چیلر چیست؟
به طور کلی چیلرها (Chiller) هسته مرکزی یا قلب تپنده هر سیستم سرمایش مرکزی هستند که با کاهش دمای آب سیستم و به جریان انداختن آن درکویل فن کویل ها ، هواساز ها و دیگر تجهیزات خنک کننده، عمل سرمایش محیط را انجام می دهند. چیلرها از نظر نوع عملکرد دارای انواع تراکمی و جذبی هستند که در مقیاس های صنعتی و خانگی و ظرفیتهای مختلف تولید می شوند.
این تجهیزات از نظر نوع (چیلرهای تراکمی و جذبی)، ظرفیت، برند، تجهیزات جانبی و… دارای انواع مختلفی هستند. چیلرها به علت کیفیت و قابلیت‌های بسیار بالای خود در تولید هوایی خنک و مطبوع، عموماٌ از قیمت بالایی برخوردار بوده و در زمره کالاهای سرمایه‌ای هر ساختمان به شمار می‌آیند. از این رو لازم است که انتخاب و خرید آنها با آگاهی کامل، دقت و دانش کافی صورت گیرد تا بتوانند ده ها سال وظیفه تأمین سرمایش ساختمان مربوطه را به خوبی بر عهده داشته باشند.
چیلر خانگی یا آپارتمانی
چیلر خانگی یا آپارتمانی یکی از بهترین سیستم های تهویه مطبوع با قابلیت تولید هوایی بسیار خنک و مطبوع بوده و مناسب استفاده در منازل مسکونی، آپارتمان ها، ویلا ها، ادارات و ……. می باشد. عملکرد این چیلر ها به گونه ایست که با تولید آب خنک و سپس پمپاژ آن توسط پمپ‌ها به فن کویل های نصب شده در سالن و اتاق ها و گردش آب خنک در آنها، هوای خنک و مطبوع این فضا ها را تامین می نماید. این چیلرها از نظر عملکرد وساختار داخلی به دو نوع هوا خنک و آب خنک تقسیم می گردند.
اگر برای منازل مسکونی و یا ویلای خود در جستجوی بهترین گزینه در خصوص تامین سرمایش هستید، چیلر ها مطمئن‌ترین و بهترین گزینه می‌باشند البته با توجه به قابلیت و کیفیت بسیار بالای آنها در ایجاد سرما،این دستگاه ها از قیمت اولیه بیشتری نسبت به سایر گزینه ها برخوردارند.ناگفته نماند که برای متراژهای کمتر از 500 متر مربع، معمولاً از مینی چیلرهای هواخنک در ظرفیت مناسب استفاده می‌گردد.
چیلر صنعتی
به طور کلی چیلر ها (تراکمی هواخنک، آب خنک، جذبی) به عنوان یکی از سیستم های تهویه مطبوع علاوه بر قابلیت تامین هوای خنک و مطبوع در منازل مسکونی، ادارات، مراکز خدماتی، تجاری و….، در انواع صنایع نظیر کارخانه جات شیشه سازی،صنایع خوراکی،صنایع دارویی و شیمیایی، صنایع فولاد، پتروشیمی، صنایع چوب و کاغذ، صنایع تولید رنگ و چسب و… نیز پرکاربرد بوده و از آنها بصورت گسترده‌ای استفاده می شود. بدین صورت که در کارخانجات صنعتی، جهت فرایند تولید محصول و لزوم خنک سازی آن در مراحل تولید و همچنین بواسطه کارکرد مداوم ماشین آلات بزرگ صنعتی در این کارخانجات و به منظور جلوگیری از افزایش دمای آنها، از چیلر های صنعتی استفاده می شود. این چیلر ها در ظرفیت های بزرگ و با قابلیت تولید آب سرد گردش آن در مبدل های حرارتی از افزایش دما در تجهیزات صنعتی جلوگیری بعمل می آورد.
انواع چیلر
همانطور که اشاره گردید چیلرها از نظر نحوه عملکرد به دو گروه اصلی چیلر تراکمی و چیلر جذبی تقسیم می‌شوند. عملکرد چیلرهای تراکمی به گونه‌ای است که برای شروع به کار نیاز به تامین انرژی الکتریکی پرقدرت دارند؛ در صورتی که انرژی اصلی مورد نیاز برای راه اندازی چیلرهای جذبی، گاز شهری به صورت مستقیم یا غیرمستقیم (چیلرهای جذبی آب گرم) می‌باشد.
چیلرهای تراکمی نیز براساس نوع کندانسور آنها خود به دو نوع هوا خنک و آب خنک تقسیم می‌گردند. برای آشنایی بیشتر با انواع چیلرها و درک بهتر نوع تقسیم بندی آنها در ادامه این مطلب لطفاً با ما همراه باشید.
انواع چیلر تراکمی
چیلرهای تراکمی از نظر نوع کندانسور به دو گروه چیلر تراکمی آب خنک (آبی) و چیلر تراکمی هوا خنک (هوایی) تقسیم می‌شوند. سیکل کاری انواع چیلر تراکمی هواخنک و آب خنک مشابه هم و بر اساس سیکل تراکمی تبرید است و برای تولید سرما به انرژی اولیه برق قوی نیاز دارند. در چیلرهای آب خنک، گرمای گرفته شده از فضای داخل ساختمان از طریق کندانسور پوسته لوله یا صفحه ای و در مجاورت با آب برج خنک کننده، به محیط بیرون منتقل می‌گردد. در صورتی که در چیلرهای تراکمی هواخنک، گرمای گرفته شده از فضای داخل ساختمان از طریق فن هوادهی که درون کندانسور در هوای آزاد بام یا بالکن ساختمان تعبیه شده است، به محیط بیرون منتقل می‌گردد. چیلرهای تراکمی همچنین از نظر نوع کمپرسور به کار رفته در آنها به چهار گروه مختلف تقسیم می‌گردند که در ادامه شرح داده شده‌اند.
انواع کمپرسور در چیلر تراکمی:
- کمپرسور اسکرو یا پیچشی (Screw)
- کمپرسور اسکرال یا حلزونی (Scroll)
- نسل جدید کمپرسورهای سانتریفیوژ (Centrifugal)
- کمپرسور رفت و برگشتی یا پیستونی (Reciprocating)
در کمپرسورهای اسکرال تنوع ظرفیتی بالایی وجود دارد؛ از این رو می‌توان برای ساخت انواع چیلرهای تراکمی از ظرفیت 20 تن تا 200 تن تبرید از این کمپرسورها به تعداد متنوع استفاده نمود اما برای ساخت چیلرهای تراکمی در ظرفیتهای بالاتر (از 100 تن تا 500 تن برودتی)، معمولاً از کمپرسورهای اسکرو استفاده می‌شود.کاربرد کمپرسورهای پیستونی و سانتریفیوژ نیز در ساخت چیلرهای تراکمی در ظرفیتهای بسیار بالا و بیشتر برای مصارف صنعتی و کاربردهای ویژه می‌باشد. لازم به ذکر است که در ساخت مینی چیلرها با ظرفیتهای پایین (کمتر از 20 تن تبرید) نیز به طور عمده از کمپرسورهای روتاری یا چرخشی (Rotary) استفاده می‌گردد.
انواع چیلر جذبی
چیلرهای جذبی از نظر تامین انرژی اولیه برای شروع به کار به 6 نوع زیر تقسیم می‌شوند:
- چیلر جذبی آب گرم
- چیلر جذبی آب داغ
- چیلر جذبی بخار کم فشار
- چیلر جذبی بخار پرفشار
- چیلر جذبی شعله مستقیم
- چیلر جذبی بازیافت انرژی
چیلرهای جذبی همچنین از نظر نحوه عملکرد داخلی خود به دو گروه تک اثره و دو اثره تقسیم بندی می‌شوند.نسل جدید چیلرهای جذبی که دارای ضریب عملکرد بالاتری بوده و جزء پرفروش‌ترین چیلرها هستند، چیلرهای جذبی دو اثره شعله مستقیم می‌باشند که می‌توانند به راحتی آب را تا 7 درجه سلسیوس خنک کنند.اصلی‌ترین تجهیزات چیلرهای جذبی شامل لیتیوم بروماید، ژنراتور، اواپراتور، پمپ مبرد، ابزوربر (Absorber)، پمپ سلوشن (Solution)، آب مقطر، شیرهای کنترلی، تابلو برق و مدار فرمان آن می‌باشند.
نحوه عملکرد چیلر و مقایسه چیلر تراکمی و جذبی
در مقایسه کلی بین چیلرهای تراکمی و جذبی می‌توان به این موارد اشاره نمود که چیلرهای جذبی برای شروع به کار و خنک کردن هوای محیط به انرژی اصلی گاز نیاز دارند و مصرف انرژی برق آنها بسیار کم است. لذا نیازی به تامین انشعاب برق قوی و پرداخت هزینه‌های بالا در این خصوص نمی‌باشد. این در حالی است که چیلرهای تراکمی برای شروع به کار و بهره وری نیاز به تامین انرژی برق قوی دارند.
در مقایسه کلی بین چیلرهای جذبی و تراکمی می‌توان به این نکته اشاره نمود که چیلرهای تراکمی به مراتب دارای ضریب عملکرد و راندمان بالاتری نسبت به چیلرهای جذبی هستند. همچنین سیکل داخلی انواع چیلر تراکمی بر اساس سیکل تراکمی تبرید است؛ در حالی که سیکل داخلی چیلرهای جذبی بر اساس کارکرد در شرایط خلاء، گرماگیری، تبخیر آب، جذب آب توسط لیتیوم بروماید و سپس عملیات جداسازی آب از لیتیوم در ژنراتور (در مجاورت با شعله آتش یا آب گرم) می‌باشد.
مزایا و ویژگی های انواع چیلر
هر یک از انواع چیلرها با توجه به امکانات و شرایط مختص به پروژه شما، دارای مزایای خاصی هستند. از این رو با توجه به تقسیم بندی کلی چیلرها می‌توان به این موارد اشاره کرد که چیلرهای جذبی بدون نیاز به هزینه خرید انشعاب برق قوی، دارای مصرف برق بسیار جزئی هستند و انرژی اولیه اصلی برای شروع به کار آنها عمدتاً گاز شهری است. از سوی دیگر، در مقایسه بین چیلرهای جذبی و تراکمی می‌توان گفت که ضریب عملکرد انواع چیلرهای تراکمی به مراتب بالاتر از چیلرهای جذبی می‌باشد؛ به عبارت دیگرچیلرهای تراکمی دارای راندمان و قدرت خنک کنندگی بهتری هستند. در تقسیم بندی انواع چیلرهای تراکمی آب خنک و هواخنک نیز هر یک دارای ویژگی‌ها و مزایای خاصی نسبت به یکدیگر هستند که شامل موارد زیر می‌شوند:
چیلر تراکمی هوا خنک چیلر تراکمی آب خنک
هزینه خرید اولیه بیشتر هزینه خرید اولیه کمتر
عدم نیاز به مصرف آب
در برج خنک کننده نیاز مصرف زیاد آب در برج خنک کننده
ابعاد بزرگ تر دستگاه ابعاد کوچک تر دستگاه
نصب دستگاه در محیط باز نظیر پشت بام
(عدم اشغال فضای پارکینگ) لزوم نصب دستگاه در موتور خانه مرکزی
(اشغال فضای پارکینگ)
مصرف برق بیشتر مصرف برق کمتر
هزینه نگهداری،سرویس و تعمییرات سالیانه کمتر هزینه نگهداری،سرویس و تعمییرات احتمالی بیشتر
دارای ضریب عملکرد (COP) نسبتاً کمتر دارای ضریب عملکرد (COP) نسبتاً بیشتر
عدم نیاز به دستگاه برج خنک کننده،
لوله ها،پمپ ها،شیرآلات واتصالات مربوطه نیاز به برج خنک کننده و اجرای مسیر لوله کشی،
پمپ ها ،شیرآلات و اتصالات مربوطه
قابلیت کارکرد در مناطق خیلی گرم و شرجی محدودیت کارکرد در مناطق گرم و خشک