توضیحات
چیلر هوا خنک چیست؟
چیلر هوا خنک دستگاهی است که برای تولید سرما و با بهرهگیری از چرخه تبرید تراکمی طراحی شده است. خنککاری مبرد در چیلرهای هوا خنک با استفاده از کندانسور هوا خنک انجام میشود و به همین دلیل چیلر هوا خنک نام دارند. تراکمی بودن این چیلرها نیز به این خاطر است که فرایند سرمایش بر اساس متراکم کردن مبرد توسط کمپرسور انجام میشود. مبرد در مسیری مشخص بین اجزا حرکت میکند و گرما را در اواپراتور از آب میگیرد تا دمای آن پایین بیاید. سپس مبرد در کندانسور گرما را در محیط اطراف پراکنده میکند.
دلیل محبوبیت چیلر تراکمی هواخنک، امکان استفاده از آن در موارد گوناگون و همچنین قابلیت کاهش هزینهها به دلیل حذف برج خنککننده است. برخی از مدلهای چیلرهای هوا خنک که ظرفیت بالایی دارند، در کارخانه آماده استفاده و تست میشوند. به همین دلیل، نصب و استفاده از آنها بسیار آسانتر از سایر چیلرها است. چیلر هواخنک در ابعاد مختلف تولید میشود و چیلرهای سایز کوچک، مینی چیلر نامیده میشوند.
گفتنی است دو نوع چیلر وجود دارد که عبارتند از تراکمی معمولی و صنعتی. اما طرز کار این دو نوع چیلر هیچ تفاوتی با یکدیگر ندارد؛ چرا که در هر دو خروجی دستگاه، آب سرد است. حال میتوان از این آب سرد به شکلهای مختلفی بهرهبرداری کرد. البته قیمت چیلر تراکمی هوا خنک صنعتی به دلیل تمهیدات خاصی که در طراحی و تولید آن در نظر گرفته میشود، کمی از نوع معمولی آن بالاتر است. دلیل این اختلاف قیمت این است که این نوع صنعتی ۱۲ ماه از سال و در ساعات بسیاری از شبانه روز باید در حال کار باشند.
کاربردهای چیلر هوا خنک
از آب حاصل از چیلر هوا خنک در کاربردهای صنعتی برای خنککاری ماشینآلات تولیدی استفاده میشود. این نوع چیلرها علاوه بر اینکه کاربرد گستردهای در صنعت تهویه (سیستم سرمایشی انواع ساختمان ها) دارند، پرکاربردترین دستگاه سرمایشی در صنعت نیز به شمار میروند، به این ترتیب که آب سرد چیلر به طور گسترده در خنککاری انواع فرایندها و دستگاههای صنعتی یا هر جایی که نیازمند خنککاری باشد، کاربرد دارد. به عنوان نمونه، میتوان چیلر هوا خنک را به یک مبدل حرارتی متصل و اسید سولفوریک داغ یک فرایند صنعتی را با استفاده از آب خنک کرد.
بیشتر بخوانید | نحوه نصب چیلر هوا خنک
چیلر هوا خنک چگونه کار میکند؟
چیلر هوا خنک یکی از رایجترین چیلرها به ویژه برای ساختمانهای تجاری و اداری کوچک تا متوسط است. عملکرد چیلر تراکمی هوا خنک چندان پیچیده نیست. در واقع چرخه تبرید چیلر هوا خنک شامل دو مرحله اساسی است که عبارتند از:
- تبخیر مبرد مایع در اواپراتور که گرما را از سیال خنککاری میگیرد و دمای سیستم را پایین میآورد
- چگالش مبرد در کندانسور که به صورت بخار است. این گرما در کندانسور مستقیما به هوای اطراف داده میشود
به عبارت دیگر، گرمای آب در اواپراتور (یا خنککن) از آن گرفته و این گرما در واحد کندانسور در هوای اطراف پراکنده میشود. در چیلر هوا خنک با چرخه تبرید تراکمی، آب وارد اواپراتور میشود و دمای آن توسط مبرد که دمای پایینتری دارد و در سوی دیگر اواپراتور جریان دارد، پایین میآید. آب حاصل، آماده انجام ماموریت خود یعنی خنک کردن است و به محل مورد نظر پمپاژ میشود. پس از رسیدن آب به گرمترین نقطه هدف، گرمای فضا را گرفته و پس از افزایش دما، دوباره به اواپراتور باز میگردد.
نقش مخلوط دو فازی در چیلر هوا خنک
در سوی دیگر اواپراتور، مخلوط دو فازی مبرد در جریان است. این مخلوط دو فازی با دریافت گرمای آب ورودی به اواپراتور تبخیر شده و در نهایت و در حالی که کاملا به بخار تبدیل شده، اواپراتور را ترک میکند. در چیلر تراکمی هوا خنک برای اینکه از قرار گرفتن مبرد در فاز بخار اطمینان حاصل شود، چرخه تبرید طوری طراحی میشود که مبرد پس از تبخیر شدن، تا حدی گرم و به بخار فوق گرم تبدیل شود. دلیل این مساله، عدم توانایی کمپرسور در مدیریت مبرد در فاز مایع است.
به عبارت دیگر، اگر مبرد به شکل مایع وارد کمپرسور شود، به آن آسیب وارد خواهد کرد. فوق گرم یا سوپرهیت کردن گاز خروجی اواپراتور را میتوان با افزایش طول لولههای اواپراتور یا یک مبدل حرارتی در خط مکش کمپرسور انجام داد. به طور کلی به ازای هر 10 درجه سوپرهیت کردن گاز مبرد خروجی اواپراتور، ظرفیت کمپرسور 1 تا 3 درصد افزایش پیدا میکند. بدین ترتیب، پس از اواپراتور، بخار فوق گرم وارد کمپرسور میشود. مبرد در کمپرسور فشرده میشود و این فرایند افزایش دما و فشار آن را به دنبال دارد.
ورود آب به کندانسور
پس از این مرحله، مبرد که فشار و دمای بالایی دارد، با عبور از خروجی کمپرسور وارد کندانسور میشود. مبرد گرم و پرفشار در حین عبور از کویلهای کندانسور، چگالیده میشود؛ به این ترتیب که با دادن گرمای خود به هوای خنکتر در سمت دیگر کندانسور، به فاز مایع تبدیل میشود.
برای اطمینان از تبدیل شدن تمام مبرد به مایع، چرخه تبرید طوری طراحی میشود که مبرد پس از تبدیل شدن به مایع، همچنان خنک شود. این حالت از مایع، «مادون سرد» نام دارد. در عمل اگر مایع اشباع از کندانسور خارج و سپس وارد شیر انبساط شود، ممکن است در نتیجه کاهش فشاری که در شیر انبساط رخ میدهد، به طور ناگهانی تبخیر شود. این مساله باعث کاهش راندمان سیکل تبرید و خرابی شیر انبساط میشود.
برای مادون سرد کردن مبرد خروجی از کندانسور دو روش موجود است؛ یکی افزایش طول لولههای کندانسور و دیگری قرار دادن مبدل حرارتی در خط مکش دستگاه. مایع خنکشده در کندانسور وارد شیر انبساط میشود. فشار مبرد در شیر فشارشکن به صورت آنی کاهش مییابد. به همین دلیل، مقداری از مبرد به بخار تبدیل میشود. بدین ترتیب دمای با کاهش شدید روبرو میشود. شیر فشارشکن، میزان مبرد تبخیری را کنترل میکند تا از ورود مایع به کمپرسور جلوگیری به عمل بیاید. پس از شیر فشارشکن، مبرد دوباره وارد اواپراتور میشود و این چرخه ادامه مییابد.
پمپ کردن آب سرد
در این مرحله، آب سرد حاصل از چیلر هوا خنک به تمام قسمتهای محل مورد نظر پمپ میشود. همچنین این آب به واحدهای توزیع هوا یا فنکویلها نیز میرسد تا گرمای ناخواسته را از فضا دفع کنند. آب سرد در دمای تقریبا ۶ درجه سانتیگراد به واحدهای توزیع یا واحدهای فن کویل میرسد. سپس با گذشت زمان، مبدل حرارتی فنکویلها یا واحدهای توزیع تا ۱۲ درجه سانتیگراد افزایش مییابد. در مرحله بعد آب وارد واحد خنککننده میشود تا قبل از ورود دوباره به چرخه، گرمای خود را به هوای اطراف پراکنده کند.
چیلر هوا خنک از چه اجزایی تشکیل شده است؟
وظیفه چیلر هوا خنک، فراهم کردن گرمایش و سرمایش مناسب برای تامین گرما در زمستان و سرما در تابستان در ساختمانها و مجتمعهای مسکونی یا محل مورد نظر است. در ساخت دستگاه خنککننده از اجزا و قطعات مختلفی استفاده میشود که در ادامه مطلب به توضیح آنها میپردازیم.
کمپرسور؛ قلب تپنده چیلر
کمپرسور به عنوان قلب تپنده در عملکرد چیلر هوا خنک تاثیر مستقیمی دارد. این بخش در ضریب عملکرد، راندمان، ابعاد، طول عمر مفید دستگاه، مصرف برق و برودت تولید شده توسط چیلر نیز کاملا موثر است. انواع کمپرسور مورد استفاده در چیلر هواخنک عبارتند از:
- کمپرسور رفت و برگشتی: کمپرسورهای رفت و برگشتی مانند موتورهای رفت و برگشتی دارای پیستون، میله و شیرهای مکش و تخلیه هستند. شیرها در فشارهای تنظیمشده باز میشوند تا کار مکش و تخلیه را انجام دهند. تراکم گاز با استفاده از مکش بخار، به تله انداختن آن در یک محفظه با حجم ثابت و سپس حرکت رو به جلوی پیستون انجام میشود. به همین دلیل، کمپرسورهای رفت و برگشتی از نوع جابجایی مثبت به شمار میروند
- کمپرسور اسکرال: در این کمپرسور یک اسکرال یا پیچک ثابت و یک پیچک متحرک وجود دارد که پس از مکش بخار، آن را در قسمتهای کوچکی به تله میاندازد. با حرکت پیچک متحرک، فضای میان قسمتهای کوچک کاهش پیدا میکند. در انتهای این حرکت، فشار بخار به فشار رانش رسیده و با باز شدن شیر تخلیه، بخار به طرف کندانسور هدایت میشود. کمپرسورهای اسکرال جایگزین مناسبی برای کمپرسورهای رفت و برگشتی هستند و میتوانند در ظرفیتهای بالا مورد استفاده قرار بگیرند. کمپرسورهای اسکرال نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی 10 تا 15 درصد بازده بیشتری دارند و قابلیت اطمینان آنها نیز بسیار بالاتر است
- کمپرسور اسکرو: از کمپرسور اسکرو در چیلر تراکمی هواخنک با ظرفیت متوسط استفاده میشود. در چیلر تراکمی هوا خنک برای تراکم مبرد چرخه، یک یا چند کمپرسور اسکرو با ظرفیت 70 تا 500 تن مورد استفاده قرار میگیرند. در کمپرسورهای نوع اسکرو، دو پیچ وجود دارد. با چرخش پیچ متحرک، گاز ورودی به فضای میان پیچها، متراکم میشود. برای رسیدن به میزان تراکم مورد نظر در این کمپرسورها، از چندین پیچ متحرک استفاده میشود
کندانسور چیلر هوا خنک
منظور از کندانسور، مجموعهای از لولههای افقی است که داخل آنها مبرد گرم در جریان است. کندانسور به عنوان واحد تقطیر در چیلر هوا خنک نقش بسیار مهمی دارد. نوع کندانسور و سطح تبادل حرارتی آن تاثیر مستقیمی در ضریب عملکرد، راندمان، ابعاد، طول عمر مفید دستگاه، مصرف برق و برودت تولیدی چیلر هوا خنک دارد.
شیر انبساط
شیر انبساط برای ثابت نگه داشتن اختلاف فشار بین کندانسور و اواپراتور استفاده میشود. اختلاف فشاری که شیر انبساط ایجاد میکند، این امکان را به وجود میآورد تا دمای مبرد در اواپراتور به اندازهای پایین باشد که گرمای آب خنککن را جذب کند. در عین حال، دمای مبرد در کندانسور به اندازهای بالا خواهد بود که گرمای آن به هوای اطراف منتقل شود. مبرد مایع با فشار بالا پس از کندانسور، از شیر انبساط عبور میکند و در این دستگاه، فشار آن به اندازه فشار اواپراتور کاهش مییابد.
ظرفیت چیلر هوا خنک
هر چند چیلر تراکمی هوا خنک اسکرال تا ظرفیت ۳۰۰ تن تبرید نیز استفاده میشوند، اما به دلیل ظرفیت پایین هر واحد کمپرسور، تعداد آنها رو به افزایش است. به همین دلیل برای ظرفیتهای بالا، از این نوع چیلر کمتر از چیلرهای اسکرو استفاده میشود. از طرف دیگر، استفاده از دو یا چهار کمپرسور با ظرفیت پایین، باعث میشود فرایند کنترل در بارهای جزیی آسانتر باشد. اما به دلیل ظرفیت پایین کمپرسورهای اسکرو، استفاده از آنها به صورت واحدهای محلی یکپارچه با کندانسورهای هوا رایجتر است. مشتریان در هنگام خرید چیلر هوا خنک تراکمی، چیلری میخرند که با محل مورد نظرشان تناسب داشته باشد.
خریداران چیلرهای تراکمی اسکرال انتظار دارند چیلر آنها دارای کارکرد ساده و بدون دردسر باشد و فضای مفید ساختمان را اشغال نکند. چیلرهای تراکمی اسکرال در فضای باز روی پشت بام قرار میگیرند و دارای کارکرد بسیار نرم و بدون صدا هستند. این چیلرها برای مصارف تهویه مطبوع در ساختمانهای مسکونی، اداری، تجاری و غیره و همچنین برای مصارف در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از مزایای چیلرهای تراکمی با کمپرسور اسکرال قابلیت کارکرد در دمای بالای صفر و همچنین زیرصفر تا منفی ۲۰ درجه سانتیگراد است که میتواند کارکرد دستگاه در بسیاری از صنایع را تضمین کند.
مراحل نصب چیلر هوا خنک
چیلر هواخنک معمولا در فضای باز یا روی پشت بام، جایی همسطح زمین و یا بالای سطح زمین نصب میشود. دلیل این مساله این است که چیلر هواخنک از برج خنککننده استفاده نمیکند و در عوض گرمای خود را به هوای اطراف آزاد میسازد. همچنین چیلر هواخنک به حجم زیادی از هوای تازه نیاز دارد تا بتواند گرمای ناخواسته و بیش از حد که توسط خودش تولید شده است را از فضای ساختمان خارج کند.
عملکرد چیلر هواخنک تا حد زیادی به روش نصب آن وابسته است. در بسیاری از موارد، بیشتر آسیبهای وارد به چیلر هوا خنک به دلیل ناآگاهی و نداشتن تخصص کافی افراد نصبکننده است. به همین دلیل بهتر است این کار توسط افراد حرفهای انجام شود. در ادامه به توضیح مراحل نصب چیلر هوا خنک میپردازیم.
انتخاب محل مناسب برای نصب چیلر هوا خنک
یکی از مهمترین مراحل نصب چیلر هواخنک، انتخاب محل مناسب است. با توجه به اینکه چیلرهای تراکمی برای سرمایش از مایع استفاده میکنند، بهترین مکان برای نصب آنها فضای آزاد است. محل انتخابی باید وسعت مناسبی داشته باشد؛ به طوری که اگر خیلی کوچک باشد، نصب چیلر با مشکل روبرو میشود. این مساله میتواند اواپراتور، کندانسور و کمپرسور را نیز با مشکل جدی مواجه کند.
ایجاد زیرسازی مناسب برای چیلر هوا خنک
ابعاد چیلر نسبتا بزرگ است و از آنجایی که قطعات زیادی دارد، وزن آن بالا است. از این رو، ساخت یک بستر مناسب برای چیلر و زیرسازی بسیار مناسب برای نصب چیلر هواخنک بسیار مهم است. برای به حداکثر رساندن توان دستگاه و پیشگیری از خرابیهای پیشنهادی، باید از استحکام و ایمنی محل مورد نظر اطمینان پیدا کنید. نکته دیگری که در نصب چیلر هوا خنک باید به آن توجه کرد، قرار دادن پایههای دستگاه روی سطحی است که کاملا صاف باشد؛ در غیر این صورت عملکرد و کارکرد چیلر با اختلال روبرو خواهد شد.
دسترسی به تابلو برق
ایجاد دسترسی به تابلو برق برای تامین برق مورد نیاز و انرژی الکتریکی لازم و همینطور کارکرد مناسب قطعات سیستم بسیار مهم است. به همین خاطر باید امکان دسترسی سریع به تابلو برق در محل نصب چیلر هوا خنک وجود داشته باشد.
تفاوت چیلر هوا خنک و آب خنک
در یک دستهبندی مجزا، چیلرها در دو نوع هواخنک و آب خنک تولید و به بازار عرضه میشوند. در واقع گرمای گرفتهشده از آب در اواپراتور چیلر باید به گونهای دفع شود. اگر این گرما توسط فنهایی که هوا را از اطراف لولههای کندانسور هوا خنک میدمند، دفع شود، به آن چیلر هوا خنک میگویند. از سوی دیگر، اگر گرمای مبرد توسط آب موجود در کندانسور از نوع پوسته و لوله دفع شود، به آن چیلر آب خنک میگویند.
در چیلر آب خنک، آبی که گرمای مبرد را میگیرد، با پمپ به یک دستگاه موسوم به برج خنککننده پمپاژ میشود. بدین ترتیب درجه حرارت آب در برج کاهش مییابد و دوباره به کندانسور پوسته و لوله برگردد. بنابرین تنها تفاوت این دو نوع چیلر این است که چیلر آب خنک به برج خنککننده نیاز دارد ولی نوع هواخنک به برج نیازی ندارد که این نکته از مزایای این نوع چیلر به شمار میرود.
از سوی دیگر، در قیمت چیلر تراکمی هواخنک، فقط چیلر محاسبه میشود؛ در حالی که در قیمت چیلر آب خنک علاوه بر چیلر، برج خنککننده و پمپ و همچنین دستگاهی برای رسوبزدایی از آب نیز لحاظ میشود؛ تا جایی که قیمت چیلر آب خنک میتواند دو برابر قیمت چیلر هوا خنک باشد.
برخی از افراد فکر میکنند چیلر هواخنک، هوا را خنک میکند و چیلر آب خنک، آب را خنک میکند؛ در صورتی که این تصور نادرست است. در واقع طرز کار هر دو نوع چیلر یکسان است و فقط آب را در اواپراتور خنک میکنند؛ اما روش دفع گرمای مبرد این دو نوع چیلر در کندانسور با هم تفاوت دارد. باید دقت داشت که آب موجود در کندانسور با آب اواپراتور جدا است و هر یک در مسیری مجزا جریان دارد.
دلیل استفاده از کندانسور آب خنک در چیلرهای آب خنک
در اینجا یک پرسش مطرح میشود و آن اینکه چرا در چیلرهای آب خنک از کندانسور آب خنک استفاده میشود تا مجبور باشیم برای کاهش دمای آب کندانسور، یک برج خنککننده نصب کنیم؟ پاسخ به این پرسش در راندمان سیستم و اثر آن بر میزان مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک نهفته است.
هنگامی که گرمای مبرد را از طریق فن دفع میکنیم، نسبت به حالتی که این گرما را با آب دفع میکنیم، به انرژی بیشتری نیاز داریم؛ چرا که ضریب انتقال حرارت آب نسبت به هوا بیشتر است. نکته مهم دیگری که وجود دارد، این است که بخشی از آب موجود در مدار برج خنککننده تبخیر میشود. بدین ترتیب باید آب جایگزین شود و بنابرین مساله مصرف آب نیز وجود خواهد داشت که لازم است در نظر گرفته شود.
مزایای چیلر هوا خنک نسبت به چیلر آب خنک
همانطور که اشاره شد، چیلر آب خنک دارای متعلقاتی از جمله برج خنککننده، پمپ، فن برج، بدنه اصلی و بزرگ برج، پکینگ، لولهکشیهای مربوطه و غیره است. این در حالی است که در چیلر هوا خنک این متعلقات وجود ندارد. همچنین در چیلر هوا خنک به لولهکشی میان این دو و پمپ نیز نیازی نیست. همچنین در نوع هوا خنک، دستگاه سختیگیر آب نیز حذف میشود. از دیگر مزایای چیلر هواخنک نسبت به چیلر آب خنک میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- هزینههای تعمیر و نگهداری کمتر: یکی از دلایل پایین بودن هزینههای تعمیر و نگهداری در چیلر هواخنک، حذف برج خنککننده و آب موجود در آن است؛ چرا که آب موجود در برج خنککننده به دلیل تماس مستقیم با هوا برای خنک شدن، یک محیط مستعد برای رشد باکتری و میکروارگانیسمهایی است که باید به طور دورهای پاکسازی شوند
- گزینه مناسب در مناطقی که با مشکل تامین آب روبرو هستند: در واقع چیلرهای هواخنک بر خلاف نوع آب خنک، به آب نیاز ندارند
- قابلیت استفاده حتی در شهرهایی با آب و هوای گرم و مرطوب: چیلر هواخنک در چنین مناطقی نیز با راندمان بالا کار میکند؛ در حالی که نوع آب خنک را نمیتوان در چنین نواحی مورد بهرهبرداری قرار داد
- ساختار ساده: به دلیل ساختار نسبتا ساده چیلر هواخنک، این دستگاه در میان انواع دستگاههای سرمایش مرکزی، به کمترین حد از نگهداری نیاز دارد
- قابلیت نصب در فضای باز: چیلر هواخنک را میتوان در فضای باز نیز نصب کرد. بدین ترتیب فضای موتورخانه اشغال نخواهد شد
چیلر هوا خنک؛ دستگاهی مناسب برای کاربردهای معمولی و صنعتی
در این مطلب به معرفی و طرز کار چیلر هوا خنک پرداختیم. از این دستگاه میتوان برای سرمایش واحدهای مسکونی، تجاری، اداری، تفریحی و ورزشی و همچنین در صنایع شیمیایی، دارویی، غذایی و غیره استفاده کرد. این تجهیز قابلیت خنککاری تجهیزات و دستگاههای صنعتی را نیز دارد. همچنین با توجه با ساختار ساده چیلر هوا خنک، به تعمیرات و نگهداری چندانی نیاز ندارد و قیمت آن نیز مقرون بهصرفه است.
گروه صنایع اکیاس کلایما سازنده انواع تجهیزات صنعتی از جمله چیلر هوا خنک است. ما در اکیاس متناسب با کاربرد مورد نظرتان، بهترین نوع چیلر هوا خنک را با قیمت کاملا مناسب به شما عرضه میکنیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره چیلرهای هوا خنک اکیاس، لطفا با کارشناسان ما تماس بگیرید.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.