چه زمانی به چیلر نیاز دارید؟ راهنمای انتخاب چیلر

در ابتدا باید بدانیم چیلر چیست؟

چیلر دستگاهی است که با کمک تبرید حرارت را از مایع (معمولاً آب) جذب می کند. این مایع می‌ تواند برای خنک کردن هوا یا دستگاه‌ ها ( هواسازها و فن کوئل ها) استفاده شود. برای این کار معمولاً آب خنک شده به وسیله چیلر درون یک مبدل حرارتی جریان دارد.

امروزه چیلرها به رکن اصلی سیستم سرمایشی بناهای بزرگ و مدرن تبدیل شده اند. این وسیله با هزینه اقتصادی و با کمترین ضایعات در مقایسه با تکنولوژی های دیگر، راندمانی به مرات بالاتر از سیستم های قدیمی تر از خود ارائه می دهد.

چلر تراکمی

در چیلر تراکمی گاز ابتدا توسط کمپرسور، متراکم می‌ شود. این گاز سپس به کندانسور وارد شده توسط آب یا هوای محیط، خنک و به مایع تبدیل می‌ شود.

این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین وارد خنک‌کننده (اواپراتور) می‌ شود که در فشار کم ‌تری قرار دارد. این کاهش فشار باعث تبخیر مایع می شود و در نتیجه مایع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط، اطراف را خنک می کنند.

گاز ناشی از تبخیر، به کمپرسور منتقل می‌شود. با عبور سریع بخار در یک مسیر، هوای کندانسور مکیده می ‌شود.

چیلر جذبی

در چلر جذبی جذبی از کمپرسور گرمایی (شامل ژنراتور، ابزربر، پمپ و مبدل حرارتی) برای جوشش مبرد در محوطه‌ای از محلول لیتیم بروماید و فشرده سازی بخار مبرد در فشار بالا استفاده می ‌شود. افزایش فشار مبرد، دمای تراکم را نیز افزایش می ‌دهد و این یعنی بخار مبرد در دما و فشار بالاتر به مایع تبدیل می ‌شود.

از آن‌جایی که دمای تراکم بیش‌تر از دمای محیط است، حرارت از کندانسور به محیط منتقل می‌شود. مایع فشار بالا پس از عبور از یک دریچه کم فشار می شود و با ادامه روند کاهش فشار، نقطه جوش پایین می‌آید. سپس این مایع فشار پایین وارد اواپراتور شده و می‌جوشد. از آن جا که دمای جوش در این مرحله پایین‌تر از دمای هوا است، حرارت از هوا به مبرد منتقل می شود، مبرد می‌جوشد و خود هوا خنک می‌شود.

امروزه در ساختمان های مسکونی و در تاسیسات ساختمان به دلیل صرفه اقتصادی بیشتر، نصب و نگه داری راحت تر و آلودگی کمتر از چیلرهای جذبی بیشتر از چیلرهای تراکمی استفاده می شود.

چیلرهای هوا خنک

این نوع از سیستم های چیلر معمولا در بناهای کوچک استفاده می شوند. این نوع سیستم نسبت به سیستم آب خنک نیاز به داکت کشی بیشتری دارد. در سیستم های هوا خنک تمام پکیج سیستم در یک کابین سرهم می شود و فضای کمتری اشغال می کند.
در چیلرهای هواخنک، از درون کابین چیلر به سمت یونیت های داخل ساختمان داکت کشی می شود. مهمترین ایراد این سیستم، پایین بودن راندمان انرژی است. این ایراد با میزان فاصله مقصد داکت ها و کابین اصلی سیستم رابطه مستقیم دارد. اگر یک سیستم چیلر هوا خنک برای چند ساختمان استفاده شود، راندمان انرژی به شدت کاهش پیدا می کند.

چیلرهای آب خنک

همانطور که گفته شد، چیلرهای هوا خنک برای ساختمان های کوچک مناسب هستند و برای ساختمان های بزرگ و با مصرف بالا، سیستم های آب خنک استفاده می شوند. در این سیستم آب بعد از خنک شدن در سیستم چیلر، به بخش های مختلف ساختمان ارسال می شود. هوای مجاور آب جاری در سیستم، در اثر تردد آب، خنک می شود و ماندگاری دمای مناسب در محیط را افزایش می دهد. این نوع از چیلرها راندمان به مراتب بالاتری نسبت به سیستم های هواخنک دارند اما برای ارسال آب به بخش های مختلف ساختمان، نیاز به انرژی بیشتر دارند.

اجزای چیلر و وظایف هر یک از این اجزا

اواپراتور

وظیفه این بخش، خنک کردن آب در سیستم است.  اواپراتور مبدلی است که جریان آب خنک مورد نیاز برای سیستم فن کوئل و هواساز را تغذیه می‌کند. داخل اواپراتور لوله های مسی ای تعبیه شده که آب خروجی فن کوئل های نصب شده درون ساختمان، درون آن جریان دارد. این مایع در واقع همان عامل خنک شدن محیط است.

کندانسور چیلر

کندانسور وظیفه تغییر فاز مبرد از حالت بخار به مایع را برعهده دارد. بخاری که در خروجی ژنراتور جمع شده به کندانسور هدایت می شود تا به وسیله آب خنک، تبدیل به مایع گردد. درون کندانسور مجموعه لوله های مسی قرار دارد که داخل آن ها آب خنک جریان دارد. اطراف این لوله ها مبرد به صورت بخار داغ در جریان است.

جذب کننده چیلر

در این قسمت از دستگاه چیلر، از ماده ای به عنوان جذب کننده رطوبت استفاده میشود. مادهای که به عنوان جاذب استفاده میشود باید قابلیت جذب حجم زیادی از بخار آب در زمان کوتاهی را داشته باشد. این قابلیت باعث می شود اواپراتور همیشه خشک باشد. در بیشتر چیلرها از محلول لیتیم برماید برای جذب بخار استفاده می شود.

ژنراتور چیلر

وظیفه ژنراتور جداکردن مبرد(آب) از لیتیم برماید است. این فرآیند یک فرآیند بسیار مهم است چون غلظت لیتیم را به صورت مستمر افزایش می دهد. منبع انرژی در ژنراتورها می تواند دیگ آب گرم، دیگ بخار یا شعله مستقیم حرارت باشد. محلول با غلظت کم خارج شده از جذب کننده، با گرفتن حرارت، آب موجود در خود را از دست داده و این عمل باعث افزایش غلشت لیتیم برماید می‌ شود.

مبدل حرارتی

جریان محلول رقیق از جذب­کننده به ژنراتور فرستاده شده و بعد از افزایش غلظت، جریان محلول به جذب کننده فرستاده می شود. لوله‌ های عبوری محلول رقیق و غلیظ به موازات هم قرار دارند. سردی موجود در محلول جذب کننده، راندمان فرآیند را بالا می‌ برد.

پمپ ها

تنها بخش های مکانیکی موجود در سیستم چیلر جذبی، پمپ‌ ها هستند. درون چیلر دو پمپ وجود دارد که بنابر شرایط، ممکن است یک پمپ دیگر هم به مجموعه اضافه شود. پمپ اول برای به جریان انداختن مبرد و پمپ دوم برای حرکت دادن محلول غلیظ و رقیق در سیستم تعبیه می شوند.