یکشنبه , 17 ژانویه 2021
صفحه اصلی > دانشنامه تاسیسات > چیلر چیست و انواع چیلر

چیلر چیست و انواع چیلر

در این مطلب از مجله دماپویا به معرفی چیلر و کاربرد انواع آن اشاره داریم. به طور کلی چیلر تکنولوژی است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی و یا سیکل تبرید جذبی یا بخار، حرارت را از مایعی که معمولا آب می باشد گرفته و دمای آن را کاهش می دهد. سپس از این مایع سرد شده می توان برای مصارف تهویه هوا و یا خنک کردن هوا در دستگاه های هواساز و فن کوئل استفاده کرد. همچنین از گرمای گرفته شده از آب نیز می توان در کاربرد های گرمایشی بهره برد . همچنین گاز مبرد در کندانسور با سه ترفند آب خنک، هوای خنک و تبخیر کاهش دما یافته و درون یک مبدل حرارتی جریان پیدا می کند. بر همین اساس از این سیستم در ساختمان های بزرگ و برج ها برای تولید سرما استفاده می شود. بیان این نکته ضروری است که استفاده صحیح از سیستم چیلر می تواند موجب صرفه جویی در مصرف انرژی و افزایش بازده وسایل سرمایشی و هواساز شود. گروه فنی مهندسی دماپویا در مقاله ای به تفاوت داکت اسپلیت و چیلر پرداخته که با مراجعه به این صفحه میتوان نکات ضروری و موارد مهم در خصوص این دو سیستم تهویه در اختیار داشته باشید. در ادامه به نحوه عملکرد چیلر و کاربرد انواع آن اشاره داریم. 

چیلر چیست و چگونه کار می کند

برای بررسی عملکرد چیلر و کاربرد انواع آن لازم است به چگونگی عملکرد این سری از سیستم های تهویه مطبوع اشاره کنیم. چیلر ها عمدتا به دو دسته تراکمی و جذبی تقسیم می شوند. همچنین برخی از آن ها بر اساس خنک کنندگی ماده مبرد که به سه دسته هوا خنک، تبخیری و آب خنک تقسیم می شوند نیز دسته بندی شده اند.
نوع تراکمی بر اساس انرژی الکتریکی و نوع جذبی توسط انرژی حرارتی موجب ایجاد سرما می شود و در چیلر تراکمی، کمپرسور نقش تراکم گاز را در ابتدا بر عهده می گیرد. در ادامه این گاز پس از وارد شدن به کندانسور با استفاده از آب و یا هوا خنک شده و به مایع تبدیل می شود.
مایع تولیدی با عبور از لوله یا شیر انبساط وارد خنک کننده شده و در فشاری کمتر تبخیر می شود. در ادامه مایع سرد کننده که از محیط سرد کننده حرارت نهان تبخیر خود را گرفته است، موجب ایجاد برودت شده و سپس گاز ناشی از تبخیر را به کمپرسور منتقل می کند.

کاربرد انواع چیلر

هر دو نوع تراکمی و جذبی از نظر کاربرد در دو دسته تهویه مطبوع و صنعتی تقسیم بندی می شوند.

چیلر صنعتی

برای بررسی چیلر و کاربرد انواع آن به معرفی مدل صنعتی آن اشاره داریم. نوع صنعتی که عمدتا در صنایع و کارخانه ها از جمله صنایع پلاستیک، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی، صنایع دارویی و در کارگاه های پلاستیک سازی، قالب سازی و ریخته گری مورد استفاده قرار می گیرد، موجب خنک کردن محصولات و ماشین آلات مورد استفاده در این صنایع می شود.

چیلر تهویه مطبوع

برای بررسی چیلر و کاربرد انواع آن به معرفی این سری از سیستم های تهویه مطبوع اشاره داریم. در چیلر تهویه مطبوع، از آب سرد شده در مبدل حرارتی یا کویل هواساز با هدف سرد کردن و گرفتن رطوبت از هوا استفاده می شود. این آب استفاده شده پس از تبادل دما مجددا به سیستم برگشته و چرخه تکرار می شود. این سیستم در واحد های متوسط تا بزرگ ساختمان های تجاری، اداری و صنعتی به وفور استفاده شده و توانی بین 15 تا 2000 تن دارد که می تواند آب سرد بین 2 تا 7 درجه سلسیوس بسته به نیاز تولید کند. بر این اساس چیلر تهویه مطبوع بازدهی قابل قبولی از خود به نمایش گذاشته است.

وب‌سایت دماپویا این اطمینان را به مشتریان خود می دهد که مدل های چیلر در برندهای تولید شده توسط شرکت های تراست ، آذر نسیم ، هواساز ، مهراصل و سرما آفرین را با بهترين قيمت و بدون صرف وقت با ضمانت و گارانتی اصلی عرضه می نماید

چیلر تراکمی

برای بررسی چیلر و کاربرد انواع آن به معرفی مدل های موجود از نظر ظرفیت پرداختیم، در ادامه از نظر تکنولوژی و نحوه تامین آب سرد اشاره داریم. همان طور که اشاره شد، چیلر تراکمی با مکانیسم تراکم گاز مبرد موجب سرد سازی و خنک کنندگی می شود. این سیستم حاوی اجزای مختلفی است که از جمله مهم ترین آن ها می توان به کمپرسور، اوپراتور، کندانسور، شیر انبساط، لرزه گیر و تابلو برق اشاره کرد.در سیستم چیلر تراکمی، ابتدا کمپرسور فشار گاز را افزایش داده و گاز تحت فشار وارد کندانسور می شود. سپس گاز با از دست دادن حرارت به مایع تبدیل شده و توسط شیری که موجب انبساط، کاهش دما و کاهش فشار می شود، وارد اوپراتور شده و حرارت آبی که در مجاورت با آن قرار دارد را کاهش می دهد. به این ترتیب آب سرد شده توسط سیستم تولید می شود.
چیلر تراکمی از چهار قسمت اصلی به عنوان چرخه تبرید تراکمی تشکیل شده است که عبارتند از شیر انبساط، اوپراتور، کندانسور و کمپرسور. در این چرخه که عمدتا از گاز های HCFC و CFC برای تبرید استفاده می شود، کمپرسور به عنوان نیروی محرک عمل کرده و با اعمال انرژی مکانیکی، آب سرد شده ایجاد می کند. سپس آب در اوپراتور که از نوع مبدل حرارتی پیوسته و لوله یا شل اند تیوب می باشد، خنک شده و مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع چیلر تراکمی

چیلر تراکمی بر حسب نوع کندانسور به سه نوع هوا خنک، آب خنک و تبخیری و از نظر نوع کمپرسور به سه دسته چیلر رفت و برگشتی، سانتریفیوژی، اسکرو و اسکرال تقسیم می شود که در ادامه به توضیح درباره هر یک از آن ها خواهیم پرداخت. در همین ابتدا اشاره می کنیم که چیلر آب خنک در زمینه بازده و سازگاری با تاثیرات زیست محیطی نسبت به نوع هوا خنک ارجحیت دارد اما، انتخاب نوع دستگاه و سیستم تا حد زیادی وابسته به کاربری آن، ابعاد ساختمان و موقعیت جغرافیایی آن دارد.

چیلر تراکمی آب خنک

چیلر تراکمی آب خنک سیستمی است که بر پایه تبرید تراکمی کار کرده و به کمپرسور نیاز دارد. همچنین در کندانسور سیستم تراکمی آب خنک، از آب برای سرد کردن گاز مبرد و تغییر حالت آن به مایع استفاده می شود. علاوه بر آن، مایع خروجی از کندانسور هم برای سرد شدن نیاز به برج خنک کننده دارد.
این نوع از چیلر ها در زمان نیاز به سرمایش زیاد بازدهی قابل قبولی از خود به نمایش گذاشته و به دلیل استفاده از تبخیر آب با هدف حرارت زدایی، نسبت به نوع هوایی از نظر مصرف انرژی به صرفه تر تلقی می شود. همچنین به دلیل ظرفیت حرارتی بیشتر آب نسبت به هوا، چیلر آب خنک در کل پر بازده تر از نوع هوایی محسوب می شود.
از سوی دیگر چیلر آب خنک در داخل ساختمان قرار گرفته و به دلیل عدم قرارگیری در معرض شرایط متغیر جوی، معمولا عمر بیشتری نسبت به نوع هوایی دارد.
با این وجود وابستگی چیلر آبی به برج خنک کننده و جریان دائمی آب، ابعاد بزرگ و تولید نویز و ارتعاش زیاد در داخل ساختمان، هزینه نصب و نگهداری بالا و نیز تعداد قطعات زیاد، نیاز به موتورخانه و تعداد پمپ بیشتر، از جمله معایب آن محسوب می شود که باید بسته به نوع کاربری و ابعاد ساختمان باید مورد توجه قرار گیرد.

چیلر تراکمی هوا خنک

چیلر تراکمی هوا خنک سیستمی بر اساس تبرید تراکمی است که به آن چیلر هوایی نیز گفته می شود. در این نوع سیستم، کندانسور از فن هایی تشکیل شده است که هوا را با فشار در اطراف لوله های حامل گرمای اتلاف شده عبور داده و بدین وسیله گاز را تبدیل به مایع می کند. نکته مهم در رابطه با چیلر هوایی آن است که این سیستم نیاز به برج خنک کننده نداشته و سیستم ساده تری نسبت به سایر انواع چیلر دارد.
همچنین چیلر هوایی به دلیل قطعات و تجهیزات کمتر و سیستم ساده تر، مزایایی دارد که از جمله آن ها می توان به نگهداری راحت تر در مقایسه با نوع آب خنک، هزینه نصب پایین تر و اشغال فضای کمتر اشاره کرد.
چیلر هوایی نیاز به موتورخانه نداشته و می تواند به راحتی بر روی سقف و بیرون از ساختمان نصب شود. البته باید توجه شود که همین امر موجب ایجاد نویز زیاد توسط فن و کمپرسور شده و یکی از معایب این سیستم تلقی می شود.
از سوی دیگر چیلر هوایی به دلیل قرار گرفتن در معرض شرایط متغیر جوی نظیر باد و باران، آفتاب، برف و رطوبت، معمولا عمر کمتری نسبت به نوع آب خنک دارد و بیشتر دچار خرابی و انسداد می شود.
با توجه به نوع کمپرسوری که در چیلر تراکمی هواخنک استفاده می شود، می توان این سیستم را به انواع چیلر تراکمی هوا خنک رفت و برگشتی، سانتریفیوژی، اسکرال و اسکرو تقسیم کرد.

چیلر جذبی

مدل جذبی از دیگر مدل های چیلر و کاربرد انواع در صنایع مختلف اشاره داریم. مدل های جذبی تکنولوژی است که از منبع گرمایشی برای تامین انرژی لازم سرمایشی استفاده می کند. در این سیستم که بر پایه چرخه تبرید جذبی عمل می کند، چهار بخش اصلی ژنراتور، کندانسور، جاذب و اوپراتور و نیز دو گاز مبرد و جذب کننده وجود دارد. برای ایجاد چرخه تبرید جذبی در این نوع چیلر، در داخل ژنراتور و کندانسور فشار بالا و در داخل اوپراتور و جاذب، فشار پایین القا می شود.
اساس کار چیلر جذبی تا حد بسیار زیادی مشابه مدل تراکمی می باشد و تنها تفاوت این دو سیستم در روش افزایش فشار گاز خروجی از اوپراتور و انتقال به کندانسور می باشد. در چیلر جذبی بخار آب پس از گذر از اوپراتور توسط مایعی مانند لیتیوم بروماید جذب شده و محلول به وسیله یک پمپ به مولد حرارتی انتقال داده می شود. در مرحله بعدی محلول مایع جذب کننده و آب گرم شده و بخار وارد کندانسور می شود. سایر مراحل از این پس مشابه چیلر تراکمی جریان می یابد.
در نوع جذبی از حرارت اتلاف شده در منابع می توان به عنوان مولد حرارتی استفاده کرده و بازده را به میزان قابل توجهی افزایش داد.
همچنین از شاخص ترین اجزای چیلر جذبی می توان به مایع جذب کننده، کندانسور، مولد بخار، شیر انبساط، مولد بخار، تابلو برق و لرزه گیر اشاره کرد.

ویژگی های چیلر جذبی

همانطور که گفته شد، در چیلر جذبی از حرارت و محلول لیتیوم بروماید برای ایجاد آب خنک استفاده می شود. در نتیجه یکی از عمده ترین ویژگی های مثبت در رابطه با این نوع، عدم استفاده از گاز های مخرب و ناسازگار با زیست محیط و استفاده از جایگزین آب به عنوان مبرد و لیتیوم بروماید با عنوان ماده جاذب می باشد که سازگاری به مراتب بهتری با محیط زیست دارند.از سوی دیگر ایجاد خلا در اوپراتور یا محفظه جاذب به دلیل استفاده از محلول لیتیوم بروماید، موجب جوش آمدن آب مبرد در دمای 2 تا 16 درجه سانتیگراد شده و چیلر جذبی را از نظر صرفه جویی در مصرف انرژی متمایز می کند. امکان استفاده از منابع مختلف گرمایی نیز یکی دیگر از ویژگی های مثبت این چیلر ها می باشد که کاربری آن ها را ساده تر کرده است.

کاربرد چیلر جذبی و انواع آن

استفاده از انواع چیلر های جذبی تنها در شرایط وجود مقدار حرارت تلف شده بالا و یا در صورت ارزان بودن انرژی پیشنهاد می شود. به همین دلیل از این سیستم عمدتا در بیمارستان ها، ساختمان ها و صنایع استفاده شده و در صورت وجود سیستم تولید همزمان گرما و برق ، می توان از این سیستم ها با هدف بهره گیری از حرارت اتلاف شده به منظور احتراق و تولید برق استفاده کرد.
سیستم جذبی دارای سه نوع عمده می باشد که عبارتند از نوع تک اثره، دو اثره و جذبی شعله مستقیم که در ادامه به بیان هر یک خواهیم پرداخت.

چیلر جذبی دو اثره

چیلر جذبی دو اثره در واقع نسل پیشرفته تر مدل جذبی تک اثره می باشد که با میزان نصف جریان بخار مصرفی می تواند ظرفیت تبرید مشابه مدل جذبی تک اثره را ارائه دهد. در نتیجه با کاهش مصرف بخار و سوخت، ضریب عملکرد و بازده بالاتری را از خود به نمایش می گذارد. چیلر جذبی تک اثره که سیستم دو مرحله ای نیز نامیده می شود، دارای دو ژنراتور اولیه و ثانویه بوده و نقصان های نسل قبل خود را تا حدی جبران می کند.

چیلر جذبی تک اثره

اولین مدل از سیستم های جذبی، چیلر جذبی تک اثره می باشد که ضریب عملکرد و بازده پایین تری نسبت با سایر انواع دارد. این سیستم ها نیازمند جریان بخار بوده و فشار بخار استاندارد در آن ها یک اتمسفر می باشد. امروزه این چیلر ها چندان کاربردی در صنایع نداشته و تنها مزیت آن ها قیمت اولیه پایین می باشد که استفاده از آن ها با توجه به بازدهی پایین، هزینه های بعدی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

چیلر جذبی شعله مستقیم

این مدل از سیستم های جذبی بر خلاف دو مدل قبل نیاز به جریان بخار نداشته و حرارت مورد نیاز برای عملکرد ژنراتور را مستقیما از شعله ایجاد شده توسط منبع مشعل تامین می کند. در نتیجه با حذف هزینه های اضافی مربوط به بویلر بخار، موجب صرفه جویی شده است.
همچنین این چیلر فضای کمتری را اشغال کرده و از نظر سوخت مورد نیاز نیز از محدودیت های کمتری برخوردار است. گازوئیل، مازوت و گاز شهری از جمله سوخت های رایج در چیلر جذبی شعله مستقیم هستند و به همین دلیل این سیستم دو مرحله ای به چیلر گازی نیز معروف می باشد.

شما بازدیدکنندگان عزیز می توانید با مراجعه به صفحه دانشنامه تاسیسات سایر مقالات درباره سیستم های تهویه مطبوع را مشاهده و بررسی نمایید .

این مطالب را نیز ببینید!

علت کند شدن دور موتور کولر آبی

دلیل کند شدن دور موتور کولر آبی

علت کند شدن دور موتور کولر آبی | بررسی و مشاهده علت کند شدن دور موتور کولر آبی و راهکارهای پیشنهادی مجله دماپویا برای رفع آن و راه های افزایش دور کولر آبی

اشتراک
اطلاع رسانی برای
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
لطفا دیدگاه خود را برای این مقاله درج کنیدx
()
x