چیلر

چیلر (Chiller) جزء مهم ترین و پرکاربردترین سیستم های برودتی محسوب میشود. این دستگاه همان طور که از نامش پیداست، وظیفه سرد کردن سیال (بطور معمول آب) را برعهده دارد و از آن در حوزه های مختلفی مانند تهویه مطبوع و صنعت استفاده میشود.

چیلر ها بطور کلی به دو دسته تراکمی و جذبی تقسیم میشوند که هر یک از آنها دارای ویژگی ها و تجهیزات خاص مربوط به خود میباشد. در این بین چیلر های تراکمی بدلیل ساختاری که دارند از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و به دو صورت هوا خنک و آب خنک دسته بندی میشوند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

ویدئو مقابل اطلاعات جامع و مفیدی را در مورد نحوه عملکرد چیلر های تراکمی ارائه میدهد:

چیلر های آب خنک :

 به انواعی از چیلرهای تراکمی گفته میشود که از آب به عنوان سیال خنک کننده برای کندانسور استفاده میکند، این نوع چیلرها به طور عموم در ظرفیت های متوسط و بزرگ کاربرد دارند و برای خنک کردن در ساختمان ها، صنایع و همچنین پروژه های زیر صفر استفاده میشوند، به طور کلی نحوه کار این چیلرها در مراحل فشرده سازی مبرد توسط کمپرسور، خنک سازی در کندانسور (کندانسورهای آبی به طور معمول مبدل های پوسته لوله و یا صفحه ای میباشند )، استفاده از کولینگ تاور ( برج خنک کننده )، تغییر فاز مبرد در اواپراتور و بازگشت به کمپرسور صورت می پذیرد.

 چیلرهای آب خنک از راندمان بالاتری نسبت به چیلرهای هوا خنک برخوردار بوده اما نیازمند استفاده از برج خنک کننده و تجهیزات وابسته به آن می باشد، که این امر باعث مصرف آب و انرژی بیشتری در فرایند تبرید می گردد.

در ادامه شماتیک کلی زیر، سیکل برودتی در چیلر های آب خنک را نشان میدهد:

چیلر های هوا خنک :

  همانطور که از نام این چیلرها پیداست به چیلرهایی گفته میشود که خنک سازی مبرد در کندانسور با استفاده ازجریان هوا انجام می شود، بدین صورت که کندانسور ( بخش دفع حرارت ) با استفاده از فن هایی که هوا را از روی کویل ها و فین های آن عبور می دهد و باعث تبدیل مبرد از حالت گازی به حالت مایع می شود.

   فرایند خنک سازی در چیلرهای هوایی از مراحل فشرده سازی مبرد توسط کمپرسور، خنک سازی در کندانسور، کاهش فشار از طریق شیر انبساط، تبخیر مبرد در اواپراتور و بازگشت به کمپرسور تشکیل شده است. 

  یکی از برجسته ترین مزایای این نوع چیلرها عدم مصرف آب  می باشد و برای مکان هایی که با مشکل کمبود آب رو به رو هستند بسیار کاربردی است و با توجه به اینکه در این برهه از زمان، با مشکل کمبود آب، در جهان و به خصوص کشور ایران مواجه هستیم، می تواند پیشنهاد مناسبی باشد.

شماتیک کلی زیر، سیکل برودتی در چیلر های هوا خنک را نشان میدهد:

صنایع پلاستیک

صنایع لبنی

صنایع نوشیدنی

صنایع فلزی

صنایع غذایی

نیروگاه های برق

صنایع پزشکی

مصرف انرژی

  سیستم های مذکور هر دو از انرژی الکتریکی جهت ارائه سرما استفاده می کنند، اما نکته ای که در وهله اول باید در نظر گرفت متراژ ساختمان است، به طور کلی قاعده بر این منوال می باشد که برای مکان هایی با مساحت کم   ( متراژ 150 متر مربع به پایین ) کولر گازی نسبت به چیلر از لحاظ هزینه و مصرف انرژی مقرون به صرفه است، اما برای مکان هایی با متراژ بالاتر سیستم چیلر انتخابی بسیار بهتر خواهد بود به ویژه اگر چیلرهای مرکزی مورد نظر باشد که در این حالت به علت ضریب همپوشانی ظرفیت برودتی کمتر در نظر گرفته می شود.

کیفیت سرمادهی :

سیستم های چیلر (تراکمی) و اسپلیت هر دو بر اساس سیکل برودتی تراکمی کار میکنند اما کیفیت سرمادهی و یا به عبارتی دیگر ارائه هوای مطبوع در سیستم های چیلر بسیار بهتر و با کیفیت تر از کولر های گازی میباشد.

یکی از دلایلی که چیلر و فن کویل سرمای بهتری نسبت به کولر گازی ارائه میدهد، رطوبت هوا میباشد. در چیلر های تهویه مطبوع معمولأ دمای آب سردی که وارد فن کویل ها شده، 7 درجه سانتی گراد میباشد اما در کولر های گازی، مبرد وارد شده به کویل های یونیت داخلی دارای دمای صفر درجه میباشد. بر این اساس به علت پایین بودن دمای کویل در کولر گازی، رطوبت نسبی محیط گرفته شده و از طریق لوله درین بصورت آب خارج میشود. در حالی که در سیستم های چیلر و فن کویل به علت اینکه دمای آب سرد وارد شده به کویل حداقل 7 درجه سانتی گراد بوده، رطوبت نسبی محیط ثابت مانده و در نتیجه هوای مطبوع تری نیز در محیط مسکونی احساس میشود.

از طرفی دیگر اگر چیلر به هواساز متصل بشود، میتوان از قابلیت های تنظیم هوای تازه و تنطیم رطوبت نسبی هوا استفاده کرد که در این صورت کیفیت هوای داخل ساختمان بسیار عالی و مطبوع میشود.