مینی چیلر

مینی چیلر دستگاهی است که پس از خنک کردن آب، آن را با یک پمپ برای مصارف سیستم پمپاژ می کند. در صورت استفاده از این دستگاه به عنوان سیستم خنک کننده ساختمان، آب سرد شده به واحدهای فن کویل یا دیگر دستگاه های تهویه مطبوع داخل ساختمان ارسال می شود و در آنجا شروع به خنک کردن هوا می کند.

رایج ترین نوع این سیستم، مینی چیلر هوا خنک می باشد.

هوا خنک به این معنی است که کندانسور دستگاه لوله های مسی پره دار است که توسط فن خنک می شود و بر خلاف انواع دیگر آب مصرف نمی کند.

به عبارت دیگر برای خنک کردن کندانسور نیازی به برج خنک کننده و لوازم جانبی آن نیست، مینی چیلر تراکمی دقیقا مشابه چیلر تراکمی بر اساس سیکل تبرید تراکمی (کمپرسور، اواپراتور، کندانسور، شیر انبساط و مبرد) است.

کاربردها، ویژگی ها و مزایای مینی چیلر ها

تا اینجا کلیات و ویژگی های مینی چیلرها را یاد گرفتیم و برای دریافت پاسخ دقیق به این سوال که مینی چیلر چیست باید نحوه کار هر قطعه و همچنین کاربردها و مزایای آن را بیاموزیم.

کاربرد ها:

کاربرد مینی چیلرها در تهویه ساختمان

در هر قسمت از ساختمان مورد نظر یک یا چند فن کویل با اشکال مختلف بر روی سقف، کف و دیوار نصب می شود و سیستم مینی چیلر آب را خنک می کند و با پمپاژ به فن کویل ها سرمایش را انجام می دهد .

برای گرم کردن به جای آب سرد کافی است یک بخاری گازی دیواری یا ایستاده یا یک بویلر در موتورخانه را به فن کویل ها وصل کنید.

سوالی که می توان مطرح کرد این است که آیا از مینی چیلر به عنوان وسیله گرمایشی نیز استفاده می شود؟

بله، مینی چیلر با نصب تجهیزات ویژه ای می تواند در زمستان به جای خنک کردن، آب را گرم کند، اما این کار در کشور ما توجیه مالی ندارد.

زیرا همیشه گاز طبیعی ارزان در کشور ما وجود داشته و دارد بنابراین دلیلی برای گرم کردن آب با روشن کردن کمپرسورهای مینی چیلرها و استفاده از برق وجود ندارد (زیرا هم هزینه مصرف انرژی و هم استهلاک دستگاه را بالا می برد) در عوض بهتر است برای گرم کردن آب و ارسال آن به فن کویل ها از موتورخانه استفاده کنید.

هر واحد فن کویل به هر شکلی از 2 قسمت اصلی یک فن و یک کویل (معمولا مسی) تشکیل شده است.

کویل در واقع یک لوله مسی با خمیدگی های فراوان است که وقتی آب سرد از آن عبور می کند، بدنه L قسمت بیرونی کویل خنک می شود و وقتی آب گرم در داخل آن جریان دارد، بدنه بیرونی آن داغ می شود.

کاربرد آن در صنعت

این دستگاه جدا از ساختمان ها در صنعت نیز به عنوان مهم ترین وسیله خنک کننده کاربرد دارد. به عنوان مثال همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید،

آب سرد خروجی از مینی چیلر به لوله ورودی یک مبدل پوسته و لوله ای وصل شده و پس از گردش در مبدل و جذب گرمای اضافی اسید سولفوریک به صورت داغ، به لوله باز می گردد.

سیستم مینی چیلر باید دوباره خنک شود و دوباره به مبدل پمپ شود. در همه جای صنعت که نیاز به تبرید است، از مینی چیلر (به عنوان پراستفاده ترین چیلر) استفاده می شود.

قطعات و تجهیزات اصلی سیستم مینی چیلر تراکمی هوا خنک عبارتند از:

کمپرسور

کمپرسور مینی چیلرها معمولاً از نوع اسکرال و در شرایط خاص (مناطق گرم و مرطوب یا گرمسیری) از نوع پیستونی می باشد.

اسکرال ها ساده ترین ساختار را در بین انواع کمپرسور دارند و به عنوان کم هزینه ترین نوع در نظر گرفته می شوند و در نتیجه عمر سیستم را افزایش می دهند.

ما از کمپرسورهای اسکرال Copeland  یا Danfoss  در مینی چیلرهای شرکت سارایئل نسیم استفاده می  کنیم.

با افزایش ظرفیت دستگاه به جای استفاده از 1 کمپرسور و در نتیجه 1 مدار مبرد از 2 کمپرسور و 2 مدار مبرد استفاده می شود.

مزیت ایجاد شده توسط مدار نوع 2 این است که علاوه بر کاهش مصرف برق (از آنجایی که کمپرسورها با توجه به نیاز کاربر تک به تک و مرحله به مرحله شروع به کار می کنند)،

در صورت خرابی در یکی از کمپرسورها یا مدارها، دستگاه با قدرت 50 درصد به کار خود ادامه می دهد، بنابراین در زمان مناسب مشکل مدار دیگر حل خواهد شد که قابلیت اطمینان سیستم را نیز افزایش می دهد.

مهم ترین تجهیزاتی که در مینی چیلر استفاده می شود کمپرسور آن است و همانطور که گفتیم نوع اسکرال آن مزیت های قابل توجهی در عملکرد دستگاه ایجاد می کند.

کندانسور

همانطور که توضیح داده شد کندانسور در واقع نوعی مبدل حرارتی است که می تواند هوا خنک (فن خنک کننده) و آب خنک (آبی) باشد و عملکرد آن در این دستگاه حذف گرمای اضافی از مبرد برای ادامه چرخه کار دستگاه است.

نوع هوایی شامل یک کویل مسی با پره های آلومینیومی است که در بالای آن یک یا چند فن تعبیه شده است تا هوا را از طریق کویل دمش دهد.

کندانسور آب خنک در واقع از نوع پوسته ای و لوله ای است که برای خنک سازی نیاز به برج خنک کننده دارد و به دلیل مصرف آب، هزینه نگهداری بالا و مشکلات بهداشتی استفاده از نوع آب خنک آن توصیه نمی شود.

 در واقع نوع آب خنک در ظرفیت های کم (زیر 50 تن تبرید) مطلقاً توصیه نمی شود.

کندانسورهای مورد استفاده در مینی چیلرهای شرکت ما از موتورهای  Zilabag، EBM  یا دمنده (بسته به درخواست مشتری) هستند.

اواپراتور

اواپراتور معمولاً از نوع پوسته و لوله ای (با پوسته فولادی و لوله مسی) و در برخی کاربردهای خاص از نوع صفحه ای است که وظیفه آن کاهش دمای آب (در حد لازم) است.

دستگاه اواپراتور دارای یک لوله ورودی و یک لوله خروجی برای مبرد و همچنین یک لوله ورودی و یک لوله خروجی برای آب یا هر مایعی است که باید خنک شود.

 پوسته بیرونی اواپراتور با فوم مخصوص عایق بندی شده است تا اولاً با کاهش زباله ها کارایی آن افزایش یابد و ثانیاً از تشکیل قطرات آب (ناشی از تقطیر بخار آب در هوا در سطح سرد) جلوگیری شود.

 یکی از مهمترین مزایایی که اواپراتور پوسته و لوله ای در مینی چیلر ایجاد می کند کاهش قیمت دستگاه است و یکی از مهمترین مزایایی که نوع صفحه ای ایجاد می کند کوچکتر شدن سایز دستگاه است.

تابلو برق

برای کنترل عملکرد مینی چیلر از تابلو برق استفاده می شود که تمامی تجهیزات کنترل الکتریکی در آن تعبیه شده است.

در برخی کاربردهای خاص از سیستم PLC برای کنترل عملکرد دستگاه استفاده می شود.

لوازم جانبی

سایر تجهیزات شامل شیر انبساط مکانیکی یا الکترونیکی، پمپ آب، مخزن عایق با اتصالات (پر کردن و تخلیه)، شیشه دید، شیر سرویس، شیرهای برقی، فشار سنج های مختلف که فشار کار سیستم را نشان می دهد، محافظ در برابر یخ زدگی، حفاظت از ولتاژ، حفاظت جریان آب و غیره می باشد.

در محصولات شرکت سارایئل نسیم از قطعات الکتریکی هیوندای، زیمنس یا اشنایدر کره ای و قطعات سیکل تبرید دانفوس، کاستل یا ALCO  استفاده می شود.

مبرد

مبرد می تواند از هر نوع باشد به عنوان مثال R22، R134a، R407 و غیره.

مزایای استفاده از مینی چیلر چیست؟

اصلی ترین و مهم ترین مزیتی که سیستم مینی چیلر متصل به واحدهای فن کویل در ساختمان ایجاد می کند این است که آب سرد مینی چیلر در گرم ترین روزها و هفته های سال (یا آب گرم) با پمپ به تمام فن کویل ها پمپاژ می شود.

هر کاربر در هر اتاق می تواند به صورت دلخواه واحد فن کویل خود را خاموش کند یا در صورت روشن بودن آن، دمای هوای اتاق خود را به دلخواه خود تنظیم کند (بدون اینکه بر عملکرد سایر فن کویل ها تأثیر بگذارد).

بنابراین یکی از مهمترین مزیت های این سیستم نسبت به سایر سیستم ها قابلیت کنترل آن است.

به عنوان مثال، یک مینی چیلر متصل به 6 دستگاه فن کویل (مثلاً یک فن کویل برای هر اتاق) را در نظر بگیرید و زمانی که 3 نفر در اتاق ها بخواهند در مدت زمان مشخصی اتاق را ترک کنند،

در این صورت میتوان فن کویل های آن 3 اتاق را خاموش کرد بدون اینکه تاثیری بر اتاق چهارم داشته باشد، بنابراین از هدر رفتن انرژی جلوگیری می شود و مینی چیلر فقط برای خنک کردن 3 اتاق برق مصرف می کند.

این در حالی است که اگر در همان ساختمان به جای مینی چیلر و سیستم فن کویل از داکت اسپلیت استفاده کنیم، فرقی نمی‌کند که افراد در اتاق‌ها زندگی کنند یا نه، در هر صورت این واحد با حداکثر توان کل اتاق را خنک می‌کنند.

 مثالی دیگر:

 مثلاً یک نفر در اتاق خود به دمای 20 درجه و دیگری به دمای 25 درجه نیاز داشته باشد، داکت اسپلیت نمی تواند دمای جداگانه و مستقلی داشته باشد

اما این کار با فن کویل و مینی چیلر امکان پذیر است. هر کاربر می تواند با فن کویل موجود در آن اتاق، دمای هوای اتاق خود را به دلخواه تغییر دهد.

یکی دیگر از مزایای مینی چیلر این است که اجرای این سیستم بسیار ارزانتر از اجرای سیستم هایی مانند هواساز یا داکت اسپلیت است.

زیرا در ترک ها و شکاف های داکت ها چندین متر لوله مسی بین یونیت های خارجی و داخلی استفاده می شود که طبیعتاً در گرانی قطعات این سیستم تأثیر بسزایی دارد.

اما در مینی چیلرها و واحدهای فن کویل فقط از لوله های آب بسیار ساده و ارزان استفاده می شود.

 بنابراین تجهیزات اجرای آن بسیار ساده و ارزان است.

مینی چیلر فقط یک سیستم خنک کننده نیست، بلکه لوله یونیت های فن کویل در زمستان به پکیج آب گرم یا موتورخانه متصل می شوند

و به محض سرازیر شدن آب گرم به سمت واحدهای فن کویل، گرمایش هوا به بهینه ترین حالت انجام می شود و کلیه سیستم های گرمایشی مانند رادیاتور یا گرمایش از کف حذف می شوند.

کاربرد صنعتی چیلرها

مینی چیلرها علاوه بر اینکه یکی از پرکاربردترین دستگاه های خنک کننده در ساختمان هستند، به عنوان یک دستگاه خنک کننده برای فرآیندها و ماشین آلات صنعتی نیز به طور گسترده در صنعت استفاده می شود.

از نظر ساختار این دو دستگاه بسیار شبیه به هم هستند با این تفاوت که برای کاربردهای صنعتی ملاحظات خاصی در طراحی و ساخت دستگاه در نظر گرفته می شود.

تفاوت مینی چیلر و چیلر صنعتی در چیست؟

مینی چیلر و چیلر صنعتی هر دو جزء سیستم های تهویه مطبوع هستند، اما در اندازه و ظرفیت کاریشان تفاوت دارند.

مینی چیلر، به عنوان یک نوع سیستم تهویه مطبوع، برای استفاده در فضاهای کوچک مانند اتاق ها، آپارتمان ها، دفاتر کوچک و فضاهای تجاری کوچک طراحی شده است. این چیلرها اندازه کوچکتری دارند و معمولاً ظرفیت کمتری نسبت به چیلرهای صنعتی دارند. آنها به منظور سرمایش هوا در فضاهای کوچک استفاده می شوند و عموماً در اتاق ها یا روی پشت بام نصب می شوند. مینی چیلرها از کمپرسورهای کوچک تری تشکیل شده و اغلب از سیستم های تک مرحله ای استفاده می کنند.

در عوض، چیلرهای صنعتی به منظور سرمایش فضاهای بزرگتر مانند ساختمان های تجاری، هتل ها، بیمارستان ها، کارخانه ها و سایر ساختمان های بزرگ طراحی شده اند. این چیلرها دارای ظرفیت بالاتری هستند و می توانند حجم بزرگی از هوا را خنک کنند. آنها معمولاً در سیستم های چند مرحله ای استفاده می شوند که شامل کمپرسورهای بزرگتر، برج خنک کننده و سیستم توزیع آب خنک است.

تفاوت دیگر بین مینی چیلر و چیلر صنعتی در نحوه نصب و استفاده آنها است. مینی چیلرها معمولاً نیاز به نصب و راه اندازی ساده تری دارند و ممکن است به سیستم های مکانیکی و الکتریکی موجود متصل شوند. از طرفی، چیلرهای صنعتی به طور کلی نیاز به نصب و راه اندازی پیچیده تری دارند و ممکن است به سیستم های خنک کننده خارجی مانند برج های خنک کننده و سیستم های توزیع آب خنک نیز نیاز داشته باشند.

بنابراین، تفاوت اصلی میان مینی چیلر و چیلر صنعتی در اندازه، ظرفیت کاری، و کاربردهای آنها قرار دارد. هر کدام از این دو نوع چیلر برای استفاده در محیط های مختلف طراحی شده اند.

میزان مصرف برق مینی چیلر

میزان مصرف برق مینی چیلرها به عوامل متعددی بستگی دارد از جمله ظرفیت خنک کنندگی، کارایی سیستم، شرایط محیطی، دما و رطوبت هوا، نحوه استفاده و تنظیمات سیستم و غیره. همچنین، مدل و برند مینی چیلر نیز می تواند تأثیرگذار باشد.

به طور کلی، مینی چیلرها به صورت کم مصرف تولید می شوند. میزان مصرف برق مینی چیلر ها معمولاً در محدوده کمتر از 1 کیلووات تا 2 کیلووات قرار می گیرد. (در صورتی که مینی چیلرها کمتر کم مصرف باشند، مصرف برق آنها ممکن است در محدوده پایین تری باشد.)

بهترین روش برای تعیین میزان دقیق مصرف برق یک مینی چیلر، مطالعه مشخصات فنی و دستورالعمل سازنده است. در این مشخصات فنی، معمولاً مصرف برق نسبی یا توان مصرفی در حالت عادی یا حالت حداکثر آورده شده است.

در هر صورت، برای کاهش مصرف برق مینی چیلر می توان از روش هایی مانند بهینه سازی تنظیمات سیستم، استفاده از سنسورها و کنترل های هوشمند، بهره برداری از طریق ساعات پایین بار برق، عایق کاری مناسب و نگهداری و تعمیر صحیح سیستم استفاده کرد.