چیلر

چیلر تراکمی :

چیلر تراکمی یکی از تجهیزات برودتی است که با استفاده از انرژی الکتریکی وفشرده سازی مبرد توسط کمپرسور فرآیند خنک سازی را آغاز می کند و به تنهایی و مستقل عمل سرمایش را انجام نمی دهد بلکه جهت سرمایش نیازمند سیستمهای تهویه دیگری همچون هواسازها ، فن کویل ها و...هست . چیلرهای تراکمی دارای اجزای بسیاری است که چهار قطعه مهم یک چیلر تراکمی عبارتند از : کمپرسور ، کندانسور ، اواپراتور ، شیر انبساطی

انواع شیر انبساط چیلر تراکمی :

• ترموستاتیک
• الکترونیک
• فشاری

شرح شیرهای انبساط چیلر:

این شیرهای انبساط بعد از کندانسور ها بر سر مبرد قرار می گیرند و عملکرد آن ها تبدیل دوباره مبرد از حالت مایع به حالت گاز است. که این عمل را با منبسط کردن مبرد انجام می دهند. پس از این که مبرد دوباره از حالت مایع به گاز تبدیل شد، وارد مبدل حرارتی دیگری به نام اپراتور می گردد.

انواع اواپراتور چیلر تراکمی :

• پوسته و لوله
• پوسته و کویل

وظیفه اواپراتورها

وظیفه ی این اواپراتورها جلوگیری از اتلاف حرارت موجود در بدنه می باشد. این پوسته ها و لوله ها معمولا در اطراف لوله های آب قرار گرفته اند. وقتی مبرد مخلوطی از گاز و مایع می شود به شدت نیاز به تبخیر شدن دارد. به این طریق حرارت را از آب می گیرد و آب را خنک می کند. آب خنک شده به درون فن کویل ها و هواساز ها توسط پمپ، به داخل ساختمان و یا مصارف صنعتی ارسال می شود. مبرد که به این طریق کاملا تبخیر شده است دوباره وارد کمپرسور شده و مراحل چیلرتراکمی مجددا تکرار می شود.

کارکرد چیلر تراکمی  :

کارکرد چیلر تراکمی به گونه ای است که، سیال مبرد وارد لوله هایی که عمل تبخیر را انجام می دهند می شود . سپس گرما را از هوای اتاق گرفته و با تبخیر نمودن گرما، درجه حرارت اتاق را پایین می آورد. قیمت چیلر تراکمی با توجه به مصرف بهینه و راندمان بالا بسیار مقرون به صرفه می باشد.

شرایط کارکرد چیلر تراکمی :

• دمای آب برای برج خنک کن باید 28 درجه ی سانتیگراد باشد
• دمای آبی که از برج خنک کن بر می گردد باید با آب ورودی 5 درجه سانتیگراد اختلاف داشته باشد
• فشار گاز در چیلر تراکمی باید بین 45 تا 75Psiباشد
• رانش آن بین 200 تا 260Psi

انواع چیلر های تراکمی و مدل های آن :

چیلرهای تراکمی بر مبنای نوع مبرد مورد استفاده در کندانسور به سه دسته چیلر تراکمی آب خنک ، چیلر تراکمی هواخنک ، چیلر تراکمی تبخیری تقسیم می شوند و هریک از این چیلرها دارای مدلهای زیر می باشند :

• چیلر تراکمی رفت و برگشتی
• چیلر تراکمی اسکرو
• چیلر تراکمی اسکرال
• چیلر تراکمی سانتریفیوژ

چیلر تراکمی رفت و برگشتی :

در چیلر تراکمی  رفت و برگشتی مهمترین جز به کار رفته کمپرسور آن می باشد . این کمپرسور ها یا سیلندری هستند یا پیستونی . در این سری از کمپرسور ها مبرد گازی از طریق کمپرسور با لوله کشی به کندانسور فرستاده می شود.

چیلر تراکمی اسکرو :

در این سری از چیلر تراکمی، انرژی مورد استفاده انرژی الکتریکی است و برودت هوای مورد نیاز در اماکن عمومی و ساختمان ها را تهیه می کند. برای این کار نیز عموما از آب استفاده می نماید . فروش چیلر تراکمی اسکرو بسیار برجسته و چشم گیر می باشد.

چیلر تراکمی اسکرال :

این چیلر تراکمی نیز همچون چیلر تراکمی کمپرسور اسکرو عمل می کند. و از انرژی الکتریکی استفاده می نماید. اما برق مصرفی در این کمپرسور ها 10 درصد کمتر از کمپرسور اسکرو می باشد. خرید چیلر تراکمی اسکرال نیز بسیار قابل توجه می باشد.

چیلر آب خنک:

چیلر آب خنک دارای کندانسور آب خنک شده و متصل به برج خنک کننده هستند. آنها معمولاً برای تأسیسات متوسط و بزرگ که از منابع آب کافی برخوردار هستند استفاده می شوند. چیلرهای آب خنک به دلیل استقلال نسبی نسبت به نوسانات دمای محیط ، می توانند عملکرد ثابت تری در تهویه مطبوع تجاری و صنعتی ایجاد کنند. این نوع چیلر در مدل های کوچک ظرفیت 20 تنی تا چندین هزار تنی که بزرگترین امکانات جهان مانند فرودگاه ها ، مراکز خرید و سایر امکانات را خنک می کند ، وجود دارند.

یک چیلر آب خنک معمولی از آب کندانسور چرخشی از برج خنک کننده برای چگال کردن مبرد استفاده می کند. چیلر با آب خنک کننده حاوی مبرد وابسته به دمای آب کندانسور ورودی (و سرعت جریان) است که در رابطه با دمای حباب مرطوب محیط کار می کند. از آنجا که دمای حباب خیس همیشه پایین تر از دمای حباب خشک است ، دمای چگالش مبرد (و فشار) در یک چیلر آب خنک می تواند اغلب به طور قابل توجهی پایین تر از چیلر هوا خنک  عمل کند. بنابراین ، چیلرهای با آب خنک می توانند کارآمدتر عمل کنند.  چیلرهای آب خنک  معمولاً تنها گزینه نصب های بزرگتر را نشان می دهند. سیستم برج خنک کننده اضافی در مقایسه با چیلرهای هوا خنک  به هزینه نصب و نگهداری اضافی احتیاج دارد.

بهینه سازی چیلر تراکمی آب خنک  :

هنگامی که یک چیلر درمحدوده  بار طراحی شده خود عمل می کند و برج خنک کننده در حداکثر دمای طراحی تابستان فعالیت می کند ، داده های استاندارد کاتالوگ تقریب نزدیکی به آب کندانسور مصرف برق و دمای منبع تغذیه سرد را فراهم می کند. کل توان مصرفی یک کارخانه چیلر نیز شامل تجهیزات کمکی استدر بار طراحی خود عمل می کند و برج خنک کننده در دمای حداکثر طراحی تابستان فعالیت می کند . ظرفیت و کارایی به عنوان تابعی از آب کندانسور و دمای تأمین آب متفاوت است. کل انرژی مصرفی یک کارخانه چیلر همچنین شامل تجهیزات کمکی مانند فن های برج خنک کننده ، آب کندانسور و پمپ های تأمین آب سرد است. توان مورد نیاز این تجهیزات  با توجه به تعداد چیلرهای کار شده ، جریان آب سرد و شرایط محیطی متفاوت است. با استفاده از چیلرها در اندازه ها یا انواع مختلف ، شرایط پیچیده تر می شود . اگر اپراتور کارخانه باید هر بار که شرایط بار تغییر کرد ، بهترین استراتژی عملیاتی را دوباره محاسبه کند.  ریزپردازنده قادر به بازنگری و انجام محاسبات با سرعت ، امکان نظارت مستمر و پردازش تصمیم گیری را دارد . نرم افزار بهینه سازی چیلر ریز پردازنده را قادر می سازد تا بطور مداوم محاسبات با کارآیی انرژی را انجام دهد ، مناسب ترین ترکیب چیلر را انتخاب کند و هم دمای آب سرد و هم منبع تغذیه کندانسور را تنظیم کند. مصرف انرژی کلی سیستم پس از آن به حداقل سطح بهینه خود می رسد.

چرخه چیلرهای آب خنک :

در سیکل تبرید چیلرهای تراکمی آبی مبرد در چهار قسمت اصلی چیلر تراکمی آب خنک در حال گردش می باشد.  در چیلر تراکمی آبی ابتدا مبرد در مخلوط مایع و گاز در فشار پایین وارد اواپراتور می گردد. حال گرما به طریق مبدل حرارتی یعنی اواپراتور چیلر تراکمی آبی از آب چیلد به مبرد منتقل می گردد و باعث تبخیر مبرد در اواپراتور می گردد. سپس این مبرد به کمپرسور مکش می گردد و باعث افزایش دما و  فشار می گردد. حال مبرد با دمای بالا و فشار بالا از کمپرسور خارج می گردد و سپس وارد کندانسور می گردد در کندانسور چیلر تراکمی آبی  مبرد به وسیله آب برج خنک کننده به گرما را به محیط پس می دهد و مبرد از حالت گاز به مایع تبدیل می گردد. این تغییر حالت به واسطه انتقال گرما از مبرد به محیط  بیرون می باشد. مبرد پس از خروج از اکسپنشن ولو فشار و دمای آن کاهش می یابد و دوباره وارد اواپراتور می گردد.

چیلرهای تراکمی آب خنک به لحاظ استفاده از برج خنک کننده توانایی تولید سرمایش بیشتر را دارند و در اماکنی که با گرمای حاصله بیش از حد ناشی  از عوامل محیطی و صنعتی روبرو هستیم گزینه مناسبی می باشند هرچند که به لحاظ استفاده از برج خنک کننده  قیمت چیلر مذکور افزایش می یابد اما بازده بالایی خواهند داشت .