درباره ی سیستم چیلر ( جذبی و تراکمی ) بیشتر بدانیم
در مورد چیلر بیشتر بدانیم
چیلر چیست؟
چیلر ماشینی است که گرما را از یک مایع می زداید ، روش کار دستگاه از طریق یکی از سیکل های تبرید و مبدل های حرارتری می باشد و برای خنک کردن تجهیزات استفاده می شود. تبرید یعنی ایجاد شرایطی که برای کاهش دمای یک محیط نسبت به محیط دیگر می باشد. شاید بتوان به زبان ساده تر بیان کرد که تبرید، انتقال گرما از یک محیط با دمای پایین تر به یک محیط با دمای بالاتر می باشد. این تعریف پایه گذار مبحث سرمایش در صنعت تهویه مطبوع است.
در زمان های گذشته برای ایجاد سرما از برف فشرده در یک محفظه و یا نگهداری یخ ایجاد می شده است. در حدود دویست سال پیش مایکل فارادی مبنایی برای کار ماشین ها را از طریق مجموعه آزمایشاتی که انجام داده است موفق به ارائه شده است. اولین ماشین تبرید دستی در کشور انگلستان تحولی را در صنعت تبرید به وجود آورد. در سال های بعد سیکل جذبی با کمک آمونیاک به عنوان ماده جاذب و آب به عنوان مبرد توسط فردیناند مورد توجه قرار گرفت که این امر مبنای اولین چیلر جذبی بوده است. یکی از مهم ترین بخش های یک ساختمان سیسم تهویه مناسب آن می باشد. این امر در ساختمان های برگ توسط چیلر انجام مشود. چیلر به عنوان یک ماشین می باشد ک گرما را از یک مایع و از طریقیک چرخه بخار فشرده می زداید. مایع پس از عبور از یک مبدل حرارتی برای خنک کردن تجهیزات استفاده می شود.
گرمای تلف شده به عنوان یک محصول جانبی می بایست در فضای آزاد رها شده و یا برای یک فرآیند گرمایشی دیگر استفاده شود. برای در نظر گرفتن چیلرها باید به عملکرد ، بازده ، تعمیر و نگهداری و اثرات زیست محیطی عمر محصول اشاره کرد. چیلرها معمول در دو نوع جذبی و تراکمی وجود دارند که کاربردهای مختلفی دارند که از جمله آنها می توان به تهویه مطبوع و تهویه صنعتی ، دستگاه های سردکننده خانگی، نگهداری مواد غذایی و صنایع شیمیایی اشاره کرد.
چیلر فرم دما
چیلر تراكمی
نحوه عملکرد چیلر تراکمی بدین صورت می باشد که ابتدا گاز توسط کمپرسور متراکم می شود ، گاز متراکم شده وارد کندانسور شده و توسط محیط یا آب خنک شده و تبدیل به مایع می شود. مایع به دست آمده با عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور شده که دارای فشار کمتری می باشد ، تفاوت فشار باعث تبخیر مایع شده و مایع سردکننده با گرفتن حرارت تبخیر از محیط باعث ایجاد سرما در موادی که با قسمت خنک کننده در ارتباط هستند می شود. گاز حاصل از این تبخیر به کمپرسور منتقل می شود. با عبور کردن سریع بخار در خلا کندانسور ، به دلیل اختلاف حجم بین بخار و آب باعث ایجاد مایع می گردد. نحوه عملکرد هر یک از بخش ها بدین شرح است:
كمپرسور Compressor
کار این قسمت افزایش دما می باشد ، به اندازه ای که بتواند عامل تقطیر معمولی تقطیر شود ، این کار توسط مکیدن بخار از اواپراتور انجام می شود.
لوله گاز داغ یا تخلیه Discharge Line
باعث می شود تا خار پرفشار و با دمای بالا را از خروجی کمپرسور به کندانسور برساند.
كندانسور Condenser
باعث فراهم آوردن سطح تبادل حرارتی برای انتقال حرارت از بخار مبرد گرم به عامل تقطیر می شود. این بخش در دسته بندی مبدل های حرارتی قرار می گیرد که در آن حرارت بخار مبرد به عامل تقطیر انتقال پیدا کرده و در اثر آن بخار مبرد ابتدا تا دمای اشباع سرد شده و سپس به مایع تبدیل می شود. کندانسورها به سه دسته کلی تقسیم بندی می شود که شامل: کندانسور هوایی (هوا خنک) ، کندانسور آبی (آب خنک) و کندانسور تبخیری می باشد.
در کندانسورهای هوایی از هوا به عنوان یک عامل تقطیر استفاده می شود ، در حالی که در کندانسورهای آبی عامل اصلی تقطیر مبرد آب می باشد. کندانسورهای تبخیری از هر دوعامل برای تقطیر استفاده می کند. در کندانسورهای تبخیری ، دمای هوای عبوری کمی بالا می رود اما تقطیر مبرد از تبخیر آب پاشیده شده بر روی کندانسور ناشی حاصل شده و هوا برای افزایش شدت تبخیر با رفع بخار آب به کار می رود. جریان هوا در این حالت ممکن است به دو صورت جریان طبیعی و جریان اجباری باشد.
مخزن ذخیره مایع Receiver Tank
مخزن ذخیره مایع تقطیر شده را ذخیره کرده و جریان ثابتی از مایع مورد نیاز را به اواپراتور ارسال می کند.
لوله مایع Liquid Line
مبرد مایع را از مخزن ذخیره به کنترل کننده ماده مبرد می رساند.
شیر انبساط Exp. Valve
مقدار مناسبی از مبرد را به اواپراتور می رساند و باعث می شود فشار به گونه ای کاهش پیدا کند که مایع در دمای پایین تبخیر شود.
چیلر فرم دما
اواپراتور Evaporator
یک مبدل حرارتی بوده که امکان انتقال انرژی حرارتی مایع به گاز را فراهم می کند. در طول تغییرات صورت گرفته مبرد بدون تغییر دما مقدار زیادی حرارت را جذب می کند. به صورت کلی می توان اواپراتورها را به سه دسته کلی تقسیم بندی کرد:
پوسته و لوله
به صورت معمول از لوله های مسی و فولادی ساخته می شود. از این کویل برای سرد کردن مایعات استفاده می شود.
صفحه‌ای
از دو صفحه فلزی که بر روی آن ها شیارهایی برای عبور مبرد وجود دارد ساخته شده است. این مدل به دلیل شکل پذیری راحت ، تولید اقتصادی و سهولت در تمیز کردن یخچال ها و فریزرهای خانگی مورد استفاده قرار می گیرد. نوع دیگر آن ، از لوله ای واقع بین دو صفحه فلزی تشکیل شده است که صفحات در انتها به هم جوش می شوند. در این اواپراتورها برای ایجاد تماس حرارتی مطلوب بین صفحات و لوله حامل مبرد ، فضای بین صفحات را با محلول اتکتیک پر می کنند.
اواپراتورهای فین دار
در مکان هایی که جریان حرارتی جا به جایی کم باشد ، برای جبران کردن کمبود به وجود آمده با زیاد کردن سطح تماس از طریق اضافه کردن پره یا فین ، انتقال حرارت افزایش پیدا می کند.
لوله مكش
بخار کم فشار را از اواپراتور به مکش کمپسور منتقل می کند.
انواع چیلر تراکمی
چیلرهایی که از سیکل تراکمی بهره می برند ، به دو دسته کنداسور هوایی و کنداسور آبی و سانتریفیوژ تقسیم بندی می شود. طبقه بندی ها نیز به گونه ای می باشد که خود دارای تنوع هستند و نوع کمپرسور مورد استفاده در سیکل به دسته های دیگری تقسیم می شوند. متداول ترین آنها که در شرکت های تهویه استفاده می شود چیلر اسکرو و چیلر اسکرال است.
چیلر اسکرو
چیلر اسکرو نسل جدیدی از چلیرها در صنعت تهویه مطبوع به شمار می روند. تشابه آن استفاده از کمپرسورهای مارپیچ یا اسکرو می باشد. از ویژگی های چیلر اسکرو می توان به قابلیت کنترل ظرفیت ، راندمان بالاتر نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی ، تعداد قطعات کم و جریان راه اندازی پایین اشاره کرد. کمپرسورهای به کار رفته در این دستگاه از نوع نیمه بسته و بدون کاسه نمد می باشد که از نوع کمپرسورهایی با جابه جایی مثبت است. از مزایای این کمپرسورها می توان به صدا و ارتعاش کم ، سیستم روغن کاری مخصوص بدون نیاز به پمپ ، ساختار ساده نسبت به کمپرسورهای پیستونی و جریان یکنواخت مبرد اشاره کرد. نام چیلر اسکرال از کمپرسور به کار رفته در سیکل تبرید گرفته شده است. ساختمان این کمپرسورها از دو بخش حلزون غیر هم محور تشکیل شده که یک بخش ثابت و یک بخش متحرک است. کمپرسور مانند انواع دیگر اسکرو از نسل جدید جایگزین کمپرسورهای قدیمی می باشد.
چیلر فرم دما
چیلر سانتریفیوژ خورشیدی
با عنایت به سبک زندگی امروزی و شرایط محیط زیست صرفه جویی در مصرف انرژی یک الزام می باشد که همه باید آن را رعایت کنند. اگر با ریتم تند مصرف ، اقدام به مصرف انرژی های فسیلی و مواد معدنی مختلف کنیم ، نفت و گاز موجود بیشتر از ۵۰ سال دوام نخواهد داشت و ذغال سنگ تا حداکثر ۱۰۰ سال آینده تمام خواهد شد و مواد معدنی ، مس ، روی ، آلومینیوم و قلع تا ۲۰ سال دیگر تمام می شود. به دلیل اینکه این موارد تجدید ناپذیر هستند برای دوام و استفاده طولانی تر بهتر است صرفه جویی های لازم انجام گیرد. استفاده از مطبوع مرکزی در ساختمان ها باعث می شود تا ۶۰ درصد انرژی صرف این امر شود. از جمله چالش های مهم در صنعت، تهویه مطبوع و سرمایش می باشد که باید در جهت کنترل و کاهش مصرف و صرفه جویی واقعی برای آن چاره اندیشید.
یکی از چیلرهای تراکمی ، چیلر سانتریفیوژ می باشد که به خاطر نوع طراحی و کارکرد کمپرسور به کار رفته در آن تبرید متفاوت تری در مقایسه با سایر چیلرها دارد و دارای ضریب عملکرد و راندمان کاری بهتری است. وقتی از کمپرسورهای سانتریفیوژ استفاده می شود که حجم بخار ورودی به کمپرسور خیلی زیاد باشد. به بیان بهتر دیگر کمپرسورهای گریز از مرکز از نوع ماشین های با ظرفیت بالا و از نظر ساختمان مشابه پمپ های سانتریفوژ است که بر اساس نیروی گریز از مرکز کار می کنند. از مهم ترین فایده این دسته از چیلرها ، تامین بارهای سرمایشی بالا ، ضریب عملکرد و راندمان بالا ، سرو صدای کمتر نسبت به مدل های قدیمی تر ، لرزش پایین ، هزینه نگهداری و تعمیر پایین ، اشغال فضای کمتر در ظرفیت های بالا ، قابلیت ارائه در دماهای کارکرد متفاوت ، کنترل پذیری خطی و مصرف انرژی پایین تر می باشد.
شرکت های مختلفی به عنوان نماینده این محصول در ایران مشغول به فعالیت می باشند ، امروز استفاده از تکنولوژی های نوین باعث می شود تا ضریب عملکرد بالاتر رفته و امکان کار کردن با صفحات خورشیدی با تکنیک اتصال مستقیم انجام شود که یک راه حل عالی برای صرفه جویی انرژی تهویه مطبوع مرکزی با استفاده از انرژی تجدید پذیر و پاک خورشید و مدیریت هوشمند چیلر می باشد. باید عنوان کرد که نسل جدید چیلرهای سانتریفیوژ خورشیدی با نام چیلر سانتریفیوژ DC اینورتر فتوولتائیک ، با مبرد R134a دارای کنترل ظرفیت پیوسته ، قابلیت اتصال به پنل های خورشیدی ، راندمان بالا و کندانسور پوسته و لوله می باشد.
چیلر جذبی نوعی دیگری از چیلر می باشد که با استفاده از چرخه تبرید جذبی و استفاده از حرارت حاصل از شعله های مستقیم ، آب گرم یا بخار ، عمل سرما سازی را انجام می دهد. چیرهای جذبی بر خلاف مدل های تراکمی از جذب کننده و مولد حرارتی بجای کمپرسور استفاده می شود. معمول ترین چیلرهای جذبی استفاده شده در این سیستم لیتیوم برماید می باشد. در قسمت جذب کننده ، بخار آب توسط لیتیوم برماید جذب شده و در قسمت مولد حرارتی ، آب بر اثر حرارت تبدیل به بخار می شود. بخار آب در کندانسور به حالت مایع در می آید و سپس دوباره به بخار تبدیل می شود و آب برای تبخیر شدن صحیح گرمای درون خود را از محیط خنک کننده می گیرد و باعث برودت می شود. به صورت کلی اجزای چیلر بدین شرح می باشد:
اواپراتور
مبرد به کمک سیستم خاصی کاملا یکنواخت و حساب شده بر روی دسته لوله های آب برگشتی از ساختمان ریخته و به دلیل فشار کم محفظه اواپراتور تبخیر شده و باعث سرد شدن آب می شود.
ابزربر
لیتیوم بروماید توسط سیستم توزیع روی لوله ها ریخته ، بخار مبرد تولید شده در اواپراتور توسط محلول لیتیوم بروماید در ابزربر جذب می شود.
ژنراتور
محلول لیتیوم بروماید پس از جذب بخار مبرد در محیط ابزربر رقیق شده و وارد ژنراتور می شود ، در اثر حرارت موجود در ژنراتور بخار مبرد از بروماید جدا شده و غلیظ می شود که برای استفاده مجدد از طریق مبدل حرارتی راهی ابزربر می شود.
کندانسور
بخار مبرد توسط ژنراتور در کندانسور به دلیل تبادل حرارت با آب ورودی از برج خنک کننده تقطیر شده و جهت استفاده مجدد راهی اوپراتور می شود.
انواع چیلر جذبی
تک اثرهSingle effect
مدل فوق به سه دسته چیلرهای تک اثره با تغذیه بخار ، تک اثره با تغذیه آب داغ و تک اثره با تغذیه آب گرم تقسیم بندی می شود که نحوه کار آنها مشابه بوده و همگی دارای حداقل یک مولد حرارتی می باشد.
دو اثره Double effect
مدل مذکور به دو دسته دو اثره با تغذیه بخار و دو اثره با شعله مستقیم طبقه بندی می شود. چیلرهای دو اثره نسل جدیدی از چیلرهای جذبی می باشند که دارای سیکل تبرید کاملتری نسبت به چیلرهای تک اثره هستند. چیلرهای جذبی شعله مستقیم نیز از این دسته بوده که با قرار دادن ژنراتور دما پایین در سیکل و استفاده از سیستم تهویه مطبوع با اختلاف دمای بالا، راندمان بالایی را ارائه می کنند
چیلر جذبی آب گرم
در این مدل آب گرم مولد حرارتی از آب گرم تغذیه می کند.
چیلر جذبی بخار
در این مدل بخار دارای مولد حرارتی بوده که با بخار داغ تغذیه می شود.
چیلر جذبی شعله مستقیم
مدل فوق یک مدل از نسل جدید می باشد که مبدل حرارتی آن به صورت مستقیم با شعله در تماس می باشد.
مزایای چیلر تراکمی نسبت به چیلر جذبی
چیلرهای تراکمی با توجه به ماده مبرد و وجود کمپرسور در ظرفیت های برابر ، از چیلر جذبی کم حجم تر هستند و جای کمتری نیز اشغال می کنند. از لحاظ وزنی و حجمی اگر بخواهیم مقایسه ای داشته باشیم چیلر تراکمی آب خنک نسبت به مدل چیلر جذبی فضای کمتری را اشغال می کند و حدود نصف چیلر جذبی می باشد. مزایای چیلر تراکمی نسبت به چیلر جذبی بدین شرح است:
مصرف انرژی کمتر – مصرف آب کمتر – ضریب عملکرد بالاتر – امکان استفاده بهینه از سیستم مخصوصا در ظرفیت های زیاد و مناطق گرم و مرطوب وجود ندارد اما در سیستم تراکمی امکان پذیر است – دارای اثرات به مراتب کمتر زیست محیطی نسبت به مدل جذبی – پیک زدایی مصرف برق در ساعات اوج بار – ظرفیت پایین تر برجهای خنک کن و سیستم پمپاژ به برج ها
به جرات می توان گفت مقایسه بین چیلرهای مذکور ، تنها در صورتی امکان پذیر است که امکان انتخاب انواع چیلر وجود داشته باشد ، در غیر این صورت مقایسه دارای مشکل خواهد بود. عوامل مختلفی مانند: شرایط آب و هوایی ، قیمت انرژی ، قیمت دستگاه ، عمر مفید تجهیزات ، ابعاد دستگاه ، تجهیزات پیرامونی ، هزینه نصب ، هزینه بیمه و مالیات از عوامل محدود کننده در این زمینه می باشد. با توجه به هزینه های بالا انرژی و هزینه های بسیار بالایی که آلایندگی تجهیزات سرمایشی و گرمایشی به کشور وارد می کند ، لازم می باشد که مهندسین و دست اندرکاران صنعت تهویه ، با در نظر گرفتن سیاست های کلان کشور در زمینه مصرف انرژی ، محاسبات اقتصادی طرح را انجام دهند.
مینی چیلر
مینی چیلرها دستگاه های کوچکی هستند که در فضاهایی استفاده می شوند که نیاز به سرمایش و گرمایش مستقل دارد. مکانیزم دستگاه توسط شیر چهارراهه معکوس کننده جریان گاز انجام می شود. به کمک این دستگاه مشکلات مربوط به موتورخانه مرکزی حذف می شود. این دستگاه ها عموما از کندانسورهای هوا خنک بهره می گیرند. این دستگاه ها دارای پمپ های حرارتی بوده که می توانند آب گرم مورد نیاز را در زمستان فراهم کنند. از مزایای مینی چیلر می توان به موارد زیر اشاره کرد:
دارای سیستم مستقل تهویه – دارای تنوع ظرفیت در تناژ برودتی – قابل نصب در تراس – دارای کمپرسور اسکرال هرمتیک – وزن کم و حجم صدای پایین – دارای ضریب عملکرد بالا – نصب آسان – قابل ارائه بصورت سرد یا سرد و گرم – قابلیت اتصال به سیستم های گرمایی و …
در صورت نیاز به خرید چیلر یا دریافت قیمت چیلر با مشاوران ما در شرکت فرم دما تماس حاصل فرمایید.
