خانه / تهویه مطبوع / چیلر تراکمی

چیلر تراکمی

چیلر تراکمی دستگاهی برای سرد کردن آب می‌باشد تا بتوان از این آب برای سرمایش هوای ساختمان و یا سرد کردن ماشین آلات و محصولات صنعتی استفاده کرد. برای استفاده در سرمایش هوا نیازمند تجهیزاتی مانند فن کویل یا هواساز و … هستیم. برای چیلر تراکمی نیازمند دستگاه کمپرسور هستیم که از برق تغذیه می‌کند. بنابراین، این نوع چیلرها به چیلر برقی معروف‌اند. در این مطلب به معرفی و بررسی چیلر تراکمی می پردازیم.

معرفی چیلر تراکمی

چیلر تراکمی مصرف انرژی جهت ایجاد برودت به صورت الکتریکی می باشد، که در با توجه به کار کمپرسور این انرژی را مصرف می کند. در چیلر تراکمی همانند تمام سیکل تبرید دارای 4 قطعه اصلی کمپرسور کندانسور شیر انبساط و اواپراتور می‌باشد و مبرد که شریان حرکت سیکل تبرد می‌باشد.
معرفی چیلر تراکمی

طرز کار چیلر تراکمی

اساس کار و طرز کار چیلر های تراکمی بر پایه عملکرد چهار بخش کلی کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط بوده که ابتدا فشار گاز توسط کمپرسور بالا رفته و متراکم می شود، سپس گاز متراکم شده وارد کندانسور شده و توسط آب یا هوای محیط خنک شده و تبدیل به مایع می شود. در مایع کندانس شده توسط لوله مویین یا شیر انبساط، کاهش فشار لحظه ای رخ داده و وارد اواپراتور سردخانه می شود. کاهش فشار رخ داده منجر به تبخیر مایع شده و مایع سرد کننده با گرفتن گرمای نهان تبخیر خود از محیط خنک کننده باعث خنک شدن محیط خنک کننده می شود. پس از تبخیر، این گاز مجددا وارد کمپرسور شده و سیکل گفته شده دوباره تکرار می شود. ضریب عملکرد برای چیلر های تراکمی از 2 تا 6.1 اعلام شده است.

فاکتور های حائر اهمیت در محاسبه ظرفیت چیلر ها که توسط کارشناسان مورد بررسی قرار می گیرند عبارتند از شرایط جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا، رطوبت نسبی هوا، نوع کاربری ساختمان، نوع مصالح ساختمان، تعداد طبقات، دمای طرح خارج تابستان، تعداد نفرات و تجهیزات الکتریکی داخل ساختمان، حجم آب سرد مورد نیاز، ضرایب اطمینان کافی در هنگام کارکرد و غیره.

چیلر های تراکمی عموما ظرفیت های متفاوتی از 2 تا 1000 تن تبردی ( 2 تا 20 تن تبرید برای مینی چیلر ها با سایز کوچک تر ) دارند.
در چیلر تراکمی نوع آبی عموما فشار پایین رادر psi 30 و فشار بالا را در psi 220 و با کندانسور هوایی فشار پایین را روی psi 40 و فشار بالا را روی psi 250 تنظیم می شود.
انوع چیلر تراکمی

انوع چیلر تراکمی

چیلر های تراکمی را می توان بر اساس نوع کمپرسور یا نوع کندانسور طبقه بندی نمود. دسته بندی محبوب در کشور ایران طبقه بندی بر اساس نوع کندانسور است که چیلر ها را به آب خنک و هوا خنک تقسیم می کند. البته می توان این چیلر ها را بر اساس نوع کمپرسور هم تقسیم بندی کرد. کمپرسور اسکرو، کمپرسور اسکرال، کمپرسور سانتریفیوژ یک مرحله ای، کمپرسور سانتریفیوژ دو مرحله ای، کمپرسور توربوکر.

1.مدل هوا خنک

در چیلر تراکمی هواخنک در فضای باز نصب می گردد، طبق سیکل تبرید، مایع مبرد پس از خروج از کمپرسور وارد کندانسور می شود و در آنجا باید با تبادل حرارت با هوای محیط از فاز بخار خارج شود و به فاز دو فازی یا مایع وارد گردد. این تبادل اجباری به وسیله ی فن های کندانسور محقق می شود و مایع مبرد پر فشار آماده ی ورود به شیر انبساط جهت کاهش فشار می شود. با توجه به بحران کم آبی سالیان اخیر در ایران، اقبال مهندسین مشاور و کارفرمایان به این نوع چیلر بیشتر شده است. چیلر تراکمی هوا خنک در پروژه هایی که امکان حضور تیم تعمیر و نگهدار نیست, بسیار کاربرد دارد.

2.مدل آب خنک

چیلر تراکمی آب خنک راندمان بالایی دارد و عملیات خنک سازی مبرد داخل کندانسور به وسیله ی آب در گردش مدار برج خنک کننده صورت می گیرد. چیلر تراکمی آب خنک نیازمند دو سری پمپ سیرکولاتور جهت چرخش آب سرد در مدار سرمایش و چرخش آب خنک کننده در مدار برج خنک کن است. محل نصب این چیلر ها در موتور خانه مجتمع است باید توجه داشت که آب جبرانی برج خنک کن باید سختی گیری شده باشد تا مشکلات عدیده ای برای مدار کندانسور رخ ندهد. در بسیاری از مواقع پس از چند فصل کار، به ناچار، چیلر را از مدار خارج می کنند و کندانسور آنرا شستشو می دهند. در مواقعی لوله های گرفته شده ی کندانسور را کور می کنند که این امر باعث کاهش راندمان دستگاه در بلند مدت و افزایش مصرف برق می شود.
کاربرد

کاربرد چیلر تراکمی

یک چیلر تراکمی یا جذبی در زمینه تهویه مطبوع و صنعت قابل استفاده می‌باشد. در استفاده تهویه مطبوع، آب خنک‌شده در مبدل‌ حرارتی یا کویل هواساز پخش می‌شود تا فضای مورد نیاز را سرد و رطوبت زدایی کند. این آب استفاده شده، دوباره به چیلر برگشته و چرخه را تکرار می‌کند. یک چیلر معمولی با کاربری تهویه مطبوع، بین 15 تا 2000 تن توان دارد. آب سرد‌شده، بر اساس نیاز، بین 2 تا 7 درجه سلسیوس دما دارد. چیلر صنعتی، در صنایع پلاستیک، دایکاست، ابزارسازی، شیمایی، دارویی، غذایی، چاپ و غیره استفاده می‌شود.

مزایا چیلر تراکمی

مزایا این دستگاه نسبت به نمونه جذبی به شرح زیر است :

  1. چیلر های تراکمی مصرف آب کمتری دارند.
  2. چیلر های تراکمی مصرف انرژی اولیه کمتری دارند.
  3. چیلر های تراکمی نسبت به جذبی ها با ظرفیت مشابه، وزن خیلی کمتری دارند.
  4. ضریب عملکرد و نحوه کار چیلر های تراکمی بسیار بالا تر از جذبی می باشد.
  5. چیلر های تراکمی نسبت به چیلر های جذبی تجهیزات کوچکتری داشته و در نتیجه نیاز به فشار کمتری جهت نصب و کارکرد دارند.
  6. چیلر های تراکمی قابلیت استفاده در هر نوع شرایط آب و هوایی را دارند ولی چیلر های جذبی در آب و هوای گرم و مرطوب در ظرفیت بالا را نمی توان به کار برد.

انواع چیلر تراکمی

انواع چیلر تراکمی به شرح زیر است:

کمپرسور چیلر تراکمی

کمپرسور مهم ترین بخش چیلر است که ماده مبرد به آن وارد می شود. کمپرسور عامل اصلی حرکت مبرد در سیکل تبرید می باشد. چیلر اختلاف فشار مورد نیاز برای مبرد را ایجاد نموده. کمپرسورهای بکار رفته در چیلر تراکمی در انواع مختلف کمپرسور رفت و برگشتی ، کمپرسور اسکرو ، کمپرسور اسکرال و کمپرسور سانتریفیوژ ساخته می شود. که هر یک از این کمپرسور های چیلر دارای کاربردها و مزایا و معایب خاص خود است.چیلرهای تراکمی با چهار نوع کمپرسور پیستونی، اسکرال، اسکرو یا چرخشی  و کمپرسور سانتریفیوژ تولید می شوند. هرکدام از این نوع کمپرسورها برای کاربردهای متفاوت و در محیط های متفاوت، بالاترین راندمان را دارند.

1.کمپرسور رفت و برگشتی یا  پیستونی

  • کمپرسور پیستونی، مبرد را متراکم و داغ می کند و به سمت کندانسور می فرستد.
  • این نوع کمپرسور بیشتر در مناطق حاره ای که آب و هوای بسیار گرم و مرطوب دارند کاربرد دارد.

2.کمپرسورهای اسکرو یا چرخشی

  • کمپرسورهای چرخشی می توانند ظرفیت سرمایشی بسیار زیادی را در ابعاد کوچک ایجاد کنند.
  • در سیستمهای حساس کاربرد دارند;سیستم هایی که کارکرد مداوم چیلر با حداکثر توان اهمیت بیشتری دارد.
  • عمر بالاتری نسبت به انواع دیگر دارند و آلودگی های صوتی و زیست محیطی کمتری تولید می کنند.
  • البته این کمپرسورها نیازمند سرویس های مداوم دوره ای و تخصصی هم هستند.

3.کمپرسور اسکرال

  • کمپرسور اسکرال نسبت به سه نوع دیگر راندمان بالاتری دارد
  • ولی ظرفیت برودتی آن از هر سه کمتر و بین 2 تا 25 تن تبرید است.

4.کمپرسور سانتریفیوژ

  • کمپرسور سانتریفیوژ از نوع توربینی یا آیرودینامیکی است.
  • در کمپرسور سانتریفیوژ ،گاز مبرد از طریق انرژی وارد شده از کمپرسور به حرکت در می آید.
  • مهمترین مزایای کمپرسور سانتریفیوژ ، ظرفیت نرخ جریان بالا و بازده مناسب آن می باشد.

تفاوت چیلر تراکمی و جذبی

تفاوت چیلر تراکمی و جذبی

چیلرها به دو دسته کلی جذبی و تراکمی تقسیم می شوند. در چیلرهای تراکمی گاز ابتدا توسط کمپرسور، متراکم می شود. این گاز به کندانسور وارد می شود و به وسیله آب یا هوای، خنک می شود. کاهش دمای این گاز باعث می شود به مایع تبدیل شود. این مایع در لوله های انبساط جریان پیدا می کند و وارد سیستم خنک کننده چیلر می شود.

سیستم خنک کننده سطح فشار پایین تری دارد و همین کاهش ناگهانی فشار مایع را دوباره به گاز تبدیل می کند. تبخیر مایع موجود در لوله های خنک کننده، باعث کاهش هوای موجود در سیستم می شود. سیستم خنک کننده با استفاده از این گاز خنک، خنک می شود. وجود لوله هایی که به صورت مداوم در حال خنک شدن هستند، باعث کاهش دمای محیطی می شود که با این بخش در ارتباط است. گاز ناشی از تبخیر مایع دوباره به کمپرسور منتقل می شود و این سیکل به صورت مداوم جریان پیدا می کند.

در چیلرهای جذبی اما از جذب کننده و مولد حرارتی به جای کمپرسور استفاده می شود. پرکاربردترین خنک کننده ای که در در چیلرهای جذبی استفاده می شود، لیتیوم برماید است. در چیلرهای جذبی، بخار آب توسط لیتیوم برماید غلیظ جذب می شود. آب در اثر حرارت تبدیل به بخار می شود. بخار آب در کندانسور که دارای فشار 1 اتمسفر است به حالت مایع در می آید و سپس در خنک کننده که تحت فشار 0.01 اتمسفر دوباره به بخار تبدیل می شود. این تبخیر آب باعث کاهش دمای محیط مرتبط با آن می شود.

تفاوت چیلر تراکمی و جذبی به صورت خلاصه

تفاوت چیلرتراکمی و جذبی به صورت خلاصه به شرح زیر است:

 1.عملکرد

ضریب عملکرد چیلر تراکمی در بار جزئی در حدود ۵-۳ برابر چیلر جذبی می­ باشد.

 2.حجم دستگاه

نسبت حجم و سطح اشغالی چیلر جذبی در مقایسه با چیلر تراکمی در حدود ۲-۵/۱ برابر می­باشد.

3.مصرف آب

مصرف آب در چیلر­ جذبی بسیار بالا می­ باشد (نسبت به چیلرهای تراکمی آب خنک); مصرف بالای آب سبب هزینه آب بها بالاتر و همچنین رسوب گذاری بیشتر و هزینه رسوب­گیری بالاتر می­ شود.

4.تجهیزات جانبی

دبی بیشتر آب، تبخیر و مصرف آب بیشتر در چیلرهای جذبی، سبب بزرگتر شدن تجهیزات برج و پمپ­ ها گشته که با سرمایه گذاری اولیه بیشتر و مصرف برق بالاتر همراه خواهد بود.

 5.عمر مفید

با توجه به راهبری آسان­تر و امکان سرویس و تعمیر تمامی قطعات و عدم نیاز به تجهیزات بازدارنده، عمر چیلرهای تراکمی طولانی­ تر برآورد می­ شود.

6.عملکرد در هر آب و هوایی

چیلرهای تراکمی را می‌توان در هر آب و هوایی استفاده نمود در صورتیکه چیلرهای جذبی به برج خنک کننده نیاز دارند که مصرف آب دارند بنابراین در مناطق کم آب نمیتوان از چیلرهای جذبی استفاده کرد.

7.آلودگی زیست محیطی

چیلر جذبی در تمام مدت کارکرد خود، گاز CO2 ، CO، NOx و غیره را در محیط منتشر ساخته ولی در چیلرهای تراکمی آلودگی زیست محیطی وجود ندارد.

 8.خطرات

کریستال شدن، شکستن خلاء، پرج، خوردگی، رسوب و آلودگی لیتیوم‌ بروماید خطراتی هستند که در دستگاه ­های چیلر جذبی احتمال آن وجود دارد و در صورت آلودگی لیتیوم بروماید می‌بایست کل محلول تخلیه و پس از رفع مشکل، دوباره لیتیوم بروماید تزریق شود (محلول مذکور فوق‌العاده گران و پر حجم می ­باشد).

9.استفاده از نیروی متخصص

جهت راهبری و تعمیر و نگهداری چیلرهای جذبی استفاده از نیرو‌های متخصص ضروری می‌باشد که این موضوع هزینه بالایی دارد.

دیدن این مطالب نیز به شما پیشنهاد می‌شود:

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *