چیلر

چیلر سیستمی است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی یا سیکل تبرید جذبی گرما را از مایع می‌گیرد. این مایع سرد شده می‌تواند در تجهیزات تهویه مطبوع مانند هواساز و فن کوئل استفاده شود. گرمای گرفته شده از آب می‌تواند به محیط داده شده و یا برای افزایش بازدهی، در کاربردهای گرمایشی استفاده شود. گاز مبرد چیلرها در کندانسور با سه روش آب خنک، هوا خنک و تبخیری، خنک کاری می‌شود. در این مقاله از سایت پیکاتک به بررسی چیلر و مزایا و معایب آن می پردازیم.

چیلر چیست؟

چیلر، به معنای آب سرد کن است که گرما را از ساختمان خارج و به بیرون هدایت می کند. هنگامی که از سیکل تبرید تراکمی صحبت می گردد، اغلب سیستم های انبساط مستقیم مانند کولر گازی به ذهن می آید. در این سیستم ها مبرد ثانویه وجود نداشته و هوای داخل ساختمان، بی واسطه و با عبور از روی کویل اپراتور خنک می گردد.

هر چند این نوع سیستم های سرمایشی در مناطق مسکونی، تجاری و گاهی صنعتی دارای کاربرد وسیعی می باشند اما از لحاظ عملکرد یا ظرفیت سرمایش معایبی دارند که کاربرد آنها را در مجتمع های مسکونی، صنعتی، تجاری و اداری بزرگ با محدودیت هایی مواجه می کند و استفاده از سیستم سرمایش و تهویه مرکزی را اجتناب ناپذیر می کند. آب خنک شده(آب چیلر) در این سیستم ها به عنوان مبرد ثانویه کاربرد دارد.
چیلر چیست؟

نحوه عملکرد چیلر

اساس کار چیلرها، بر مبنای تبخیر است و به همین دلیل دستگاه باید گرما دریافت کرده و سپس گرما را به سرما تبدیل نماید. در چیلرها با کاهش فشار، عملیات تبخیر، در دماهای پایین انجام می‌شود. به عبارت دیگر ماده مبرد چیلرهای جذبی که معمولا آب است، در داخل اواپراتور چیلر که دارای فشار خلا می‌باشد، در دمای پایین تبخیر شده و در نتیجه این عمل محیط اطراف اواپراتور سرد می‌شود. به طور کلی یک چیلر عمدتا دارای سه قسمت یا مرحله انتقال حرارت می باشد.

مرحله اول

در مرحله اول هوای سرد از طریق یک یا چند هواساز در فضای ساختمان توزیع می گردد. در این قسمت هوای سرد گرمای محسوس را که شامل گرمای ناشی از اختلاف دمای خارج و داخل، گرمای تابشی و حرارت تولیدی توسط ساکنین و وسایل الکترونیکی می باشد را جذب کرده و دمای آن بالا می رود. همچنین گرمای نامحسوس و رطوبتی که از طریق همین هوای سرد جذب گردیده و در نتیجه دمای آن به تدریج بالا می رود. همچنین گرمای نامحسوس و رطوبتی که از طریق نفوذ هوا، ساکنین و تجهیزات حرارتی موجود در ساختمان به هوای محیط افزوده می گردد نیز از طریق همین هوای سرد جذبی می گردد و در نتیجه رطوبت ویژه آن افزایش می‌یابد.

بنابراین دما و رطوبت مطلوب در یک ساختمان بستگی به توازن و تعادل بین گرمای محسوس و نامحسوس و نیز مقدار و ظرفیت هوای سرد ورودی برای جذب گرما دارد.

مرحله دوم

در مرحله دوم، هوای توزیع شده در ساختمان به سمت هواساز برگشته و با درصدی از هوای تازه مخلوط می گردد. مخلوط هوای تازه و برگشتی از روی کویل سرمایی که داخل آن آب چیلر در حال گردش است، عبور می‌کند. در کویل سرمایی، محتوای گرما و رطوبت هوا کاهش پیدا کرده و دوباره جهت توزیع هوا در محیط آماده می شود.
هنگامی که آب چیلر در داخل کویل سرمایی هواساز به صورت جریان مخالف با هوای خارج کویل تبادل حرارت می یابد، دمای آن هنگام خروج از کویل بین 8 تا 16 درجه فارنهایت نسبت به آب ورودی به کویل افزایش می یابد. آب چیلر برگشتی از اواپراتور چیلر با مبرد اصلی تبادل حرارت انجام داده و دمای آن کاهش می یابد و پس از انجام فرایند خنک سازی از چیلر به سمت هواساز هدایت می گردد.

مرحله سوم

در مرحله سوم گرمای حاصل از کار انجام شده توسط کمپرسور بر روی مبرد به محتوای گرمایی آب چیلر اضافه می گردد. البته مقدار این گرما با بازده کمپرسور ارتباط مستقیم دارد. مجموع این گرما به واسطه تبادل حرارت با سیال دیگری که عمدتا آب یا هوا می باشد، در کندانسور دفع می شود.
مزایا

مزایا چیلر

مزایا چیلرها به شرح زیر است:

  • فضای بسیار کمتر و پیچیدگی کمتر تاسیسات را نیز به همراه دارند.
  • چیلر مطمئن ترین سیستم در بین سیستم‌های تهویه مطبوع بوده است
  • چیلر  همواره کارایی خود را در بدتربن شرایط حفظ کرده و طول عمر بسیار بالایی نیز دارند.
  • چیلرها نسبت به کولر گازی مصرف برق کمتری داشته
  • جوابگوی بالای آن برای محیط‌های بزرگ مانند; برج‌ها،پروژه‌های بزرگ با زیربنای بیش از 4000 متر مربع
  • یک دستگاه چیلر در ساختمان‌های بزرگ بسیار با صرفه تر از واحدهای کوچک داکت اسپلیت یا کولر گازی‌ها و سیستم‌های مشابه هستند.
  • چیلرها دارای تابلو کنترل‌های بسیار مجهزی هستند که کنترل کل سیستم سرمایشی یک ساختمان به آسانی در دستان شما قرار می‌گیرد.

کاربرد

کاربرد چیلرها به شرح زیر است:

  1. چیلرها را می‌توان در تراس، حیاط یا پشت‌بام نصب کرد.
  2. این دستگاه برای متراژهای بیش از 150 متر کاربرد دارد.
  3. می‌توان دمای مطلوب برای سرمایش و گرمایش هریک از اتاق‌ها را به صورت جداگانه تنظیم کرد.
  4. می‌توان در هر اتاق یک فن کویل قرار داد و آن را به چیلر مرکزی متصل کرد.
  5. در صورتی که فضای بزرگی دارید استفاده از چیلر می‌تواند انتخاب خوبی برای تامین هوای مطبوع خانه باشد.
  6. چیلرها نسبت به کولر گازی مصرف برق کمتری داشته
  7. چیلرها  پیش از خروج هوا توسط فیلترهای مختلف آن را تصفیه می‌کنند.

انواع چیلر

انواع چیلر

چيلرها به دو دسته چیلر تراکمی و چیلر جذبی تقسيم میشوند;چیلرهای جذبی،با استفاده از انرژی حرارتی و چیلرهای تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی باعث ایجاد برودت و سرما می‌شوند.

1.چیلر تراکمی

چیلر تراکمی با استفاده از انرژی الکتريکي و چيلر جذبی با استفاده از انرژی حرارتی باعث ايجاد برودت و سرما میشوند.
در چیلر تراکمی گاز ابتدا توسط کمپرسور، متراکم مي‌گردد. اين گاز سپس به کندانسور وارد شده توسط آب يا هواي محيط، خنک شده و به مايع تبديل مي‌گردد اين مايع با عبور از شير انبساط يا لوله موئين وارد خنک‌کننده (اواپراتور) مي‌شود که در فشار کم‌تري قرار دارداين کاهش فشار باعث تبخير مايع گرديده و در نتيجه مايع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخير خود از محيط خنک‌کننده، باعث ايجاد برودت در موادي که با قسمت خنک‌کننده در ارتباط اند مي‌گردد. سپس گاز ناشي از تبخير، به کمپرسور منتقل میشود.با عبور بخار با سرعت در يک مسير هواي کندانسور مکيده مي‌شود. خلاء در کندانسور به علت تبديل بخار به آب و اختلاف حجم بين بخار و آب ايجاد مي‌گردد.

انواع چیلر تراکمی

2.چیلر جذبی

در چیلر جذبی از کمپرسور گرمايي (شامل ژنراتور، ابزربر، پمپ و مبدل حرارتي) براي جوشش مبرد در محوطه‌اي از محلول ليتيم برومايد و فشرده سازي بخار مبرد در فشار بالا استفاده میشود. افزايش فشار مبرد، دماي تراکم را نيز افزايش میدهد و اين يعني بخار مبرد در دما و فشار بالاتر به مايع تبديل میشود. از آن‌جايي که دماي تراکم بيش‌تر از دماي محيط است، حرارت از کندانسور به محيط منتقل میشود.

مايع فشار بالا پس از عبور از يک دريچه فشارش تقليل میيابد و با ادامه روند کاهش فشار نقطه جوش پايين مي‌آيد. سپس اين مايع فشار پايين وارد اواپراتور شده و میجوشد. از آن جا که دماي جوش اکنون پايين‌تر از دماي هوا است، حرارت از هوا به مبرد منتقل شده و مبرد می جوشد و خود هوا خنک میشود.

بخار مبرد دوباره وارد ابزربر شده و در آن جا توسط ليتيم برومايد حرارتش گرفته و کندانس می گردد. ليتيم برومايد با جذب حرارت رقيق شده و به ژنراتور پمپ میشود؛ از آن جايي که اين محلول نمیجوشد با افزودن حرارت، بخشي از محلول بخار شده و به راحتي از آن جدا شده و ليتيم برومايد خالص مجدد وارد ابزربر میشود و اين روند همواره تکرار می گردد.

انواع چیلر جذبی

  • گروه تک اثره (Single effect)
  • گروه دو اثره (Double effect)

تفاوت کولر آبی و چیلر

انواع چيلرها بر اساس شکل خنک شدن ماده مبرد

شکل ديگر تقسيم بندي چيلرها بر اساس شکل خنک شدن ماده مبرد است که به سه دسته زیر تقسیم میشود

  1. چیلر آب خنک
  2. چیلر هوا خنک
  3. تبخیری

1.چیلر آب خنک

در چیلر آب خنک، خنک کاری توسط آب انجام شده و نیاز به برج خنک کن می شود.برای ساختمان های بزرگ و با مصرف بالا، سیستم های آب خنک استفاده می شوند.

2.چیلر هوا خنک

در چیلر هوا خنک، خنک کاری توسط هوا انجام می شود و نیاز به برج خنک کن ندارد.این نوع از سیستم های چیلر معمولا در بناهای کوچک استفاده می شوند.
طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک بر مبنای چرخه تبرید تراکمی بوده و نیازمند کمپرسور می‌باشد. با توجه به نوع کمپرسور استفاده شده در چیلر تراکمی، می‌توان چیلر تراکمی هوا خنک را به انواع چیلر تراکمی هوا خنک رفت و برگشتی، سانتریفیوژی، اسکرال و اسکرو تقسیم بندی کرد.

تفاوت کولر آبی و چیلر

شاید این سوال برای شما پیش آمده باشد که تفاوت کولر آبی و چیلر چیست؟ کولر آبی که غالبا در اکثر پشت بام‌های ایرانیان قابل رویت است و اما کولر چیلر چیست؟ چیلرها دستگاه‌های سرمایشی مرکزی بوده و برای ساختمان‌های نسبتا بزرگ استفاده می‌شوند. نحوه کارکرد یک چیلر بدین صورت است که در آن از یک سیال در مدار بسته استفاده شده و بر اساس سیکل تبرید تراکم بخار و یا جذبی سیال را خنک کرده و بوسیله مبدل‌های حرارتی، برودت را به صورت کنترل شده به محیط مشخص انتقال می‌دهد.

دیدن این مطالب نیز به شما پیشنهاد می‌شود:

پاسخی بگذارید

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