چیلر تراکمی هوا خنک ، امروزه رایج ترین نوع چیلر برای تهویه مطبوع است. در برودت صنعتی نیز اگر دمای مورد نیاز در فرایند ، بالاتر از 10- باشد ، چیلر تراکمی هواخنک ، می تواند بهترین گزینه باشد. همچنین وقتی می گویند مینی چیلر ، اغلب منظور چیلر هوا خنک در ظرفیت پایین است.
همانطور که در مقاله چیلر تراکمی دیدیم ، تفاوت اساسی چیلر هوا خنک و تراکمی آب خنک در نوع کندانسور آن ها است. اما اختلاف در همین قطعه باعث یک تفاوت های اساسی در کاربری ، مصرف انرژی ، کارایی ، شکل ظاهری و قیمت می شود.
همچنین بخوانید : چیلر تراکمی چیست؟
کاربرد چیلر هوایی چیست؟
در کاربری تهویه مطبوع ، مجموعه چیلر هوا خنک ، فن کویل های داخل ساختمان (یا هواساز) وظیفه خنک کردن هوای فضای هدف در فصول گرم سال را دارند. اگر از فن کویل استفاده شود ، آب در قطعه ای به نام اواپراتور چیلر تراکمی هواخنک تا دمای 7 درجه سانتی گراد سرد می شود. این آب سرد از طریق لوله کشی به فن کویل ها می رود. فن کویل ها که در اتاق ها نصب شده اند. آب گرمای محیط را گرفته و دوباره به چیلر بر می گردد.
در برخی پروژه ها علاوه بر خنک سازی ، می خواهیم هوا را نیز تصفیه کنیم. در این کاربری ها باید علاوه بر چیلر تراکمی هوا خنک ، هواساز نیز نصب شود. آب پس از سرد شدن به هواساز می رود. هواساز از طریق کانال هایی ، هوای سرد و تصفیه شده را به ساختمان تزریق می کند.
چیلرهای خانگی اغلب از این نوع هستند.
تبرید صنعتی
در تبرید صنعتی این که چیلر تراکمی هواخنک مناسب است یا خیر ، باید به صورت موردی بررسی شود. طی برخی از فرایندها ممکن است یک منبع گرمای در حال اتلاف داشتیم باشیم. در این صورت می توان به چیلر جذبی نیز به عنوان یک گزینه مناسب فکر کرد. اما معمولا با چیلر تراکمی هوایی می توان تا 10 درجه سانتی گراد زیر صفر را تامین کرد. برای دمای پایین تر از این بهتر است از چیلر تراکمی آب خنک استفاده شود.
چیلر تراکمی هوا خنک چگونه کار می کند؟
تمام چیلرهای تراکمی بر اساس سیکل تراکمی بخار (Vapor compression chiller) کار می کنند. اساس کار به این گونه است که یک مبرد با دمای تبخیر پایین (زیر صفر درجه سانتی گراد) ، تحت فشار به مایع تبدیل می شود. پس از آن در مجاورت سیال (آب) و با گرفتن انرژی گرمایی آب ، دوباره تبخیر می شود. از این آب سرد برای خنک کردن فضای هدف استفاده می شود.
برای خنک کردن آب ، نیاز داریم ابتدا مبرد به شکل مایع در بیاید. قطعا پایین آوردن دمای مبرد به اندازه دمای میعان آن ، اگر غیرممکن نباشد ، بسیار کار سخت و پر هزینه ای است. راه حل این است که به جای کاهش دمای مبرد ، فشار آن را افزایش بدهیم. وظیفه کمپرسور ، همانطور که از نامش مشخص است ، فشرده کردن این گاز است. در اثر افزایش فشار گاز ، دمای آن نیز بالا می رود. اما هدف این است که دمای میعان آن را افزایش بدهیم و راحت تر تبدیل به مایع شود.
بخار خروجی از کمپرسور به کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک می رود. در این مرحله بدون کاهش فشار ، گرمای آن دفع می شود و مبرد به مایع تبدیل فاز می دهد.
حال که به مایع مبرد مورد نیاز دست پیدا کردیم ، می توانیم آبی که به فن کویل ها می رود را با آن خنک کنیم. اما هنوز یک کار باقی مانده است. مایع هنوز باید خنک تر شود. جالب است که با استفاده از خود مایع مبرد ، دمای آن را پایین می آورند. با عبور مبرد از شیر انبساط چیلر تراکمی هوا خنک ، فشار از روی آن برداشته می شود و مقداری از آن تبخیر می شود. بر اثر این تبخیر ، دمای مایع مبرد کاهش می یابد و به مقدار مورد نیاز می رسد.
در نهایت مبرد دو فازی به اواپراتور چیلر هوا خنک می رود و در آنجا با گرفتن گرمای آب کاملا بخار می شود. بخار دوباره به کمپرسور برای طی مراحلی که دیدیم فرستاده می شود.
قطعات چیلر هوایی
کمپرسور
چیلر هوا خنک را از نظر کمپرسور نیز تقسیم بندی می کنند.
| نوع کمپرسور | روتاری (Rotary) | اسکرال (Scroll) | پیستونی (Reciprocating) | اسکرو (Screw) | سانتریفیوژ (centrifuge) |
|---|---|---|---|---|---|
| ظرفیت | 3-30KW | 5-100KW | 2-210KW | 70-1070KW | 300-1800KW |
| کاربری | تهویه مطبوع | تهویه مطبوع | تهویه مطبوع و صنعتی | تهویه مطبوع و صنعتی | تهویه مطبوع و صنعتی |
کمپرسور روتاری
در ظرفیت های پایین تولید می شود. از ویژگی های آن قیمت کم تر نسبت به انواع دیگر است. به خاطر کوچک و سبک بودن در چیلرهای خانگی نصب می شود. همچنین لرزش و صدای آن پایین است. به دلیل این که انعطاف پذیری لازم را در میزان ظرفیت ندارد ، مصرف برق آن بالا است.
کمپرسور اسکرال
یکی از پرطرفدارترین برای سیستم های تهویه مطبوع با ظرفیت کم است. مخصوصا این که بازدهی آن نسبت به روتاری و پیستونی کم است. در صورت خرابی ، تعویض آن به صرفه تر از تعمیر است.
کمپرسور پیستونی
با پیشرفت تکنولوژی ، محبوبیت خود را از دست داده است. قیمت بالا و سر و صدای زیاد ، چیزی است که با نام آن به ذهن می رسد.
کمپرسور اسکرو
برای پروژه های تهویه مطبوع با ظرفیت بالا و همچنین پروژه های صنعتی ، در چیلر تراکمی هواخنک کمپرسور اسکرو نصب می شود. عمر و دوام آن بالاست. اما سرویس و نگهداری آن به مهارت و دقت بالایی نیاز دارد.
کمپرسور سانتریفیوژ
فقط برای تناژ بسیار بالا (300 تن به بالا ) توجیه خواهد داشت. نکته مهم این است که زمانی چیلر سانتریفیوژ مناسب است که همیشه به تمام ظرفیت چیلر نیاز داریم.
کندانسور
نام هوا خنک در واقع از شیوه خنک شدن مبرد در کندانسور گرفته شدن است. کندانسورها به دو صورت هوا خنک و آب خنک تولید می شود. در کندانسورهای هوا خنک با استفاده از فن ، هوا در بین جریان مبرد داغ عبور می کند و گرمای آن به محیط اطراف دفع می شود.
کندانسور هوا خنک کویل فین و تیوب
لوله مسی (tube) ، انتقال حرارتی بسیار خوبی دارد. به همین دلیل برای دفع انرژی گرمایی مبرد ، آن را در مارپیچی (coil) از این لوله ها عبور می دهند. در حالی که هوا به وسیله فن در بین این لوله ها در جریان است. اما در اینجا مشکلی وجود دارد. هوا قدرت چندانی در انتقال گرما از جداره لوله های کندانسور را ندارد. برای رفع این مسئله ، از صفحات آلومینیومی (fin) استفاده می شود. این صفحات در اطراف تیوب ها ، به تعداد زیاد نصب می شوند و گرمای مبرد را به خود جذب می کنند. حال با عبور هوا از بین این صفحات ، به خاطر افزایش سطح تماس هوا و کندانسور ، گرمای بسیار بیشتری دفع خواهد شد.
کندانسور هوا خنک میکروکانال
در کندانسور میکروکانال ، بخار داغ به جای عبور از لوله های مسی ، در کانال های بسیار نازک آلومینیومی عبور می کند. فین ها نیز به طور فشرده در بین کانال ها قرار دارند. این نوع کندانسور چیلر ، کارایی بالاتری نسبت به کویل فین و تیوب دارد. سبک تر و کم حجم تر نیز است. البته فشردگی ساختار آن باعث ایجاد یک اشکال می شود. در مناطقی که گرد و غبار زیادی در هوا وجود دارد ، به راحتی این فواصل مسدود می شود.
شیر انبساط
پس از میعان مبرد در کندانسور ، قبل از رفتن به اواپراتور باید از شیر انبساط عبور کند. این قطعه دستگاه را از نظر میزان فشار به دو قسمت با فشار بالا و فشار پایین تقسیم می کند. فشار بعد از عبور آن از اسپنشن ولو ، برداشته می شود. براثر کاهش فشار مقداری از مایع بخار می شود. تبخیر مبرد باعث می شود که دمای آن باز هم کاهش یابد.
وظیفه شیر انبساط کنترل میزان مبرد ورودی به اواپراتور است. اگر مایع زیادی به اواپراتور وارد شود ، کاملا تبدیل به بخار نمی شود. مبرد به صورت مایع به کمپرسور باز می گردد و باعث آسیب به آن می شود. اما در صورتی که مبرد ورودی به اواپراتور از میزان مورد نیاز کمتر باشد ، نیز دستگاه با مشکل روبه رو خواهد شد. قطعات کمپرسور با استفاده از بخار برگشتی، خنک می شود. اگر دمای این بخار بالا برود، دیگر این اتفاق نمی افتد و قطعات الکترونیکی می سوزند.
در کل دو نوع شیر انبساط در بازار موجود است. مدل مکانیکی در سیستم های قدیمی تر استفاده می شد. امروزه در چیلر تراکمی ، شیر انبساط الکترونیکی که دقیق تر است نصب می شود.
اواپراتور چیلر هوایی
در اینجا مبرد به مرحله پایانی از یک چرخش کامل خود می رسد. آبی که گرما را از فضای هدف گرفته ، به اواپراتور می آید. دوباره خنک می شود و دوباره یه همان جا فرستاده می شود. اواپراتور چیلر تراکمی هوا خنک در دو دسته کلی تقسیم می شوند.
اواپراتور پوسته و لوله
نصب آن بسیار رایج است. ساختار آن متشکل از تعدادی لوله در یک محفظه استوانه ای است. مبرد مایع از درون لوله ها عبور می کند و آب نیز در استوانه جاری است. آب و مبرد از طریق جداره لوله ها با هم تبادل حرارت دارند.
اواپراتور پلیتی یا صفحه ای
طراحی آن به گونه ای است که چندین صفحه در کنار هم قرار می گیرند. مبرد و آب از صفحات به صورت یک در میان منتقل می شوند و از سطح این صفحات با هم تبادل گرمایی دارند. به دلیل افزایش سطح تماس ، راندمان آن بیشتر خواهد بود. دوام کمتر نسبت به اواپراتور پوسته و لوله ، استفاده از آن را محدود کرده است.
فیلتر درایر و سایت گلاس
وظیفه فیلتر درایر که پس از کندانسور قرار دارد ، جذب و فیلتر کردن ناخالصی ها و رطوبت احتمالی در مبرد است. اگر میزان شارژ دستگاه کم باشد و یا فیلتر درایر به درستی کار نکند، از طریق سایت گلاس که پس از فیلتر درایر نصب شده است، به مسئله پی می بریم.
تابلو برق چیلر تراکمی هواخنک
برق رسانی و کنترل قطعات در تابلو برق انجام می شود. سیستم تابلو برق و قطعات آن در میزان کارایی . دوام دستگاه بسیار موثر است.
نصب چیلر هوا خنک
نصب این دستگاه به دلیل این که از فن استفاده می کند، باید در فضای بیرون مانند پشت بام انجام شود. فن ها می توانند به صورت بالازن و جلو زن باشد. اگر بالازن نصب شود ، چیلر هوایی را بر روی بام نصب می کنند. اما اگر بخواهیم آن را در تراس قرار دهیم ، فن ها را در جلو قرار می دهند. البته به دلیل صدای کار فن ها ، پشت بام ساختمان بهترین گزینه است.
در شرایطی خاص که کندانسور جداگانه طراحی و تولید می شود، آن را بر روی بام و قسمت دیگر (شامل کمپرسور، اواپراتور و …) را در موتورخانه قرار می دهند. از آنجایی که فاصله بین کندانسور و قطعات دیگر زیاد می شود، هزینه اولیه بیشتر و کارایی دستگاه کاهش می یابد.
راهنمای خرید چیلر هوا خنک
قبل از خرید حتما با مشاورین و متخصصین تهویه مطبوع مشورت کنید. با توجه به پروژه ، شرایط اقلیمی و کاربری مورد نظر ، مطمئن شوید چیلر بهترین دستگاه برای برآوردن اهداف شما است. همچنین در بین انواع چیلر نیز باید بهترین نوع را انتخاب کنید تا در کارایی و همچنین هزینه های خرید، نگهداری و مصرف انرژی به مشکل برنخورید.
با توجه به این که سیستم های تهویه مطبوع به سرویس و نگهداری دوره ای نیاز دارند، پس مطمئن شوید از تولیدکننده معتبری خرید می کنید. برخی برندها عمر بسیار کوتاهی دارند. مجوزهای تولیدکننده ، محل تولید و میزان پاسخگویی به مشتریان را با دقت بررسی کنید.
برخی به دلیل کاهش هزینه ها ، علاقه دارند به صورت غیر رسمی خرید کنند. توصیه می کنیم ، خریدتان را کاملا رسمی و قانونی انجام دهید تا در صورت بروز هرگونه مشکل در فرایندهای قبل از خرید ، حین خرید و یا پس از آن ، قدرت حقوقی لازم را داشته باشید.
بیشتر بخوانید : راهنما جامع خرید چیلر
بیشتر بخوانید : چیلر خانگی چیست؟
بیشتر بخوانید : مقایسه چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک