چیلر تراکمی چیست؟

چیلر وسیله ای است که بر اساس سیکل تبرید تراکم بخار یا جذبی از مایعات حرارت زدایی می کند که این مایع جهت سرد کردن هوا یا دستگاه ها نظیر فن کوئل ها، ماشی آلات و .... به کار می رود. حرارت گرفته شده از مایع، عموما در سیستم هایی که به حرارت نیاز دارند به کار گرفته می شود. از چیلر ها در تهویه مطبوع، خنک سازی فضا های مختلف، صنایع پلاستیک، داروسازی، صنایع غذایی و ... استفاده می شود. چیلرها به دو نوع تراکمی و چیلر جذبی تقسیم می شوند.

انواع چیلر های تراکمی

به طور کلی چیلر ها به دو دسته چیلر های تراکمی و جذبی تقسیم می شوند. تقسیم بندی دیگری بر اساس شکل خنک شدن ماده مبرد است که به صورت های تبخیری، هوا خنک دسته بندی می شوند. راندمان چیلر های آبی بیشتر از چیلر های هوایی بوده و چیلر های آبی مصرف برق کمتر و هزینه اولیه پایین تر و نیز امکان خدمات و سرویس دهی راحت تری دارند. در مقابل در چیلر های هوایی به دلیل عدم استفاده از آب، رسوبی در مسیر مدار خنک کننده ایجاد نشده و در نتیجه نیازی به رسوب گیری و اسید شویی نبوده و طول عمر سیستم تهویه مطبوع بیشتر می شود . چیلر های تراکمی با توجه به نوع کمپرسور به انواع چیلر تراکمی با کمپرسور رفت و برگشتی، با کمپرسور اسکرو، با کمپرسور اسکرال و با کمپرسور سانتریفیوژ تقسیم می شود. چیلر های تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی باعث تولید سرما و برودت می شوند.

عملکرد

اساس کار چیلر های تراکمی بر پایه عملکرد چهار بخش کلی کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط بوده که ابتدا فشار گاز توسط کمپرسور بالا رفته و متراکم می شود، سپس گاز متراکم شده وارد کندانسور شده و توسط آب یا هوای محیط خنک شده و تبدیل به مایع می شود. در مایع کندانس شده توسط لوله مویین یا شیر انبساط، کاهش فشار لحظه ای رخ داده و وارد اواپراتور سردخانه می شود. کاهش فشار رخ داده منجر به تبخیر مایع شده و مایع سرد کننده با گرفتن گرمای نهان تبخیر خود از محیط خنک کننده باعث خنک شدن محیط خنک کننده می شود. پس از تبخیر، این گاز مجددا وارد کمپرسور شده و سیکل گفته شده دوباره تکرار می شود. ضریب عملکرد برای چیلر های تراکمی از 2 تا 6.1 اعلام شده است. فاکتور های حائر اهمیت در محاسبه ظرفیت چیلر ها که توسط کارشناسان مورد بررسی قرار می گیرند عبارتند از شرایط جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا، رطوبت نسبی هوا، نوع کاربری ساختمان، نوع مصالح ساختمان، تعداد طبقات، دمای طرح خارج تابستان، تعداد نفرات و تجهیزات الکتریکی داخل ساختمان، حجم آب سرد مورد نیاز، ضرایب اطمینان کافی در هنگام کارکرد و غیره . چیلر های تراکمی عموما ظرفیت های متفاوتی از 2 تا 1000 تن تبردی ( 2 تا 20 تن تبرید برای مینی چیلر ها با سایز کوچک تر ) دارند. در چیلر تراکمی نوع آبی عموما فشار پایین رادر psi 30 و فشار بالا را در psi 220 و با کندانسور هوایی فشار پایین را روی psi ۴۰ و فشار بالا را روی psi ۲۵۰ تنظیم می شود.

نکات مهم در عملکرد چیلر های تراکمی

برای روشن کردن چیلر ابتدا به ترتیب فن برج، پمپ فن کوئل و در نهایت پمپ برج را روشن کنیم. در چیلر های در حال کار باید تمامی شیر ها باز باشند. هنگام روغن کاری دستگاه خاموش باشد. دمای آب برگشت برج خنک کن باید 5 درجه سانتی گراد با دمای رفت اختلاف داشته باشد. مقدار اسید پیشنهادی برای چیلر ها 1.5 کیلو گرم بوده و زمان تزریق گاز باید شیر سرویس بسته باشد.

ساختار

در ساخت چیلر ها، تجهیزات و قطعات و اجزای مختلفی به کار می رود که عبارتند از : کندانسور، لوله رانش، کمپرسور، کوپلینگ، لوله خروج مایع مبرد از کندانسور، شیر سرویس کندانسور، الکتروموتور، شیر تغذیه ماده مبرد، شیر انبساط ترموستاتیک، سایت گلاس ( شیشه رویت )، فیلتر درایر، شیر برقی، اواپراتور، لوله مکش و تابلو وسایل اندازه گیری و کنترل فشار.

• کمپرسور : گاز خارج شده از اواپراتور را متراکم کرده و وارد کندانسور می کند.
• کندانسور : عموما کندانسور به کار رفته در چیلر های تراکمی از نوع پوسته لوله می باشند که داخل پوسته گاز مبرد و داخل لوله ها آب خنک جریان دارد. گاز داغ وارد کندانسور شده و گرمای خود را به آب داخل لوله ها داده و خود کندانس شده و از کندانسور خارج می شود. آب خروجی از کندانسور وارد خنک کن شده تا پس از سرد شدن دوباره به کندانسور باز گردد.
• اواپراتور : مبرد پس از عبور از شیر انبساط و کاهش فشار، وارد اواپراتور شده و در آن تبخیر می شود که این تبخیر گرمانی آب جاری در پوسته را می گیرد و باعث سرد شدن آن می شود. شیر سرویس کندانسور : به منظور بستن بخش تخلیه مبرد مایع و ذخیره آن در کنداسور زمان توقف طولانی دستگاه استفاده می شود.
• فیلتر درایر : از فیلتر درایر برای جمع آوری مواد جامد و از درایر به منظور حذف رطوبت استفاده شده که در سایز های مختلفی وجود دارند.
• سایت گلاس : وضعیت و میزان مبرد را نشان می دهد.

فاکتور فشار در کارکرد چیلر ها فاکتوری بسیار مهم بوده که برای اندازه گیری و کنترل آن از کنترل کننده های فشار در ساختار اجزای چیلر های تراکمی استفاده می شود. در سیستم چیلر، کمپرسور باید با فشار مکش و تخلیه معینی کار کند که در صورت کمتر یا بیشتر شدن این فشار، کنترلر شروع به کار کرده و دستگاه را خاموش می کند. کنترلر های فشار بالا و پایین، قابل تنظیم هستند.

مزایای چیلر های تراکمی نسبت به چیلر های جذبی

• چیلر های تراکمی مصرف آب کمتری دارند.
• چیلر های تراکمی مصرف انرژی اولیه کمتری دارند.
• چیلر های تراکمی نسبت به جذبی ها با ظرفیت مشابه، وزن خیلی کمتری دارند.
• نسبت به چیلر های جذبی تجهیزات کوچکتری داشته و در نتیجه نیاز به فشار کمتری جهت نصب و کارکرد دارند.
• ضریب عملکرد و نحوه کار چیلر های تراکمی بسیار بالا تر از جذبی می باشد.
• چیلر های تراکمی قابلیت استفاده در هر نوع شرایط آب و هوایی را دارند ولی چیلر های جذبی در آب و هوای گرم و مرطوب در ظرفیت بالا را نمی توان به کار برد.