آشنایی با چیلر آبی (چیلر آب خنک)

ما در این مقاله می‌خواهیم توضیح جامعی راجب به چیلر های آبی یا همان چیلر آب خنک بدهیم و به شما بگوییم که این چیلر ها در کجا استفاده می‌شوند. اما ابتدا توضیح کوتاهی نسبت به چیلر ها خواهیم داد و بعد راجب چیلر های آبی صحبت می‌کنیم.

 

چیلر آبی ( چیلر آب خنک )

همان طور که می‌دانید چیلر آبی زیر مجموعه ی چیلر تراکمی است و وظیفه آن تهویه مطبوع می‌باشد که شامل سرمایش در محیط می‌شوند. این نوع از چیلر ها به علت تراکمی بودن در فشار بالا متراکم می‌شوند و تفاوت اصلی این نوع چیلر ها با چیلر های دیگر در نوع کندانسور چیلر ها است. این چیلر ها یعنی چیلر های آب خنک گرما را از آب گرفته و آن را به سایر نقاط انتقال می‌دهد.

شما می‌توانید از چیلر های آبی در سازه های صنعتی، خانگی، صنایع شیمیایی، صنایع دارویی و مجتمع تقریحی ورزشی و فرهنگی استفاده کنید.

چیلر های آبی همانند مابقی چیلر ها از چهار بخش اصلی تشکیل شده‌اند که این چهار بخش شامل کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط می‌شود.

 

چیلر چیست؟

برای این که شما عزیزان بدانید کار کرد چیلر چیست ما در این مقاله به صورت کوتاه چیلر و انوع چیلر را برای شما توضیح می‌دهیم.

در اصل چیلر ها برای تهویه مطیوع استفاده می‌شوند و در پروژه های مختلف بر اساس نیاز پروژه استفاده می‌شوند، کار اصلی این دستگاه گرفتن گرمای مایع و سرما سازی محیط می‌باشد که روند کاری چیلر ها از طریق سیکل ترمودینامیکی ( به صورت جذبی یا تراکمی بخار ) می‌باشد.

این چیلر ها در ساختمان ها، در مسائل صنعتی و … ( نسبت به نیاز پروژه در هر پروژه ای قابل استفاده است ) استفاده می‌شوند.

چیلر ها دو گروه اصلی دارند که این دو گروه شامل چیلر تراکمی و چیلر جذبی می‌شوند.

 

چیلر تراکمی

این نوع از چیلر ها یعنی چیلر تراکمی بر اساس فشار بالا متراکم می‌شوند و باعث می‌شود گرما را از آب بگیرد به نوعی آب را سرد کند و باعث سرد شدن محیط می‌شوند. تفاوت انواع چیلر در نوع کمپرسور و کندانسور درون این چیلر ها می‌باشد.

چیلر ها به صورت کلی در 6 گروه قرار می‌گیرند که چهار عدد از این گروه ها برای تفاوت انواع کمپرسور آن ها است که این چهار گروه شامل سانتریفیوژ، اسکرال، اسکرو و پیستونی می‌‍شوند.

و دو گروه دیگر در این دستگاه ها در تفاوت کندانسور آن ها می‌باشند که این دو گروه شامل چیلر تراکمی آب خنک و چیلر تراکمی هوا خنک می‌باشد.

 

چیلر جذبی

این نوع از چیلر ها یک روند سیکل دائمی دارند که ان سیکل دائمی به عنوان سیکل جذبی نامیده می‌شوند که این سیکل با استفاده از یک سری منابع گرمایی همانند شعله مستقیم گاز یا بخار داغ ، آب را سرد می‌کند و آن آب سرد شده را در ساختمان انتقال می‌دهد، این کار توسط جذب آب مقطر ( توسط لیتیوم بروماید ) انجام می‌شود.

این نوع چیلر ها شامل گروه هایی میشوند که تفاوت آن ها در چرخه غلیظ سازی چیلر می‌شود که این چرخه شامل چیلر جذبی تک اثر، دو اثر و سه اثر ( سه اثر فقط در شرایط آزمایشگاهی قابل دسترس است ) می‌شوند.

از لحاظ منبع گرمایی در به وجود آوردن ژنراتور هم تفاوت هایی دارند که شامل آب گرم، آب داغ، بخار و با شعله مستقیم می‌باشند.

 

اجزای چیلر آب خنک

در ابتدا توضیح کوچکی مربوط به چیلر و انواع آن دادیم و در ادامه ما می‌خواهیم که قطعات تشکیل دهنده چیلر آبی را به شما توضیح دهیم. هر یک از این قطعات از اجزای اصلی چیلر ها به حساب می‌آیند که این قطعات شامل اواپراتور، کمپرسور، کنداسور و شیر انبساط می‌باشند که تک به تک این اجزای سازنده را برای شما توضیح می‌دهیم.

 

کمپرسور

کمپرسور یکی از مهم ترین قطعات درون چیلر ها به حساب می‌یاید و وظیفه اصلی کمپرسور ایجاد اختلاف فشار لازم در سیکل است. این اختلاف بین فشار قوی و ضعیف درون دستگاه انجام میشود و این اختلاف فشار باعث ورود مبرد مایع از شیر انبساط به داخل اواپراتور می‌شود. کمپرسور ها قلب چیلر نیز نامیده می‌شود.

این کمپرسور ها شامل دو گروه اصلی هستند که نام آن ها به ترتیب شامل کمپرسور جابجایی مثبت و کمپرسور دینامیکی یا جنبشی می‌شوند. هر کدام از این گروه ها شامل یک سری زیر گروه هستند که به ترتیب برای کمپرسور جابجایی مثبت شامل کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی، کمپرسور اسکرال یا حلزونی، کمپرسور روتاری و در نهایت کمپرسور اسکرو یا مارپیچی هستند که هر کدام بسته به شرایط مورد نظر شما در چیلر ها استفاده می‌شوند.

و در گروه دوم یعنی کمپرسور های دینامیکی یا جنبشی فقط شامل کمپرسور سانتیریفیوژ یا گریز از مرکز می‌باشد.

 

کندانسور چه عملکردی در چیلر آبی دارد و چیست؟

کندانسور یکی دیگر از قطعات درون چیلر های آبی به حساب می‌یاید که وظیفه این قطعه به جریان انداختن آب ورودی در لوله ها است و در همین زمان که آب در لوله جریان دارد بخاری داغی که در پوسته قرار دارد با این آب در جریان مبادله حرارت می‌کنند و گرمای آن را گرفته و به هوا منتقل می‌کند که برای پایین آوردن حرارت یا به نوعی دفع حرارت از قطعه اواپراتور استقاده می‌شود که این نوع تبادل دما در صنایع صنعتی مصرف بیشتری دارند.

 

اواپراتور

این قطعه در ادامه کندانسور میاید و عملکردی مشابه دارد یعنی از نوع مبدل حرارتی بین لوله و پوسته است ولی با این تفاوت که این قطعه گرمای به وجود آمده در آب را از آن گرفته و دمای آب کاهش پیدا می‌کند. در برخی از اواپراتور ها نسبت به شرایط دستگاه و نوع چیلر برای سرمایش، این کاهش دما حتی به زیر صفر هم می‌رسد که معمولا از این نوع اواپراتور ها در هواساز ها، فن کویل ها و خنک کردن دستگاه های صنعتی استقاده می‌شود که برای هر کدام به صورت مجزا ساخته می‌شوند و مورد استقاده قرار می‌گیرند.

 

شیر انبساط

این قطعه کنترل بخش ورود مبرد را به درون اواپراتور را دارد. از عملکرد های دیگر این قطعه میتوان به میزان گاز خروجی هم اشاره کرد. این قطعه باعث تغییر فشار مایع مبرد درون چیلر می‌شود که این تغییر فشار باعث پایین آمدن و یا افت فشار می‌شود این روند به این گونه انجام می‌شود که وقتی مایع از درون این قطعه عبور می‌کند منبسط می‌شود.

شیر انبساط ها در چهار گروه تقسیم بندی می‌شود که شامل شیر انبساط الکترونیکی ، شیر انبساط اتوماتیکی ، شیر انبساط ترموستاتیکی و شیر انبساط دستی می‌شوند.

 

مزایا و معایب چیلر آبی چیست؟

اولین مزیت های چیلر های آب می‌توان قیمت خرید اولیه مناسب و همچنین مصرف کم تر برق اشاره کرد که از مهم ترین دلایل خرید این چیلر ها یعنی چیلر آبی است ولی با اینکه هزینه اولیه پایینی دارد اما هزینه نگه داری و همچنین تعمیرات آن بسیار زیاد است و همچنین شما باید یک برج خنک کننده هم برای این نوع چیلر ها خریداری کنید.

از مزیت های دیگر این چیلر ها یعنی چیلر آبی می‌شود به ابعاد و اندازه کوچک، فشار کاری پایین، راندمان سرمایشی بالا، عدم نیاز به فضای باز و فقط نیاز داشتن به هوای آزاد، لرزش و همچنین صدای کم و یکی از مهم ترین مزیت های این نوع چیلر ها توانایی استفاده در محیط های زیر صفر می‌باشد.

از معایب این دستگاه ها میشه به مصرف آب زیاد اشاره کرد. از این چیلر ها  نمی‌توانید در هر اقلیمی یا محیطی استفاده کنید، نیاز داشتن به برج خنک کننده که خود این برج شامل یه سری معایب است که شامل سختی گیر آب جبرانی در برج خنک کننده و همچنین نیاز به سیستم پمپاژ برج خنک کننده می‌باشد اما به طور کلی مزایای آن بیشتر از معایب آن است.

 

مصرف برق و آب چیلر آبی

همان طور که قبلا خواندید مصرف برق این نوع چیلر ها بسیار پایین ولی مصرف آب بالای دارند. به این صورت است که برق این نوع چیلر ها از مجموعه موتور الکتریکی کمپرسور ، برج خنک کننده، پمپ های آب اواپراتور و کنداسور آبی و همچنین مصرف برق موتور فن های کندانسور است ولی مصرف آب بالای این نوع چیلر ها برای مبدل حرارتی است که در لوله و پوسته آن است که این کار از آب خنک استفاده می‌شود و عامل دیگر مصرف آب میزان مصرفی آب در برج خنک کننده است که دلیل های گوناگونی دارد که شامل تبخیر، پاشش قطرات، نشتی بدنه و سیکل تغلیظ در برج خنک کننده می‌باشد.

 

تفاوت چیلر آبی ( آب خنک ) با چیلر هوایی خنک در چیست؟

ساختار آن ها مشابه هم هستند یعنی هر دو تراکمی هستند و اجزای تشکیل دهننده آن ها یکی است یعنی هر دو شامل کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط هستند ولی تفاوت این دو در برج خنک کننده، کمپرسور، از نوع زیبایی شناسی و ابعاد و فضای اشغالی آن ها می‌باشد.

به طور خلاصه در مکان هایی که شما میزان دسترسی به آب کم دارید بهتر از از چیلر هوای خنک استفاده کنید ولی اگر در مکانی که آب زیاد قابل دسترس است حتماً باید از چیلر آبی یا آب خنک استفاده کرده. کاربرد این نوع چیلر ها در مراکز بزرگ بیشتر از چیلر های هوای خنک است ولی از بابت زیبایی شناسی دستگاه چیلر هوای خنک زیبایی بیشتری به محیط می‌بخشد.

 

مراحل عملکرد چیلر های آبی

در کل چهار مرحله دارد که مرحله اول آن شامل تغییر فاز مایع به گاز که به علت حرارت اولیه است که مبرد به خود گرفته پس آب این محیط به علت افت دما با دمای پایین تری از آنجا خارج شده و وارد فن کویل ها می شود تا محیط را سرد کنند.

در مرحله دوم مبردی که گاز شده است وارد کمپرسور می‌شود برای این که مبرد نیاز دارد از درون بخش کنداسور از خود گرما آزاد کند بنابراین افزایش فشار و دما در حین خروج از کمپرسور دارا هستیم.

در مرحله سوم گاز با دمای بالا وارد کنداسور می‌شود و مبرد گازی به مایع با فشار بالا تبدیل می‌شود که در اصل اشباع شده می‌شود و به نوعی این فرایند فشار ثابت است، همان طور که قبلاً خواندید برج خنک کننده وظفه اصلی سرد کردن آب مصرفی را دارد پس این قسمت یا مرحله جایی است که آب دمای بالا خود را از دست می‌دهد و به دمای اولیه خود می‌رسد.

مرحله آخر یا مرحله چهارم مربوط به شیر انبساط است که این شیر به مبرد انبساط و کاهش فشار می‌دهد و باعث می‌شود به حالت ترکیبی مایع و گاز برسد و در نهایت همین ترکیب به مرحله اول می‌رود تا این روند ادامه داشته باشد.