چیلر تراکمی

چیلر تراکمی یا همان چیلر برقی دستگاهی است که با استفاده از مایع مورد حفظ قوانین ترمودینامیکی به خنک سازی سیال می‌پردازد. در چیلر تراکمی سیکل ترمودینامیکی به عنوان یک راسته عمل می‌کند و گرما را از آب جذب کرده و به محیط دیگری دفع می نماید. این دستگاه با استفاده از برق انرژی مورد نیاز خود را به دست می‌ آورد. بهتر است برای تامین انرژی این دستگاه از برق سه فاز استفاده گردد.

نحوه عملکرد چیلر تراکمی

در این دستگاه سیال مبرد به شکل بخاری داغ کمپرسور می شود. در این بخش بخار تحت فشار بسیار زیادی قرار می گیرد تا متراکم گردد. پس از اینکه بخار داغ از کمپرسور خارج شد به وسیله کندانسور در فشار ثابت نگه داشته می شود تا دمای اشباع خنک گردد. با ادامه دفع حرارت مایع اشباع به مادون سرد تبدیل می گردد. پس از چگالش مایع از شیر انبساط عبور می کند و به دلیل افت فشار بسیار زیاد و قابل توجه، دمای جریان عبوری کاهش داده شده و بخشی از مایع تبخیر می گردد. مایع با ورود به بخش اپراتور کاملا تبخیر شده و با ادمه جذب گرما، هوا سرد می شود. اپراتور بخار سرد از چیلر خارج می گرداند.

انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کمپرسور

کمپرسور پیستونی
ظرفیت: ۲ تا ۲۱۰ کیلو وات
کمپرسور های پیستونی در ظرفیت تولید می‌شوند و در تهویه مطبوع و برودت صنعتی کاربرد دارند. کمپرسور پیستونی از قطعات متفاوتی مانند پیستون، سوپاپ میل لنگ و غیره ساخته شده اند. در چیلرهای تراکمی با کمپرسور پیستونی گاز مبرد و پایین رفتن پیستون از مسیر منیفولد ورودی به داخل سیلندر کشیده می‌ شود. بعد از اینکه پیستون به بالای سیلندر برگشت تحت فشار قرار می‌گیرد و با باز شدن خارج می گردد.

کمپرسور سانتریفیوژ
ظرفیت: ۳۰۰ الی ۱۸۰۰ کیلو وات
از آنجا که کمپرسورهای سانتریفیوژ حجم جابجایی زیادی دارند ی پروژه‌های بزرگ تهویه مطبوع و برودت صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در کمپرسورهای سانتریفیوژ برای بالا بردن فشار گاز انرژی را افزایش می‌دهند. در این نوع کمپرسور گاز مبارک بعد از اینکه به بخش کمپرسور به کمک پره های دوار و به وسیله نیروی گریز از مرکز با حرکت دایره ای سرعت می‌گیرد و به سمت دیفیوزر پرتاب می‌ شود. با عبور گاز از دیفیوزر، به دلیل کاهش سطح مقطع جریان، سرعت گاز نیز کاهش می یابد. با کم شدن سرعت و کاهش انرژی جنبشی گاز، فشار ایجاد می شود.

چیلر تراکمی یا چیلر برقی

چیلر تراکمی یا چیلر برقی

کمپرسور اسکرو
ظرفیت: ۷۰ الی ۱۰۷۰ کیلو وات
این نوع کمپرسور ها در چیلر تراکمی یا همان چیلر برقی به دلیل ظرفیت بالایی که دارند برای مطبوع و برودت صنعتی به کار می روند. برای ایجاد تراکم گاز، کمپرسور اسکرو از دو مارپیچ دوار نر و ماده بهره می گیرد. با چرخش همزمان مارپیچ های نر و ماده، گاز در فضای بین این دو مارپیچ حبس گشته و با آنها می چرخد. بعد از اینکه فشار گاز افزایش یافت، گاز از خروجی مارپیچ ها تخلیه می شود.

کمپرسور اسکرال
ظرفیت: ۵ الی ۱۰۰ کیلو وات
از آنجایی که این نوع کمپرسورها ظرفیت پایینی دارند، در پروژه های تهویه مطبوع به کار می روند. دو مارپیچ حلزونی شکل در این کمپرسورها قرار گرفته که یکی از آنها ثابت و دیگری به صورت دایره وار می چرخد. گاز مبرد به مارپیچ ثابت وارد می شود و با کمک چرخش مارپیچ دوار، گاز بین این دو مارپیچ متراکم می شود. گاز پس از تحمل فشار زیادی که به آن وارد می شود، از فضای میانی مارپیچ ثابت خارج می گردد.

کمپرسور روتاری
ظرفیت ۳ الی ۳۰ کیلو وات
به دلیل ظرفیت بسیار پایین این نوع کمپرسورها در چیلر تراکمی یا همان چیلر برقی در ساخت مینی چیلرها از این نوع کمپرسور بهره گرفته می شود. کمپرسورهای پیستونی و روتاری عملکرد مشابهی دارند و از اجزای تقریبا مشابهی نیز ساخته شده اند. تنها تفاوت کمپرسور روتاری و پیستونی در حرکت پیستون می باشد. در کمپرسورهای روتاری پیستون به صورت دورانی حرکت می کند، این در حالی است که در کمپرسورهای پیستونی حرکت رفت و برگشتی دیده می شود.

انواع چیلر برقی بر اساس نوع کندانسور

چیلر تبخیری
کندانسور تبخیری مانند برج خنک کننده در مدار بسته می‌شود و انرژی گرمایی بخار مبرد را منتقل می کند. نحوه عمل کرده چیلر تراکمی تبخیری به این صورت است که بخار داغ مبرد از لوله های کندانسور شده خارج می شود از طرف دیگر آب به شکل اتمیزه روی لوله ها پاشیده می شود. با تبخیر بخشی از آبی که روی لوله پاشیده شده به وسیله گرمای دیواره های لوله، دمای بخار مبرد کاهش می یابد.

چیلر آب خنک
کندانسور آبی مبدل حرارتی پوسته و لوله است که به وسیله آب سرد تولید شده توسط برج خنک کننده، گرما را از بخار مبرد ورودی می گیرد و دفع می کند. در چیلر آب خنک آب با دمای ۳۰ درجه سانتی گراد از برج خنک کننده خارج می گردد و وارد کندانسور می شود. بخار داغ مبرد نیز از کمپرسور خارج و وارد قسمت پوسته کندانسور می گردد. به دلیل تماس بخار داغ با سطح سرد لوله دما کاهش پیدا می کند و بخار به مایعی اشباع تبدیل می شود.

چیلر هوا خنک
کویل هوا خنک یا کندانسور هوا خنک به شکل میکرو کانال، فین یا تیوب طراحی می شوند و می توانند جریان هوای محیط را عبور بدهند. جریان هوا به کمک چند فن محوری از روی کل کندانسور شکل می گیرد و از طرف دیگر بخار داغ مورد خارج شده است کمپرسور وارد لوله های کویل می شود. جریان هوا با سطح داغ کویل تماس می یابد و تا زمانی که دما اشباع شود، چگالش پیدا می کند.

کاربرد چیلر برقی

مصارف برودت صنعتی
صنایعی مانند: پلاستیک، فلزکاری، جوشکاری، پتروشیمی، کاغذ و سیمان، راهسازی و … برای خنک کاری مکانیزم‌ها ماشین آلات خطوط تولید از آب سرد تولید شده توسط چیلر تراکمی یا همان چیلر برقی استفاده می کنند. شیرهای صنعتی با توجه به میزان حساسیت و اهمیت ثبات در فرایند تولید و بسته به الزامات خنک کاری برای تولید آب سرد از ۴۰- درجه سانتی گراد تا ۳ درجه سانتی گراد به صورت مرکزی و غیر مرکزی به کار گرفته می شوند.

مصارف تهویه مطبوع
آب سرد تولید شده توسط چیلر تراکمی درون مبدل های حرارتی هوایی نظیر فن کویل، ایر کولر، هواساز گردش می یابند و برای ساختمان و فضاهای اداری، تجاری و مسکونی هوای خنک را برای ایجاد سرمایش فراهم می کنند. بعد از اینکه هوا انرژی را منتقل نمود و گرما را دریافت کرد، جریان آب دوباره به چیلر باز می‌گردد و تا دمای استاندارد تهویه سرد می شود. از آنجا که در چیلر های تراکمی گرمای نهان محیط و گرمای محسوس، طی فرآیند سرمایش هر دو به سرما و هوای سرد تبدیل می شوند، می توانند در مقایسه با دیگر سیستم های سرمایشی، سیستم تهویه مطبوع بهتری تلقی شوند.

هزینه سرویس و نگهداری چیلر تراکمی

با توجه به نوع چیلر تراکمی هزینه سرویس متغیر می باشد. از آنجا که چیلر تراکمی آب خنک از بخشی به نام برج خنک کننده برخوردار است، هزینه سرویس و خرید تجهیزات جانبی آن در مقایسه با چیلر تراکمی هوا خنک بیشتر خواهد بود. لازم به ذکر است که به دلیل آلوده بودن هوای بیشتر شهرهای کشور ایران برج خنک کننده پس از مدتی دچار خرابی می شود و لازم است برخی از قطعات آن مانند پکینگ ها و نازل ها تعویض گردند.

طول عمر مفید چیلر تراکمی

در چیلرهای تراکمی اولین قسمتی که نیازمند به تعویض یا تعمیر است کمپرسور است از آنجا که کمپرسورها قطعات متحرک زیادی دارند ممکن است نسبت به دیگر اجزای چیلر تراکمی یا همان چیلر برقی طول عمر کمتری داشته و بیشتر نیازمند به تعمیر و تعویض باشند. طول عمر مفید تراکمی با توجه به نوع کمپرسور استفاده شده در دستگاه ممکن است متغیر باشد. به عنوان مثال طول عمر مفید کمپرسورهای پیستونی تقریبا ۲۰ سال می باشد. در حالی که کمپرسورهایی مانند اسکرال و اسکرو به دلیل ساختار ساده تری که دارند می توانند بیشتر از دیگر کمپرسورها کار کنند و طول عمر بیشتری داشته باشند.
طول عمر مفید چیلر تراکمی به پارامترهای مختلفی وابسته است. در ادامه به بررسی موردی این پارامترها می پردازیم:
• کاربری دستگاه
• کیفیت ساخت
• قطعات دستگاه
• نحوه بهره برداری
• برند تجهیزات به کار رفته در چیلر
• سرویس و نگهداری از دستگاه

مقایسه چیلر تراکمی آب خنک و چیلر تراکمی هوا خنک

آب مصرفی
از آنجا که مکانیزم خنک کاری آب در چیلرهای آب خنک در بخش خنک کننده بر اساس سرمایش تبخیری است مقدار بسیار زیادی آب به طور مداوم در گردش و در حال تبخیر شدن است. نکته دیگری که باعث می‌شود میزان آب مصرفی در چیلر تراکمی یا همان چیلر برقی آب خنک بیشتر از حد خنک باشد راندمان برودتی برج است. برای اینکه راندمان برودتی برج حفظ شود باید به طور مداوم آب برج تخلیه شود و آب تمیز در دستگاه ریخته گردد. به طور کلی از بخواهیم مصرف آب را در دو دستگاه چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک مقایسه کنیم، چیلر هوا خنک به دلیل عدم نیاز به آب، هیچ گونه مصرف آبی ندارد.

ضریب عملکرد
ضریب عملکرد دستگاه نشان می دهد که راندمان مصرف انرژی دستگاه به چه صورت است. ضریب عملکرد چیلر تراکمی پارامتر بسیار مهمی برای ارزیابی کاربرد چیلر تلقی می شود. ضریب عملکرد از راه نسبت گرمای گرفته شده از آب در بخش اپراتور به مجموع آبی که بخش هایی مانند الکتروفن ها، کمپرسورها و برج خنک کننده مصرف می شود، به دست می آید. در چیلر تراکمی هوا خنک با کمپرسور اسکرو، ضریب عملکرد تقریبا ۳.۵ کیلو وات و در چیلر تراکمی آب خنک با کمپرسور سانتریفیوژ تقریبا ۶ کیلو وات می باشد.

مصرف برق
با توجه به محاسبات و بررسی های انجام شده روی دو چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک نشان داده شد که چیلر تراکمی آب خنک نسبت به چیلر تراکمی هوا خنک برق کمتری استفاده می کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر و خرید، با ما تماس بگیرید.