دستگاهی که از طریق فرایند سیکل جذبی و تراکمی، گرما را از آب می گیرد و شرایط خنک شدن آب را فراهم می کند چیلر نام دارد. مایع درون دستگاه می تواند به وسیله مبدل حرارتی به هر یک از تجهیزات خنک کننده منتقل گردد. از این دستگاه به صورت گسترده جهت تهویه سازی هوای مطبوع، در بسیاری از پروژه های صنعتی، مسکونی، تفریحی، فرهنگی و غیره استفاده می کنند. برای اینکه بدانیم نحوه کار چیلر چگونه است، در ابتدا نیاز است با عملکرد و انواع چیلر آشنا شویم. با آرتانسیم گروه تولیدی داکت اسپلیت، فن کویل و چیلر همراه باشید.
ما در این مقاله خلاصه ای از تعریف چیلر را آورده ایم. برای اطلاع کامل پیشنهاد می کنیم مقاله چیلر چیست از سری مقاله های آرتانسیم گروه تولیدی انواع داکت اسپلیت و چیلر مطالعه کنید.
چیلر چگونه کار میکند؟
سرمایشی که در این دستگاه تولید می شود را برای خنک کردن تجهیزات صنعتی، دستگاه ها و همچنین سرمایش های فرایندی مورد استفاده قرار می دهند. این دستگاه از نظر سیکل عملکرد و ساختار دارای مدل های متفاوت زیادی است. موارد و همچنین عوامل متفاوتی روی انتخاب یکی از آنها نقش تعیین کننده دارد. کارکرد چیلر طبق سیکل کاربردی که جذبی و تراکمی می باشد با یکدیگر متفاوت است.
این روزها با توجه به افزایش بهای انرژی، موضوع صرفه جویی و مصرف بهینه تا حدودی توجه صاحبان ساختمان های بزرگ را به خود جلب کرده است. علاوه بر این سازندگان ساختمان های جدید برای به روز کردن سازه های خود سعی دارند از جدیدترین تجهیزات گرمایشی و سرمایشی استفاده کنند.
یکی از این تجهیزات کاربردی و در عین حال محبوب، انواع چیلرها هستند. استفاده از این تجهیزات محدود به ساختان های خاص نیست، بلکه امروزه بسیاری از مراکز صنعتی هم برای افزایش راندمان دستگاه ها و تجهیزات کارخانه از چیلر استفاده می کنند.
طرز کار چیلر بسیار پیچیده است و از سوی دیگر تعمیرات آن هم حساسیت بسیار زیادی دارد.
همچنین؛ چیلرها در مدل های متنوعی تولید می شوند. یکی از تولیدکنندگان مطرح در این حوزه شرکت آرتا نسیم است. در ادامه این مقاله می خواهیم طرز کار چیلر را زیر ذره بین ببریم. برای آشنایی بیشتر با این تجهیزات پرکاربرد؛ تا پایان همراهمان باشید.
نحوه کار چیلر
چیلر دستگاه‌هایی هستند که از آنها برای کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان دستگاه‌ها استفاده می‌کنند. از چیلرها در محیط‌های ساختمانی، سنعتی و… استفاده می‌شود. چیلر با استفاده از کمترین میزان انرژی به دنبال بالاترین بازده می‌باشد، سازوکار این دستگاه بسیار پیچیده است و سروی سو تعمیر آن کار هرکسی نیست. در ادامه با نحوه کار انواع چیلر آشنا خواهید شد.
کاربرد چیلر چیست؟
با استفاده از این دستگاه جذب گرما از آب و انتقال آب به تجهیزات تهویه مطبوع و همچنین دستگاه های صنعتی سرمای لازم ایجاد می گردد. در سیکل تراکمی باید بدانید که تولید سرمایش بر اساس استاندارد مربوط به تبخیر و همچنین تراکم مبرد انجام می گردد که این فرآیند بر اساس دریافت گرما انجام می شود و سرمایش تولید می گردد.
اجزای تشکیل دهنده چیلر
چیلرها از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند، هرکدام از این اجزا وظیفه خاصی دارند که در صورت هماهنگی با یکدیگر می‌توانند به بهترین شکل ممکن کار کنند. در جدول زیر اجزای تشکیل دهنده کار چیلر را معرفی خواهیم کرد:
| نام قطعه | وظیفه در عملکرد کار چیلر |
| کمپرسور | متراکم کردن گاز مبرد در سیستم چیلرهای تراکمی |
| کندانسور | خنک کردن گاز مبرد چیلر به کمک آب یا هوا |
| اواپراتور | مبدل حرارتی تبدیل مبرد مایع به گاز |
| تابلو برق | کنترل و ارسال فرامین به دستگاه |
| شیر انبساط | افزایش فشار داخلی مبرد به منظور کمک به فرایند تبخیر |
| ژنراتور | غلیظ کردن لیتیوم بروماید در absorption chiller |
عملکرد چیلر
در سیکل جذبی باید بدانید که تولید سرمایش طبق ایجاد نمودن خلاء و همچنین کاهش پیدا کردن دمای تبخیر برای جذب بخار استفاده می گردد. بر اساس تنوع این دستگاه کار چیلر جهت انتخاب نوع مناسب آن باید موارد متفاوتی را در نظر بگیرید. اقلیم و همچنین شرایط محیطی که می خواهید دستگاه را در آن محیط نصب کنید، یکی از مهم ترین نکاتی است که زمان انتخاب نوع چیلر باید به آن توجه داشته باشید.
ظرفیت چیلر
ظرفیت برودتی دستگاه، هزینه تعمیر و نگهداری از دستگاه، بودجه اولیه برای خرید دستگاه، کاربری کار چیلر، در دسترس بودن قطعات یدکی و تعمیر کار برای دستگاه از جمله مواردی است که زمان انتخاب نوع دستگاه اهمیت زیادی دارد . باید به خوبی وجود مولد گرمایی محدودیت فضا جهت نصب، دمای عملکردی دستگاه و غیره را بررسی کنید و سپس یکی از انواع دستگاه را خریداری نمایید.
پیشنهاد می کنیم قبل از مطالعه بخش انواع چیلر مقاله هواساز چیست را از سری مقاله های آرتانسیم تولید کننده انواع داکت اسپلیت و چیلر مطالعه کنید.
انواع چیلر
چیلر ها را از نظر سیکل عملکردی و کار که دارند به دو دسته تقسیم بندی می کنند. یکی از آنها تراکمی می باشد و دیگری جذبی است. هر یک از آنها با ویژگی ها و مشخصات خاصی که دارند عبارت هستند از:
مدل تراکمی
نمونه های تراکمی با استفاده کردن از انرژی الکتریکی سرمایش را تولید می کنند. این نمونه دستگاه ها به صورت سیکل تبخیری و تراکمی عمل می کنند. این دستگاه با سرد کردن آب درون اواپراتور و همچنین ارسال آن به فن کویل ها موجب خنک سازی می گردد. از نمونه دستگاه های تراکمی به صورت گسترده برای تهویه مطبوع ساختمان و همچنین خنک کاری بسیاری از تجهیزات صنعتی استفاده می کنند. نمونه های تراکمی را در ظرفیت‌های دو الی ۲ هزار تن تولید می نمایند. مدلهای تراکمی را می توانید در هر یک از اقلیم ها و شرایط های متفاوت نصب کنید و به کار بگیرید.
مدل جذبی
مدل جذبی یکی دیگر از نمونه دستگاه هایی می باشد که با استفاده از انرژی گرمایی می تواند سرمایش را تولید کند. به طور معمول چیلرهای جذبی در ظرفیت های سرمایشی که بسیار بالا هستند به کار گرفته می شوند. منبع انرژی گرمایی برای این دستگاه ها آب گرم، شعله مستقیم، بخار و مشعل می باشد. نمونه های جذبی با سرد کردن آب و همچنین ارسال آب به فن کویل ها سرما را به فضای مورد نظر انتقال می دهند. از مدل های جذبی در پروژه های تفریحی مسکونی اداری فرهنگی و غیره استفاده می کنند.
نوع انرژی چیلر جذبی
انرژی اصلی که در نمونه های جذبی وجود دارد انرژی گرمایی است که به وسیله سوخت گازوئیل و گاز طبیعی به وجود می آید. نمونه های جذبی علاوه بر مصرف سوخت گازوئیل و همچنین سوخت گاز به انرژی برق جهت تولید سرما نیاز پیدا می کنند. به طور کلی باید به خوبی بدانید که در مدل های جذبی مصرف سوخت تا حدودی بالا است و مصرف برق به همین دلیل کاهش پیدا می کند. شما نمی توانید از آنها در شهر هایی که رطوبت بالا دارند استفاده کنید.
طرز کار چیلر جذبی
چیلرهای جذبی در گروه تجهیزات گرمایشی و سرمایشی دسته بندی می شوند. این نوع چیلر برای تامین انرژی موردنیاز خود به ژنراتور و حرارت نیاز دارد. طرز کار چیلرهای جذبی بسیار ساده است. ماده جاذب همه گازهایی که از تبخیر مایع مبرد به دست آمده است را جذب می کند.
باتوجه به اینکه چیلر جذبی در کدام یک از مراکز صنعتی و کارخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند؛ نوع ماده جاذب در آنها هم متفاوت است. اما به طور کلی در چیلرهای جذبی از دو ماده سیکل لیتیوم بروماید –آب و سیکل آمونیاک – آب استفاده می شود.
چیلرهای جذبی یکی از سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی می‌باشد که منبع تامین انرژی آنها حرارت و ژنراتور است. در این چیلرها گازهای حاصل از تبخیر مایع مبرد توسط یک ماده جاذب مبرد که لیتیوم بروماید می‌باشد، طی سیکل جذبی در سیال اولیه یا تبخیر کننده جذب می‌شود. چیلرهای جذبی استفاده شده در مراکز صنعتی و کارخانه‌ها دارای دو نوع ماده جاذب می‌باشند: سیکل لیتیوم بروماید و آب، سیکل آمونیاک و آب.
نحوه کار چیلر جذبی
برای آشنایی با طرز کار چیلر جذبی نیاز به بررسی چهار بخش داریم:
- اواپراتور
- ابزربر یا جاذب
- ژنراتور
- کندانسور
اوپراتور چیلر جذبی
اولین مرحله در بررسی طرز کار چیلر نحوه خنک سازی آب است. در این مرحله پس از پاشیده شدن مایع مبرد به داخل لوله های اوپراتور، این مایع از طریق گرمای محیط تبخیر می شود.
در مرحله بعد مایع مبرد که در اینجا آب است، با دمای حدود 12 درجه سانتی گراد وارد لوله های اپراتور می شود تا با کاهش دما و رسیدن آن به 7 درجه سانتی گراد، خنک تر شود.
ابزربر چیلر جذبی
پس از پایان مرحله خنک سازی آب نوبت به فرآیند ابقا و نگهداری فشار اوپراتور در خلا می رسد. ابزوربر این فرایند را از طریق جذب بخار تولید شده از مبرد تبخیر شده در اوپراتور انجام می دهد.
ژنراتور چیلر جذبی
این بخش به عنوان بستری برای بازگردانی غلظت محلول جاذب شناخته می شود. پس از عبور محلول واسط از مبدل حرارتی، این محلول وارد لوله های ژنراتور می شود. جایی که قرار است دوباره طریق بخار با آب داغ گرم شود.
کندانسور چیلر جذبی
در آخرین مرحله از فرآیند خنک سازی ماده مورب، بخار آب آزاد شده از ژنراتور در کندانسور به مایع یا همان آب مقطر تبدیل می شود. این آب در نهایت همراه با گرمای ناشی از عمل تقطیر وارد سینی که در زیر کندانسور قرار دارد، می شود و دوباره به اپراتور بر می گردد.
نحوه کار چیلر هوا خنک
از این چیلرها در ساختمان‌های اداری، تجاری و مسکونی استفاده می‌کنند. چیلر هوا خنک از بخش‌های مختلفی چون مبرد، کمپرسور، موتور الکتریکی، کندانسور و… ساخته شده است. وظیفه چیلر هوا خنک گرفتن گرمای آب و سرد کردن آن توسط آواپراتور است.
بدین ترتیب چیلر هوا خنک نصب شده در بیرون از ساختمان، آب را سرد میکند. سپس با پمپ آن را به فن کویل‌ها منتقل میکند. زمانی که آب سرد وارد کویل شد، از آنجا به فن کویل‌های هر اتاقی وارد می‌شود. بدین ترتیب دمای فن کویل کاهش پیدا میکند، به دنبال آن هوای اتاق سرد خواهد شد. برای گرمایش محیط به جای ورود آب سرد، آب گرم وارد آن خواهد شد.
طرز کار چیلر هوا خنک
وظیفه چیلر هوا خنک گرفتن گرمای آب و سرد کردن آن در اواپراتور است. برای آشنایی با طرز کار چیلر هوا خنک باید عملکرد اجزای زیر را بررسی کنیم:
- کمپرسور
- کندانسور
- فن های کندانسور
- شیر انبساط
- اوپراتور
کمپرسور
از کمپرسور به عنوان نیروی محرک مبرد یاد می شود. در این مرحله مبرد به صورت گاز و با دمایی بالا تغییر شکل داده و به سمت کندانسور هدایت می شود.
کندانسور
پس از ورود مبرد به کندانسور، با عبور از بین لوله های افقی، انرژی حرارتی خود را از طریق فن ها به فضای محیط انتقال می دهد. طی این فرایند مبرد مجددا متراکم شده و به صورت مایع تغییر شکل می دهد و به خارج از کندانسور هدایت می شود.
شیر انبساط
با ورود مبرد به شیر انبساط میزان جریان درون سیستمی آن اندازه گیری می شود. به کمک روزنه کوچکی که درون شیر انبساط تعبیه شده است، مقدار محدودی از مبرد برای حفظ جریان، امکان جابجایی دارد. با عبور مبرد از این روزنه فشار گاز کاهش یافته و مبرد منبسط می شود.
اوپراتور
در این مرحله مبرد وارد اواپراتور می شود و از بین لوله های افقی که با آب خنک احاطه شده اند عبور می کند و در نهایت با دمایی پایین و به شکل گاز از اوپراتور خارج می شود.
نحوه کار چیلر خانگی
از این چیلر در ساختمان‌های مسکونی و ویلاها استفاده می‌کنند، ساخت داخلی این چیلرها شباهت بسیاری به چیلرهای هواخنک دارد. در خنک کردن هوای محیط از کندانسوز استفاده می‌شود. از این رو ساز و کار چیلرهای خانگی تقریبا مشابه با چیلرهای هواخنک است. در حال حاضر برای سرمایش و گرمایش ساختمان‌های مسکونی از این چیلر استفاده می‌کنند. مینی چیلرها و… همه از نوع چیلرهای خانگی هستند که می‌توانند در فضاهای کوچک هم قرار بگیرند.
طرز کار چیلر خانگی
چیلر خانگی یا همان مینی چیلر، قابلیت اتصال به انواع مختلف واحدهای فن کویل را دارد و از این طریق سرمایش و گرمایش محیط را تامین می کند. ظرفیت برودتی این چیلر بسیار کم است و در مقایسه با سایر چیلرها ابعاد کوچکتری دارد.
طرز کار چیلر خانگی بسیار ساده است. پروسه تبرید در کمپرسور کلید می خورد و در این مرحله مبرد فشرده سازی می شود.
در مرحله بعد، مبرد فشرده شده به داخل کندانسور هدایت می شود تا فرایند خنک سازی روی آن پیاده شود. با کاهش دمای مبرد، در مرحله بعد وارد شیر انبساط شده و در این قسمت دوباره دچار افت فشار و کاهش دما می شود.
در نهایت مبرد با عبور از اوپراتور، آبی که وظیفه آن ایجاد سرمایش است را خنک می کند. پس از افزایش دمای مبرد، در مرحله نهایی دوباره وارد کمپرسور می شود.
نحوه کار چیلر تراکمی
در این چیلرها ابتدا گاز مبرد توسط کمپرسور متراکم گردیده ، سپس وارد مجرای کندانسور خواهد شد و بدنی ترتیب تقطیر می‌شود. مایع تولید گردیده در این مرحله بر اثر تقطیر وارد شیر انبساط خواهد شد، بعد از تنظیم میزان مایع ورودی به سمت اواپراتور هدایت می‌گردد.
بعد از ورود به اواپراتور و افت فشار موجب تبخیر مایع گردیده و در نتیجه عمل تبخیر مایع خنک کننده، خنک کاری به بخش‌های مختلف اواپراتور منتقل می‌شود. در نهایت کار گاز ناشی از تبخیر به کمپرسور برای شروع مجدد فرآیند وارد می‌شود. این سیکا کار چیلرهای تراکمی است.
هرکدام از این چیلرها وظیفه خاص خود را دارند و با سیکل متفاوتی فعالیت می‌کنند. در این بلاگ وظیفه هر چیلری با توجه به کاربردی که دارند عنوان گردیده است.
به صورت کلی، چیلر تراکمی از هفت قسمت شامل شیر انبساط، تجهیزات کنترلی، اواپراتور، کمپرسور، کندانسور، مبرد و لوله کشی مبرد تشکیل گردیده است.
طرز کار چیلر تراکمی بسیار ساده است. پس از متراکم شدن گاز مبرد توسط کمپرسور برای تولید مایع خنک، این گاز به مجرای کندانسور هدایت گردیده و تقطیر می شود.
در مرحله بعد، مایع تولیدی وارد شیر انبساط گردیده و پس از تعیین مقدار مایع ورودی، به سوی اپراتور هدایت می شود.
بلافاصله و به دلیل افت فشار مایع به واسطه ورود به اوپراتور، مایع تبخیر می شود. حال مایع استخراج گردیده از تبخیر برای تکرار فرایند وارد کمپرسور می شود.
طرز کار چیلر تراکمی
برای اینکه بهتر با طرز کار چیلر تراکمی آشنا شوید، لازم است چهار بخش اصلی را بررسی کنید.
- شیر انبساط
- اوپراتور
- کمپرسور
- کندانسور
شیر انبساط
وظیفه این شیر، تنظیم میزان مایع مبرد ورودی به لوله های اوپراتور از طریق فانوس است.
اوپراتور
در این مرحله نوبت به تبخیر و خنک سازی می رسد. بر این اساس مایع مبرد به داخل مجاری اوپراتور هدایت گردیده و به صورت بخار استخراج می شود.
پس از این مرحله دمای مایع تبخیر گردیده کاهش می یابد و با هدایت به محیط بیرون موجب ایجاد سرمایش و هوای خنک می شود.
کمپرسور
پس از انجام فرآیند خنک سازی، گاز ناشی از تبخیر به سمت کمپرسور هدایت می شود. تا زمانی که دمای محیط به دمای تعیین گردیده برسد، این چرخه ادامه می یابد.
کندانسور
وظیفه کندانسور چیلر تقطیر بخار داغ و متراکم است. با ورود بخار داغ به پوسته کندانسور، عمل تقطیر شروع می شود. در نهایت، مایع تقطیر گردیده در این مرحله وارد برج خنک کننده می گردد و پس از آن دوباره وارد کندانسور می شود.
مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی
هر یک از نمونه های جذبی و تراکمی دارای ویژگی های خاصی هستند. در مقایسه با یکدیگر باید بدانید که هر یک از آنها دارای مزیت ها و معایب خاصی می باشند. با توجه به شرایط مربوط به پروژه مد نظرتان جهت تولید سرمایش می توانید یکی از انواع نمونه های جذبی و تراکمی را مورد استفاده قرار دهید. می توانید جهت بررسی دقیق تر به مقاله بررسی و مقایسه چیلر جذبی و تراکمی مراجعه کنید.
کلام آخر
در این مطلب سعی کردیم شما را به صورت خلاصه با طرز کار چیلر و انواع آن آشنا کنیم. با توجه به افزایش محبوبیت این تجهیزات، لازم است قبل از خرید چیلر اطلاعات کافی در خصوص نحوه کارکرد، قیمت و سایر مشخصات آن داشته باشید.
در حال حاضر تولیدکنندگان داخلی انواع متنوعی از این محصول را روانه بازار کرده اند. یکی از مطرح ترین تولیدکنندگان داخلی در این زمینه شرکت آرتا نسیم است.
شما می توانید با مراجعه به وب سایت این گروه صنعتی اطلاعات بیشتری را درباره انواع چیلر، قیمت و نحوه کارکرد آن کسب کنید.