می کنند.

از طرفی چیلر تراکمی آب خنک یا چیلر آبی (Water cooled chiller) مجهز به کندانسور آب خنک است. به عبارتی چیلر تراکمی آب خنک مجهز به یک مبدل حرارتی پوسته و لوله است که با استفاده از جریان آب فرآیند چگالش در مدار تبرید تراکمی را انجام می دهد.

 به همین دلیل چیلر آب خنک یا چیلر آبی همانند چیلر جذبی باید مجهز به برج خنک کننده یا کولینگ تاور باشند و بر خلاف چیلر هوا خنک مصرف آب بالایی دارند و نگهداری از آن ها هم مشکل تر است.

تفاوت چیلر آب خنک و هوا خنک این است که امروزه در اغلب پروژه های تهویه مطبوع به دلیل کمبود منابع آبی از چیلر هوا خنک استفاده می شود. چیلر آب خنک ابعاد کوچکتری دارد اما به دلیل ضریب عملکرد بهتر در اغلب پروژه های سردخانه ها و زیر صفری کاربرد دارد.

مصرف برق چیلر تراکمی

تمامی چیلرهای تراکمی به دلیل استفاده از کمپرسور، مصرف برق بالایی دارند. اما امروزه چیلر تراکمی سانتریفیوژ توربوکور، به دلیل استفاده از بیرینگ های مغناطیسی و کاهش اصطکاک، مصرف برق پایینی دارد و البته به دلیل پیچیدگی و نوظهور بودن کمپرسور توربوکور، قیمت بالایی دارند.

همچنین استفاده از آیس بانک (سیستم ذخیره انرژی یخ) نیز می تواند سبب کاهش مصرف برق چیلرهای تراکمی شود.

تفاوت چیلر جذبی و تراکمی

بر خلاف چیلرهای تراکمی، در چیلر جذبی کمپرسوری وجود ندارد و به دلیل ماهیت سیکل تبرید جذبی، به منظور تولید آب سرد، به منبع انرژی گرمایی نیاز داریم. چیلر جذبی در حقیقت از یک ماده جاذب(لیتیوم بروماید یا همان نمک مایع) و مبرد(آب) استفاده می کند. در نتیجه چیلر جذبی مصرف برق کمی دارد اما به دلیل پیچیدگی ساخت و طول عمر پایین امروزه کاربرد آن در سراسر جهان بسیار محدود شده است.

چگونه چیلر تراکمی را انتخاب کنیم؟

انتخاب چیلر تراکمی برای یک پروژه تهویه مطبوع یا برودت صنعتی یک کار تخصصی است و بهتر است توسط متخصصین و مهندسان مکانیک که در حوزه تهویه مطبوع فعال هستند انجام شود. زیرا انتخاب نوع چیلر و ماده مبرد آن به عوامل مختلفی بستگی دارد.

نتیجه گزارش:

چیلر تراکمی بسیار مورد توجه کارفرمان و مهندسان است. با وجود مصرف برق بالایی که دارند به دلیل راندمان و ضریب عملکرد بسیار خوب، هم در پروژه های مسکونی و تجاری و هم در پروژه های صنعتی بسیار پر کاربرد هستند. در ایران چیلر تراکمی هوا خنک به دلیل کمبود منابع آبی بسیار بهتر است. انتخاب چیلر تراکمی هوا خنک یا چیلر تراکمی آب خنک هم نیاز به تخصص و علم در حوزه تهویه مطبوع دارد و حتما از شرکت های معتبر با رزومه قوی مشورت کنید.

منابع گزارش:

شرکت مهندسی تهویه نگار

وب سایت theengineeringminset

وب سایت araner.com

وب سایت Trane.com

وزارت صنعت، معدن، تجارت

انتهای رپرتاژ آگهی