آموزش عملکرد چیلر تراکمی

افزایش جمعیت در سال‌های اخیر باعث شده است که خانواده‌ها بصورت تراکمی و در ساختمان‌های بزرگ و کوچک چند طبقه زندگی کنند. هر ساختمانی با توجه به شرایط محیطی و معماری به اشکال مختلف و با تعداد واحدهای متفاوت ساخته می‌شود. علاوه بر ساختمان‌های مسکونی، تعداد زیادی از ساختمان‌های اداری و تجاری نیز شرایط مشابه دارند.

برای ساختمان‌هایی تصمیم به استفاده از سیستم گرمایشی و سرمایشی کلی دارند جهت ایجاد دما و هوای مطبوع در این ساختمان‌ها نیاز به وجود دستگاه‌هایی به نام چیلر می‌باشد.

چیلر با توجه به نوع کاربری به دو نوع چیلر تراکمی و جذبی وجود دارد که با طی فرآیند خاصی، شرایط محیط را برای تنفس و تهویه متعادل می‌سازند. به‌ همین جهت انبارهای تهویه در ساختمان‌ها تعبیه و منابع موتوری چیلر تراکمی و یا چیلر جذبی را از آن‌جا مدیریت می‌کنند.

نوع بنای ساختمان و ابعاد و اندازه و همچنین معماری ساختمان با توجه به تعداد طبقات و واحدهای هر طبقه برای استفاده از چیلر تراکمی یا جذبی جهت خنک نگهداشتن کل فضاها و اتاق‌های ساختمان تأثیرگذار است.

در این نوشتار سعی ما براین است که بیشتر بر عملکرد چیلر تراکمی تکیه کرده و کارکرد آن جهت آشنایی تشریح نماییم. همچنین در خصوص تفاوت‌ها و وجوه تمایز چیلر تراکمی و چیلر جذبی بررسی‌هایی انجام خواهیم داد و مقایسه کوتاهی پیرامون این‌ دو خواهیم داشت.

معرفی چیلر تراکمی و موارد مورد استفاده آن

در تعریفی ساده چیلر تراکمی را دستگاهی می‌توان نامید که با تولید آب سرد برای خنک کردن و سرمایش هوای ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. مورد استفاده این دستگاه محدود به ساختمان‌ها نبوده و برای خنک کردن محصولات و ماشین‌آلات صنعتی نیز کاربرد دارد.

کمپرسور چیلر تراکمی از منبع برق که اکثراً برق سه فاز می‌باشد تغذیه می‌کند و به همین دلیل گاهی از آن با عنوان چیلر برقی نیز نام برده می‌شود. این عنوان در مقابل چیلر جذبی بکار برده می‌شود که در آن بجای کمپرسور، از شعله گاز استفاده کرده و بنام چیلر گازی نیز شناخته می‌شود.

مبنای هملکرد چیلر تراکمی بر اساس سیکل و چرخه تبرید و پیروی از قوانین ترمودینامیکی با استفاده از مایع مبرد بوده که طی این فرآیند، مایع خنک شده در ساختمان بصورت سیال انتقال می‌یابد. این آب سرد از طریق سیستم لوله‌کشی، درون فن‌کوئل‌ها و هواسازها جریان پیدا کرده و فضا و محیط داخلی ساختمان‌ها را خنک می‌سازد.

همچنین آن را برای خنک‌سازی انواع ماشین‌آلات و فرآیندهایی که نیاز به خنک‌سازی دارند بکار می‌برند. برای مناطقی که از رطوبت نسبی بالایی برخوردارند، از چیلرهای تراکمی هوایی در محیط باز استفاده می‌کنند که مبنای عملکرد این چیلرها هم چرخه تبرید تراکمی می‌باشد.

ساختمان و بخش‌های چیلر تراکمی

چهار بخش اصلی ساختمان چیلر تراکمی شامل موارد ذیل می‌باشد:

1- بخش کمپرسور به‌عنوان واحد تراکم و نیروی محرک 2- بخش کندانسور یا واحد چگالش 3- قسمت شیرانبساط یا واحد اختناق 4- بخش اوااپراتور یا واحد تبخیر

گازهای مورد استفاده در این سیکل تبرید تراکمی معمولاً HFC و HCFC می‌باشد. آب سرد تولید شده در کمپراسور چیلر تراکمی ناشی از تراکم پذیری گاز مبرد توسط انرژی مکانیکی، با ترکیب با مایع مبرد خارج شده از اواپراتور و ارسال کردن آن به بخش کندانسور، چرخه تولید سرما و برودت را تکمیل می‌نماید.

اواپراتور می‌تواند از نوع پوسته با لوله یا صفحه‌ای باشد که از یک طرف با ورود مایع مبرد به شکل بخار داغ به این بخش و همچنین آب سرد 12 درجه سانتیگراد از طرف دیگر و تبادل حرارت و انرژی با مایع مبرد، مقدار انرژی به 7 درجه سانتی‌گراد رسیده و از چیلر خارج می‌شود.

مایع مبرد حاصل شده، از شیر انبساط یا لوله‌های موئین که نقش آن‌ها کم کردن فشار مایع می‌باشد به دمای پایینی می‌رسد. با رسیدن به دمای پایین و وارد شدن به کویل اواپراتور، گرمای آب درون آن را جذب می‌نماید. در نتیجه پس از سرد شدن آب سیستم تبرید درون اواپراتور، آب خنک حاصل شده بوسیله پمپ‌های سیرکولاتور به سمت کوبل آب سرد فن‌کوئل‌ها و هواساز منتقل شده و هوای خنکی را در محل‌های نصب شده پخش می‌نماید. پس از تکمیل این فرآیند، گاز حاصل شده از تبخیر با مکش کمپراسور به درون آن هدایت شده و این سیکل و چرخه تولید مایع خنک ادامه می‌یابد.

انواع چیلر تراکمی

بطور کلی چیلر تراکمی را بر اساس انواع کمپرسور یا کندانسور بکار رفته در آن تقسیم‌بندی می‌نمایند که اساس کار هر کدام در سیکل تبرید مایع متفاوت است. تعیین و انتخاب نوع کمپرسور برای چیلر به عواملی بستگی دارد که شامل میزان و مقدار ظرفیت سرماسازی مورد نیاز، شرایط آب‌وهوایی و اقلیمی محل مورد استفاده، نوع مبرد مورد مصرف، نحوه کاربری پروژه و … می‌باشد. کمپرسور از مهم‌ترین شاخص‌های چیلر تراکمی بوده و انتخاب درست آن با توجه به داشتن بالاترین قیمت بخش چیلر، اهمیت فراوانی برای تولید کننده و کارفرما دارد.

انواع کمپرسور را نیز بشرح ذیل وجود دارد:

1- روتاری Rotary یا چرخشی: مناسب برای ظرفیت‌های پایین و معمولاً بین 3 تا 30 کیلووات و مخصوص چیلر تراکمی کوچک می‌باشند.

2- اسکرال Scroll یا حلزونی: برای ظرفیت‌ها حدود 5 الی 100 کیلووات مناسب بوده و بیشتر برای پروژ‌های تهویه مطبوع کاربرد دارند.

3- پیستونی Reciprocating یا رفت و برگشتی: مناسب ظرفیت‌های 2 الی 210 کیلووات بوده و ضمن کاربری تهویه مطبوع، مورد استفاده برای برودت و سرمایش صنعتی نیز می‌باشند.

4- اسکرو Scree یا پیچی: مانند کمپرسور پیستونی برای تهویه مطبوع و سرمایش صنعتی کاربرد داشته و در ظرفیت‌های بالایی حدود 70 الی 1070 کیلووات کاربرد دارد.

5- سانتریفیوژی: به نام دینامیکی نیز مشهور بوده و عملکرد آن با چهار نوع قبلی متفاوت است. این کمپرسورها در ظرفیت‌های بسیار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. اساس کار آن به طریق است که وجود پروانه دوار با داشتن شتاب فراوان درون آن، گاز را متراکم کرده و سپس با کاهش سرعت آن در دیفیوزر، موجب افزایش فشار می‌شود.

همچنین چیلر تراکمی بر اساس نوع کندانسور نیز در سه دسته آب‌خنک، هواخنک و تبخری تقسیم‌بندی می‌شود که هر کدام عملکرد خاصی را دارند.

کاربرد چیلر تراکمی

این چیلرها با توجه به نوع کاربرد به دو دسته تهویه مطبوع و برودت صنعتی تقسیم می‌شوند. عملکرد سیستم تهویه مطبوع به این طریق است که آب سرد تولید شده در چیلر از طریق فن‌کوئل‌ها یا هواسازها، هوای خنک محیط‌های مسکونی، تجاری و اداری را تأمین می‌نماید. ولی در سیستم برودت صنعتی آب سرد تولیدی برای خنک نمودن فرآیند ماشین‌آلات و تجهیزات خطوط به شکل گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. از نمونه‌های آن می‌توان به پتروشیمی، بهداشت و درمان، تولید و نگهداری مواد غذایی، راهسازی و کاغذ و سیمان و … اشاره کرد.

در راستای موارد عنوان شده فوق شرکت فنی مهندسی به‌ فیکس (BEHFIX.COM) با بهره‌گیری از کارشناسان ماهر و باتجربه و همچنین تکنسین‌های متخصص در حوزه تأمین، فروش و اجرای پروژ‌های مختلف انواع چیلر تراکمی و جذبی فعالیت چندین ساله داشته که با مراجعه به سایت این شرکت، توان‌مندی‌های یاد شده قابل رویت خواهد بود.

شایان ذکر است این کارشناسان ضمن ارائه مشاوره در خصوص گزینه‌های مورد لزوم اجرایی پروژه‌ها شامل در نظر گرفتن شرایط جغرافیایی محل اجرا، ارتفاع از سطح دریا، میزان فشار و رطوبت محل، نوع معماری و مصالح ساختمان، میزان مورد مصرف در بازه‌های زمانی خاص، زاویه قرارگیری نسبت به تابش نور خورشید و …، در خصوص تعمیر انواع چیلر و تجهیزات تأسیساتی تبحر داشته و در اولین فرصت با مراجعه حضوری به محل با همراه داشتن تجهیزات مورد نیاز و اصل، کلیه خدمات پشتیبانی پروژ‌ه‌ها را نیز بر عهده دارند.