چیلر چیست و کاربرد آن

چیلر چیست و کاربرد آن ، وجه تمایز انواع چیلر تراکمی در نوع کمپرسور(اسکرال ، پیستونی ، اسکرو یا سانتریفیوژ) و نیز نوع کندانسور (آب خنک
یا هوا خنک) و چیلر جذبیدر تک اثره یا دو اثره بودن آن است. با وجود اینکه انواع چیلرها اجزا و طرز کار متفاوتی نسبت به هم دارند ولی در کل
همه انواع آنها یک کار و وظیفه مشترک بر عهده دارند. چیلر دستگاهی است که گرمای یک سیال مایع (مانند آب) یا گازی (مانند هوا) را با استفاده
از سیکل تبرید تراکمی و یا سیکل جذبی گرفته و آن را سرد می کند.

چیلر تراکمی

چیلر چیست و کاربرد آن چیلر چیست و کاربرد آن

انواع چیلر به دو گروه عمده تراکمی و جذبی تقسیم بندی می شود که وظیفه همه آنها سرمایش یک سیال است. سیال سرد شده کاربرد تهویه
مطبوع ساختمانی و یا صنعتی دارد. دمای آب سرد شده معمولا بین ۲ تا ۷ درجه سانتی گراد است و در برخی کاربردها (با توجه به نیاز مصرف
کننده) می توان با افزودن مواد ضد یخ به آب ، دمای آن را تا زیر صفر(در برخی کاربردها تا ۸۰ درجه زیر صفر) کاهش داد.

چیلر چیست

چیلرهای متعارف مورد استفاده در صنعت تهویه با ظرفیت هایی بین ۱۵ تا ۲۰۰۰ تن تبرید موجود هستند و برخی از سازندگان توانایی تولید
چیلرهایی تا ظرفیت ۵۲۰۰ تن تبرید را نیز دارند. در ظرفیت های کمتر از ۱۵ تن تبرید معمولا از واژه مینی چیلر استفاده می شود که در شکل
زیر نمونه هایی از انواع چیلر را مشاهده می کنید. چیلر چیست و کاربرد آن

کاربرد ساختمانی چیلر

در کاربرد ساختمانی ، سیال سرد شده از طریق سیستم لوله کشی به مبدل های حرارتی مانند هواساز و فن کویل جهت سرمایش ساختمان
منتقل شده و در آنجا با تبادل حرارت با هوای داخل اتاق ها و سالن ها ، گرمای هوا را گرفته و محیط داخل ساختمان را خنک می کند. آب سرد
که گرمای هوای محیط داخل را گرفته و مجدداگرم شده است به چیلر بازگردانده می شود تا دوباره در آن سرد شود. آب سردشده در چیلر که
جهت خنک کاری به کویل فن کویل و هواساز پمپاژمی شود ، درون کویل به گردش در آمده و یک فن با هدایت جریان هوا از اطراف کویل ،
موجب کاهش دمای جریان هوا می شود.

کاربرد صنعتی چیلر

چیلر چیست و کاربرد آن چیلر چیست و کاربرد آن

در کاربرد صنعتی ، سیال سرد شده در چیلر به مدار خنک کننده دستگاه صنعتی ارسال شده و جهت خنک کاری مورد استفاده قرار می گیرد.
برای مثال جهت خنک کاری محلول اسید سولفوریک ۲۰ درصد در یک کارخانه از یک مبدل حرارتی استفاده می شود که از یک سمت آن اسید
سولفوریک وارد شده و از سمت دیگر آب سرد شده در دستگاه چیلر که در اثر تبادل حرارت بین اسید سولفوریک و آب سرد ، حرارت از اسید به
آب منتقل می شود. مبدل حرارتی می تواند از نوع پوستهو لوله (شل اند تیوب) یا صفحه ای (پلیتی) و … باشد.

چیلر صنعتی و مبدل حرارتی

دسته بندی انواع چیلر در ۱۲ نوع مختلف ، مقایسه و تشریح مزایا و معایب آنها
دو نوع اصلی چیلرها ، چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی هستندکه هر کدام از آنها به انواع مختلفی تقسیم می شوند. برای مثال انواع تراکمی
آن از نظر نوع کندانسور به دو نوع آب خنک (کندانسور شل اند تیوب آب خنک که گرمای اضافی مبرد در آن توسط آب گرفته می شود) و نوع هوا خنک (کندانسور فن دار هوا خنک که گرمای اضافی مبرد در آن توسط هوا گرفته می شود) و از نظر نوع کمپرسور به انواع پیستونی ، اسکرو ، سانتریفیوژ
و اسکرال تقسیم بندی می شوند. چیلر چیست و کاربرد آن

۱ . چیلرهای تراکمی

چیلر چیست و کاربرد آن
چیلرهای تراکمی به دو شکل و در کل در ۶ مدل مختلف دسته بندی می شوند. یکی بر اساس نوع کندانسور و یکی هم بر اساس نوع کمپرسور.

انواع چیلر تراکمی

چیلر چیست و کاربرد آن
کندانسور چیلرهای تراکمی می تواند به صورت آب خنک (که به آن چیلر تراکمی آب خنک یا آبی گفته می شود) و یا هوا خنک (که به آن چیلر
تراکمی هوا خنک یا هوایی گفته می شود) باشد که این دو نوع بیشترین کاربرد را در ساختمان و صنعت دارند.

کندانسور آب خنک

اگر کندانسور آب خنک باشد راندمان سیستم بالاتر می رود (نسبت به هوا خنک) ولی می بایستی که از تجهیزاتی مانند کولینگ تاور (برج خنک
کننده) جهت خنک کردن آب کندانسور استفاده شود. چیلر آب خنک را می توان در فضاهای بسته مانند موتورخانه نصب نمود زیرا که آب کندانسور
با لوله کشی به برج خنک کننده ای که در فضای آزاد نصب می شود منتقل می گردد.

کندانسور هوا خنک

چیلر چیست و کاربرد آن
اگر کندانسور هوا خنک باشد راندمان نسبت به آب خنک کمتر می شود ولی دیگر به برج خنک کننده نیازی نیست و توسط فن های موجود در
بالای دستگاه ، کندانسور خنک می شود که باید آن را در فضای باز مانند پشت بام و … نصب کرد.

سیستم سرمایشی چیلر

چیلر چیست و کاربرد آن چیلر چیست و کاربرد آن

در کل چهار نوع کمپرسور جهت راه اندازی سیکل و فشرده سازی مبرد وجود دارد که عبارتند از کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی ، کمپرسور
اسکرو یا مارپیچی Screw ، نوع اسکرال یا حلزونی Scroll و نوع گریز از مرکز یا سانتریفیوژ. کمپرسور توسط موتور الکتریکی ، موتور احتراق داخلی
پیستونی ، توربین گاز یا بخار و … می تواند به گردش درآید که معمولا از موتور الکتریکی استفاده می شود.

قسمت های اصلی چیلر تراکمی :

  •  کمپرسور و موتور الکتریکی محرک آن
  •  مبرد (گاز فریون) سیکل که می تواند گاز R134A ، R407C و … باشد.
  •  شیر انبساط که کار آن کاهش فشار مبرد درون سیکل است.
  • مبدل حرارتی اواپراتور که گرمای سیالی که قرار است سرد شود را گرفته و به مبرد می دهد.
  • مبدل حرارتی کندانسور که در آن مبرد با محیط اطراف خود تبادل حرارت کرده و گرمای اضافی خود را از دست می دهد تا از حالت گازی
    شکل به حالت مایع تغییر فاز دهد.

۲ . چیلرهای جذبی

چیلرهایجذبی به سه شکل و در کل در ۶ مدل مختلف دسته بندی می شوند. اول بر اساس اینکه انرژی مورد نیاز برای راه اندازی سیکل جذبی ،
شعله مستقیم آتش است یا اینکه شعله غیر مستقیم مانند حرارت اضافه یک کوره. دوم بر اساس اینکه از سیستم آب و آمونیاک به عنوان سیستم
جاذب و مبرد استفاده می شود یا اینکه از آب و لیتیوم بروماید. سوم بر اساس اینکه کل سیستم به طور تک اثره عمل می کند یا دو اثره.

ضریب عملکرد COP چیلرهای جذبی

ضریب عملکرد COP چیلر جذبی نسبت به تراکمی بسیار کمتر و اغلب بین ۰٫۵ تا ۱ می باشد (در چیلر تراکمی ضریب عملکرد حداقل ۳ است) و این
مسئله یکی از بزرگترین معایب سیستم جذبی محسوب می شود. از نوع جذبی بهتر است فقط زمانی استفاده شود که از یک منبع حرارتی بدون
استفاده که در حال تلف شدن است استفاده کنیم و سیکل آن را راه بیاندازیم.

منبع حرارتی

چیلر چیست و کاربرد آن
این منبع حرارتی می تواند آب گرم و یا بخار ، حرارت دفع شده از توربین گاز ، گرمای دودکش کوره ها و بویلرها و هر نوع حرارت مستقیم و یا غیر
مستقیمی باشد که بتوان آن را با سیکل جذبی بازیافت و جهت سردسازی آب استفاده نمود. انواع آن عبارتند از تک اثره و دو اثره که در نوع تک
اثره ، آب به عنوان مبرد و ماده لیتیوم بروماید به عنوان جاذب استفاده می شود.

شرایط محیطی ، قیمت اولیه

چیلر چیست و کاربرد آن
عوامل مختلفی در انتخاب نوع چیلر در یک مکان خاص نقش دارند که باید شرایط محیطی ، قیمت اولیه ، منابع انرژی موجود و نیازهای هر
پروژه توسط مهندسان متخصص در این زمینه بررسی و مناسب ترین آن انتخاب گردد.

چیلر به عنوان دستگاه گرمایشی 

بله دقیقا. با افزودن یک شیر چهار طرفه ویژه به سیستم و تغییر مسیر عبور مبرد و در واقع جابجایی نقش مبدل های حرارتی داخل و بیرون
ساختمان (جابجایی نقش اواپراتور و کندانسور) این عمل امکان پذیر است. ولی در کل استفاده از آن به عنوان دستگاه گرمایشی به خاطر
هزینه های مصرف برق (به جای گاز که ارزان تر است) و استهلاک بالا توصیه نمی شود.

آیا انواع چیلر ها مصرف انرژی بالایی دارند ؟

بستگی به نوع آن دارد. برای مثال نوع تراکمی چون کمپرسور دارد پس مصرف برق بالایی هم دارد (البته بقیه دستگاه های تهویه دارای
کمپرسور نیز چنین هستند) و یا نوع جذبی شعله مستقیم مصرف گاز و آب بالایی دارد.

جایگزین کردن دستگاه چیلر  

بستگی به کاربرد و محل نصب دستگاه دارد. برای مثال در کاربردهای تهویه برای سرمایش سالن ها و سوله ها در مناطق با آب و هوای خشک
یا نیمه خشک می توان از ایرواشر و یا مثلا در برخی پروژه ها (با توجه به بودجه و دسترسی به گاز و …) از دستگاه های جدیدی مثل GHP و
VRF استفاده کرد. اما در کاربردهای صنعتی تقریبا هیچ جایگزینی ندارد.

چیلر چیست؟ سیستم های سرمایشی

چیلر چیست و کاربرد آن
چیلر یکی از انواع سیستم های سرمایشی می باشد که در تاسیسات ساختمان ها مورد استفاده قرار گرفته و به نوعی یکی از امکانات ساختمان
به شمار می رود. چرا که این سیستم خنک کننده در مقایسه با انواع مشابه خود کارکرد بهتر و قوی تر دارد. بطوری که در صورت استفاده از چیلر
به صورت مرکزی امکان خنک کردن هوای تمام واحد ها و فضای ساختمان فراهم شده و براحتی موجب رفاه ساکنین خواهد شد.

فرایند تراکم بخار و انتقال و حذف گرما

سیستم و چگونگی کارکرد این دستگاه به گونه ای است که با استفاده از فرایند تراکم بخار و انتقال و حذف گرما از آب سبب خنک شدن هوای
محیط می شود. این سیستم سرمایشی برای محیط های گوناگون کاربرد داشته و از راندمان بسیار خوبی برخوردار است. از جمله کاربرد های این
گونه از خنک کننده ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. دستگاه‌های سرد كننده خانگی
  2. تهویه مطبوع و تهویه صنعتی
  3. نگهداری مواد غذایی
  4. صنایع شیمیایی
  5. انواع چیلر و ویژگی های آنها

چیلر های تراکمی و جذبی

چیلر چیست و کاربرد آن
این سیستم سرمایشی بر اساس نوع کارکرد دستگاه و منبع انرژی آن دارای دو نوع تراکمی و جذبی می باشد که در این میان چیلر های تراکمی
با انرژی برق و چیلر های جذبی با انرژی حرارتی کار می کنند. در زمان انتخاب نوع چیلر بایستی به مواردی از جمله عملکرد، بازده، تعمیر و نگهداری،
و اثرات زیست محیطی چرخه عمر دستگاه توجه کرد. بر همین اساس با توجه به نوع دستگاه و چگونگی کارکرد آن، انوع جذبی به دلیل استفاده از
انرژی حرارتی و کاهش هزینه های مصرفی، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.

کارکرد چیلرهای تراکمی

کارکرد چیلر های تراکمی به گونه ای است که کمپرسور دستگاه ابتدا گاز را متراکم کرده و این گاز پس از ورود به کندانسور خنک و به مایع تبدیل
می شود. گاز مایع شده توسط اواپراتور به محیط مورد نظر منتقل شده و با گرفتن حرارت و گرمای محیط دوباره تبخیر می شود. گاز تبخیر شده
مجدد به کمپرسور رسیده و با متراکم شدن در آن قسمت، فرایند دوباره تکرار می شود. این گرفتن گرما از محیط توسط کاز مایع موجب خنک شدن
فضا و ایجاد دمای مطلوب در خانه می شود.

  • قابلیت کنترل سیستم و با استفاده از دستگاه های الکترونیکی
  • قابلیت استفاده در محیط های بسته
  • صرفه جویی در هزینه ها با کاهش مصرف برق در مدل های پیشرفته
  • قابلیت استفاده در تمامی نقاط آب و هوایی
  • قابلیت تنظیم دستگاه برای استفاده از بخشی از ظرفیت آن
  • راندمان بالا
  • چیلرهای تراکمی

مزیت چیلر های جذبی

چیلر چیست و کاربرد آن
مزیت چیلر های جذبی در مقایسه با چیلر های تراکمی استفاده از شعله مستقیم و انرژی حرارتی است. بطوری که در این دستگاه از انرژی حرارتی
مانند بخار، شعله مستقیم و یا آب گرم استفاده می شود.

محلول لیتیوم بروماید برای بالابردن راندمان کار

در چیلرهای جذبی از محلول لیتیوم بروماید برای بالابردن راندمان کار استفاده شده است. این محلول که بصورت غلیظ می باشد بخار آب را در قسمت
جذب کننده دریافت کرده و در قسمت مولد حرارتی به بخار تبدیل می کند. بخار تولید شده به کندانسور منتقل و در آنجا به حالت مایع در می آید. این
مایع برای تبخیر مجدد گرمای لازم را از محیط دریافت کرده و با تبدیل شدن به بخار در قسمت جذب کننده مجدد جذب لیتیوم بروماید می شود و به
این ترتیب روند تکرار می شود.

مینی چیلر

جذب گرما توسط آب موجب خنک شدن هوای محیط شده و در نتیجه دما کاهش می یابد. از مزایای این نوع چیلرها می توان موارد زیر را نام برد:

  • کاهش سروصدا به دلیل حذف کمپرسور
  • کاهش آسیب ها و مخاطرات زیست محیطی
  • کاهش تولید آلاینده ها به دلیل عدم استفاده از برق
  • عدم نیاز به تجهیزات برق اضطراری
  • کاهش هزینه ها بدلیل استفاده از انرژی حرارتی
  • افزایش راندمان سیستم با افزایش دمای هوای در فصول گرم
  • چیلرهای جذبی

مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی

همانطور که پیش از این اشاره شد نوع جذبی در مقایسه با چیلر های تراکمی طرفدار بیشتری داشته و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
از جمله دلایلی که این نوع چیلر با اینکه قیمت بالاتری دارد اما در بین خریداران طرفدار بیشتری دارد، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کاهش هزینه ها در نوع جذبی به دلیل استفاده از سوخت های فسیلی در مقایسه با چیلر های تراکمی که از برق استفاده می کنند.
  • کاهش آلاینده های زیست محیطی در نوع جذبی در مقایسه با چیلر های تراکمی
  • هزینه نصب کمتر در نوع جذبی در مقایسه با چیلر تراکمی
  • کاهش آلودگی های صوتی در چیلر های جذبی در مقایسه با چیلرهای تراکمی
  • حذف سی اف سی ها و محافظت از محیط زیست در نوع جذبی