آشنایی با دستگاه چیلر

چیلر چیلر دستگاهی است که به کمک یکی از سیکل‌های تبرید و همین‌طور مبدل‌های حرارتی می‌تواند گرما را از یک مایع بگیرد و درنتیجه آن را برای خنک کردن تجهیزات و هوایی که درون یک مبدل حرارتی جریان دارد، مورد استفاده قرار دهد. همچنین، حرارت جذب‌شده توسط مایع، که به عنوان یک محصول جانبی شناخته می‌شود، یا می‌بایست به سمت خارج هدایت شود یا اینکه در کابردهای دیگری مانند تأمین گرمای سایر قسمت‌ها مورداستفاده قرار گیرد. معمولاً در انتخاب چیلر، مواردی مانند کارایی، بازدهی، شرایط نگهداری، تعمیرات، و همین‌طور آسیب‌پذیری محیطی، از نکات مهمی هستند که باید مدنظر قرار گیرند. انواع چیلر چیلرها معمولاً در دو نوع چیلر جذبی و چیلر تراکمی تولید می‌شوند. چیلرها کاربردهای مختلفی در دستگاه‌های خنک‌کننده خانگی، تهویه مطبوع، تهویه صنعتی، نگهداری مواد غذایی، و صنایع شیمیایی دارند. در ادامه به توضیح چیلرهای جذبی و تراکمی، که هر کدام نیز دارای انواع مختلفی هستند، می‌پردازیم. چیلر تراکمی همان‌طور که از اسم آن پیداست، در این چیلر گاز ابتدا به وسیله کمپرسور متراکم می‌شود. این گاز سپس به کندانسور هدایت شده و توسط آب یا هوای محیط، خنک می‌شود. پس از آن به مایع تبدیل گشته و از طریق شیر انبساط به خنک‌کننده، یا همان اواپراتور که دارای فشار کمتری است، وارد و تبخیر می‌شود. در واقع، مایع سردکننده با گرفتن حرارت تبخیر خود از محیط، باعث ایجاد سرما در موادی که با خنک‌کننده در ارتباط هستند می‌شود. بعد از این مرحله، گاز حاصل از تبخیر به کمپرسور انتقال می‌یابد. انواع چیلر تراکمی به‌طور کلی، چیلرهای تراکمی به انواع کندانسور هوایی، کندانسور آبی، و سانتریفیوژ تقسیم می‌شوند. این دسته‌بندی نیز از نظر نوع کمپرسور و سیکل، به دسته‎های دیگری تقسیم می‌گردد. اما امروزه رایج‌ترین آن‌ها، چیلر اسکرو (Screw) و چیلر اسکرال (Scroll) نام دارد. چیلر اسکرو چیلرهای اسکرو نسل جدیدی از چیلرها در صنعت تهویه مطبوع هستند. این چیلرها دارای کمپرسورهای مارپیچ یا اسکرو هستند. از ویژگی‌های این نوع کمپرسور می‌توان به ویژگی کنترل ظرفیت، بازدهی بالا نسبت به انواع قدیمی‌تر، جریان راه‌اندازی پایین، و همچنین تعداد کم قطعات اشاره کرد. چیلر اسکرال چیلر اسکرال نیز به مانند مدل پیشین، به دلیل نوع کمپرسور بکار رفته در آن، چنین نامی به خود گرفته است. ساختمان کمپرسور این چیلر از دو حلزون غیر هم‌محور ساخته شده که یکی ثابت و دیگری متحرک است. این کمپرسور جایگزینی برای کمپرسورهای رفت و برگشتی محسوب می‌شود. چیلر سانتریفیوژ خورشیدی یکی دیگر از انواع چیلرهای تراکمی، چیلر سانتریفیوژ است. چیلر سانتریفیوژ از طراحی متفاوتی برخوردار است. به همین خاطر، کارکرد کمپرسورهای آن نیز در مقایسه با انواع دیگر متفاوت است. این چیلرها دارای ضریب عملکردی بالا و همینطور بازدهی بهتری هستند. همچنین، از مزایای این نوع از چیلرها می‌توان به صدای کم، لرزش پایین، هزینه تعمیرات و نگهداری اندک، عدم خرابی سریع، و همچنین مصرف پایین انرژی اشاره کرد. چیلر جذبی چیلر جذبی نوعی چیلر است که از چرخه تبرید جذبی و استفاده از حرارت حاصل از شعله مستقیم آب گرم یا بخار، سرماسازی می‌کند. در این نوع از چیلرها، برخلاف انواع تراکمی، از جذب‌کننده و مولد حرارتی به‌جای کمپرسور استفاده می‌شود. رایج‌ترین خنک‌کننده در چیلر جذبی، سیستم لیتیوم برماید است. در این سیستم، بخارآب توسط لیتیوم برماید غلیظ جذب می‌شود و در قسمت مولد حرارتی، آب بر اثر حرارت به بخار تبدیل می‌گردد. بخارآب سپس در کندانسور به مایع تبدیل می‌شود . پس از آن، خنک‌کننده مجدداً به بخار تبدیل می‌شود. آب برای تبخیر، گرما را از محیط خنک‌کننده می‌گیرد و باعث ایجاد سرما می‌شود. سپس بخارآب در خنک‌کننده به جذب‌کننده منتقل می‌شود و این چرخه دوباره تکرار می‌گردد. انواع چیلر جذبی دو نوع چیلر جذبی وجود دارد: تک اثره و دو اثره. در ادامه، هریک از این مدل‌ها را بطور مختصر توضیح می‌دهیم. چیلر جذبی تک اثره این چیلرهای جذبی به سه دسته چیلرهای با تغذیه بخار، آب گرم، و آب داغ تقسیم می‌شوند. همه‌ی این چیلرها دارای حداقل مولد حرارتی هستند. چیلر جذبی دو اثره این نوع از چیلرها به دو دسته چیلرهای تغذیه با بخار و تغذیه با شعله مستقیم تقسیم می‌شوند. این چیلرها از انواع جدید چیلرهای جذبی محسوب می‌شوند که از سیکل تبرید کامل‌تری بهره می‌برند. مینی چیلر همان‌طور که از نام آن پیداست، این دستگاه‌ها چیلرهای کوچکی هستند و برای فضاهایی مورداستفاده قرار می‌گیرند که به گرما و سرمای مستقل نیاز دارند. البته علاوه بر کوچک بودن، مینی چیلرها مزایایی نیز دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم: • از سیستم تهویه ساختمان مستقل هستند. • از تنوع ظرفیتی برای تولید سرما برخوردار هستند. • در تراس و یا پشت بام قابل نصب هستند. • صدای کمی تولید می‌کنند و عملکرد بالایی دارند. • نصب و راه‌اندازی آن‌ها آسان است. نصب و راه‌اندازی انواع چیلر تراکمی در نصب و راه‌اندازی انواع چیلر باید این موارد رعایت شود: • محل نصب چیلر می‌بایست از قبل در موتورخانه پیش‌بینی‌شده باشد. باید از نصب چیلر در فضای باز خودداری کنید. • چیلرهای آبی باید بر روی فونداسیون محکم قرار گیرند. • در صورت نصب چیلر در طبقات، حتماً با مهندس سازه مشورت کنید. چرا که کف طبقات باید به‌اندازه کافی مقاوم باشد تا بتواند وزن چیلر را تحمل کند. • فضایی که برای نصب چیلر انتخاب می‌کنید باید به ‌اندازه‌ای باشد که برای سرویس و تعمیر (تعویض کندانسور و اواپراتور) مناسب باشد. • محل نصب چیلرهای آبی معمولاً بر روی پشت‌بام است. اما قبل از نصب می‌بایست استحکام پشت بام را مورد بررسی قرار داد. • محل قرار گرفتن دستگاه باید طوری انتخاب شود که هوای خروجی در اثر وزش باد به داخل نیاید. همچنین باید به‌دور از گردوغبار باشد. • محل نصب دستگاه باید دور از خطوط فشارقوی انتقال برق باشد. مزایای چیلر تراکمی نسبت به چیلر جذبی مقایسه بین چیلرها تنها زمانی اهمیت دارد که امکان انتخاب انواع مختلف چیلر، با توجه به شرایط مختلف، وجود داشته باشد. در انتخاب چیلر، پارامترهای مختلفی از جمله شرایط آب‌و‌هوایی، قیمت دستگاه، میزان انرژی مصرفی، و هزینه نگهداری، از عوامل تعیین‌کننده خواهد بود. حال اگر امکان خرید انواع مختلف چیلر وجود داشته باشد، باید بگوییم که چیلر تراکمی بهتر از چیلر جذبی خواهد بود و نسبت به آن دارای مزایایی است. این مزایا عبارتند از: • چیلر تراکمی با توجه به بهره‌مندی از کمپرسور و ماده مبرد، در ظرفیت‌های برابر فضای کمتری را اشغال می‌کند و وزن کمتری نیز نسبت به چیلر جذبی دارد. • ضریب عملکرد چیلر تراکمی بالاتر از چیلر جذبی است. • انرژی اولیه کمتری نیاز دارد. • آب کمتری مصرف می‌کند. • ضرر کمتری برای محیط‌زیست دارد. • امکان استفاده از آن‌ها در مناطق گرم و مرطوب وجود دارد