چیلر تراکمی هوا خنک
مزایای چیلر هواخنک شرکت سارایئل نسیم :
- زیر بار قرار گرفتن چیلر هوایی به صورت تدریجی و با توجه به برودت مورد نیاز و درنتیجه کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر آن.
- تهیه قطعات سیکل تبرید، تجهیزات کنترلی و الکترونیکی از معتبر ترین برندها
- استفاده از سیستم کنترلی PLC logo - PLCMCX و CAREL
- استفاده از مبردهای دوستدار محیط زیست R134a R407c R404aو...
- مجهز کردن کندانسور هوا خنک به فن هایی از معتبر ترین شرکتهای جهانی
- ZILABEG - EBM
- قابلیت اتصال به سیتم های مدیریت هوشمند ساختمان BMS و قابلیت کنترل چیلر از داخل خانه
چیلر تراکمی هوا خنک (Air-Cooled Chiller) یک نوع چیلر است که برای سرمایش آب یا سیال حرارتی در سیستمهای تهویه مطبوع استفاده میشود.
در چیلر تراکمی هواخنک، یک کمپرسور تراکمی برای فشرده کردن مایع مبرد به کار میرود. سپس، مایع مبرد به مبدل حرارتی انتقال داده میشود تا حرارت آن را به هوا منتقل کند.
برای سرمایش هوا، یک فن جهت دهی بر روی مبدل حرارتی نصب شده است که با ایجاد جریان هوای تازه از محیط، حرارت را از مایع مبرد جذب میکند و آن را به بیرون دستگاه منتقل میکند.
این نوع چیلرها به دلیل سادگی و عدم نیاز به آب (به عنوان قسمت سرد کننده)، در محیط هایی که محدودیت منابع آبی وجود دارد و یا در برخی از برنامه ها و نیازمندی های صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند.
چیلر هوا خنک یک سیستم خنک کننده است که در ساختمان های تجاری، مسکونی، اداری و غیره استفاده می شود.
قطعات اصلی چیلر تراکمی هوا خنک عبارتند از یک کمپرسور و یک موتور الکتریکی متصل به آن، یک کندانسور هوا خنک، یک شیر انبساط، یک اواپراتور، مبرد و لوله های انتقال مبرد و آب.
فرآیند خنک سازی بر اساس تراکم مبرد توسط کمپرسور صورت میگیرد. مبرد در یک مسیر مشخص حرکت می کند و در اواپراتور گرما را از آب می گیرد (آب را خنک می کند) و در کندانسور آن را به فضای اطراف دفع می کند.
عملکرد چیلر تراکمی هوا خنک چندان پیچیده نیست و گرما از آب در قسمتی از تجهیزات یعنی در اواپراتور گرفته شده و به هوای اتمسفر تخلیه می شود.
سیستم خنک کننده چیلر
در شکل زیر نمونه ای از چیلر تراکمی هوا خنک طراحی و تولید شده در کارخانه شرکت سارایئل نسیم نشان داده شده است.
نیمه بالایی چیلر به همراه فن های بالای آن، در واقع کندانسور هوا خنک است که مبرد وارد لوله های آن می شود و در مسیری پیچ در پیچ، که در آن فن هایی که هوا را برای خنک کردن مبرد گردش می دهند، جریان پیدا می کند.
چیلر هوا خنک چگونه عمل می کند؟
عملکرد چیلر هوا خنک اینطور است که گرما را از آب گرفته و در اواپراتور خنک می کند.
به عنوان مثال یک چیلر تراکمی هوا خنک که در خارج از ساختمان نصب شده است آب را خنک کرده و با پمپ به واحدهای فن کویل ارسال می کند.
زمانی که آب سرد وارد کویل شود، دمای کویل کاهش می یابد و با روشن شدن فن (فن کویل) هوا به کویل سرد برخورد کرده و دمای هوا کاهش می یابد.
برای گرمایش کافی است به جای آب سرد، آب گرم ارسالی از موتورخانه و یا از پکیج گازی وارد کویل دستگاه فن کویل شود و یکی از مهم ترین مزایای این سیستم این است که فن کویل ها دو عدد هستند.
آب سرد همچنین می تواند به تهویه مطبوع متصل شود.
تفاوت چیلر و هواساز
هواساز وسیله ای بزرگ است که هوا را از بیرون ساختمان می کشد و پس از تنظیم دما و فیلتر کردن هوا، آن را در قسمت مورد نظر توزیع می کند تا همیشه هوای تازه با اکسیژن کافی در ساختمان وجود داشته باشد.
کاربرد این سیستم در صنعت:
در کاربردهای صنعتی از این آب سرد برای خنک کردن ماشین آلات استفاده می شود.
جالب اینجاست که این نوع چیلرها علاوه بر کاربرد فراوان در صنعت تهویه (سیستم خنک کننده انواع ساختمان ها) به عنوان یکی از پرکاربردترین دستگاه های خنک کننده در صنعت نیز بشمار می آیند.
یعنی چیلر آب سرد به طور گسترده برای خنک کردن انواع فرآیندها و دستگاه های صنعتی (در هر نقطه از صنعت که نیاز به خنک کننده باشد) استفاده می شود.
به عنوان مثال می توان آن را به مبدل حرارتی متصل کرد و اسید سولفوریک داغ در یک فرآیند صنعتی را می توان با استفاده از این آب خنک کرد.
عملکرد چیلرهای تراکمی هوا خنک و صنعتی با چیلرهای مورد استفاده برای تهویه مطبوع تفاوتی ندارد زیرا در هر دو خروجی دستگاه آب سرد است که می توان از آن به روش های مختلف استفاده کرد.
البته قیمت چیلر تراکمی هوا خنک صنعتی به دلیل ملاحظات خاصی که در طراحی و تولید آن هست، کمی بالاتر از نوع معمولی مورد استفاده برای تهویه است. دلیل آن این است که این نوع چیلر باید 12 ماه در سال و ساعات زیادی از شبانه روز کار کند.
تفاوت آن با نوع آب خنک:
گرمای گرفته شده از آب موجود در اواپراتور چیلر (از مایع مبرد(باید حذف شود.
در چیلر آب خنک، آبی که از مایع خنک کننده گرما می گیرد، توسط یک پمپ به وسیله ای به نام برج خنک کننده پمپ می شود تا دمای آب در برج کاهش یابد و به کندانسور پوسته و لوله برگردد.
بنابراین تنها تفاوت چیلرهای آب خنک با چیلرهای هوا خنک این است که چیلر آب خنک به برج خنک کننده نیاز دارد اما چیلر هوا خنک نیازی به برج ندارد که این یکی از مزایای آن است.
تصور غلط در مورد چیلرهای تراکمی با هوا خنک و آب خنک:
عده ای درک درستی از واژه هوای سرد و آب سرد ندارند و فکر می کنند هر گاه هوای سرد گفته می شود یعنی چیلر هوا را خنک می کند و هر گاه از آب خنک یاد می شود یعنی آب سرد می شود.
این تصور کاملا اشتباه است. زیرا همانطور که توضیح دادیم عملکرد همه آنها یکسان است و همه آنها فقط آب را خنک می کنند (در اواپراتور) اما روش برداشتن حرارت از مبرد در کندانسور متفاوت است.
مشکل بعدی که پیش می آید این است که خروج حرارت از مایع خنک کننده باعث بالا رفتن دمای آب می شود که دستگاه آن را به سمت برج خنک کننده هدایت می کند تا دمای آن در برج کاهش یابد و دوباره به دستگاه برگردد.
مهمترین مزایای نوع هوا خنک در مقابل نوع آب خنک و مقایسه مصرف برق و آب آنها:
- لوازم جانبی برج خنک کننده شامل پمپ، فن تاور، بدنه برج اصلی، پکینگ، لوله کشی و ... می باشد که در نوع هوا خنک موجود نمی باشد.
- چیلر هوا خنک مزایای دیگری نیز دارد که به دلیل حذف برج و آب موجود در آن، میتوان کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات را نام برد. نکته: از آنجایی که آب موجود در برج در تماس مستقیم با هوا برای خنک شدن است، محیط بسیار مساعدی برای رشد باکتری ها و میکروارگانیسم ها است و باید به طور دوره ای تمیز شود.
- در مناطقی که با مشکل تامین و مصرف آب مواجه هستیم بهترین انتخاب نوع هوا خنک است زیرا بر خلاف نوع آب خنک مصرف آبی وجود ندارد.
- یکی از مهمترین مزایای چیلرهای تراکمی هوا خنک این است که حتی در شهرهایی با آب و هوای گرم و مرطوب یکی از بهترین گزینه ها محسوب می شوند و با راندمان بالا کار می کنند در حالی که از نوع آب خنک در مناطق کم آب نمی توان استفاده کرد.
- این دستگاه ساختار نسبتاً ساده ای دارد، برخلاف چیلرهای جذبی یا سیستم هایی مانند VRF به کمترین میزان نگهداری نیاز دارد.
- امکان نصب در فضای باز (بدون اشغال فضای ماشین آلات) را دارد.
مزایای چیلرهای تراکمی هوا خنک با فن کویل:
- لوله کشی بین چیلر و فن کویل های داخل ساختمان بسیار ساده و ارزان می باشد. (بدون نیاز به لولهکشی مسی و هزینههای گزاف مرتبط) که منجر به کاهش قیمت چیلر تراکمی هوا خنک و هزینه کلی سیستم گرمایش و سرمایش ساختمان در مقایسه با سایر سیستمها میشود.
- دمای هوای خارج شده از هر فن کویل توسط هر کاربر به طور مستقل از طریق کنترل قابل تنظیم است. یعنی همه فن کویل ها به طور همزمان روشن یا خاموش نمی شوند و همه آنها در یک دما کار نمی کنند. بلکه می توان هر فن کویل را جداگانه تنظیم کرد و از این طریق ضمن ایجاد شرایط رفاهی مطلوب برای هر اتاق یا بخش، صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی (با خاموش کردن فن کویل هایی که نیاز به روشن شدن ندارند) حاصل می شود. بنابراین مصرف برق چیلر تراکمی هواخنک همراه با واحدهای فن کویل همیشه متناسب با میزان سرمایش مورد نیاز است.
- گردش آب سرد از طریق لوله های فن کویل ها و هواسازها در ماه های گرم سال باعث می شود که بخار آب موجود در هوا (رطوبت) کاهش یابد. قطرات آب جمع آوری شده و به سینی پایینی واحدهای فن کویل تخلیه می شود. بنابراین رطوبت زدایی این سیستم را می توان به عنوان یکی از مهمترین مزیت ها برشمرد.
منظور از چیلر تراکمی 2 و 4 مدار هوا خنک چیست و چقدر برق مصرف می کند؟
برای کاهش میزان مصرف برق دستگاه چیلر تراکمی هوا خنک، راه حل های مختلفی ارائه می شود که از موثرترین آنها، 2 یا 4 مداره کردن چیلر هوا خنک یا به اصطلاح ماژولاریزاسیون می باشد.
به عنوان مثال در چیلر تبرید ۴۰ تنی به جای نصب کمپرسور تبرید ۴۰ تنی از کمپرسورهای ۲۰ تنی با دو مدار تبرید مجزا و یا از کمپرسورهای ۱۰ تنی با ۴ یا ۲ مدار مجزا استفاده می شود.
این کار مزیت های زیادی دارد به عنوان مثال در نوع 2 مداره زمانی که 50 درصد (یا کمتر) از کل توان دستگاه مورد نیاز است، تنها یکی از کمپرسورها روشن می شود و با کاهش استهلاک، مصرف برق نیز کاهش می یابد.
مزیت دیگر این است که اگر به هر دلیلی یکی از کمپرسورها یا یکی از مدارهای مبرد از کار بیفتد، دستگاه به طور کامل غیرفعال نمی شود و تا زمانی که تعمیر و نگهداری لازم در مدار دیگر انجام نشود، به کار خود ادامه می دهد.
عملکرد چیلر تراکمی هوا خنک در حالت 2 مداره هیچ تفاوتی با حالت تک مداری ندارد و فقط مدار و لوله کشی به گونه ای است که گویی دو چیلر در یک دستگاه ادغام شده اند اما مزایای زیادی را ارائه می دهد.
با انجام 2 مدار قیمت چیلر تراکمی هوا و آب خنک 5 تا 10 درصد افزایش می یابد (در مقایسه با تک مدار) اما در هر صورت مزایای زیادی برای سیستم به همراه دارد و پیشنهاد می شود چیلرها به صورت 2 یا 4 مدار طراحی و ساخته شده باشند.
چرا چیلر تراکمی هوا خنک به یک چیلر محبوب و پرکاربرد تبدیل شده است؟
- هر فن کویل متصل به چیلر را می توان به صورت جداگانه روشن و خاموش کرد و دمای آن را جداگانه تنظیم کرد و می توان خنک کننده هر قسمت را کنترل کرد.
- این دستگاه ساختاری تقریبا ساده دارد و خنک کنندگی بسیار خوبی دارد.
- این دستگاه به راحتی و روان در هر منطقه و فضای بازی قابل نصب بوده و نیاز به کمترین تعمیر و نگهداری را دارد
اجزا چیلر هوا خنک
چیلرهای هوا خنک، اجزای مختلفی دارند که به طور کلی شامل موارد زیر می شوند:
- کمپرسور (Compressor): کمپرسور مسئول فشرده سازی ماده خنک کننده (معمولاً فرآیندهای گازی مانند فرآیند بخار) و انتقال آن به قسمت های دیگر سیستم می باشد.
- کندانسور (Condenser): کندانسور مسئول تبادل حرارتی میان ماده خنک کننده فشرده شده و محیط خارجی (معمولاً هوا) است. در این بخش، گاز خنک کننده تبدیل به مایع می شود و حرارت آن به محیط خارجی منتقل می شود.
- ترموستات (Thermostat): ترموستات کنترل کننده دما درون سیستم است. این قطعه با تشخیص دما، عملکرد کمپرسور و سایر قطعات را تنظیم می کند.
- اواپراتور (Evaporator): اواپراتور مسئول کنترل جریان ماده خنک کننده و کاهش فشار آن است. این اجزا باعث می شوند ماده خنک کننده تبدیل به حالت گازی شده و به کمپرسور برگردد.
- مبدل حرارتی (Heat Exchanger): مبدل حرارتی مسئول جذب حرارت از محیط (معمولاً هوا) و تبدیل ماده خنک کننده به حالت گازی است. این حرارت جذب شده، باعث خنک شدن محیط در اطراف چیلر می شود.
علاوه بر این، چیلرهای هوا خنک ممکن است شامل سیستم های مکملی مانند پمپ های آب، مبدل های حرارتی دو طرفه (برای سیستم های چند منظوره) و کانال توزیع هوا (برای توزیع هوای خنک شده در ساختمان ها) باشند.
انواع اواپراتور در چیلر هواخنک
در چیلر های هوا خنک، اواپراتور ها برای کنترل جریان و فشار ماده خنک کننده استفاده می شوند. این اجزا می توانند به صورت متنوعی طراحی شده و بر اساس نوع سیستم تهویه، اندازه و نوع ماده خنک کننده، و مشخصات فنی دیگر، متفاوت باشند. در زیر، تعدادی از انواع اواپراتورهای استفاده شده در چیلر های هوا خنک ذکر شده است:
اواپراتور پوسته و لوله
اواپراتور پوسته و لوله، یک نوع اواپراتور است که در برخی چیلرهای هوا خنک استفاده می شود. این اواپراتور برای کنترل جریان ماده خنک کننده و تنظیم فشار آن به کار می رود.
ساختار اواپراتور پوسته و لوله شامل یک لوله داخلی و یک پوسته خارجی است. ماده خنک کننده از طریق لوله داخلی عبور می کند و در این فرآیند، تبادل حرارت با ماده خنک کننده خارجی، از طریق پوسته انجام می شود. در اینجا، اواپراتور پوسته و لوله با کنترل جریان ماده خنک کننده از طریق لوله، فشار و حجم آن را تنظیم می کند.