چیلر هوا خنک یا چیلر هوایی (Air cooled chiller) خنک کننده ای است که زیر دسته چیلر تراکمی محسوب می شود و عملکرد آن بر اساس سیکل تبرید تراکمی بخار بوده و هدف آن نیز تولید آب سرد است. در چیلر هوا خنک، فرایند دفع حرارت در کندانسور، به کمک فن های آکسیال و جریان هوای محیط صورت می گیرد. مهم ترین نکته در چیلرهای تراکمی هوا خنک این است که میزان مصرف آب آن ناچیز بوده و به همین دلیل نیز مورد توجه مهندسان تاسیسات قرار گرفته است. باید گفت که چیلر هوا خنک امروزه رایج ترین نوع چیلر تراکمی در صنعت تهویه مطبوع و صنایع تولیدی و سرمایش صنعتی است. چیلر تراکمی هوا خنک در ایران نیز به دلیل کمبود منابع آبی مورد توجه بسیاری قرار دارد.
از دیگر مزایای چیلر هوا خنک میتوان به راندمان بالا، نگهداری و تعمیر آسان، حمل و جابجایی راحت و هزینه خرید بصرفه نیز اشاره کرد.

طرز کار چیلر هوا خنک

فعالیت اصلی چیلر؛ تولید آب سرد است و این آب سرد به تمام بخش های ساختمان پمپ شده و به واحدهای توزیع هوا یا فن کویل انتقال میابد تا گرمای ناخواسته را از ساختمان دفع کرده و آن را به چرخه آب خنک شده انتقال دهد. آب خنک شده به واحدهای توزیع (فن کویل) با دمایی حدود 6 درجه سانتیگراد  (42.8 درجه فارنهایت) میرسد و در طول زمان، مبدل حرارتی درون فن کویل را با دمایی که به حدود 12 درجه سانتیگراد (53.6 درجه فارنهایت) افزایش یافته است را ترک میکند. سپس به سمت چیلر هوا خنک حرکت کرده تا قبل از ورود دوباره به چرخه، گرمای خود را به هوای اطراف انتقال دهد.

این آب وقتی که دوباره به چرخه بازمیگردد، وارد اواپراتور شده -جایی که از میان رویه خارجی لوله هایی که حاوی مبرد هستند گذر میکند- و در حالی که گرمای خود را از دست داده از سمت دیگر خارج میشود. مبرد تنها مایعی است که از میان همه بخش های چیلر عبور میکند. در حین عبور از بخش های مختلف دستگاه و دفع حرارت ناخواسته از آب خنک شده اواپراتور، فشار، دما و آنتالپی مبرد تغییر میکنند.

اجزای چیلر تراکمی هوا خنک

اجزای چیلر تراکمی هوا خنک شامل چهار آیتم اصلی است که عبارتند از:
کمپرسور (Compressor)
کندانسور (Condenser)
شیر انبساط (Expansion valve)
اواپراتور (Evaporator)

تفاوت چیلر هوا خنک و آب خنک

تفاوت چیلر هوا خنک و آب خنک به لحاظ عملکرد در تفاوت کندانسور هریک از این چیلرها است. در چیلرهای تراکمی هوا خنک، از کندانسور هوایی به عنوان واحد چگالش (Condensing) در سیکل تبرید استفاده می شود؛ اما در چیلر آب خنک، از طریق آب خنکی که برج خنک کننده تولید می کند، این عملیات انجام می شود.

بیشتر بخوانید: همه چیز درباره چیلرهای آب خنک

همانطور که در سیکل تبرید تراکمی بخار انجام می شود، در چیلرهای تراکمی هوا خنک نیز بخار داغ مبرد (با دمای پایین) وارد کمپرسور شده و تا فشار بالاتری متراکم می گردد؛ در نتیجه، دمایش نیز بالا می رود. بخار داغ خروجی از کمپرسور (با دمای بالا)، وارد کندانسور شده و به کمک هوای محیط خنک می شود. بطوریکه که تبدیل به مایعی با دمای بالا خواهد شد. مایع مبرد با عبور از شیر انبساط، افت فشار زیادی پیدا می کند. به طوری که مقداری از مایع مبرد تبخیر شده و باعث کاهش بیشتر دمای مبرد می شود.

بدین ترتیب جریان سرد و دوفازی مبرد (مخلوط مایع و بخار) وارد اواپراتور می گردد تا با جذب گرمای آب ورودی، سرمایش ایجاد شود. به این ترتیب، مایع مبرد کاملاً تبخیر شده و با ادامه جذب گرما، مبرد به شکل بخار داغ از اواپراتور خارج و در نهایت، مجدداً به کمپرسور بازمی گردد تا این چنین سیکل برودتی چیلر تکمیل شود.

کاربرد چیلر تراکمی هوا خنک

چیلر هوا خنک از رایج ترین انواع چیلر هاست که مناسب برای ساختمان های مسکونی، تجاری و اداری است. چیلرهای هوا خنک معمولا بهتر است در فضای بیرون و باز نصب شوند، یا روی سقف و یا سطحی همتراز با زمین. چراکه چیلرهای هوا خنک از برج خنک کننده استفاده نمیکنند و بجای آن گرمای خود را در هوای محیط تخلیه میکنند، به همین علت به حجم بالایی از هوای تازه احتیاج دارند تا حرارت ناخواسته و نامطبوع را از ساختمان دور کنند.

مزایا و معایب چیلر هوا خنک

استفاده از هر مدل از چیلر مزایا و معایب خود را دارد و چیلرهای هوا خنک نیز از این قاعده مستثنی نیستند. استفاده از چیلرهای تراکمی هوا خنک، به دلایل متعددی بسیار رایج شده است. مزایای چیلر هوا خنک عبارت است از:

1. بهره برداری آسان: نبود برج خنک کننده و سیستم سختی گیر آب در چیلرهای تراکمی هوا خنک، به منزله لوله کشی سبک تر، تجهیزات جانبی کمتر و هزینه های سرویس و نگهداری پایین تر می باشد؛ در نتیجه بهره برداری از چیلرهای هوا خنک در مقایسه با سایر چیلرها (چیلر آب خنک و چیلر جذبی) بسیار سریع تر و راحت تر است.
2. مصرف آب ناچیز: بدلیل کمبود منابع آبی در ایران که اساساً کشور کم آبی بشمار می رود، نگرانی هایی را به لحاظ تأمین مصرف در سال های آینده ایجاد کرده است؛ از این رو استفاده از چیلرهای هوا خنک به جای چیلرهای تراکمی آب خنک و چیلرهای جذبی می تواند گام مثبتی در کنترل مصرف آب باشد.
3. قابلیت استفاده در شرایط اقلیمی گوناگون: یکی از عوامل مؤثر در گسترش یافتن کاربرد چیلرهای هوا خنک، قابلیت کارکرد آن ها در تمامی شرایط اقلیمی است. چنانکه می توان از این نوع چیلرهای تراکمی براحتی در مناطق گرم و خشک و حتی گرم و مرطوب استفاده نمود.
4. ظرفیت برودتی متنوع: چیلر هوا خنک ظرفیت های برودتی وسیعی را از 2 تن تبرید الی 500 تن تبرید میتواند پوشش دهد. این قابلیت چیلر هوا خنک باعث می شود تا بتوان در صورت نیاز ظرفیت را افزایش یا کاهش داد.
5. هزینه تعمیر و نگهداری پایین: چیلر هوا خنک نسبت به چیلر آب خنک و چیلر جذبی قطعات کمتری داشته و به همین دلیل نیز هزینه تعمیر و نگهداری آن بسیار پایین تر از دیگر چیلرها است.
6. نیاز به فضای نصب کمتر: چیلر هوا خنک نسبت به چیلر جذبی و چیلر آب خنک فضای کمتری برای نصب و تجهیز نیاز دارد و بنابراین فضای کمتری از ساختمان را اشغال میکند. گفتنی است که چیلر هوا خنک نیازی به موتورخانه ندارد و نسبت به چیلر آب خنک برای نصب برج خنک کننده نیز فضایی از پشت بام را اشغال نخواهد کرد.

معایب چیلر هوا خنک

1. هزینه برق بیشتر: مصرف برق چیلر هوا خنک نسبت به چیلر جذبی و چیلر آب خنک بیشتر است. در واقع میتوان گفت هزینه مصرف برق چیلر هوا خنک 25 درصد بیشتر از چیلر آب خنک است. گرچه مصرف برق چیلر هوا خنک نسبت به داکت اسپیلت یا کولر گازی 50 درصد کمتر است.
2. هزینه خرید بالاتر: هزینه اولیه خرید چیلر هوا خنک به علت تکنولوژی بکار رفته در آن و یکپارچه بودن اجزا و قطعاتی مانند کندانسور هوایی؛ بیشتر از چیلرهای آب خنک است. البته باید گفت که عدم استفاده از موتور خانه و اشغال فضای کم جهت نصب، این هزینه را جبران میکند.
3. عمر پایین تر: عمر چیلر هوا خنک برندهای چیلر آمریکایی و چیلرهای ایتالیایی در شرایط محیطی مانند ایران در حدود 25 سال است. این عمر در نسبت با چیلر آب خنک کمتر است و دلیل آن قرار گرفتن در فضای آزاد و زیر باران، برف و آفتاب است. لازم بذکر است که میانگین عمر چیلرهای هوا خنک تولید شده توسط شرکت های داخل کشور در حدود 10 سال است.

بیشتر بخوانید: همه چیز درباره چیلر هوا خنک

کاربرد چیلر هوا خنک

چیلر هوا خنک در صنایع مختلف کاربرد داشته و در حوزه های وسیعی مورد استفاده قرار میگیرند که برخی از جاهایی که چیلر هوا خنک مورد استفاده قرار میگیرد عبارتند از:

• مراکز تجاری
• صنایع دارویی
• صنایع غذایی
• بیمارستان ها
• صنایع پتروشیمی
• ساختمان های اداری
• ساختمان های مسکونی
• مراکز خرید و فروشگاه ها

مینی چیلر تراکمی هوا خنک، از نظر عملکرد و اجزای بکار رفته همانند چیلر هوا خنک است فقط با این تفاوت که ظرفیت برودتی مینی چیلر تراکمی هوا خنک، پایین تر است و در واقع به چیلرهای هوا خنک با ظرفیت برودتی زیر 10 تن تبرید را مینی چیلر می گویند.

قیمت چیلر هوا خنک

قیمت چیلر هوا خنک همانطور که ذکر شد به عوامل زیادی بستگی دارد ولی مهمترین عامل قیمت در چیلر، برند چیلر می باشد. برندهای خارجی (چیلرهای ایتالیایی و آمریکایی) از بهترین و گران ترین برندهای چیلر بحساب میایند که بدلیل کیفیت غیر قابل قیاس آنها با سایر چیلرها است. چیلرهای کریر آمریکا، یورک، ترین و لنوکس از برترین برندهای آمریکایی چیلر هوا خنک بحساب میایند. شما میتوانید برای کسب اطلاع از قیمت چیلر هوا خنک به بخش فروشگاه مراجعه کرده و یا با کارشناسان رستاک تجارت تماس بگیرید.