چیلر چیست و چگونه کار می کند ؟
چیلر چیست ؟ ساختمان های تجاری از سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) برای رطوبت زدایی و خنک کردن ساختمان استفاده می کنند. ساختمان های تجاری مدرن نیز به دنبال سیستم ها و اجزای تهویه مطبوع کارآمدتر هستند. ساکنان ساختمان به طور مشابه انتظارات زیادی دارند که سیستم HVAC همانطور که در نظر گرفته شده است عمل کند. برای ایجاد یک محیط داخلی راحت بدون توجه به شرایط بیرونی ساختمان که دما و رطوبت مورد نیاز را تامین می کند.
چیلرها به یک جزء ضروری سیستم های تهویه مطبوع تبدیل شده اند. و در طیف گسترده ای از ساختمان های تجاری، از جمله هتل ها، رستوران ها، بیمارستان ها، باشگاه های ورزشی، کارخانه های صنعتی و تولیدی و … استفاده می شوند. بر اساس محاسبات انجام شده تخمین زده می شود که حدود 50 درصد کل برق های مصرف شده در هر دوره، مربوط به سیستم های سرمایشی و گرمایشی مانند چیلر و… است. حتی گفته می شود در صورت ناکارمدی و عدم کارکرد صحیح تا 20 درصد این مقدار افزایش خواهد یافت.
به طور کلی چیلر، انتقال حرارت از محیط داخلی به محیط خارجی را تسهیل می کند. انتقال حرارت این دستگاه به وضعیت فیزیکی مبرد متکی است که در سیستم چیلر گردش می کند. مطمئناً چیلرها می توانند به عنوان قلب هر سیستم تهویه مطبوع مرکزی عمل کنند.
چیلر چگونه کار می کند؟
اساس کار چیلر چیست ؟ چیلر بر اساس اصل فشرده سازی بخار یا جذب بخار کار می کند. چیلرها جریان مداوم خنک کننده را به سمت سرد سیستم آب فرآیند در دمای مطلوب حدود 50 درجه فارنهایت (10 درجه سانتیگراد) ارائه می دهند. سپس مایع خنک‌کننده در فرآیند پمپاژ می‌شود و گرما را از یک منطقه از یک تأسیسات (مثلاً ماشین‌آلات، تجهیزات فرآیند و غیره) خارج می‌کند، زیرا به سمت برگشت سیستم آب فرآیند جریان می‌یابد.
یک چیلر از یک سیستم تبرید مکانیکی فشرده سازی بخار استفاده می کند که از طریق دستگاهی به نام اواپراتور به سیستم آب فرآیند متصل می شود. مبرد از طریق اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و دستگاه انبساط چیلر گردش می کند. یک فرآیند ترمودینامیکی در هر یک از اجزای فوق یک چیلر اتفاق می افتد. اواپراتور به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می کند به طوری که گرمای جذب شده توسط جریان خنک کننده فرآیند به مبرد منتقل می شود. همانطور که انتقال حرارت انجام می شود، مبرد تبخیر می شود و از مایع کم فشار به بخار تبدیل می شود، در حالی که دمای خنک کننده فرآیند کاهش می یابد.
سپس مبرد به سمت کمپرسور جریان می یابد که چندین عملکرد را انجام می دهد. ابتدا، مبرد را از اواپراتور خارج می کند و اطمینان حاصل می کند که فشار در اواپراتور به اندازه کافی پایین می ماند تا گرما را با سرعت صحیح جذب کند. دوم، فشار را در بخار مبرد خروجی افزایش می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که دمای آن به اندازه‌ای بالا باقی می‌ماند که وقتی به کندانسور می‌رسد گرما را آزاد کند. مبرد در کندانسور به حالت مایع تبدیل می شود. گرمای نهان که با تغییر مبرد از بخار به مایع از مبرد خارج می شود، توسط یک محیط خنک کننده (هوا یا آب) از محیط خارج می شود.
انواع چیلر
همانطور که توضیح داده شد که چیلر چیست ، دو محیط خنک کننده مختلف (هوا یا آب) می توانند انتقال گرمای نهان را که با تغییر مبرد از بخار به مایع از بین می رود، تسهیل کنند. بنابراین چیلرها به دو صورت چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک وجود دارد و می توانند از دو نوع کندانسور هوا خنک و آب خنک استفاده کنند.
کندانسورهای هوا خنک شبیه رادیاتورهایی هستند که موتورهای خودرو را خنک می کنند. آنها از یک دمنده موتوری برای فشار دادن هوا به شبکه ای از خطوط مبرد استفاده می کنند. کندانسورهای هوا خنک، برای عملکرد مؤثر به دمای محیطی 95 درجه فارنهایت (35 درجه سانتیگراد) یا کمتر نیاز دارند، مگر اینکه به طور ویژه برای شرایط محیطی بالا طراحی شده باشند.
کندانسورهای آب خنک عملکردی مشابه کندانسورهای هوا خنک دارند، اما برای تکمیل انتقال حرارت به دو مرحله نیاز دارند. ابتدا گرما از بخار مبرد وارد آب کندانسور می شود. سپس، آب کندانسور گرم به یک برج خنک کننده پمپ می شود، جایی که گرمای فرآیند در نهایت به اتمسفر منتقل و تخلیه می شود.
چیلرهای آب خنک
چیلرهای آب خنک دارای یک کندانسور آب خنک متصل به یک برج خنک کننده هستند. معمولاً برای تأسیسات متوسط و بزرگ که دارای آب کافی هستند استفاده می شود. چیلرهای آب خنک به دلیل استقلال نسبی نسبت به نوسانات دمای محیط می توانند عملکرد ثابت تری را برای تهویه مطبوع تجاری و صنعتی ایجاد کنند. چیلرهای آب خنک در اندازه های مختلف از مدل های کوچک با ظرفیت 20 تن تا مدل های چند هزار تنی هستند که بزرگترین تاسیسات جهان مانند فرودگاه ها، مراکز خرید و سایر امکانات را خنک می کنند.
یک چیلر معمولی که با آب خنک می شود از آب کندانسور چرخشی از یک برج خنک کننده برای متراکم کردن مبرد استفاده می کند. یک چیلر آب خنک حاوی یک مبرد وابسته به دمای آب کندانسور ورودی (و سرعت جریان) است. دمای (و فشار) متراکم مبرد در یک چیلر آب خنک اغلب می تواند به طور قابل توجهی کمتر از چیلر با هوا خنک شود. بنابراین، چیلرهای آب خنک می توانند کارآمدتر عمل کنند.
چیلرهای آب خنک معمولاً در داخل محیطی محافظت شده از عناصر قرار می گیرند. از این رو، چیلر آب خنک می تواند طول عمر بیشتری داشته باشد. چیلرهای آب خنک معمولا تنها گزینه برای تاسیسات بزرگتر هستند. سیستم برج خنک کننده در مقایسه با چیلرهای هوا خنک به هزینه نصب و نگهداری بیشتری نیاز دارد.
چیلرهای هوا خنک
چیلرهای هوا خنک متکی به کندانسوری هستند که توسط هوای محیط خنک می شود. بنابراین، چیلرهای هوا خنک ممکن است در تاسیسات کوچکتر یا متوسط که در آن محدودیت فضا وجود دارد، کاربرد معمولی پیدا کنند. یک چیلر با هوا خنک می‌تواند کاربردی‌ترین انتخاب را در شرایطی که آب کمیاب تر است، ارائه دهد.
یک چیلر معمولی با هوا خنک می‌تواند دارای فن‌های پروانه یا چرخه‌های تبرید مکانیکی باشد تا هوای محیط را روی یک سیم پیچ پره‌دار بکشد تا مبرد متراکم شود. تراکم بخار مبرد در کندانسور هوا خنک، انتقال گرما به جو را امکان پذیر می کند.
چیلرهای هوا خنک مزیت قابل توجهی از نظر هزینه نصب پایین تر، دارند. تعمیر و نگهداری چیلرهای هوا خنک در مقایسه با آب خنک ساده تر است. چیلرهای هوا خنک فضای کمتری را اشغال می کنند، اما بیشتر در خارج از یک مرکز قرار می گیرند. بنابراین، عناصر در فضای باز طول عمر عملکردی خود را به خطر می اندازند.
ماهیت همه جانبه چیلرهای هوا خنک، هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد. سادگی نسبی آنها همراه با کاهش فضای مورد نیاز، مزایای زیادی را در بسیاری از انواع تاسیسات ایجاد می کند.
اقدامات برای افزایش کارایی سیستم های چیلر
هزینه های چیلر بخش قابل توجهی از قبوض آب و برق ساختمان شما را مصرف می کند. بهترین روش برای افزایش راندمان چیلر چیست ؟ و چه اقداماتی باید انجام داد؟ بیایید برخی از احتمالات را بررسی کنیم.
تعمیر و نگهداری چیلر
سیستم های چیلر از طریق تعمیر و نگهداری مناسب و مداوم کارآمدتر عمل خواهند کرد. اکثر سازمان ها این ارزش را می شناسند و گام هایی را به عنوان بخشی از بهترین شیوه های مدیریت تسهیلات روزانه خود برداشته اند.
برخی از بهترین شیوه های رایج برای سیستم های چیلر عبارتند از:
- کویل های کندانسور را بازرسی و تمیز کنید. انتقال حرارت تأثیر زیادی بر سیستم های چیلر دارد و برای تولید کارآمد چیلر بسیار اساسی است. تعمیر و نگهداری باید کویل های کندانسور را از نظر گرفتگی و عبور هوای آزاد بازرسی کند.
- شارژ مبرد را حفظ کنید: ضریب سرمایش چیلر به وضعیت مبرد در سیستم بستگی دارد. حفظ شارژ مبرد مناسب می‌تواند با کاهش هزینه‌های خنک‌کننده تا حدود 5 تا 10 درصد، تأثیر زیادی بر کارایی انرژی داشته باشد.
- آب کندانسور را حفظ کنید: حلقه‌های آب کندانسور که با برج‌های خنک‌کننده استفاده می‌شوند، باید جریان آب مناسب را طبق طراحی حفظ کنند. هر گونه زباله مانند ماسه، مواد جامد فرساینده و مواد آلوده می تواند بر حلقه آب کندانسور تأثیر بگذارد. رسوب گیری یا رسوب زدایی می تواند جریان آب را مهار کند و تاثیر زیادی بر راندمان عملکرد چیلر بگذارد.
کلام آخر
در این مقاله به موضوعات چیلر چیست ، چگونه کار می کند پرداخته شد. چیلرها در دو نوع چیلر آب خنک و چیلر هوا خنک وجود دارند. چیلرهای آب خنک بازده بیشتری دارند. در مقابل هزینه نصب و راهندازی بالاتری دارند. اما طول عمر بیشتری دارند.
شرکت هوا صنعت تاو تولید کننده انواع چیلر آب خنک و چیلر هوا خنک، مینی چیلر، برج های خنک کننده و… می باشد. برای دریافت مشاوره تخصصی جهت انتخاب و خرید سیستم مطبوع هوا تماس بگیرید.