چیلر چیست و چگونه کار می کند؟
چیلر دستگاهی است که با گرفتن گرما از آب یا سیال فرایندی، سرمایش مورد نیاز ساختمان یا خط تولید را تامین می کند. در چیلر تراکمی، مبرد گرما را در اواپراتور جذب می کند و پس از دفع آن در کندانسور دوباره به چرخه برمی گردد؛ چیلر جذبی برای به گردش درآوردن مبرد از انرژی حرارتی و ماده جاذب استفاده می کند. در ادامه، مراحل کار چیلر و تفاوت مدل های تراکمی، جذبی، هواخنک و آب خنک را می خوانید.
چیلر یکی از تجهیزات اصلی تهویه مطبوع و سرمایش صنعتی است. وظیفه آن تولید آب سرد یا سیال خنک برای فن کویل، هواساز یا فرایند صنعتی است؛ خود چیلر معمولا هوای فضا را مستقیم خنک نمی کند.
در چیلر تراکمی، بخار کم فشار مبرد وارد کمپرسور می شود. کمپرسور فشار و دمای مبرد را بالا می برد و آن را به کندانسور می فرستد. مبرد در کندانسور گرما را به هوا یا آب دفع می کند و به مایع تبدیل می شود.
مایع مبرد پس از عبور از شیر انبساط با فشار و دمای پایین وارد اواپراتور می شود. در اواپراتور، مبرد با جذب گرما از آب یا سیال در گردش تبخیر می شود و سیال را خنک می کند. بخار مبرد دوباره به کمپرسور برمی گردد و این چرخه تکرار می شود.
عملکرد چیلر
چیلر یکی از دستگاه های سیستم تهویه مطبوع است که بر اساس سیکل تبرید تراکمی یا جذبی، گرما را از آب یا سیال فرایندی می گیرد. از چیلرها در ساختمان ها و مراکز صنعتی برای تامین سرمایش استفاده می شود. برای فهم چرخه چیلر تراکمی، این چهار مرحله را دنبال کنید:
مراحل کار چیلر تراکمی
- کمپرسور، بخار کم فشار مبرد را متراکم می کند و فشار و دمای آن را بالا می برد.
- کندانسور، گرمای مبرد را به هوا یا آب منتقل می کند و مبرد را به مایع تبدیل می کند.
- شیر انبساط، فشار مبرد مایع را کاهش می دهد و جریان ورودی به اواپراتور را تنظیم می کند.
- اواپراتور، گرما را از آب یا سیال فرایندی می گیرد و مبرد را برای بازگشت به کمپرسور تبخیر می کند.
چیلرها را می توان بر اساس نوع سیکل تبرید، ظرفیت سرمایشی و روش دفع گرما دسته بندی کرد. از مینی چیلرها در ساختمان های کوچک استفاده می شود و چیلرهای جذبی در برخی مراکز صنعتی و کارخانه ها کاربرد دارند.
طرز کار چیلر جذبی
چیلر جذبی با استفاده از انرژی حرارتی در ژنراتور، مبرد را از محلول جاذب جدا می کند. این دستگاه کمپرسور مکانیکی مشابه چیلر تراکمی ندارد و برای پروژه هایی مناسب است که منبع حرارتی قابل استفاده و شرایط بهره برداری متناسب دارند.
در چیلر جذبی، مبرد در فشار پایین در اواپراتور تبخیر می شود و گرما را از مدار آب سرد می گیرد. در سیکل آب و لیتیوم برماید، آب مبرد و لیتیوم برماید ماده جاذب است؛ در سیکل آمونیاک و آب، نقش مبرد و جاذب متفاوت است. سپس ژنراتور با دریافت حرارت، مبرد را از محلول جدا می کند تا در کندانسور تقطیر و دوباره وارد چرخه شود.
چیلرهای جذبی از دو سیکل رایج آب و لیتیوم برماید یا آمونیاک و آب استفاده می کنند؛ انتخاب هرکدام به نیاز سرمایشی و منبع انرژی پروژه بستگی دارد.
عملکرد چیلر جذبی
عملکرد هریک از اجزای چیلر های جذبی به صورت زیر است:
اواپراتور چیلر جذبی
در اواپراتور چیلر جذبی آب و لیتیوم برماید، آب در فشار بسیار پایین تبخیر می شود و با جذب گرما از آب مدار مصرف، آن را خنک می کند. در سیکل آمونیاک و آب، مبرد اواپراتور آمونیاک است. دمای آب ورودی و خروجی به طراحی دستگاه و بار پروژه بستگی دارد و نباید یک عدد ثابت را برای همه چیلرها در نظر گرفت.
ابزربر چیلر جذبی
بخار مبرد خروجی از اواپراتور در ابزربر به وسیله محلول جاذب جذب می شود. این فرایند گرما آزاد می کند؛ آب خنک کننده در لوله های ابزربر این گرما را می گیرد و به بیرون از چیلر منتقل می کند. برای آشنایی بیشتر با اجزای دستگاه، بخش اجزای داخلی چیلر را ببینید.
ژنراتور چیلر جذبی
ژنراتور محلول رقیق را با بخار، آب داغ یا منبع حرارتی مناسب گرم می کند. مبرد از محلول جدا می شود و محلول غلیظ تر پس از عبور از مبدل حرارتی به ابزربر بازمی گردد.
کندانسور چیلر جذبی
بخار مبرد جداشده در ژنراتور وارد کندانسور می شود، گرمای خود را به مدار خنک کننده می دهد و به مایع تبدیل می شود. سپس با افت فشار به اواپراتور بازمی گردد تا چرخه سرمایش ادامه پیدا کند.
همچنین بخوانید: انواع چیلر
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.
انتخاب چیلر بر اساس نیاز پروژه
برای انتخاب چیلر، فقط متراژ ساختمان کافی نیست. بار سرمایشی، دمای مورد نیاز آب خروجی، ساعات کار، شرایط آب و هوایی، فضای نصب، دسترسی به برج خنک کننده و هزینه انرژی باید بررسی شوند. انتخاب ظرفیت بدون محاسبه بار می تواند باعث مصرف برق بیشتر، افت آسایش یا عملکرد ناپایدار دستگاه شود.
- برای آشنایی با مدل ها و کاربردهای مختلف، صفحه انواع چیلر تهویه نوین را ببینید.
- اگر برای پروژه خود به انتخاب ظرفیت یا نوع چیلر نیاز دارید، اطلاعات کاربری و شرایط محل نصب را پیش از استعلام آماده کنید.
