چیلر چیست؟

چیلر چیست؟

چیلر در لغت به معنی آب سرد کن می باشد که با چیلر دمای یک سیال خنک شونده که عمدتا آب است را به مقدار مورد نظر پایین می آورد.آب سرد شده در مصارف صنعتی و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد.
چیلرها در صنایع جهت خنک کاری ماشین آلات، مواد و محصولات و در تهویه مطبوع جهت خنک کردن هوای عبوری از فن کویل و یا هواساز می باشد. چیلرها به دو دسته چیلر تراکمی و جذبی تقسیم میشوند.
در چیلر جذبی انرژی مورد مصرفی به صورت حرارت می باشد، و در چیلر تراکمی مصرف به صورت انرژی الکتریسته می باشد.
درچیلرهای جذبی جهت ایجاد برودت با استفاده از وکیوم و تبخیر مبرد و جذب آن به وسیله ماده جاذب و احیا آن به وسیله حرارت برودت ایجاد می گردد.

انواع چیلرها

چیلرها به دو دسته چیلرهای جذبی و چیلرهای تراکمی تقسیم می‌شوند. شکل دیگر تقسیم‌بندی چیلرها بر اساس شکل خنک شدن ماده مبرد است که به سه دسته آب خنک، هوا خنک و تبخیری تقسیم‌بندی می‌شوند. چیلرهای تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی با استفاده از انرژی حرارتی باعث ایجاد برودت و سرما می‌شوند.

چیلر تراکمی چیست؟

چیلر تراکمی مصرف انرژی جهت ایجاد برودت به صورت الکتریکی می باشد، که در با توجه به کار کمپرسور این انرژی را مصرف می کند. در چیلر تراکمی همانند تمام سیکل تبرید دارای ۴ قطعه اصلی کمپرسور کندانسور شیر انبساط و اواپراتور می باشد و مبرد که شریان حرکت سیکل تبرد می باشد.

سیکل تبرید تراکمی

در سیکل تبرید ابتدا کمپرسور گاز مبرد در سیکل حرکت داده و فشار گاز را افزایش داده لذا گاز مبرد در کندانسور در دمایی که در دسترس است شروع به تقطیر و به مایع تبدیل می شود. و این مایع فشار بالا به شیر انبساط می رسد. شیر انبساط افت فشار شدید در مسیر مایع ایجاد کرده و لذا در اثر این کاهش فشار باعث کاهش دما نیز می شود در اثر این کاهش فشار مقداری از مبرد تبخیر شده و مخلوط گاز و مایع مبرد وارد اواپراتور می شود و در اواپراتور سیال خنک شونده که معمولا آب است با انتقال گرمای خود به مبرد مایع، باعث تبخیر مایع مبرد در فشار ثابت می گردد. آب چیلر نیز چون گرمای زیادی از دست داده است جهت تهویه کویل های فن کویل و هواسازها به چرخش در می آید. و مبرد تبخیر شده دوباره وارد کمپرسور شده و سیکل تبرید چیلر را طی می کند.

در چیلر تراکمی اساس ایجاد تبرید، تبخیر در اواپراتور می باشد. در چیلر متناسب با دمای مورد نیاز که معمولا ۲ درجه سانتی گراد می باشد، تبخیر مبرد انجام می گردد و فشار ساکشن چیلر براساس این دما نوع مبرد تعیین می گردد. به عنوان مثال در چیلری که مبرد R-22 کار می کند فشار متناظر با تبخیر چیلر حدود ۶۵-۷۰ Psi می باشد.

انواع چیلر تراکمی

• چیلر تراکمی با کمپرسور رفت و برگشتی
• چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو
• چیلرهای تراکمی با کمپرسور اسکرال
• چیلرهای تراکمی با کمپرسور سانتریفیوژ

اصول کار چیلر تراکمی

• اصول کار چیلر تراکمی بدین شکل می‌باشد که سیال مبرد وارد لوله‌ها یا به اصطلاح تبخیرکننده که در داخل اتاق یا محلی که می‌خواهیم سرد کنیم می‌شود گرما از هوای اتاق به سیال مبرد داده می‌شود و سیال در نتیجه گرفتن گرما تبخیر می‌شود و در عوض درجه حرارت اتاق پایین می‌آید و دارای شرایط زیر باشد:
• دمای آب رفت برج خنک کن بایستی 28 درجه سانتیگراد باشد.
• دمای آب برگشت برج خنک کن بایستی 5 درجه سانتیگراد با رفت اختلاف داشته باشد.
• فشار گاز فریون در مکش چیلر تراکمی بایستی 45-75 psi و رانش 200-260 psi باشد با کندانسور آبی.
• هنگامی که می‌خواهیم گاز تزریق کنیم بایستی شیر سرویس آن را ببندیم.
• در حالت کارکرد چیلر تمامی شیرهای آن بایستی باز باشد. مکش – رانش – مایع.
• برای روشن کردن چیلر ابتدا فن برج سپس پمپ فن کوئل و بعد از آن پمپ برج را روشن می‌کنیم.
• برای وکیوم کردن و یا شارژ روغن چیلر، بایستی چیلر خاموش باشد.
• فشار روغن حداقل 20 Psi بیشتر از درجه فشار مکش باشد.
• سطح شیشه نشان دهنده مایع مبرد (سایت گلاس) باید صاف و بدون حالت کف زدگی باشد.
• روغن داخل کمپرسور حدود 2/1 سطح شیشه روغن نما باشد و اگر از 4/1 سطح شیشه کمتر باشد روغن لازم را تأمین کنید.
• مقدار اسید برای هر ظرفیت چیلر معادل 1.5 کیلوگرم پیشنهاد می‌شود.
• از گیج قرمز برای فشار زیاد و تست ازت استفاده می‌شود.
• از گیج آبی (یا سبز) برای فشار کم و وکیوم کردن دستگاه چیلر استفاده می‌شود.
• در کنار دریا فشار وکیوم باید 29/1 اینچ جیوه باشد و در تهران 27 اینچ چیوه.

کندانسور

یکی از تجهیزات اصلی چیلر می باشد که بعد از کمپرسور نصب می شود و مبرد دی سوپرهیت وارد کندانسور آن می شود و به حالات مایع سابکول خارج می شود. در کندانسور مبرد در فشار ثابت تقطیر می گردد چیلر به دو دسته با کندانسور آبی و هوایی تقسیم می شوند.

چیلر با کندانسور آبی

این چیلرها دارای کندانسور پوسته لوله ای بوده و مبرد به وسیله آب خنک می شود و آب کندانسور چیلر پس از گرم شدن به برج خنک کننده رفته و در برج به وسیله تبخیر از روی سطوح برخورد با جریان هوا خنک شده دوباره به وسیله پمپ به کنداسور چیلر بر می گردد.

کندانسور آبی چیلر

این کندانسور یک مبدل پوسته و لوله (shell & tube ) می باشد که در آن آب خنک کننده در لوله و مبرد خروجی کمپرسور با ورود به پوسته کندانسور و برخورد به لوله های مسی که داخل آن آب برج خنک کننده جریان دارد باعث انتقال حرارت می گردد و تقطیر مبرد انجام می گیرد. در این کندانسورها برای افزایش سطح حرارتی، به لوله ها فین زده می شود. طبق استاندار ARI590 دمای آب ورودی به کندانسور ˚F85 و خروجی از آن ˚F95 به ازای هر تن تبرید ظرفیت چیلر ، 3 gpm می باشد. انتخاب چیلر آبی منوط به انتخاب برج خنک کننده است که برج خنک کننده باید با توجه به دمای WET BULB انتخاب گردد. در شرایطی که اختلاف این دما، با دمای ˚F85 کمتر از ˚F3 باشد نمی توان از این چیلر آبی استفاده کرد و حتما باید از چیلر با کندانسور هوایی استفاده کرد.

برج خنک کننده چیلر

برج خنک کننده چیلر، از سیکل چرخش آب برای این کار استفاده می کند. این وسیله می تواند به صورت همزمان، در کاهش گرمای سیستم و انتقال گرمایش ثانویه برای افزایش بهره وری سایر بخش های موتورخانه عمل کند. انواع مختلف برج خنک کننده چیلر شامل دسته های زیر هستند:
• مدار باز : مدار باز به برج هایی گفته می شود که دمای آب در تماس مستقیم با آب کاهش می یابد . در تاسیسات سرمایش و تهویه مطبوع ساختمان ها از این مورد بیشتر استفاده می شود .
• مدار بسته : در مدار بسته ( غیر مستقیم ) آب در داخل لوله های مبدل حرارتی با هوای محیط و آب پاشیده شده روی لوله ها تبادل حرارت انجام می دهد و دمای آن کاهش می یابد . از این نوع برج خنک کننده در مناطق خشک و کم آب استفاده می شود زیرا که از مصرف کم تر آب برخوردار است.
بر اساس ساختار بدنه :
• برج خنک کن مکعبی فلزی : برج هایی با ظرفیت کم و بر اساس شکل و جنس ورق نام گذاری شده.
• برج خنک کن فایبر گلاس : با شکل خمره ای دارای تشتک و بدنه ای از جنس فایبر گلاس می باشد که جریان آب و هوا در این گونه برج ها مخالف هم می باشند.
• برج خنک کن ذوزنقه ای : برج های چوبی ذوزنقه ای شکل هستند که دارای یک فن جریان محور بزرگ در قسمت فوقانی می باشند. معمولا ظرفیت این گونه برج ها زیاد و فن دارای قطر قابل توجی می باشد.

چیلرهوا خنک

به چیلری گفته می شود که مبرد داخل کندانسور آن به وسیله هوا خنک می شود که به وسیله فن های آکسیال با عبور جریان هوا از روی کویل کندانسور که با توجه به موقعیت کویل به صورت زوج – زوج کنار یک دیگر قرار گرفته اند چیلر هوا خنک نامیده می شوند. چیلرهای هوایی محدودیت چیلر آبی را ندارند و فقط اختلاف دمای DRY BULB با دمای تقطیر معیار اصلی تعیین آن است. هرچه این اختلاف بزرگتر باشد می توان از چیلر با کندانسور کوچکتری استفاده کرد.
چیلرهای هواخنک سیستم های سرمایشی هستند که برای کاربری های مختلف از جمله مسکونی، اداری – تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. این چیلرهای تراکمی هواخنک از هوا برای خنک کاری مبرد در جریان سیکل تبرید استفاده می کنند. چیلر تراکمی هواخنک معمولا از ظرفیت های پایین با کمپرسورهای اسکرال ، تا ظرفیت های بالا با کمپرسور های اسکرو تولید می شود.

کندانسور هوایی

مبدلی است که در آن گاز داغ خروجی کمپرسور چیلر وارد آن می¬شود و به وسیله عبور هوا از روی آن باعث تقطیر مبرد می¬گردد. در اینجا جهت بالا بردن ضریب انتقال حرارت از فین که بصورت صفحات از جنس آلومینیوم یا مس است استفاده می¬گردد که معمولا در مناطق مرطوب و دارای خوردگی از فن مسی استفاده می کنیم.
چیلر با کندانسور هوایی دارای دو روش نصب است، به صورت نصب یکپارچه یا به صورت دو پارچه می باشد. مثلا وقتی چیلر در داخل موتورخانه نصب گردد، برای نصب کندانسور در فضای بیرون باید با استفاده از لوله کشی مسی، چیلر به کنداسور اتصال یابد.

تفاوت چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک در چیست؟

چیلرهای تراکمی آب خنک و هواخنک تقریبا به شیوه های مشابهی کار می کنند. هر دو دارای کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط می باشند. مهمترین تفاوت این است که چیلر هواخنک از هوا و چیلر آب خنک از طریق آب جهت خنک کاری مبرد استفاده می کنند.
-تمامی چیلرها جهت کار در بهترین حالت نیاز به تعمیرات و نگهداری استاندارد دارند، اما چیلر تراکمی هواخنک نسبت به چیلر تراکمی آب خنک دارای تعمیرات آسان تر و ارزان تر می باشد.
-چیلر تراکمی هواخنک نیاز به برج خنک کننده ندارد.
-چیلر تراکمی هواخنک دارای مصرف برق بالاتری نسبت به چیلر تراکمی آب خنک دارد.

در کمپرسورهای چیلر هر چه دمای تقطیر پایین تر برای سیستم طراحی گردد موجب افزایش توان برودتی میگردد.

اواپراتور

بعد از معرفی کمپرسور و کندانسور چیلر دیگر جز اصلی چیلر اواپراتور است . به معنای تبخیر کننده که در دستگاه برودتی با تبخیر مبرد گرمای آب را می گیرد و باعث خنک شدن آب چیلر می گردد. که به سه دستهshell&tube ، brazed plated و flooded تقسیم بندی می شود. طبق استاندارد ARI590 دمای آب ورود به اواپراتور ˚F54 و خروج از آن˚F44 می باشد و به ازای هر تن تبرید2.4 gpm دبی آب چیلر در نظر گرفته می شود.

شیر انبساط

آخرین جزء اصلی از اجزای سیستم چیلر تراکمی، شیر انبساط می باشد. وظیفه اول این شیر افت فشار که به تبع آن افت دما می شود و باعث می شود سیستم برودتی در دمای مورد نیاز از اواپراتور دمای آب را بگیرد. وظیفه دوم تنظیم مقدار مبرد عبوری از اواپراتور براساس مقدار سوپرهیت گاز خروجی از اواپراتور می باشد.

• جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط و شیرآلات و کنترل آلات مورد استفاده در چیلرها به مقالات مربوطه در همین وبسایت مراجعه گردد.
• شما می توانید تمامی تجهیزات ذکر شده در این مقاله را از طریق وبسایت شرکت تهویه و تبرید کاسپین برای تجهیز پروژه های خود تهیه فرمایید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *