چیلر

چیلر چیست؟

در پاسخ به سوال چیلر چیست باید بگوییم که چیلر یک دستگاه سرمایشی است که برای سرمایش آب یا هوا استفاده می‌شود.

این دستگاه از یک کمپرسور و یک مبدل حرارتی تشکیل شده است که به وسیله آن آب یا هوایی که به داخل دستگاه وارد می‌شود، سرد می‌شود.

هنگامی که آب به داخل چیلر وارد می‌شود، به وسیله یک پمپ جابجا می‌شود و به مبدل حرارتی می‌رسد.

 سپس یک سیکل سرمایشی شروع می‌شود و گاز مبرد درون مبدل حرارتی به طور مداوم ترکیب و فشرده می‌شود تا حرارت از آن جدا شود.

سپس گاز مبرد به کمپرسور بازمی‌گردد تا دوباره فشرده شود و حرارت به بیرون از دستگاه داده شود.

در این فرایند، حرارتی که از آب یا هوا خارج می‌شود، می‌تواند به طور مداوم تکرار شود تا آن‌ها را سرد نگه دارد.

چیلر یکی از مهم ترین و شاید معروف ترین تجهیزات تهویه مطبوع است. امروزه از چیلرها برای تامین سرمایش در محیط های مختلف از جمله محیط های مسکونی، تجاری، صنعتی و کارگاهی استفاده می شود.

به زبان ساده چیلر دستگاهی است که آب ورودی را در دمای معینی دریافت کرده و در حین کار با دمای سرد به سیستم برمی گرداند.

به عبارت دیگر چیلر وسیله ای است که با تولید آب خنک و ارسال این آب به سایر تجهیزات تهویه مطبوع از جمله فن کویل و اسپلیت، هوای سرد در ساختمان ها ایجاد می کند.

مزایای چیلر

لازم به ذکر است که چیلر به تنهایی نمی تواند هوای ساختمان را خنک کند و برای ایجاد هوای مطبوع در اتاق باید از وسایلی برای کاهش و یا افزایش دما و همچنین انتقال هوا استفاده کرد. (مانند دستگاه فن کویل)

اجزای اصلی چیلر و نحوه کار آنها

همانطور که گفته شد وظیفه چیلر تولید آب سرد و ارسال آن به فن کویل و سیستم های تهویه مطبوع می باشد. چیلر این کار را از طریق چرخه انجماد انجام می دهد.

سیکل تبرید چیست؟

برای آشنایی با چرخه تبرید ابتدا باید بدانید که هر سیکل تبرید از چهار مرحله تشکیل شده است که از طریق آنها گرما از یک ماده به ماده دیگر منتقل می شود.

در چیلر حرارت از طریق چرخه تبرید از آب گرفته شده و در نهایت به محیط خارجی منتقل می شود. (البته در مواردی که امروزه بسیار رایج شده است، از این گرما در سیستم های گرمایشی استفاده مجدد می شود تا مصرف سوخت را هم بهینه و هم کاهش دهند.) مبرد گرمای آب را گرفته و طی مراحلی که در دستگاه وجود دارد این گرما را به محیط خارجی منتقل می کند.

کمپرسور:

وسیله ای است که مبرد کم فشار را به گازی با دما و فشار بالا تبدیل می کند.

کمپرسور قلب سیستم تهویه مطبوع است و دارای انواع مختلفی است که بیشترین تاثیر را بر راندمان و قیمت چیلر ها دارد.

کندانسور:

دستگاهی است که با خنک کردن مبرد و گرفتن گرمای آن، حالت مبرد را از گاز به مایع تبدیل می کند.

کندانسور دارای دو نوع هوا خنک و آب خنک می باشد.

کندانسورهای پر از هوا شامل کندانسورهای مس-آلومینیوم و میکروکانال هستند.

شیر انبساط:

دستگاهی است که فشار مبرد خارج شده از کندانسور را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

شیر انبساط عموما در دو نوع ترموستاتیک و الکترونیکی در چیلرها استفاده می شود.

شیر های انبساط الکترونیکی گران‌تر از شیرهای انبساط ترموستاتیک هستند.

اواپراتور:

وکتور اواپراتور 

اواپراتور دستگاهی است که در آن مبرد با دریافت گرمای آب دوباره تبخیر شده و برای ادامه به کمپرسور فرستاده می شود.

این قطعه معمولا به دو صورت (صفحه ای) و (پوسته ای و لوله ای) در چیلرها استفاده می شود.

اواپراتورهای صفحه ای دارای راندمان بالاتر و اندازه کوچکتر هستند.

کارایی:

به طور خلاصه، مبرد که نقش انتقال حرارت از آب به محیط را ایفا می کند، هنگام ورود به کمپرسور به فشار و دمای بالایی می رسد، سپس وارد کندانسور می شود و با از دست دادن حرارت، شکل خود را از گاز به مایع تغییر می دهد.

پس از آن وارد شیر انبساط می شود و فشار مایع به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

مبرد در این حالت پتانسیل بالایی برای جذب گرما دارد که در اواپراتور اتفاق می افتد.

اواپراتور در واقع زمینه را برای این انتقال حرارت بین آب و مبرد فراهم می کند. در نتیجه طی این عملیات آب سرد و مبرد گرم می شود. البته مبرد دوباره وارد کمپرسور می شود و این چرخه بارها و بارها ادامه می یابد.

انواع چیلرها (chiller) :

به طور کلی چیلرها chiller را می توان به دو دسته اصلی چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم کرد.

چیلر تراکمی با استفاده از فرآیند تراکم و کمپرسور در یک سیکل تبرید، آب را خنک می کند.

در واقع چیلرهای تراکمی با استفاده از کمپرسور و تبدیل برق کار می کنند.

چیلرهایی که آب سرد را از طریق انرژی حرارتی تولید می کنند و به جای کمپرسور دارای ژنراتور هستند ، چیلر جذبی نامیده می شوند.

در اینجا به توضیح کامل چیلرهای تراکمی می پردازیم.

انواع چیلرهای تراکمی:

 انواع چیلرهای تراکمی بر اساس نوع کمپرسور:

الف- کمپرسور اسکرال:

کمپرسورهای اسکرال معمولاً از نظر اندازه و ظرفیت کوچکتر از سایر کمپرسورها هستند.

در چیلرهای تولید شده با استفاده از این نوع کمپرسور، برای افزایش ظرفیت دستگاه و همچنین افزایش ضریب اطمینان دستگاه مجبور به استفاده از چند کمپرسور در یک دستگاه چیلر خواهیم بود.

چیلر اسکرال از ظرفیت های کم تا حدود 250 تن تبرید تولید می شود.

ب- کمپرسور اسکرو:

کمپرسورهای اسکرو راندمان و عملکرد بالایی دارند، همچنین به دلیل قابلیت تولید ظرفیت های برودتی بالا، از کمپرسورهای پرطرفدار در ساخت چیلر می باشند.

این کمپرسورها معمولاً دارای کنترل ظرفیت خطی و بدون پله بر روی هر کمپرسور هستند.

به طور معمول، یک تا سه کمپرسور از این قبیل در چیلر اسکرو استفاده می شود.

چیلرهای تولیدی با کمپرسور اسکرو بسیار پرطرفدار هستند و به صورت یکپارچه از 60 تا حدود 400 تن تبرید تولید می شوند.

ج- کمپرسور رفت و برگشتی:

امروزه این نوع کمپرسور به دلیل صدای زیاد و مصرف انرژی زیاد از چرخه تولید چیلرها حذف شده است.

چیلرهای کمپرسور رفت و برگشتی عمدتاً در صنعت استفاده می شوند.

در ساختمان ها و پروژه های مسکونی، اداری و تجاری استفاده از این چیلرها تقریبا منسوخ شده است.

د- کمپرسور گریز از مرکز:

دارای راندمان بسیار بالا و مصرف انرژی پایینی نسبت به سایر چیلرها هستند.

راندمان بیشتر، عمر طولانی و ظرفیت های تولید بسیار بالا از جمله مزایای چیلرهای دارای کمپرسور گریز از مرکز می باشد.

چیلرهای گریز از مرکز اغلب گران هستند و برای پروژه های خاص استفاده می شوند.

قبل از توضیح دسته دوم می توان به یک نکته برای درک بهتر موضوع اشاره کرد.

اگر به خاطر داشته باشید در قسمت های قبل توضیح دادیم که کندانسور، حذف گرما از مبرد را انجام می دهد. به زبان ساده، این کار با خنک کردن مایع خنک کننده به وسیله عبور هوا از روی مایع یا با گرفتن گرما از مایع خنک کننده از طریق نزدیکی آن به آب انجام می شود.

انواع چیلر

به چیلرهایی که مبرد را از طریق هوا خنک می کنند کندانسور هوا خنک و چیلرهایی که مبرد را از طریق آب خنک می کنند کندانسور آب خنک می گویند.

طبقه بندی بر اساس نوع کندانسور:

الف- کندانسور هوایی یا هوا خنک:

دستگاه هایی که دارای کندانسور هوایی هستند در محیط باز (معمولا در پشت بام یا حیاط خلوت) نصب می شوند و از نظر لوله کشی سیستم ساده تری دارند.

از نظر قیمت، این چیلرها نسبت به چیلرهای آب خنک گرانتر هستند، اما دیگر نیازی به برج خنک کننده ندارند.

چیلرهای هوا خنک دارای ضریب بازده انرژی بین 2.5 تا 3.3 هستند.

این چیلرها برای مناطق شارجه نیز مناسب بوده و در آب و هوای بسیار مرطوب قابل استفاده هستند.

ب- کندانسور آبی یا آب خنک:

این نوع دستگاه ها که دارای کندانسور آبی هستند برای تکمیل چرخه خنک کننده خود نیاز به برج خنک کننده دارند.

برج خنک کننده گرمای مبرد را از طریق آب می گیرد و پس از خنک شدن مجدد آن را به چرخه باز می گرداند.

 بنابراین، هر چیلر یا کندانسور آب خنک باید یک دستگاه برج خنک کننده نیز داشته باشد.

کندانسورهای آبی معمولا راندمان بالاتری نسبت به کندانسورهای هوایی دارند، اما امروزه به دلیل کمبود آب در کشور و مصرف بالای آب برج های خنک کننده، از این چیلرها کمتر استفاده می شود.

لازم به ذکر است که آب در گردش در برج خنک کننده وظیفه خنک سازی مبرد را بر عهده دارد و نباید با آبی که توسط چیلر خنک می شود و به سیستم توزیع منتقل می شود اشتباه گرفته شود.

قیمت چیلر چگونه تعیین می شود؟

قطعا چیلر یکی از گران ترین دستگاه ها در تامین تجهیزات ساختمانی است.

قیمت چیلر تراکمی هوا خنک با ظرفیت یکسان عموماً بالاتر از قیمت چیلر های آب خنک است اما همانطور که گفته شد چیلرهای آب خنک به برج خنک کننده نیز نیاز دارند که باید به آن نیز توجه داشت.

امروزه چیلرها با قیمت های مختلفی به فروش می رسند که باید به مواردی در آن ها توجه کنید از قبیل برند قطعات چیلر و نوع مونتاژ.

ضمنا نوع استفاده از چیلر با احتساب قیمت چیلر صنعتی با قیمت چیلر خانگی یکسان نیست.

محدوده ظرفیت تولید:

ظرفیت های تولید چیلرها بسته به نوع کمپرسور مورد استفاده در آنها می تواند متفاوت باشد. چیلرهای تراکمی، (دسته بندی کمپرسورهای ذکر شده در بالا) قابلیت تولید ظرفیت از 2 تن تبرید تا 2200 تن تبرید در نوع گریز از مرکز را دارند.

طبیعتا چیلرها را می توان به صورت مدولار نیز مونتاژ کرد و به ظرفیت های بالاتری دست یافت.

برای درک بهتر ظرفیت ذکر شده می توان به ازای هر 25-35 متر مربع در یک ساختمان مسکونی در تهران یک تن تبرید در نظر گرفت.

مزایا و معایب :

    چیلرهای سایز کوچک قابلیت تولید بالای آب سرد را دارند و ظرفیت های زیادی دارند به همین دلیل به آنها یونیت مرکزی نیز می گویند و به فضای زیادی نیاز ندارند.

    چیلرهای امروزی بسیار هوشمند هستند و با مدیریت دقیق بر مصرف برق، میزان مصرف پایینی دارند.

    هزینه اولیه چیلر ممکن است بیشتر از سیستم های خنک کننده معمولی و سنتی باشد، اما از نظر مصرف و هزینه های ثانویه دارای مدیریت انرژی قوی تری هستند.

    دستگاه های چیلر یک سیستم تخصصی هستند که نیاز به نصب و نگهداری سالانه توسط متخصص دارد.

چیلر سانتریفیوژ 

چیلر سانتریفیوژ چیست

چیلر سانتریفیوژ (Centrifugal Chiller) یک نوع سیستم تهویه مطبوع است که برای خنک کردن فضاها و تأمین سرمایش در سیستم های تهویه مطبوع، صنعتی و تجاری استفاده می شود. این سیستم ها از اصل اصطکاک و تغییر فشار استفاده می کنند تا حرارت را از فضا یا فرایندهای صنعتی به آب مورد استفاده در چیلر انتقال دهند و سپس آب خنک شده را به منابع گرمایی برگردانند.

چیلر سانتریفیوژ شامل قسمت هایی مانند کمپرسور، مبدل حرارتی (Heat Exchanger)، پمپ (Pump)، و برج خنک کننده (Cooling Tower) است. در این سیستم، کمپرسور با سرعت بالا هوا را جمع می کند و فشار آن را افزایش می دهد.

 این عمل باعث افزایش دمای هوا می شود. سپس هوای گرم به مبدل حرارتی می رود و حرارت آن به آب منتقل می شود. آب خنک شده، از طریق پمپ به منابع گرمایی یا فضاهای نیازمند سرمایش منتقل می شود.

در نهایت، آب گرم شده به برج خنک کننده می رود تا حرارت آن به هوا منتقل شده و سپس به مبدل حرارتی برگردانده شودچیلرهای سانتریفیوژ عموماً برای سیستم های بزرگ و پروژه های صنعتی و تجاری استفاده می شوند. همچنین، چیلرهای سانتریفیوژ تولید صدای کمتری نسبت به دیگر انواع چیلرها دارند، که این ویژگی آن‌ها را برای برخی محیط های حساس نظیر ساختمان های اداری، کلینیک ها و هتل ها مناسب می سازد.

سوخت چیلر های تراکمی و چیلرهای جذبی

تفاوت چیلر جذبی و تراکمی بر اساس روش کارکردشان است. در ادامه، به توضیح هر کدام می پردازیم:

چیلرهای تراکمی: چیلرهای تراکمی از کمپرسورهای مکانیکی (مانند کمپرسورهای پیستونی یا سانتریفیوژ) برای فشرده سازی و خنک کردن سیال خنک کننده (معمولاً آب) استفاده می کنند. در این نوع چیلرها، هوا یا سایر سیالات خنک کننده را به صورت مستقیم یا غیرمستقیم خنک می کنند. کمپرسورها در چیلرهای تراکمی برای ایجاد فشار و دما بالا در سیال خنک کننده استفاده می شوند. چیلرهای تراکمی به طور عمده در سیستم های تهویه مطبوع، صنعتی و تجاری استفاده می شوند.
چیلرهای جذبی: چیلرهای جذبی از تأثیر جذب یا تبخیر ماده‌ای مانند آب و لیتیوم برومید بر روی سیال خنک کننده (معمولاً آب) استفاده می کنند تا حرارت را از سیال خنک کننده جدا کنند و آن را خنک کنند. در این نوع چیلرها، ماده جاذب حرارت (معمولاً لیتیوم برومید) به صورت گازی توسط یک کمپرسور جذبی فشرده می شود و سپس درون مبدل حرارتی با سیال خنک کننده تعامل پیدا می کند.

 این فرایند تبخیر ماده جاذب حرارت را ایجاد می کند و حرارت مورد نیاز برای خنک کردن سیال خنک کننده را از آن جدا می کند. چیلرهای جذبی معمولاً در برخی از کاربرد های خاص مانند سیستم های تهویه مطبوع با نیاز حرارتی بالا و در صورت عدم دسترسی به سیستم های تامین برق استفاده می شوند.
چیلر های تراکمی رایج ترین و معمول ترین نوع چیلر ها هستند و برای اکثر مکان هایی که نیاز به تهویه مطبوع دارند استفاده می شوند، در حالی که چیلر های جذبی در برخی موارد خاص و محدودتر که نیاز به حرارت ثانویه و منابع انرژی متنوع دارند استفاده می شوند. هر نوع چیلر مزایا و محدودیت های خود را دارد و استفاده از آنها بسته به نیاز های خاص و شرایط کاری متفاوت است

نحوه کارکرد چیلر آبی

وظیفه برج خنک کننده در چیلر آب خنک

برج خنک کننده در سیستم چیلر آب خنک نقش مهمی را ایفا می کند. وظیفه اصلی برج خنک کننده در چیلر آب خنک، خنک کردن آبی است که به عنوان مبرد در سیستم چیلر استفاده می شود. آب در سیستم چیلر آب خنک در طول عملکرد به دلیل جذب حرارت از منبع حرارتی، داغ می شود و نیاز به خنک شدن دارد تا بتواند مجدداً برای خنک کردن منابع حرارتی استفاده شود.

برج خنک کننده برای خنک کردن آب از روش تبخیر و سرد شدن بهره می برد. آب داغ از سیستم چیلر آب خنک وارد برج خنک کننده می شود و به صورت متناوب در برابر هوای جریان دار قرار می گیرد. در این فرآیند، بر اثر تبخیر آب و تماس با هوا، یک بخش از حرارت آب به هوا منتقل می شود و در نتیجه آب سردتر می شود. هوا نیز به وسیله فن های برج خنک کننده جابجا می شود تا فرآیند تبخیر و سرد شدن آب را تسریع کند.

بنابراین، وظیفه برج خنک کننده در چیلر آب خنک، خنک کردن آب سرد شده از سیستم چیلر است تا آب دوباره بتواند در سیستم چیلر استفاده شود. این فرآیند باعث حفظ و بهبود کارایی سیستم چیلر آب خنک می شود و اجازه می دهد که سیستم به طور مداوم عمل کند.

در این مقاله برای اولین بار دستگاه چیلر و عملکرد آن یعنی تولید آب خنک برای ارسال آن به دستگاه های دیگر مانند فن کویل و هواساز و یا استفاده مستقیم از آن برای خنک سازی دستگاه های صنعتی را معرفی کردیم

در ادامه به انواع اجزای اصلی یک چیلر اشاره شد و سپس نحوه عملکرد این دستگاه توضیح داده شد، سپس به دسته بندی انواع چیلرها بر اساس نوع کمپرسور و کندانسور اشاره کردیم و در نهایت به برخی از مزایا و معایب این دستگاه ها پرداختیم

راهنمای خرید چیلر

راهنمای خرید چیلر 

در خرید چیلر، موارد مختلفی را باید در نظر بگیرید تا بتوانید بهترین چیلر را بر اساس نیازهای خود انتخاب کنید. در زیر چند راهنمای کلی برای خرید چیلر آورده شده است:

  1. تعیین نیازهای حرارتی: ابتدا نیازهای حرارتی خود را مشخص کنید. بررسی کنید که چه مقدار حرارت باید توسط چیلر تامین شود و آیا نیاز به خنک کننده های دیگری مانند برج خنک کننده نیز دارید. همچنین، توان و ظرفیت مورد نیاز بر اساس ابعاد و نوع استفاده را تعیین کنید.
  2. نوع چیلر: چیلرها در انواع مختلفی مانند چیلر آب خنک، چیلر هوا خنک و چیلر های اسکرال و اسکرو موجود هستند. بررسی کنید که کدام نوع چیلر برای شرایط شما مناسب تر است. این بستگی به نوع بار حرارتی، محل قرارگیری و نیازهای دیگر شما دارد.
  3. کارایی انرژی: به دنبال چیلری با کارایی انرژی بالا باشید. بررسی کنید که آیا چیلر مورد نظرتان دارای صفر ODP (پتانسیل انتقال ایجاد کننده جوامع) است. برچسب انرژی واحدهای تهویه مطبوع را بررسی کنید تا بتوانید کارایی آنها را مقایسه کنید.
  4. برند و کیفیت: به برند و کیفیت تولید کننده چیلر توجه کنید. برندهای معتبر و با سابقه معمولاً از کیفیت بالاتری برخور دارند.
  5. هزینه: قیمت چیلر نیز یکی از نکات مهم در هنگام خرید است. مقایسه قیمت ها و دریافت مشاوره از تولید کنندگان را جدی بگیرید.
  6. استفاده از خدمات پشتیبانی: مطمئن شوید که شرکت تولید کننده یا فروشنده خدمات پس از فروش مناسبی دارد.

با رعایت این موارد و مشورت با متخصصان صنعت، می توانید چیلر مناسبی را مطابق با نیاز خود انتخاب کنید.

 شرکت سارایئل نسیم با بیش از یک دهه فعالیت در زمینه تهویه مطبوع آماده خدمت رسانی به شما مشتریان و همکاران عزیز است جهت مشاوره رایگان و دریافت لیست قیمت انواع چیلر های تراکمی می توانید با کارشناسان فروش و پشتیبانی ما تماس حاصل فرمایید.

سارائیل
آپارات اینستاگرام
Copyright © 2013 - 2024 Sarayel.com