تقسیم بندی چیلرها از نظر نوع خنک‌سازی

تقسیم بندی چیلرها از نظر نوع خنک‌سازی
تاریخ:
۰۹ مرداد ۱۳۹۹
همانطور که می‌دانید در داخل کندانسور حرارت به محیط اطراف تخلیه می‌شود و اگر بخواهیم روند را به صورت طبیعی انجام دهیم سیکل نمی‌تواند به درستی کار کند، در نتیجه از هوا یا آب برای خنک‌سازی کندانسور در سیکل استفاده می‌شود و انواع چیلر از نظر نوع خنک‌سازی به دو دسته تقسیم می‌شوند:

1) چیلر آب خنک

در چیلر آب خنک، کندانسور مجموعه توسط آب خنک می‌شود. یعنی در قسمت فوقانی یا کناره‌های کویل‌های کندانسور از ظرفیت گرمایی ویژه‌ آب استفاده می‌شود تا کندانسور به سرعت خنک شود. در این قسمت عموما برج خنک‌کن هم داریم که منبع آب محسوب می‌شود و یک سیستم هیدرولیک شامل پمپ هم وظیفه جریان دادن به آب را در داخل سیستم برعهده دارد. چیلرهای آب خنک بازده بالایی دارند اما وجود یک قسمت مجزا با سیستم باعث می‌شود تا قیمت‌ آن‌ها نسبتا بالاتر باشد.

چیلر آب خنک چگونه کار می‌کند؟

سیستم چیلر آب خنک به منظور افزایش انتقال حرارت از آب به سیستم تبرید در یک سیکل بسته استفاده می‌شود. در یک سیکل تبرید حرارت توسط مبرد در اواپراتور دریافت می‌شود سپس در کمپرسور فشرده می‌شود و مبرد را به جایی پمپ می‌کند تا حرارت اتلافی را به محیط باز انتقال دهد، اگر از منبع آب برای دفع حرارت استفاده شود می‌توان چیلر را از نوع آب خنک دانست. گرمای محیط معمولا باعث گرم شدن منابع آب چیلر آب خنک می‌شود و این کار باعث بروز مشکلاتی در سیستم می‌شود. چیلر آب خنک برای پایین آوردن دمای آب به زیر دمای محیط استفاده می‌شود که باعث عملکرد بهتر سیستم می‌شود.
در یک سیستم ساده‌ی چیلر آب خنک، آب و اتیلن یا تنها آب در سیستم به جریان درمی‌آید و یا در برج خنک‌کن مستقر است تا بتواند سیستم را خنک نگه دارد. حالا اگر کمپرسور مجموعه از نوع دورانی باشد به چیلر آب خنک اسکرو معروف است و اگر از سایر انواع کمپرسور هم استفاده شود می‌توان به همین ترتیب آن را نام‌گذاری کرد.

اجزای سیستم چیلر آب خنک

سیستم چیلر آب خنک شامل ۴ قسمت می باشد که با هم و در ارتباط مستقیم با یکدیگر کار می‌کنند. این قسمت‌ها عبارتند از:
برج خنک‌کن: برای جذب حرارت از کندانسور و تامین دمای مناسب برای مبرد به منظور تقطیر آن
پمپ آب: برای ایجاد جریان مداوم آب،
منبع تامین آب: می‌تواند آب شهری، آب دریاچه و یا آب چاه باشد.
چیلر: به منظور خنک‌سازی آب موجود در برج خنک کن تا در دمایی کمتر از دمای محیط باشد.
یک نکته‌ی مهم در چیلرهای آب خنک نرخ جریان آب می‌باشد. از ترمودینامیک می‌توان اثبات کرد که هر چه قدر دبی ورودی آب به یک مبدل حرارتی بیشتر باشد نرخ انتقال حرارت نیز بیشتر می‌شود. در نتیجه پمپ آب نقش مهمی را در میزان خنک‌سازی مبرد در کندانسور دارد و یکی از اجزای مهم سیستم چیلر‌های آب خنک به حساب می‌آید.

مزایای استفاده از چیلر آب خنک

چیلر آب خنک برج خنک‌کن دارد و به همین دلیل بازده بالاتری نسبت به چیلرهای هواخنک دارد. چیلر هوا خنک برای سردسازی از فن‌ها استفاده می‌کند و به نیروی برق برای این کار نیاز است و مصرف انرژی آن نیز بالاتر است. البته این چیلرها با اینکه برج خنک‌کن دارند اما اندازه‌ی آن‌ها به نسبت کوچکتر است و جای زیادی را اشغال نمی‌کنند. در نیروگاه‌ها هم معمولا اندازه‌ی این چیلرها در مقایسه با سایر عناصر نیروگاه به مراتب کوچک‌تر است.
هزینه و بازده معیارهای مهمی برای یک چیلر محسوب می‌شوند و از این نظر چیلرهای هواخنک هزینه‌های نصب و  تعمیر و نگهداری کمتری دارند چون نیازی به کندانسور آب خنک و برج خنک کن ندارند. اما هزینه‌های عملکرد چیلر آب خنک به مراتب کمتر است چون بازده بسیار بالاتری دارند. در صنعت صرفا زمانی از چیلر هواخنک استفاده می‌شود که منابع آب در دسترس نباشند، در غیر این صورت چیلر آب خنک کاملا به‌صرفه‌تر است.
ظرفیت چیلرهای هوا خنک در حدود ۵۰۰ تن تبرید است در حالی که چیلرهای آب خنک حداقل ۳۰۰۰ تن تبرید ظرفیت دارند و در برخی طراحی‌ها حتی ظرفیت ۱۰۰۰۰ هم تامین می‌شود که می‌تواند بسیار جالب توجه باشد.
چیلر‌های آب خنک به طور معمول دوام بیشتری نسبت به سایر چیلرها دارند. این چیلرها بیش از ۲۰ سال می‌توانند در شرایط ایده‌ال کار کنند. یکی از دلایل دوام بالای این چیلرها indoor بودن آن‌هاست (یعنی در داخل محوطه سرپوشیده کار گذاشته می‌شوند نه فضای بیرونی) در ضمن اجزای چیلر آب خنک نسبت به نوع هواخنک تحرک کمتری دارند در نتیجه میزان خورندگی آن‌ها هم کمتر است و از این نظر هم دوام بالایی دارند.

2) چیلر هوا خنک

چیلر هوا خنک از فن‌هایی که در قسمت بالایی کندانسور تعبیه شده‌اند برای خنک‌سازی مجموعه استفاده می‌کند. این فن‌ها عموما با سرعت بالایی می‌چرخند تا به نوعی کندانسور را خنک کنند و جریان هوا را در قسمت‌های جانبی کویل‌ها ایجاد کنند تا فرایند انتقال حرارت از کندانسور به محیط با سرعت بیشتری انجام شود. تعداد این فن‌ها بسته به اندازه چیلر و نوع کاربرد آن متفاوتند.
چیلرهای هوا خنک چگونه کار می‌کنند؟
تولید چیلر هوا خنک فرایند سخت و پیچیده‌ای است تا جزئیات دقیق کارکرد آن به درستی انجام شود. با این حال چیلر هوا خنک، حرارت را از یک منبع آب جذب می‌کند و این حرارت را به هوای بیرون واحد چیلر انتقال می‌دهد. این واحد چیلر که به واحد تخلیه معروف است معمولا در جایی قرار می‌گیرد که مشکلی از نظر حرارتی ایجاد نکند. از طرفی در برخی مواقع از این گرما در جاهای دیگری نیز استفاده می‌شود و کار نسبتا کمی از آن دریافت می‌شود.
سیکل با یک اواپراتور شروع می‌شود که مبرد مایع از داخل کویل‌های اواپراتور عبور می‌کند و با دریافت حرارت تبخیر می‌شود. سپس وارد کمپرسور می‌شود تا مجددا متراکم و به سمت کندانسور پمپ شود. دما و فشار مبرد طی عبور از کمپرسور افزایش می‌یابد سپس در کندانسور این حرارت دفع می‌شود و به محیط هوا داده می‌شود و فن‌هایی نیز برای خنک‌سازی در کندانسور وجود دارند که این کار را انجام می‌دهند. سپس مبرد سرد شده وارد شیر انبساط می‌شود و دوباره فشار آن کاهش می‌یابد و به اواپراتور وارد می‌شود و سیکل تکرار می‌شود.

انواع چیلر هواخنک

چیلرهای هوا خنک در دو دسته ثابت و پرتابل موجود هستند و هر کدام استفاده‌های خاص خود را دارند. چیلرهای ثابت زمانی استفاده می‌شوند که گرمای تخلیه شده در یک محیط مشکلی به بار نمی‌آورد اما نوع پرتابل آن قابلیت متحرک بودن دارد و می‌توان آن‌ها را به نقاط مختلفی جابجا کرد. درنظر داشته باشید که ثابت یا متحرک بودن آن‌ها می‌تواند در برخی معیارهای کیفی چیلر دخیل باشد.
ظرفیت چیلرهای پرتابل عموما کمتر از ۴۰ تن تبرید می‌‌باشد اما چیلرهای ساکن می‌توانند تا ۵۰۰ تن تبرید هم ظرفیت داشته باشند. دمای کاری آن‌ها هم عموما می‌تواند بین ۲۰ و -۷۰ درجه فارنهایت متغیر باشد.

ویژگی های چیلرهای هواخنک

چیلرهای هواخنک ظرفیت سرمایی بین ۵ تا ۵۰۰ تن تبرید دارند.
با ولتاژ‌های پایین‌تر از ۲۲۰ ولت هم کار می‌کنند و از ۲۰۸ ولت تا ولتاژ‌های بالا نظیر ۴۸۰ با فرکانس ۶۰ هرتز کار می‌کنند و می‌توانند عملکرد بهتری در ولتاژهای بالا داشته باشند.
هزینه‌های نصب و راه‌اندازی آن بسیار کمتر است و نصب راحت آن جزو ویژگی‌های مهم این چیلرها به حساب می‌آید.
سروصدای نسبتا کمی دارند و در حال حاضر انواع آکوستیک آن‌ها که هیچ صدایی ندارند هم وجود دارند که قیمت نسبتا بالاتری دارند.
از نظر محیطی چندان آسیب‌زا نیستند و می‌توان از آن‌ها به راحتی استفاده کرد.
بسته به نوع کمپرسور می‌توان این چیلرها را در انواع اسکرال، اسکرو، سانتریفیوژی و رفت و برگشتی هم دسته بندی کرد اما این دسته بندی چندان رایج نیست. هرچند در خرید چیلر می‌تواند یک گزینه‌ی خوب باشد.
بازده چیلر هوا خنک نسبت به نوع آب خنک نسبتا کمتر است اما اجزای کمتری دارد و هزینه تعمیر نگهداری آن‌ها چندان زیاد نیست.
نوع کمپرسور می‌تواند تاثیر مستقیم در بازده و عملکرد و همچنین قیمت چیلر هواخنک داشته باشد.
فن‌های داخلی این چیلرها که برای جریان هوا در نزدیکی‌های کندانسور به کار گرفته می‌شوند تاثیر زیادی در میزان خنک‌سازی و دمای کاری مبرد دارند.

تفاوت چیلر آب خنک  و چیلر هوا خنک در چیست؟

چیلرهای هوا خنک و آب خنک تقریبا مشابه‌اند و اجزای آن‌ها یعنی اواپراتور و کمپرسور و کندانسور و شیر انبساط کاملا یکسان هستند. با این تفاوت که در چیلر آب خنک از آب برای خنک‌سازی سیال در کندانسور استفاده می‌شود و در چیلر هواخنک از هوا برای این کار استفاده می‌شود.
چیلرهای هوا خنک بسیار راحت‌تر و کم‌هزینه‌تر از چیلرهای آب خنک هستند.
چیلر هواخنک نیازی به برج خنک‌کن برای سردسازی کندانسور ندارد.
چیلرهای هواخنک مصرف انرژی بالاتری نسبت به نوع آب خنک دارند و هزینه‌های عملیاتی آن‌ها بالاتر است.
دیدگاه خود را ارائه دهید
لطفا دیدگاهتان را در فرم زیر درج نمایید.
  ____                ____ 
 / ___|              / ___|
/ /___ __   __ _ __ / /___ 
| ___ \\ \ / /| '__|| ___ \
| \_/ | \ V / | |   | \_/ |
\_____/  \_/  |_|   \_____/
                           
                           
کد امنیتی نمایش داده شده در تصویر بالا را وارد فرمایید.