چیلر

معنای لغوی چیلر “آب سرد کن” می ­باشد. به کمک چیلر تراکمی یا چیلر جذبی می توان دمای یک سیال خنک شونده، که معمولا آب است، را تا مقدار نیاز کاهش داد. به این ترتیب، سیالی که به کمک چیلر سرد شده، در مصارف صنعتی و تهویه مطبوع به کار گرفته می شود. در صنایع از چیلرها به منظور خنک کاری ماشین آلات و مواد استفاده می شود. در تهویه مطبوع نیز برای خنک کردن هوای عبوری از فن کویل، از چیلر استفاده می شود.

انواع چیلرها

چیلرها را می توان به دو دسته ی چیلر تراکمی و چیلر جذبی تقسیم کرد. تفاوت این دو نوع چیلر در این است که در چیلر جذبی، انرژی مصرف شده در چیلر از نوع حرارت است، در حالی که در چیلر تراکمی، انرژی الکتریسیته مصرف می شود.

چیلر-تراکمی-هوا-خنک

دسته بندی چیلر تراکمی

نوع کندانسور به کار رفته در چیلر تراکمی، مشخص کننده ی دسته بندی چیلر است. تقسیم بندی چیلرهای تراکمی به صورت سه دسته ی هوا خنک، تبخیری خنک و آب خنک است. چیلر آب خنک نسبت به چیلر هوا خنک، هم بازده بیشتری دارد و هم با محیط زیست سازگارتر است.

نوع کمپرسور نیز چیلرهای تراکمی را به چهار نوع چیلر سانتریفیوژ، رفت و برگشتی، اسکرال و اسکرو تقسیم می کند.

عملکرد چیلر تراکمی

از چیلر تراکمی و چیلر جذبی در تهویه مطبوع و صنعت به وفور استفاده می شود. با استفاده از این چیلرها در تهویه مطبوع، سیال خنک‌شده در مبدل‌ حرارتی پخش می‌شود. با پخش این سیال، فضای مورد نیاز خنک و رطوبت زدایی می شود. سیالی که حرارت را به خود جذب کرده، مجدد به چیلر جریان پیدا می کند تا خنک شود. این چرخه ی خنک سازی مدام تکرار می شود. لازم به ذکر است که آب سرد شده دمایی حدود 7 درجه سانتیگراد داشته و آبی که حرارت را به خود جذب می کند، با دمای 12 درجه سانتیگراد به چیلر باز می گردد.

 

ساختمان این نوع چیلرها

ساختمان چیلر تراکمی مانند چرخه تبرید تراکمی از چهار قسمت کمپرسور، کندانسور ، اواپراتور و شیر انبساط تشکیل شده است. اغلب، به منظور تبرید در چرخه تبرید تراکمی، از گازهایی مانند HFC و HCFC استفاده می ‌شود. در چیلر تراکمی، کمپرسور، نقش نیروی محرک این چرخه را برعهده داشته و چیلر با انرژی مکانیکی حاصل از فشرده سازی مبرد در کمپرسور، چرخه را به گردش در می آورد. سپس، مبرد وارد کندانسور شده و حرارت آن گرفته می شود. در این مرحله، جریان مبردی که خنک شده است، توسط شیر انبساط کنترل می شود. در نهایت، مبرد در اواپراتور با جذب حرارت آب، تغییر فاز داده و تبدیل به گاز می شود. گفتنی است که اواپراتوری که در چیلر تراکمی استفاده می شود، از نوع مبدل حرارتی صفحه ای یا پوسته و لوله است.

ساز و کار چیلر تراکمی

کمپرسور چیلر تراکمی و جذبی

کمپرسور، اصلی ترین جزء چیلر است که مبرد ( در باره ی مبرد ها بیشتر بخوانید ) را در سیکل به گردش در می آورد. وجود کمپرسور برای ایجاد جریان مبرد و همچنین ایجاد اختلاف فشار بین قسمت فشار بالا و فشار پایین ضروری است. بهتر است بدانید که به دلیل همین اختلاف فشار بین قسمت فشار بالا و فشار پایین است که مایع به اواپراتور چیلر وارد می شود. ساختار کمپرسور چیلر، آن را به چهار دسته رفت و برگشتی، کمپرسور چرخشی، کمپرسور دوار و گریز از مرکز (سانتریفیوژ) و کمپرسور اسکرال تقسیم کرده است.

کندانسور چیلر تراکمی و جذبی

در چیلر، کندانسور بعد از کمپرسور نصب می شود. کندانسور، مبرد را خنک کرده و به مایع تبدیل می کند. مبردی که وارد کندانسور می شود، تحت فشار ثابت خنک می گردد. کندانسورهای به کار رفته در چیلرها، از نوع آبی و هوایی هستند.

اواپراتور چیلر تراکمی و جذبی

اواپراتور در لغت به معنای تبخیر کننده است. این قطعه در دستگاه برودتی با تبخیر مبرد، حرارت آب را جذب کرده و باعث خنک شدن آب چیلر می شود.

شیر انبساط

شیر انبساط باعث افت فشار و به تبع آن، افت دما می­شود. شیر انبساط شرایطی را فراهم می کند تا سیستم در دمای مورد نیاز، حرارت آب را از اواپراتور بگیرد. علاوه بر این، شیر انبساط می تواند مقدار مبرد عبوری از اواپراتور را تنظیم کند.

نمودار دما آنتروپی در چیلرهای تراکمی

نمودار دما-آنتروپی در چیلرهای تراکمی به صورت زیر است:

نمودار آنتروپی

همانطور که از نمودار مشخص است، فرآیندی که در چیلر تراکمی انجام می شود، شامل 4 مرحله بوده و پس از اتمام، این مراحل مجدد تکرار می شوند. از نقطه ی ۴ به ۱، طی یک فرآیند دما ثابت، مبرد گرمای محیط را جذب کرده و تغییر فاز می دهد . در این مرحله، مبرد به بخار تبدیل می شود که این تغییر فاز، همانطور که قبلا گفته شد، در اواپراتور رخ می دهد. از نقطه ی ۱ به ۲ فشار و دما در کمپرسور چیلر بالا رفته و مبرد تحت تاثیر این افزایش دما، به فاز سوپرهیت وارد می شود.

از نقطه ی ۲ به ۳، طی یک فرآیند فشار ثابت در کندانسور، مبردی که دمای بالایی داشت، دچار کاهش دمای شدید شده و به مایع اشباع تبدیل می شود. به این ترتیب، حرارتی که توسط مبرد از محیط گرفته شده بود، در این مرحله دفع شده و مبرد نیز خنک می شود. از نقطه ی ۳ به ۴ طی یک فرآیند کاهش فشار و دما در شیر انبساط ، مبرد به سیالی که دو فازی بوده و دارای فشار و دمای کم است، تبدیل می شود.

طرز کار چیلر تراکمی آب خنک

چیلر تراکمیِ آب خنکی که در موتورخانه نصب شده، برای انجام کار خود به پمپ های سیرکولاتور مدار آب سرد ( یا همان چیلد واتر ) نیز نیاز دارد. این پمپ های سیرکولاتور مدار آب سرد، آب خنک با دمای ۷ درجه ی سانتیگراد را از چیلر گرفته و به سمت فن کویل ها می فرستند. این آب پس از جذب حرارت به دمای ۱۲ درجه ی سانتیگراد رسیده و به منظور خنک سازی مجدد ، به اواپراتور چیلر وارد می شود.

طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک

محل نصب چیلر تراکمیِ هوا خنک، روی پشت بام است. پمپ های سیرکولاتور، آب خنک با دمای ۷ درجه ی سانتیگراد را از اواپراتور چیلر گرفته و به سمت فن کویل ها می فرستند. این نوع چیلر، به فن های کندانسور مجهز بوده و به این ترتیب، عملیات خنک سازی، با جریان هوا به روی کندانسور انجام می شود. یعنی کندانسور در تماس با هوای خنک، حرارت خود را از دست می دهد.

شما بزرگواران می‌توانید با مراجعه به صفحه محصولات وبسایت جهان تهویه اعتماد با انواع سیستم های تهویه مطبوع تولید شده در شرکت جهان تهویه نیز آشنا شده و کاتالوگ فنی آن را نیز دانلود و مشاهده فرمایید.

برای مطالعه بیشتر در رابطه با سیستم‌های تهویه مطبوع به دیگر مقالات ما در صفحه مقالات علمی مراجعه فرمایید.

همچنین برای دریافت مشاوره در مورد سیستم‌های تهویه مطبوع می‌توانید از طریق صفحه تماس با ما، با واحد فنی ما در ارتباط باشید.

جهت مشاهده ی ویدئو های مرتبط با این موضوع با فیلتر شکن روی این  لینک کلیک کنید.