مقدمه
چیلر یکی از بهترین دستگاه‌ها برای سرمایش محل است و دستگاه‌های تهویه مطبوع برای ساختمان‌های بزرگ تجاری و اداری لازم و ضروری است. استفاده از سیستم‌های کارآمد در این چنین ساختمان‌هایی لازم و ضروری است. سیستم تهویه مطبوع از نوع چیلر می‌تواند بسیاری از نیازها و انتظارات شما را برآورده کند.
چیلر، سیستم تهویه مطبوع قدرتمند
چیلر با جذب فشرده سازی یا جذب بخار آب کار میکند. این دستگاه‌های تاسیساتی خنک کننده می توانند دمای محیط را تا ۵۰ درجه سانتیگراد خنک کنند. هوای خنک آب به داخل مساحت مورد نظر پمپ شده و گرمای محل از طریق ماشین آلات خارج می شود و این جریان آن قدر ادامه پیدا می کند تا هوای محل خنک شود. اواپراتور در سیستم تبرید مکانیکی نقش بسیار مهمی دارد و باعث فشرده سازی بخار آب می‌شود.
اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و دستگاه انبساط این دستگاه تاسیساتی خنک کننده در گردش مبرد نقش بسزایی دارد. اواپراتور به عنوان مبدل حرارتی عمل میکند و گرمای محل توسط اواپراتور به مبرد منتقل شده و محل خنک می شود و دمای مبرد نیز به طور متقابل کاهش می‌یابد.
کمپرسور در این دستگاه‌ها چندین عملکرد را دارند. ماده مبرد را از چیلر خارج کرده و گرمای را جذب می کنند. هوای سرد را آنقدر پایین می‌آورد که بتواند گرمای محل را از بین ببرد. با تغییر مبرد از مایع به بخار، گرمای محیط خارج می‌شود.
چیلر هوا خنک خانگی
اصول کار چیلرهای صنعتی
۱. تغییر حالت مبرد
ماده مبرد در اثر گرم شدن به گاز تبدیل شده و دوباره در مرحله خنک شدن به مایع تبدیل می‌شود.
۲. جریان گرما
همیشه گرما از یک منطقه با غلظت بالا به منطقه ای با غلظت کمتر جریان پیدا میکند.
۳. نقطه جوش
کاهش فشار مایعات باعث کاهش نقطه جوش و افزایش آن باعث افزایش نقطه جوش می‌شود.
چیلر هوا خنک صنعتی
انواع
چیلرها در دو نوع هوا خنک، آب خنک طراحی و تولید می‌شوند. هر کدام از چیلرها، کارایی و عملکرد به خصوصی دارند که باعث تفاوت کارایی و عملکرد آن‌ها می شود.
- چیلر هوا خنک: این نوع چیلرها مانند رادیاتور ماشین عمل می‌کنند. هوای خنک با استفاده از دمنده موتوری، هوا را از طریق شبکه‌ای از خطوط مبرد منتقل می‌کنند. اگر این کندانسورها برای کار در دماهای بالا طراحی نشده باشند در این صورت می‌توانند در دمای پایین ۳۵ درجه سانتیگراد کار کنند.
- چیلرهای آب خنک: همان مراحل بالایی را انجام می‌دهند ولی در دو مرحله، گرما را منتقل می‌کنند. بخار آب کندانسور از گرما را گرفته و آب گرم کندانسور به برج خنک کننده منتقل شده و در نهایت به جو منتقل می شود.
چیلرهای آب خنک
کندانسور چیلرهای آب خنک به برج خنک کننده متصل می‌شود. از این دستگاه های تاسیساتی خنک کننده در ساختمان‌های بزرگ تجاری که آب کافی در منبع وجود دارد استفاده می‌شود. این نوع چیلرها در مقابل نوسانات دمای محیط مقاوم بوده و می توانند هوا را خیلی سریع تر خنک کنند. این دستگاه تاسیساتی خنک کننده در ظرفیت های ۲۰ تنی تا ۱۰۰۰ تنی طراحی و تولید می شوند و از این چیلرها برای خنک کردن محیط فرودگاه‌ها، مراکز خرید و سایر ساختمان‌های بزرگ استفاده می‌شود.
چیلر سانتریفیوژ دو مرحله ای هرمتیک
آب خنک کننده کندانسور چرخشی برج خنک کننده به متراکم شدن آب کمک میکند. مبرد کندانسور چیلر آب خنک متناسب با دمای محیط باعث خنک شدن هوا می‌شود. از آن جایی که دمای مرطوب نسبت به دمای خشک پایین‌تر است بنابراین دمای چگالش و فشار مبرد در این دستگاه تاسیساتی خنک کننده آب خنک نسبت به چیلر هوا خنک موثرتر خواهد بود. به همین دلیل این دستگاه تاسیساتی خنک کننده در مقایسه با چیلرهای هوا خنک کارایی بیشتری دارند.
این دستگاه تاسیساتی خنک کننده خانگی در محیط محافظت شده نسبت به عوامل محیطی قرار دارند و به همین دلیل می‌توان در درازمدت از آن ها استفاده کرد. این نوع دستگاه تاسیساتی خنک کننده بهترین گزینه برای نصب در ساختمان‌های بزرگ تجاری، صنعتی و مسکونی هستند. برای نصب سیستم خنک کننده اضافی در این نوع چیلرها لازم است که مبلغ بیشتری را هزینه کرد و البته نگهداری از این سیستم نیز نیازمند توجه دقیق و بلندمدت است.
نقش مبرد
در سیستم این دستگاه تاسیساتی خنک کننده، آب یا محلول آب و گلیکول باعث خنک شدن هوا می‌شود. براساس این فرایند، مایع خنک کننده، هوای گرم را از بین برده و مایع گرم دوباره به مخزن برمی‌گردد. آب نقش مهمی در این نوع چیلرها دارد.
مبرد همان عامل شیمیایی است که در این نوع چیلرها در خنک سازی هوا نقش مهمی دارد. مواد مبرد متناسب با دمای و ظرفیت این دستگاه تاسیساتی خنک کننده ، مختلف و متفاوت بوده که در نقش بخار، هوای گرم را از بین برده و دوباره به مایع تبدیل شده و به داخل سیستم برمی‌گردد. تبدیل مایع به بخار و بخار به مایع همان چرخه تبرید نام دارد.
ترکیب مایع و گاز کم فشار وارد اواپراتور شده که اولین مرحله چرخه تبرید است. آب فرآوری شده یا محلول گلیکول و آب، ماده مبرد را می‌جوشاند که در نتیجه مایع کم فشار به گاز کم فشار تبدیل می‌شود. گاز کم فشار به گاز پر فشار تبدیل شده و وارد کمپرسور می‌شود. هوا یا آب کندانسور، گرمای هوا را گرفته و هوای متراکم خنک، هوای گرم محیط را از بین برده و محیط را خنک می کند. ماده مبرد با فشار بالا به سوپاپ انبساط وارد شده و حجم ماده مبرد در عملکرد اواپراتور نقش مهمی دارد. آب برج خنک کننده، مبرد را خنک و متراکم می کند.
چیلر گلیکول
چیلرهای هوا خنک
در این نوع دستگاه تاسیساتی خنک کننده ، کندانسور متراکم کننده هوا نقش مهمی دارد. این نوع چیلرها در ساختمان های کوچک تا متوسط که فضا محدود است استفاده می‌شود. این نوع دستگاه تاسیساتی خنک کننده در مواقعی که آب نایاب و کمیاب است اهمیت بیشتری پیدا می کنند.
چیلر جذبی
فن‌های پروانه‌ای در فرایند تبرید مکانیکی نقش مهمی دارند که هوای محیط را گرفته و مبرد را متراکم می‌کنند. کندانسور خنک کننده هوا، بخار مبرد را متراکم کرده و در نهایت هوای گرم محیط را به جو منتقل میکند.
هزینه نصب این نوع دستگاه تاسیساتی خنک کننده بسیار پایین است و هزینه نگهداری آن‌ها در مقایسه با چیلرهای آب خنک بسیار پایین است. چیلرهای هوا خنک، فضای کمتری را اشغال کرده و در خارج از مجموع تاسیسات نصب می‌شوند. عناصر محیطی در فرسایش و خوردگی قطعات این نوع این دستگاه تاسیساتی خنک کننده موثر بوده و عمر آن ها را کاهش می دهد.
کندانسور این دستگاه تاسیساتی خنک کننده ، هوا محیط را خنک کرده و گاز مبرد گرم را به حالت مایع تبدیل می‌کنند. کندانسور یا در داخل این دستگاه تاسیساتی خنک کننده قرار داشته یا خارج از تاسیسات این دستگاه تاسیساتی خنک کننده بوده که بازهم نقش خود را ایفا خواهد کرد. کندانسور، هوای گرم محیط را می‌گیرد.
چیلرهای جذبی
اواپراتور، ماده مبرد را به گاز تبدیل میکند. ژنراتور، آمونیاک یا لیتیوم بروماید که جاذب غلیظی بوده را ایجاد میکند مبرد گازی را جذب می کند. محلول رقیق، مایع خنک کننده را جذب کرده و آب خنک کننده ، گرما را جذب میکند و این فرایند باعث خنک شدن هوای محیط می‌شود.
مبدل حرارتی، محلول رقیق شده و جاذب را از مسیری به ژنراتور که محل گرمی است جذب کرده و این مواد به آن محل راه می یابند. ماده مبرد در اثر محلول بخار متراکم شده و فرایند خنک سازی ادامه پیدا می کند و جاذب غلیظ نیز بازیافت می‌شود.
چیلر سانتریفیوژ آب خنک
چیلرهای گلیکول
ماده خنک کننده در این این دستگاه تاسیساتی خنک کننده، پروپیلن گلیکول است که این ماده نقش اصلی را در خنک کردن محیط ایفا میکند. از این این دستگاه تاسیساتی خنک کننده در صنایع غذایی به طور گسترده استفاده می‌شود. نحوه کار این این دستگاه تاسیساتی خنک کننده مانند سایر دستگاه تاسیساتی خنک کننده استاندارد است.
چیلرهای سانتریفیوژ
کندانسور، کمپرسور، اواپراتور و بخش‌های انبساط، مهم‌ترین بخش‌ها و قطعات این نوع چیلرها هستند. در این چیلرها ، پروانه های اضافی چرخانی وجود دارند که مبرد را متراکم کرده و وارد سیستم می‌کنند. از این دستگاه‌های خنک کننده در ظرفیت های بالای ۱۵۰ تا ۶۰۰۰ تن استفاده می‌شود.
نتیجه گیری
چیلرها یکی از مهم ترین دستگاه‌های تاسیساتی خنک کننده هستند که به دو گروه آب خنک و هوا خنک تقسیم می‌شوند. چیلرهای هوا خنک، هوا را تغییر داده و متراکم کرده ولی در آب خنک، ماده مبرد به بخار تبدیل شده و هوا را خنک میکند. این دستگاه تاسیساتی خنک کننده مناسب فرودگاه ها، ساختمان‌های بزرگ تجاری و صنعتی بوده ولی چیلرهای هوا خنک مناسب محیط‌هایی با مساحت کم است.