چیلر تراکمی آب خنک 

در این مقاله ابتدا اجزا و چگونگی کارکرد چیلر تراکمی آب خنک را شرح میدهیم و سپس مزایا ، معایب و همچنین محدودیت های کاربرد این نوع چیلر را بیان میکنیم.

در این مقاله میخوانیم:

-چیلر تراکمی آب خنک چیست؟ چگونه کار می کند؟ (مزایا و معایب)

– کمپرسور چیلر

 

چیلر تراکمی آب خنک چیست؟ چگونه کار می کند؟ (مزایا و معایب)

اسامی چیلرهای هوا خنک و آب خنک باعث یک اشتباه ذهنی رایج شده اند و آن این است که عده زیادی با شنیدن این دو نام تصور میکنند که چیلر آب خنک با سرد کردن آب و چیلر هوا خنک با سرد کردن هوا کار میکنند در حالیکه اینگونه نیست!

هر دو نوع چیلر یک هدف را دنبال میکنند و آن هم سردسازی آب (یا محلول آب و ضد یخ) است. آب پس از سرد شدن به واحدهای مختلف پمپاژ می شود تا برودت یا سرمایش مورد نیاز را ایجاد کند.

چیلر تراکمی آب خنک که به نام های چیلر آب خنک یا چیلر آبی هم معروف است ، با استفاده از انرژی الکتریکی سرما را ایجاد میکند. نوع جذبی چیلر هم با استفاده از انرژی گرمایی موجب ایجاد سرما و برودت می شود.

چیلر آبی بر پایه سیکل تبرید تراکمی کار میکند و از قسمت های اصلی آن عبارتند از:

کمپرسور با موتور محرک الکتریکی (الکتروموتور) ، اواپراتور، کندانسور، شیر انبساط الکترونیکی ، ماده مبرد و لوله کشی آن، تجهیزات برج خنک کننده و پمپ.

تمام این اجزا با یکدیگر همکاری میکنند تا عمل سرد سازی آب را در مبدل حرارتی، به نام اواپراتور انجام دهند. این آب سرد شده از طریق لوله کشی به دستگاه های خنک کننده‌ی هوای ساختمان مانند فن کویل و هواساز ارسال میشود.

در این نوع چیلر (چیلرهای آب خنک) برای خنک کردن آب کندانسور به برج خنک کننده نیاز داریم. بنابرین چیلر آب خنک نیاز بسیار زیادی به آب جهت خنک کردن دارد. پس مسئله میزان مصرف آب و برق در این دستگاه بسیار حائز اهمیت است.

تمام قطعات این نوع چیلر همانطور که در شکل زیر مشاهده میکنید در کنار یکدیگر تشکیل یک سیکل را میدهند که هدف آن سرد سازی آب است.

مبرد در اواپراتور که یک نوع مبدل حرارتیست، گرمای آب را به خود جذب میکند. سپس در مبدلی دیگر به نام کندانسور این گرما را به یک آب دیگر منتقل میکند. آن آب که گرما را به خود جذب کرده به سمت برج خنک کننده فرستاده می شود تا آنجا خنک شده و به کندانسور برگردد.

بنابرین چیلر آب خنک دو مدار آب دارد. که یکی همان مدار آب سرد اولیه است و دیگری مدار آب برج خنک کننده.

لازم است بدانید که در چیلرهای تراکمی هوا خنک دیگر در کندانسور آب وجود ندارد.  به جای آب در این چیلرها تعدادی فن وظیفه گرفتن حرارت مبرد را بر عهده می گیرند که به همین خاطر به آن هوا خنک گفته میشود.

در ادامه به شرح مزایا و معایب این دو سیستم خواهیم پرداخت.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد برج خنک کننده به مقاله “برج خنک کننده چیست” مراجعه کنید، مطالعه این مقاله 6 دقیقه از شما زمان میبرد.

همانطور که در شکل بالا مشاهده میکنید، آب در اواپراتور چیلر سرد شده و با پمپ به سمت هواساز (یا فن کویل های داخل ساختمان) یا هر نوع مصرف کننده دیگری پمپاژ می شود (مدار آبی رنگ).

این آب پس از گردش کردن در ساختمان ، مجددا به چیلر آب خنک خود باز برمیگردد.

در سمت دیگر چیلر از یک کندانسور (نوع شل اند تیوب) استفاده شده که وظیفه آن گرفتن گرمای بیش از حد ماده مبرد به وسیله آب است. آبی که گرمای مبرد را در کندانسور جذب میکند ، خودش به خنک شدن نیاز خواهد داشت و به همین دلیل به سمت برج خنک کننده میرود. این آب پس از کاهش چند درجه ای دمای آن در برج خنک کننده ، دوباه بوسیله پمپ به کندانسور چیلر تراکمی آب خنک برگشت داده میشود تا سیکل کاری دستگاه تکرار شود.

بودن یا نبودن برج خنک کننده باعث ایجاد مزایا، معایب و ویژگی هایی میشود که در ادامه به شرح آنها خواهیم پرداخت. همچنین بخش زیادی از آب و برق مصرفی چیلر تراکمی آب خنک، مربوط به همین برج خنک کننده است.

به سیستم آب ارسالی به برج، سیستم مدار باز گفته میشود. منظور از مدار باز بودن این است که به دلیل تبخیر شدن مقدار زیادی از آب در برج خنک کن باید مقداری آب جایگزین وارد مدار شود تا سیستم دچار کمبود آب نشود.

این مورد از جمله معایب چیلر تراکمی آب خنک محسوب می شود و در این سیستم مصرف آب و همچنین رسوب آب خواهیم داشت. برای جلوگیری از رسوب بیش از حد که میتواند باعث از کار افتادگی تمام سیستم شود، نیاز قطعی به داشتن رسوبزدای الکترومغناطیسی و یا رادیویی داریم.

از جمله مهمترین مزایا و برتری هایی که چیلر آب خنک نسبت به چیلر هوا خنک ایجاد دارد این است که چیلر آب خنک راندمان بالاتری دارد.

راندمان برج خنک کننده برای کاهش دمای کندانسور نسبت به راندمان فن های هوا خنکی که در کندانسور چیلر هوا خنک مورد استفاده قرار میگیرند بالاتر است.
میزان برق مصرفی فن های کندانسور چیلر هوا خنک نسبت به میزان برق مصرفی یک پمپ (برای ارسال آب از کندانسور به برج) و نیز فن برج خنک کننده، بیشتر است.

ولی نباید این موضوع مهم را فراموش کرد که در چیلر آب خنک، آب مصرفی هم داریم که در چیلر نوع هوا خنک مقدار آن صفر است و از این نظر، آب مصرفی جزء معایب چیلر آب خنک محسوب می شود.

کمپرسور چیلر :

مهمترین قطعه بکار رفته در چیلرهای تراکمی، کمپرسور و همچنین موتور الکتریکی متصل به آن است. که به طور مفصل به انواع و ویژگی های آن میپردازیم.

کمپرسور مهمترین قطعه در چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک است که می باید با توجه به کاربرد آن به درستی انتخاب شود. کمپرسورهای نوع اسکرال Scroll و نوع اسکرو Screw دو نوع از بهینه ترین کمپرسورها هستند. نوع کمپرسور به کار رفته خود باعث ایجاد مزایا و معایب بسیاری در چیلرها می شود و همچنین در میزان مصرف برق آنها نیز اثر مستقیم دارد. (زیرا کمپرسور خود بیشترین برق را در چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک مصرف می کند).

مزایای کمپرسورهای اسکرو:

۱ . داشتن COP بیشتر نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی (پیستونی) که در تناژ برابر ، مصرف برق کمتری دارد.

(یعنی اینکه یک چیلر تراکمی آب خنک مجهز به کمپرسورهای اسکرو در مقایسه با کمپرسورهای رفت و برگشتی (با مشخصات و تن تبرید برابر) مصرف برق مصرفی دارد)

۲ . استهلاک و ارتعاش کمتر به دلیل قطعات متحرک کمتر. در این نوع کمپرسور به جای حرکت رفت و برگشتی، حرکت دورانی است.

(از جمله معایب چیلر آب خنک مجهز به کمپرسور رفت و برگشتی، ارتعاش و نیز استهلاک بالاتر قطعات آن نسبت به مدل اسکرو است)

۳ . مقاومت در برابر بازگشت مایع

(یعنی اینکه این کمپرسور در برابر برگشت مایع مبرددبه داخل کمپرسور، مقاومت بالایی دارد و از آسیب احتمالی آن جلوگیری میکند)

۴ . کنترل ظرفیت به صورت پیوسته و در نتیجه ثابت نگه داشتن راندمان آن تحت بارهای کاری متفاوت.

مزایای کمپرسورهای اسکرال:

۱ . طول عمر بالاتر ، نگهداری آسانتر و داشتن پایین ترین نرخ خرابی به دلیل گشتاور استارت پایین، کمترین تعداد قطعات متحرک در کمپرسور ، مقاومت در برابر برگشت مایع.

۲ . کارکرد آرامتر، بدون صدا و لرزش به طوری که کم صداترین نوع کمپرسور شناخته شده است.

۳ . COP بیشتر نسبت به نوع رفت و برگشتی.

 (همانطور که ذکر کردیم بیشتر بودن COP یا ضریب عملکرد چیلر تراکمی آب خنک اسکرال، نسبت به نوع پیستونی یا همان رفت و برگشتی به این معنیست که، کمپرسور نوع اسکرال به ازای برق مصرفی کمتر نسبت به نوع پیستونی می تواند همان مقدار توان را ایجاد کند)

۴ . قیمت پایین تر

مزایای کمپرسور های رفت و برگشتی (پیستونی):

۱. این نوع کمپرسور مناسب ترین نوع برای استفاده در مناطق حاره ای با آب و هوای گرم و مرطوب است. آن هم به دلیل قابلیت تحمل کردن فشار و دمای بالا

(در حالی که در این مناطق به دلیل حساس بودن ساختار کمپرسور های اسکرو و اسکرال نسبت به دما و فشار بالا، باید فقط از مدل اسکرو یا اسکرال مخصوص حاره ای استفاده کرد.)

۲ . قابلیت تعمیر در صورت فرسوده شدن پس از چندین سال و در نتیجه افزایش طول عمر چیلر

۳ . قابلیت ایجاد فشار های بسیار بالا در مبر