کارکرد چیلر

چیلر چیست؟

چیلرها، از کاربردی ترین نوع سیستم های تهویه مطبوع می باشند که مبرد موجود در آنها به توسط هوا یا آب خنک می گردد.

عملکرد چیلر به این صورت است که مبرد در ابتدا وارد کمپرسور شده و پس از متراکم شدن در فاز گازی شکل قرار می گیرد، پس از خروج گاز مبرد از کمپرسور، مبرد وارد کندانسور می شود که کندانسور موجود در چیلر ها در دو حالت هوایی یا آبی در چیلر به کار برده می گردد.

مبرد به وسیله مایع یا هوای خنک دچار تقطیر شده سپس وارد شیر انبساط می شود و پس از تنظیم میزان شرایط مایع خروجی مبرد به کار برده شده وارد بخش اواپراتور می‌شود. در اواپراتور نیز مبرد دچار افت فشار می شود و با افزایش دما تبخیر پیدا می کند. پس از آن که مبرد به گاز تبدیل شد بار دیگر به کمپرسور بر می گردد تا جهت تکرار سیکل تبرید تراکمی آماده گردد.

عملکرد چیلر

عملکرد چیلرها وابسته به مواردی می‌باشد که در این مقاله به آن اشاره شده است در حالت کلی چیلر یکی از دستگاه های سیستم تهویه مطبوع می‌باشد که حرارت را از مایع مبرد که در اکثر اوقات آب است بر اساس سیکل تبرید تراکمی یا جذبی می زداید. چیلرها، با انواع مختلف در مکان های گوناگونی همچون ساختمان ها و مراکز صنعتی به عنوان سیستم سرمایشی استفاده می شود. در حالت کلی به سه دسته تقسیم می‌شود که به صورت زیر است:

• بر اساس نوع سیکل تبرید
• بر اساس ظرفیت ولتاژ دستگاه
• بر اساس شکل خنک شدن ماده مبرد

طرز عملکرد چیلر در هر یک از این دسته بندی ها متفاوت است و انواع مختلف چیلر در مکان های گوناگونی کاربرد دارد مثلاً از مینی چیلر ها در ساختمان های دارای ابعاد کوچک استفاده می شود و چیلرهای جذبی معمولاً در مراکز صنعتی و کارخانه جات مورد استفاده قرار می گیرد.

طرز کار چیلر جذبی

چیلرهای جذبی، یکی از انواع دستگاه های سرمایشی می باشند که در آن منبع تامین انرژی حرارت و ژنراتور است.

طرز کار چیلر های جذبی به این نحو است که گازهای حاصل از تبخیر مایع مبرد به وسیله ماده جاذب که معمولاً لیتیوم برماید است در طول سیکل جذبی در سیال اولیه جذب می شوند.

چیلرهای جذبی که در مراکز صنعتی و کارخانجات استفاده می‌شوند از دو نوع مایع جاذب با نام‌های سیکل لیتیوم برماید_اب و سیکل آمونیاک_اب تشکیل شده است.

عملکرد چیلر جذبی

عملکرد هریک از اجزای چیلر های جذبی به صورت زیر است:

اواپراتور چیلر جذبی

مایع مبرد درون لوله های اواپراتور پاشیده می‌شود و بر اثر حرارت محیط و تبخیر می گردد که طی این فرآیند مایع مبرد با دمایی در حدود ۱۲ درجه سانتیگراد به لوله های اواپراتور وارد شده و تا دمای ۷۰ درجه سانتیگراد خنک می گردد.

ابزربر چیلر جذبی

بعد از فرآیند خنک سازی آب، به درون لوله های اواپراتور وارد شده‌است و بخار آب تولید شده به وسیله محلول واسط که به وسیله نازل های ویژه روی سطح لوله پاشیده می گردد دائماً جذب می گردد و حرارت محلول واسط که از تبخیر آب ناشی می شود در ناحیه ابزربر آزاد می‌شود و از طریق آب سرد جاری در لوله های این قطعه به خارج از چیلر انتقال پیدا می کند.

ژنراتور چیلر جذبی

ژنراتور در حقیقت، بستری مناسب برای بازگرداندن غلظت محلول جاذب است محلول واسط پس از عبور از مبدل حرارتی وارد لوله های ژنراتور می گردد و مجددا به وسیله بخار با آب داغ گرم می شود.

کندانسور چیلر جذبی

مرحله آخر در فرآیند خنک سازی ماده مبرد به وسیله کندانسور انجام می گردد. به این نحو که بخار تولید شده از تبخیر مایع مبرد به وسیله ژنراتور جذب شده بود به لوله های کندانسور وارد شده و پس از گذر از سطح لوله های کندانسور دچار تقطیر می گردد.

شیوه عملکرد چیلر تراکمی

در چیلرهای تراکمی، عملکرد به این نحو می باشد که برای تولید مایع خنک باید گاز مبرد به وسیله کمپرسور متراکم شده و سپس وارد کندانسور گردد و به وسیله مایع و هوای خنک تقطیر گردد. پس از آن، مایع تولید شده در اثر تقطیر به شیر انبساط وارد می گردد و پس از تنظیم میزان مایع ورودی به اواپراتور راه پیدا می‌کند.

با ورود به اواپراتور افت فشار موجب تبخیر مایع می گردد و در نتیجه خنک کاری صورت می پذیرد و در نهایت گاز به کمپرسور برای تکرار مجدد فرآیند انتقال پیدا می کند.

نحوه عملکرد هر یک از اجزای چیلر تراکمی به شرح زیر می باشد:

شیر انبساط چیلر تراکمی

میزان مبرد ورودی به لوله های اواپراتور به وسیله شیر انبساط تنظیم می‌شود. شیر انبساط ترموستاتیک از دمای خروجی اواپراتور تاثیر می‌گیرد.

اواپراتور چیلر تراکمی

ماده مبرد پس از تنظیم مقدار به وسیله شیر انبساط برای عملیات تبخیر و خنک سازی وارد اواپراتور می گردد و به صورت بخار از این بخش خارج می‌شود.

کمپرسور چیلر تراکمی

گاز ناشی از تبخیر مبرد به وسیله کمپرسور متراکم می‌شود و پس از تراکم وارد کندانسور می گردد.

کندانسور چیلر تراکمی

کندانسور در چیلرهای تراکمی از نوع پوسته و لوله می باشند که معمولاً گاز مبرد داخل پوسته و آب درون لوله ها جریان پیدا می کند و وظیفه آن تقطیر بخار داغ و متراکم می باشد.

عملکرد چیلر های هوا خنک

از چیلرهای هوا خنک، به عنوان سیستم برودتی در ساختمان های تجاری و مسکونی و همچنین در ساختمان های اداری استفاده می گردد. در کاربردهای صنعتی نیز می‌توان برای خنک سازی فرآیند و ماشین آلات صنعتی از این نوع چیلر استفاده نمود.

چیلرهای هوا خنک از کندانسور هوا خنک یا هوایی در ساختار خود استفاده می نمایند عملکرد و طرز کار آن مشابه با چیلرهای تراکمی می باشد و برای خنک سازی مبرد از هوا استفاده می کند.

عملکرد چیلر های آب خنک

چیلرهای آب خنک، برای ایجاد سرمایش مورد نیاز در مصارف مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

تفاوت این نوع از چیلرها با چیلر های هوا خنک در نوع کندانسور به کار گرفته شده در آن می‌باشد. کندانسور مورد استفاده در چیلرهای تراکمی آب خنک کندانسور آبی یا کندانسور آب خنک می باشد که از این کندانسور جهت خنک کردن مبرد استفاده می نماید و طرز کار آن مشابه با طرز کار چیلر های تراکمی می باشد.