گروه تولیدی بازرگانی گرام :
چیلر چیست ؟
چیلر به دستگاهی گفته میشود که از طریق انجام یک سلسله فرآیند در سیکل تبرید تراکمی یا جذبی گرما را از سیال واسط (معمولاً آب) میگیرد و باعث سرد شدن آن میشود. این مایع میتواند از طریق مبدل حرارتی به تجهیزات خنک‌کننده یا فرآیندهای صنعتی دیگری منتقل شود.
از چیلرها بطور گسترده برای تهویه مطبوع تابستانی در پروژه‌های مسکونی، اداری – تجاری، فرهنگی – تفریحی، ورزشی، صنعتی و … استفاده میشود.
از سرمایش تولید شده در چیلر (chiller) می‌توان جهت خنک‌کاری دستگاه‌ها و تجهیزات صنعتی و سرمایش‌های فرآیندی هم استفاده کرد.
چیلرها از نظر ساختار و سیکل عملکردی دارای تنوع زیادی می‌باشند که موارد و عوامل مختلفی در انتخاب یکی از انواع چیلر میتواند تعیین کننده باشد.
با توجه به نیاز بهره‌بردار دمای آب سرد خروجی، چیلر میتواند بالای صفر (جهت تهویه مطبوع) یا زیر صفر (جهت سرمایش فرآیندی و مصارف صنعتی) باشد.
چیلر ماشینی است که گرما را از یک مایع و از طریق یک چرخه بخار فشرده ((Vapor Compression) و یا تبرید جذبی ( (Absorption Refrigeration می زداید که این مایع نهایتاً پس از عبور از یک مبدل حرارتی برای خنک کردن تجهیزات، و یا یک جریان فرآیندی مانند هوا یا آب استفاده می شود. از طرفی گرمای تلف شده به عنوان یک محصول جانبی شناخته میشود که بایستی در محیط آزاد شده و یا برای یک فرآیند گرمایشی استفاده شود. موارد مورد توجه در طراحی و انتخاب چیلرها شامل عملکرد، بازده، تعمیر و نگهداری، و اثرات زیست محیطی چرخه عمر محصول است. چیلرها معمولاً در دو نوع چیلر جذبی و چیلر تراکمی ساخته می شوند
چیلر تراکمی
در چیلر تراکمی گاز ابتدا توسط کمپرسور، متراکم می‌گردد. این گاز سپس به کندانسور وارد شده توسط آب یا هوای محیط، خنک شده و به مایع تبدیل میشود. این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین وارد خنک کننده (اواپراتور) میشود که در فشار کمتری قرار دارد، این کاهش فشار باعث تبخیر مایع گردیده و مایع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک کننده در ارتباط هستند میشود. پس از آن گاز حاصل از تبخیر، به کمپرسور منتقل میشود. با عبور سریع بخار در خلاء کندانسور، به علت تبدیل بخار به آب و اختلاف حجم بین بخار و آب، مایع ایجاد می‌گردد.
چیلرهای تراکمی براساس نوع خنک شدن کندانسور طبقه بندی میگردند. آنهایی که با آب خنک میشوند آب خنک و آنهایی که با هوا خنک میشوند هوا خنک نامیده میشود و هر دسته از چیلرهای آب خنک یا هوا خنک با توجه به مدل کمپرسور خود نامگذاری میشود.
- چیلر هوا خنک
در چیلر هوا خنک، خنک کاری کویل کندانسور توسط هوا انجام می شود و نیاز به برج خنک کن ندارد
چیلر هوا خنک با کندانسور هوایی به دو دسته اساسی تقسیم می شوند:
- چیلر هوا خنک با کمپرسور اسکرو
- چیلر هوا خنک با کمپرسور رفت و برگشتی
- چیلر هوا خنک با کمپرسور اسکرال Scroll
- چیلر هوا خنک با کمپرسور سانتریفیوژ
- چیلر آب خنک
در چیلر آب خنک، خنک کاری توسط آب انجام شده و نیاز به برج خنک کن می شود. (توضیحات تکمیلی را از اینجا مشاهده فرمائید).
- چیلر آب خنک با کمپرسور اسکرو
- چیلر آب خنک با کمپرسور رفت و برگشتی
- چیلر آب خنک با کمپرسور اسکرال Scroll
- چیلر آب خنک با کمپرسور سانتریفیوژ
از اجزای اصلی چیلر تراکمی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
کمپرسور
کندانسور
شیر انبساط
تبخیر کننده(اواپراتور)
- کمپرسور
در واقع قلب تپنده سیستم خنک کننده دستگاه چیلر تراکمی می باشد وظیفه آن فشرده‌سازی مبرد گازی شکل است ، با فشرده سازی این نبرد ، در میان را به شدت افزایش می یابدو مبرد به وسیله لوله های رابط به کندانسور راه پیدا میکند.
کمپرسور دستگاه چیلر ، انواع مختلفی دارند که عبارتند از:
الف-کمپرسور پیستونی:
همانطور که از اسم این نوع کمپرسور نیز مشخص است عملکرد این نوع کمپرسور مشابه موتور پیستونی موجود در اتومبیل است ،البته این نکته وجود دارد که در این موتور به هیچ وجه سیستم جرقه زنی و تزریق سوخت وجود ندارد و پیستون با کار دائم خود عملیات مکش و برد و تخلیه آن با فشار بالاتر را انجام میدهد. قدرت این کمپرسورها بازه توان چند دهم اسب بخار تا چند صد اسب بخار را شامل میشود ، همچنین سرعت دورانی محور این نوع کمپرسور ها میتواند بازه 2تا 6 رادیان بر ثانیه ، داشته باشد.
ب-کمپرسور دوار(روتاری):
در این نوع کمپرسور ها ، چرخش یک پروانه سبب مکش گاز به فضای داخل سیلندر میشود. این مکش باعث فشرده سازی مبرد شده و مبرد با فشار زیاد به فضای بیرون فرستاده می شود.
ج-کمپرسور پیچشی(اسکرو):
یکی از انواع کمپرسورهای با راندمان بالا محسوب میشود و با توجه به راندمان بالای کاری آن ، استفاده از این نوع کمپرسور ها با استقبال زیادی روبرو شده است. روش کار این نوع کمپرسور ها به این صورت است که دو محور پیچشی در موازات هم حرکت کرده و مبرد ورودی به فضای داخلی این کمپرسور در میان دو محور پیچشی قرار گرفته و متراکم می گردد. عمل به صورت پیوسته انجام میشود و لحظه‌ای توقف در کار این کمپرسور وجود ندارد.
د- کمپرسور حلزونی(اسکرال):
راندمان کاری این نوع کمپرسور ها تقریباً برابر با کمپرسورهای پیچشی می‌باشند البته از کمپرسورهای حلزونی در چیلرهای با ظرفیت پایین استفاده میشود. روش کار این نوع کمپرسور ها به این صورت است که گاز مبرد در مسیر حلزونی در دو مسیر مختلف ولی هم مرکز حرکت میکند. در حالی که یکی از مسیر های حلزونی ثابت و دیگری متحرک است. با چرخش دو مسیر(مسیر به صورت صفحه ای است) بر روی یکدیگر و حرکت مبرد به سمت مرکز این صفحه ، عمل فشرده سازی انجام میشود.
ه- کمپرسور گریز از مرکز:
از این نوع کمپرسور ها در چیلر های با ظرفیت بالا استفاده میشود و سرعت کارکرد بسیار بالایی دارند. همانطور که از نام این کمپرسور برمی آید اساس کار آن بر پایه نیروی گریز از مرکز است. به این صورت که مبرد گازی شکل وارد محفظه کمپرسور شده و با گردش این کمپرسور مبرد تحت نیروی گریز از مرکز قرار گرفته و این نیرو سبب متراکم شدن این مبرد میشود.این نوع کمپرسور ها به علت طراحی ساده تر و نداشتن اجزای متحرک بیشتر نسبت به دیگر کمپرسورها مطلوب تر به نظر می رسند. این نوع کمپرسور ها به صورت چند مرحله ای نیز تولید می شود که بین هر یک از مراحل فشرده سازی ، خنک کاری نیز می بایست انجام شود.
- کندانسور:
کندانسور(چگالنده) وظیفه خنک کردن مبرد را برعهده دارد. کندانسور عملیات خنک کاری را به وسیله تبدیل مبرد از حالت گاز به حالت مایع انجام می دهد. کندانسورها نوعی مبدل حرارتی بود که گرمای نهان موجود در سیال عامل را به سیال ثانویه سرد ، منتقل میکند. این دستگاه ها دو نوع متداول دارند که پیشتر نیز به طور کل در مورد آنها توضیحاتی داده شده کندانسور هوا خنک و کندانسور آب خنک.
الف- کندانسور آب خنک:
این کندانسور از نوع مبدل پوسته و لوله ای است که مبرد از داخل لوله ها و آب خنک از اطراف آنها عبور می کند. آب خنک گرمای مبرد را میگیرد و سبب تغییر فاز مبرد از حالت گاز به حالت مایع می گردد. جریان آب اطراف لوله ها می بایست مداوما خنک شوند. برای خنک کاری آب از برج خنک کننده استفاده می شود. جریان آب به برج خنک کننده فرستاده می شود تا همیشه جریان آب خنک در کندانسور وجود داشته باشد.
ب- کندانسور هوا خنک:
نوع دوم کندانسور های مورد استفاده در چیلرهای تراکمی کندانسور هوا خنک است. روش کار این کندانسور به این شکل است که سیال مبرد در نمودار جریان هوا نیز از اطراف به وسیله فن به فضایی که لوله‌های حامل مبرد وجود دارد دمیده شده و سبب خنک شدن جریان مبرد می گردد این خنک کاری باعث تغییر فاز مبرد از بخار به مایع می شود. این کندانسورها نیاز به برج خنک کننده ندارد زیرا که محل تامین سرمایش جریان آب نیست که نیاز به خنک کردن آن باشد بلکه هوای آزاد است که مدام در حال جریان درون محیط میباشد.
- شیر انبساط:
وظیفه این شیر تغییر فاز مایع مبرد از حالت مایع به حالت گاز می باشد. این شیر با افزایش فشار داخلی در مبرد سبب تغییر فاز مبرد می گردد. شیر انبساط میتواند تا حدود ۲۵ درصد از مبرد از حالت مایع به حالت بخار تبدیل کند و بعد از تغییر فاز جریان مخلوط دو فازی را وارد امپراتور نماید.
- اواپراتور:
این واحد نیز یک مبدل حرارتی از نوع پوسته و لوله ای است که مبرد از داخل لوله های آن و سیال آب از اطراف این لوله ها عبور می کند. مخلوط دو فازی خارج شده از شیر انبساط آماده تبخیر کامل بوده و با گرفتن گرما از آب ، آب را تا دمای نزدیک صفر و یا زیر صفر خنک میکند. آب سرد شده در این مرحله با استفاده از پمپ به فن کویل ها و دستگاههای هواساز و دستگاه های صنعتی دیگر فرستاده میشود. سیال مبرد تبخیر شده دوباره وارد کمپرسور می شود تا سیکل جدید تبرید را طی نماید. اواپراتورهای موجود درچیلر نیز می توانند از نوع هوا خنک باشد و هوای محیط سبب خنک شدن آب گردد.
چیلر جذبی
در چیلرهای جذبی از جذب کننده (Absorber) و مولد حرارتی (ژنراتور) بجای کمپرسور برخلاف چیلرهای تراکمی استفاده می‌گردد. عمومی ترین خنک کننده در چیلرهای جذبی سیستم برمید لیتیم (لیتیوم برماید) است. در این سیستم، در قسمت جذب کننده، بخار آب توسط لیتیوم برماید غلیظ جذب شده و در قسمت مولد حرارتی، آب بر اثر حرارت تبدیل به بخار میشود. بخار آب در کندانسور که دارای فشار ۱/۰ اتمسفر است به حالت مایع در می‌آید و سپس در خنک کننده که تحت فشار 0/01 اتمسفر دوباره به بخار تبدیل می‌گردد و آب برای اینکه تبخیر گردد گرمای نهان خود را از محیط خنک کننده میگیرد و باعث ایجاد برودت می‌گردد سپس بخار آب ایجاد شده در خنک کننده به جذب کننده منتقل می‌گردد و دوباره این چرخه تکرار میشود.
از انواع چیلر جذبی می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- آب گرم
- شعله مستقیم
- بخار
جهت مشاوره و سفارش انواع چیلر ها با گروه تولیدی بازرگانی گرام تماس بگیرید.