چیلر چیست و چگونه کار می‌کند؟

چیلر چیست و چگونه کار می‌کند؟

سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی این روزها بسیار متنوع شده‌آند. این گستردگی و تنوع در مدل‌ها و عملکرد آن‌ها ممکن است گاهی ما را گیج کند. به همین دلیل قبل از اینکه برای ساختمان خود سیستمی را خریداری کنیم، بهتر است درباره مدل‌های مختلف این سیستم‌ها و نحوه کار آن‌ها اطلاعاتی به دست آوریم. چیلر یکی از سیستم‌های رایج و پرطرفدار برای تامین سرمایش در فصول گرم سال است. در این مطلب بررسی می‌کنیم که چیلر چیست و چگونه کار می‌کند.

چیلر چیست ؟

همان‌طور که می‌دانید، تمامی ساختمان‌ها به تهویه مطبوع نیاز دارند. بنابراین باید سیستم‌هایی را برای ساختمان تهیه کرد که بتوانند دمای محیط را در فصل‌های مختلف سال به میزان مناسب و معتدلی برسانند. ساختمان‌ها و واحد‌های کوچک می‌توانند از سیستم‌های تهویه مطبوع مستقل و کوچک استفاده کنند که برای هر واحد به‌صورت جداگانه نصب می‌شود. اما اگر تعداد واحدها یا مساحت ساختمان از حد مشخصی بیشتر شود، بهتر است که از یک سیستم متمرکز استفاده کنید. سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی مرکزی از نظر کارایی و هزینه مناسب‌‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند. 

برای انتخاب این سیستم سرمایشی ابتدا باید بدانیم چیلر چیست. چیلرها سیستم‌های تهویه مطبوع غول‌پیکری هستند که عملکردشان شبیه به سیستم‌های تهویه مستقل و کوچک است اما سیستم متفاوتی دارند. وظیفه اصلی چیلرها تولید آب سرد است که برای سیستم‌های سرمایشی به کار می‌رود. این دستگاه‌ها را می‌توانید در زیرزمین یا پشت بام قرار دهید. البته یادتان باشد که اگر از سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی استفاده می‌کنید، فضایی به‌عنوان اتاق موتورخانه خواهید داشت که می‌توانید چیلر را در آن قرار دهید. موتورخانه‌ها تمامی اجزا و تجهیزات لازم برای تامین گرمایش، سرمایش و آب گرم ساختمان را در خود نگهداری می‌کنند. چیلرها مدل‌های مختلفی دارند اما به‌طور کلی با کمک سیستم‌های تبریدی، گرما را از آب می‌گیرند و دمای آن را کاهش می‌دهند.

اجزای چیلر کدام‌امند؟

اجزای چیلر کدام‌امند؟

مدار سرد کننده یا تبرید

  • کمپرسور:

کمپرسور مبرد کم‌فشار و دمای پایین را می‌گیرد و آن را فشرده می‌کند تا تبدیل به گاز پرفشار و با دمای بالا شود. کمپرسور سه مدل گریز از مرکز، توربوکور و اسکرو دارد.

  • کندانسور:

گاز فشرده‌شده از طریق سیم‌پیچ‌ها در کندانسور جریان می‌یابد، جایی که هوا یا آب روی سیم پیچ‌ها حرکت می‌کند تا گرما را از مبرد خارج کند. هنگامی که مبرد حرارت خود را از دست می‌دهد، به مایع تبدیل می‌شود.

  • اواپراتور:

در اواپراتور، مبرد به حالت گاز باز می‌گردد، بسیار سرد می‌شود و گرما را جذب می‌کند. اواپراتور جایی است که مبرد و سیال با هم تعامل دارند و گرما از سیال خارج می‌شود تا به مبرد منتقل شود. سه نوع متداول اواپراتور عبارت‌اند از کویل مسی، پوسته و لوله، صفحه.

  • شیر انبساط:

شیر انبساط ممکن است به عنوان شیر انبساط ترموستاتیک یا الکترونیکی نیز شناخته شود. این شیر مقدار مبردی را که بین کندانسور و اواپراتور عبور می‌کند کنترل می‌کند و جریان را بر اساس بار خنک‌کننده تغییر می‌دهد.

مدار سیال

مدار یا چرخه سیال، سیال فرآوری شده را به وسیله‌ای که قرار است خنک شود می‌برد و مستقیما دمای آن را کاهش می‌دهد.

  • پمپ:

سیستم پمپاژ آب خنک یا محلول آب/گلیکول را از چیلر به فرآیند خنک‌سازی به گردش در می‌آورد.

  • فیلتر:

این فیلتر برای جذب آلاینده‌ها، کثیفی‌ها و ذرات وارد شده به سیال چیلر طراحی شده است.

  •  مبدل حرارتی خارجی:

هدف از مبدل حرارتی خارجی برای چیلرها استفاده با موادی است که نمی‌توانند با چیلر تماس داشته باشند. این قطعات شامل کویل‌های خنک‌کننده شناور، صفحه، پوسته و لوله و مخزن روکش‌دار هستند.

  • مبدل حرارتی:

اگرچه کندانسور به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می‌کند، برخی از سیستم‌ها بسته به طراحی خود، به عنوان بخشی از سیستم چرخه سیال، مبدل حرارتی دارند.

این مطلب را هم بخوانید: داکت اسپلیت چیست و چه مزایایی دارد؟

چیلر چگونه کار می‌کند؟

حالا که دانستید چیلر چیست و چه اجزایی دارد، باید بدانید که چیلرها انواع مختلفی دارند اما توجه کنید که همه آن‌ها بر اساس اصل حذف گرما فعالیت می‌کنند. مفهوم چیلر بر این اساس استوار است که گرما از مایع خنک‌کننده خارج شده و رهاسازی شود. همه چیلرها از کندانسور، کمپرسور، شیر انبساط و اواپراتور بهره می‌برند. در چیلر مایع مبرد گرما را از سیال می‌گیرد، به بخار تبدیل می‌شود و سپس با ازدست‌دادن گرما دوباره به حالت مایع برمی‌گردد. این چرخه برای حذف گرما ادامه پیدا می‌کند.

چیلرها از گاز مبرد برای انتقال گرما بین اواپراتور و کندانسور استفاده می‌کنند. آب سرد در اواپراتور تولید می‌شود و با کمک یک پمپ به ساختمان فرستاده می‌شود تا گرمای اضافی را جمع‌آوری کند و به اواپراتور برگرداند تا دوباره خنک شود. مبرد این گرما را جمع‌آوری کرده و به کندانسور منتقل می‌کند. کندانسور این گرما را در حلقه دیگری قرار می‌دهد که با یک پمپ به برج‌های خنک‌کننده فرستاده می‌شود تا آن را به از محیط خارج کند یا آن را به یک کویل خنک‌کننده می‌فرستد که در آن یک فن گرما را از بین می‌برد.

کاربردهای چیلر چیست ؟

کاربردهای چیلر چیست ؟

در سال‌های گذشته بسیاری از صنایع به‌دنبال راه‌هایی برای تامین سرمایش در فرایندهای تولیدی خود بودند. سیستم‌های تهویه مطبوعی که در اوایل قرن بیستم ساخته شدند، برای ساختمان‌های بزرگ یا فرایندهای تولید صنعتی با ظرفیت بالا مناسب نبودند. با ابداع چیلرها مشخص شد که از این سیستم‌ها می‌توان در زمینه‌های متنوعی بهره گرفت. در ادامه مهم‌ترین کاربردهای چیلر را بیان می‌کنیم.

  • صنعتی: معمولا فرایندهای صنعتی گرمای زیادی را تولید می‌کنند که برای افزایش طول عمر تجهیزات سنگین، چیلرها وارد کار می‌شوند. چیلر می‌تواند مایع خنک‌شده را به گردش درمی‌آورد تا کارایی و بهره‌وری تجهیزات را حفظ کند.
  • محیط کار: وقتی که تجهیزات تولیدی در حال کار هستند، معمولا گرمای زیادی تولید می‌کنند و دما می‌تواند به‌سرعت افزایش یابد. بنابراین برای افزایش ایمنی کارکنان، برای حفظ دمای مناسب از چیلرها استفاده می‌شود. با کمک یک یونیت انتقال و گردش هوا، محیط را می‌توان به دمای دلخواه رساند. 
  • تولید پلاستیک: این ماده به‌شدت در برابر افزایش دما حساس است. به همین دلیل باید به‌خوبی خنک شود. چیلرها می‌توانند با کاهش دمای محصول، کیفیت آن را حفظ کنند.
  • آبکاری فلزات: در فرآیند آبکاری فلزات از دمای بالایی استفاده می‌شود که برای جدا کردن گرما از فلز آبکاری‌شده به چیلر نیاز است.
  • صنایع غذایی: وجود چیلر در فرایند تولید مواد غذایی بسیار ضروری است زیرا دمای محصولات غذایی قوانین سختگیرانه‌ای دارد.
  •  صنایع پزشکی: تجهیزات پزشکی به کنترل دقیق دما نیاز دارند بنابراین باید گرمایی که این تجهیزات تولید می‌کنند، کنترل و حذف شود. چیلرها برای حفظ کارایی این تجهیزات به کار می‌روند.

چیلر چه مدل‌هایی دارد؟

چیلر چه مدل‌هایی دارد؟

تقسیم‌بندی‌های مختلفی از چیلرها وجود دارد که بر اساس نحوه دفع گرمای جذب شده با کمک مبرد و نوع کمپرسور انجام می‌شوند. در ادامه بررسی می‌کنیم که انواع چیلر چیست و هرکدام چگونه کار می‌کند.

  • چیلرهای تراکمی آب خنک:

این چیلرها معمولا با یک برج خنک‌کننده ترکیب می‌شوند و از سیستم تصفیه آب کندانسور برای حذف رسوبات معدنی استفاده می‌کنند. برج خنک‌کننده آب را به چیلر می‌فرستد تا خنک شود.

  • چیلرهای تراکمی هوا خنک:

در جایی که تخلیه مشکلی ندارد از چیلر هوا خنک استفاده می‌شود. این چیلر گرمای آب را جذب کرده و به هوا منتقل می‌کند. ابتدا گرمای آب سرد در گردش در اواپراتور جذب می‌شود و سپس مبرد در کندانسور متراکم می‌شود و گرما را در هوا آزاد می‌کند.

  • چیلرهای اسکرو:

این چیلرها می توانند با آب یا هوا خنک شوند و از روتور مارپیچ برای حرکت و فشرده‌سازی بخارات مبرد استفاده کنند.

  • چیلرهای اسکرول:

این چیلرها دارای مجموعه‌ای از اسکرول‌ها هستند که برای فشرده‌سازی مبرد استفاده می‌شوند و بی‌صداتر و کارآمدتر عمل می‌کنند. از آن‌جایی که آن‌ها دوستدار محیط زیست هستند، محبوبیتشان در حال افزایش است.

  • چیلرهای گریز از مرکز:

چیلرهای گریز از مرکز از فشرده‌سازی برای تبدیل انرژی جنبشی به انرژی ساکن برای افزایش دما و فشار مبرد استفاده می‌کنند. تیغه های پروانه مبرد را به داخل می‌کشند و آن را فشرده می‌کنند.

  • چیلرهای جذبی:

در چیلر جذبی، یک ژنراتور از بخار یا آب داغ برای تبدیل مبرد به بخار استفاده می‌کند که به سمت کندانسور حرکت می کند و سپس به جاذب باز می گردد. بخار مبرد توسط محلولی جذب شده که به بخار تبدیل می‌شود تا گرما آزاد شود.

  • چیلرهای رفت و برگشتی:

این مدل‌ها از پیستون و یک محفظه برای ایجاد فشار در مبرد استفاده می‌کنند. آن‌ها می‌توانند ساختاری آب‌بندی‌شده یا باز داشته باشند. از آنجایی که واحدهای رفت و برگشتی مانند یک موتور خودرو عمل می‌کنند، نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند.

  • چیلرهای ضد انفجار:

چیلرهای ضد انفجار برای مصارف سنگین طراحی شده‌اند و باید دستورالعمل‌های ویژه آژانس ملی حفاظت از آتش (NFPA) را در ساخت خود رعایت کنند. آن‌ها دارای ساختار مخصوص تقویت‌شده برای محافظت در برابر مواد قابل اشتعال هستند و باید به طور ویژه سفارش داده شوند. هدف اصلی چیلرهای ضد انفجار حفاظت و ایمنی کارگران است.

  • چیلرهای دما پایین:

چیلرهای دما پایین برای صنایعی هستند که در زیر نقطه انجماد کار می‌کنند و به چیلرهایی نیاز دارند که بتوانند دمای ۴۰- درجه سانتی‌گراد تولید کنند. آن‌ها برای پیست‌های یخ، خنک‌کننده پتروشیمی، استخراج مواد شیمیایی، صنایع پزشکی، دارویی، فرآوری مواد غذایی و آزمایشگاه‌های تست محصول استفاده می‌شوند.

  • چیلرهای تبخیری:

این چیلر از قدرت تبخیر برای خنک‌کردن هوا استفاده می‌کند. وقتی آب تبخیر و تبدیل به گاز می‌شود، ذرات پرانرژی خارج شده و باعث می‌شوند دمای هوای اطراف به شدت کاهش یابد. یک چیلر تبخیری فرآیند طبیعی تبخیر را می‌گیرد و با استفاده از فناوری آن را تقویت می‌کند.

سخن پایانی

حذف‌کردن گرما از فرایندهای مختلف می‌تواند به کارایی سیستم‌ها بسیار کمک کند. همچنین وجود سیستمی که بتواند دمای آب را برای دستگاه‌های سرمایشی کاهش دهد بسیار ضروری است. بنابراین چیلرها می‌توانند در زمینه‌های مختلف و صنایع متنوع به کمک ما بیایند. این سیستم‌ها به شکل‌های مختلفی تولید می‌شوند اما همگی عملکرد مشابهی دارند و هدف اصلی آن‌ها کاهش دمای سیال با کمک یک سیال مبرد است. در این مطلب سعی کردیم به‌طور کامل بررسی کنیم که چیلر چیست و چه مدل‌هایی دارد. همچنین نحوه عملکرد و مهم‌ترین کاربردهای آن را شرح دادیم. اگر سوالی درباره چیلرها و انواع مختلف آن‌ها دارید، می‌توانید آن را با کارشناسان ما در فیدارآدور در میان بگذارید.

سوالات متداول

بهترین چیلر برای ساختمان مسکونی کدام نوع است؟

چیلرهای تراکمی برای محیط‌های مسکونی کارایی بهتری دارند و مناسب‌تر هستند. چیلرهای تراکمی که در دو مدل آب خنک و هوا خنک تولید می‌شوند با توجه به شرایط ساختمان و نظر متخصصان باید انتخاب شوند. اگر ساختمان کوچکی دارید، مینی‌چیلر نیز انتخاب مناسبی به شمار می‌رود.

مزایای چیلرهای ساختمانی چیست؟

این سیستم‌ها در مقایسه با سیستم‌های سرمایشی دیگر دارای مزایای بسیاری مانند راندمان و بازده کاری بالا، عمر طولانی، پایدار و سازگار با محیط زیست، تولید صدای کم، مصرف انرژی بهینه، اشغال فضای کم و انعطاف‌پذیری بالا هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *