آشنایی با کاربرد چیلر و انواع آن
تجهیزات سرمایشی از وسایل پرکاربرد در ساختمان‌ها است که موجب ایجاد آسایش می‌شود. چیلر یکی از لوازمی است که برای خنک و مطبوع کردن هوای محیط ساختمان به کار می‌رود و انواع مختلفی دارد. در این مطلب قصد داریم شما را با چیلر و کاربرد آن آشنا کنیم. پس برای کسب اطلاعات دقیق در این مورد توصیه می‌کنیم تا پایان این مطلب همراه ما باشید.
چیلر چیست؟
چیلر یا سرد کن به ماشینی گفته می‌شود طی فرایندی می‌تواند گرما از مایعات بگیرد و با خارج کردن آن از محیط و استفاده از مایع خنک شده دمای محیط را خنک و مطبوع کند.
عملکرد چیلر چگونه است؟
چیلر دستگاهی است که با استفاده از خنک کردن یا تبرید تراکمی یا جذبی گرما را از آب می‌گیرد. به این ترتیب عملکرد دستگاه به این صورت است که تقطیر و تبخیر بین اجزای مختلف آن باعث می‌شود گرما در یک دوره از قسمتی به قسمت دیگر انتقال پیدا کند و در نهایت آب از طریق لوله کشی و پمپ به هواساز در بخش‌های مختلف ساختمان برسد و هوا را خنک کند.
البته بهتر است بدانید گرمایی که از این طریق از دوره خارج می‌شود با استفاده از هواساز و فن کویل می‌تواند برای گرم کردن محیط هم مورد استفاده قرار بگیرد.
با توجه به عملکرد دستگاه سرد کن از این وسیله سرمایشی می‌توان در ساختمان‌های مسکونی، تجاری، اداری و در بخش‌های صنعتی مانند داروسازی، صنایع غذایی و بیمارستان‌ها هم به منظور تهویه مطبوع و برودت صنعتی استفاده کرد.
انواع چیلر کدام است؟
سرد کن بر اساس نوع فرآیند که برای خنک کردن دارد به دو دسته کلی چیلر تراکمی و جذبی تقسیم می‌شود که در ادامه به تعریف هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم.
چیلر تراکمی چگونه کار می‌کند؟
در سردکن تراکمی گردش سیال در فرآیند خنک کردن تراکمی بخار توسط چهار قسمت کندانسور، کمپرسور، شیر انبساط و اوپراتور انجام می‌شود. در این سیکل بخار با کمپرسور متراکم می‌شود و فشار و دمای آن افزایش پیدا می‌کند تا برای دفع حرارت وارد قسمت کندانسور شود.
با طی شدن این مرحله دمای آن کاهش پیدا می‌کند و به مایع تبدیل می‌شود. در این مرحله به دلیل مایع شدن این قابلیت را دارد که از شیر انبساط عبور کند. البته باید دقت داشته باشید به دلیل افت فشار ناگهانی که در این مرحله ایجاد می‌شود مقداری کمی از این مایع ممکن است تبخیر شود.
پس مخلوط مایع و بخار وارد قسمت اوپراتور می‌شود و به دلیل جذب حرارت هوا یا آب به طور کامل تبخیر می‌شود. این مرحله به معنای کامل شدن فرایند سرمایش در اوپراتور است و از این جا به بعد بخار به سمت کمپرسور برمی‌گردد.
پس در یک تقسیم‌بندی جزئی‌تر می‌توانیم انواع چیلر تراکمی را براساس نوع کمپرسور و نوع کندانسور هم به انواع مختلفی تقسیم کنیم که شامل موارد زیر است.
انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کندانسور
- سردکن تراکمی آب خنک
- سردکن تراکمی تبخیری
- سردکن تراکمی هوا خنک
انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کمپرسور
- سردکن تراکمی روتاری
- سردکن تراکمی اسکرال
- سردکن تراکمی پیستونی
- سردکن تراکمی اسکرو
- سردکن تراکمی سانتریفیوژ
چیلر تراکمی روتاری و اسکرال فقط برای تهویه مطبوع کاربرد دارند. درحالی‌که بقیه آن‌ها علاوه بر تهویه مطبوع در برودت صنعتی هم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
چیلر جذبی چگونه کار می‌کند؟
اساس کار این دستگاه میتنی بر تبرید یا خنک کردن جذبی است که پایه‌ی آن ژنراتور و پمپ است و مشابه با سیکل تراکمی بخار انجام می‌شود. اما تفاوت اصلی آن با سیکل تراکمی بخار این است که در آن جذب کننده‌ها به جای کمپرسور قرار دارند و علاوه بر آب از سیال دیگری هم استفاده می‌شود. در واقع علاوه بر آب از لیتیوم بروماید به عنوان جاذب استفاده می‌شود.
عملکرد این دستگاه به این صورت است که در آن مبرد یا آب و سیال جاذب با دفع حرارت در جذب کننده یک محلول مایع را تشکیل می‌دهد که توسط پمپ به طرف ژنراتور جریان پیدا می‌کند. در نتیجه گرمای آن در ژنراتور جذب می‌شود، مبرد یا آب تبخیر می‌شود و از محلول جداسازی می‌شود.
به این ترتیب از یک طرف بخار آب به طرف کندانسور می‌رود و از طرف دیگر سیالی که در ژنراتور باقی مانده به طرف جذب کننده برمی‌گردد. همچنین فرایند مانند سیکل تراکمی بخار ادامه پیدا می‌کند و بعد از انتقال انرژی اوپراتور بخار آب باز هم وارد جذب کننده می‌شود و در سیال حل می‌شود و مبدل حرارتی که بین ژنراتور و جذب کننده قرار دارد می‌تواند برای بازیافت انرژی استفاده شود. این مامر باعث می‌شود مصرف انرژی ژنراتور کاهش پیدا کند.
انواع چیلر جذبی
- چیلر جذبی تک اثره
- چیلر جذبی دو اثره
مقایسه چیلر جذبی و تراکمی
با توجه به آنچه گفته شد متوجه شدیم انواع دستگاه‌های سردکن به لحاظ عملکرد به دو نوع جذبی و تراکمی تقسیم می‌شود که براساس ملاک‌هایی کاربران یکی از آن‌ها را مورد استفاده قرار می‌دهند. موارد با اهمیتی که در انتخاب چیلرها تاثیر می‌گذارد شامل شرایط اقلیمی، ظرفیت برودتی مورد نیاز کاربر و میزان هزینه‌های مصرف انرژی است.
اما اگر بخواهیم انتخاب دقیق‌تری داشته باشیم باید با تمام تفاوت‌های بین این دستگاه‌ها آشنا شویم. موارد زیر مهم‌ترین تمایزهای سردکن‌های جذبی و تراکمی است که بر کاربری آن تاثیر می‌گذارد.
ضریب عملکرد یا cop
اصلی‌ترین ملاکی که در انتخاب سردکن باید به آن توجه شود ضریب عملکرد است. این شاخص در واقع میزان مصرف انرژی دستگاه را نشان می‌دهد. تعریف ضریب عملکرد نسبت گرمای دریافت شده در اپراتور به انرژی مصرف شده در مصرف کننده‌ها است. اگر سردکن‌ها در شرایط آب و هوایی یکسان نصب شوند ضریب عملکرد چیلر تراکمی هوایی حدود 5/3 و ضریب عملکرد چیلر تراکمی آبی تا عدد 6 انتظار می‌رود؛ اما این عدد در دستگاه سرد کن جذبی کاملا متفاوت است و در بهترین شرایط می‌توان ضریب عملکرد 4/1 از آن انتظار داشت. پس خریداران نمی‌توانند از انواع دستگاه‌های جذبی انتظار بالایی داشته باشند.
شرایط آب و هوایی
انواع سردکن‌ها در هر آب و هوایی قابل استفاده نیستند و محدودیت‌هایی در نصب آن بر اساس شرایط اقلیمی وجود دارد. بر این اساس بهتر است بدانید چیلر جذبی که به برج خنک کننده نیاز دارد و در مناطقی که آب و هوای مرطوب دارند قابل استفاده نیست. چون این برج‌ها بر اساس سرمایش تبخیری کار می‌کنند و در هوای نزدیک به اشباع قابل کاربرد نیستند. درحالی‌که چیلر تراکمی در هوای مرطوب هم می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد و محدودیتی را برای کاربران ایجاد نمی‌کند.
ابعاد و وزن دستگاه‌ها
یکی دیگر از تفاوت‌های اساسی بین انواع دستگاه‌های سردکن جذبی و تراکمی به وزن و سایز آن‌ها برمی‌گردد. وقتی به یک دستگاه ژنراتور یا سایر تجهیزات جانبی وصل می‌شود ابعاد آن بزرگ‌تر می‌شود. پس در انواع چیلر جذبی اندازه و سایز تقریبا دوبرابر چیلر تراکمی است. در نتیجه برای تجهیز آن فضای بیشتری مورد نیاز است. همچنین لازم است زیرسازی مقاوم‌تری برای جایگذاری آن در نظر گرفته شود تا استفاده از دستگاه برای مدت طولانی میسر باشد.
تفاوت در قیمت دستگاه‌ها
انواع سردکن جذبی و تراکمی در قیمت هم با همدیگر تفاوت دارند. به طوری‌که وقتی انواع سردکن جذبی تک اثره و دو اثره تقریبا قیمتی دو برابر انواع تراکمی دارند. این ویژگی برای برخی از خریداران اهمیت زیادی دارد و لازم است از آن اطلاع داشته باشد.
تفاوت در هزینه سرویس و نگهداری
قبل از خرید تجهیزات سرمایشی برای ساختمان علاوه بر بررسی قیمت آن لازم است از هزینه‌های مورد نیاز برای سرویس و نگهداری هم اطلاع داشته باشیم تا بعدا دچار دردسر نشویم. این قاعده در مورد سردکن هم صدق می‌کند. پس بهتر است بدانید چیلرهای جذبی به دلیل اینکه تجهیزات بزرگ‌تر، ظریف‌تر و بیشتری دارند در مقایسه با چیلرهای تراکمی قیمت بالاتری دارند.
میزان مصرف آب و انرژی
انواع چیلر با استفاده از آب کار می‌کند و برای خریداران مقرون‌به صرفه است که یکی از انواع چیلر را انتخاب کنند که با میزان آب کمتری بتواند حرارت بیشتری را دفع کند و عملکرد مورد انتظار کاربران را داشته باشد. پس لازم است بدانید به دلیل اینکه چیلرهای جذبی جذب کننده دارند برای دفع حرارت به میزان آب بیشتری نیاز دارند و لازم است در ساختار ان از پمپ و برج خنک‌کننده بزرگتری استفاده شود.
همچنین در چیلرهای جذبی مصرف انرژی بالاتر است و با توجه به کمبود سوخت‌های فسیلی و انتشار گازهای آلاینده و آسیب به محیط زیست استفاده از این این دستگاه‌ها طرفداران زیادی ندارد. درحالی‌که در چیلر تراکمی از سیستم‌های کنترل هوشمند استفاده می‌شود و میزان مصرف انرژی به طور قابل ملاحظه‌ای بهینه‌سازی می‌شود. در نتیجه لازم نیست خریداران بابت مصرف انرژی یا تامین آب هزینه‌های بالایی را تحمل کنند.
تفاوت در آلودگی صوتی
با توجه به اینکه کاربران ترجیح می‌دهند از تجهیزاتی در ساختمان استفاده کنند که آلودگی صوتی کمتری داشته باشد بهتر است در این مورد هم مقایسه‌ای بین چیلر جذبی و تراکمی در اختیار داشته باشیم. در واقع به دلیل اینکه در سردکن جذبی قطعات متحرک و مکانیکی کمتری استفاده شده است سر و صدای کمتری تولید می‌کند و همین امر باعث برتری آن نسبت به انواع دستگاه‌های تراکمی شده است.
مراحل نصب و راه‌اندازی چیلر چگونه است؟
برای اینکه سردکن به درستی کار کند و تا مدت طولانی دوام و ماندگاری مطلوبی داشته باشد لازم است توسط نصاب حرفه‌ای تمام کارهای مربوط به نصب و راه‌اندازی آن انجام شود. مراحل نصب و راه‌اندازی سردکن به صورت زیر است.
- اجرای شاسی مناسب
اولین مرحله برای نصب کردن یک دستگاه سردکن در ساختمان شامل درست کردن یک شاسی مناسب و محکم است که بتواند وزن دستگاه را تحمل کند. به این ترتیب باید نقاط جوش شاسی با نبشی محکم شود. همچنین باید شاسی با رنگ ضد زنگ آماده شود تا در برابر آسیب محیطی و باران دچار زنگ زدگی نشود تا دستگاه سالم بماند. علاوه بر این موارد هنگام اجرای شاسی باید باید به تراز بودن آن هم توجه شود.
- آماده کردن کابل برق و لوله‌کشی
در قدم بعدی برای نصب سردکن لازم است از کابل برق با سایز و اندازه‌ی مناسب استفاده شود تا انرژی مورد نیاز تامین شود. همچنین لوله‌کشی لازم انجام شود تا رفت و برگشت آب تسهیل شود.
- در نظر گرفتن فضای کافی در اطراف دستگاه
یکی از نکات با اهمیتی که در نصب و راه‌اندازی انواع سردکن باید به آن توجه شود این است که دستگاه چیلر از هر سمت باید به میزان 1 تا 1و نیم متر خالی بماند تا درصورت نیاز به سرویس تعمیرکار فضای کافی در اختیار داشته باشد. البته کارکرد دیگر این فضا این است که این محدوده برای ورود هوا به کندانسور هم مورد نیاز است.
فضای مورد نیاز برای نصب چیلر چقدر است؟
میزان فضایی که برای نصب لازم است بستگی به اندازه و ظرفیت آن دارد. اما معمولاً برای نصب چیلر تراکمی فضایی در حدود 2 تا 15 مترمربع لازم است درحالی‌که اگر سردکن جذبی با همین ظرفیت در اختیار داشته باشیم تقریبا به فضایی دو برابری احتیاج داریم. همچنین با توجه به اینکه ارتفاع این دستگاه‌های سردکن بلند است باید به ارتفاع فضای مورد نظر هم دقت داشته باشیم.
هنگام خرید چیلر به چه مواردی دقت کنیم؟
اگر می‌خواهید خریدی موفق و مقرون‌به صرفه را تجربه کنید و بتوانید از محصول خریداری شده بریا مدت طولانی و با رضایت حداکثری استفاده کنید، بهتر است هنگام خرید به موارد زیر توجه کنید.
- مطابق مواردی که بیان شد، به اندازه و ابعاد دستگاه دقت کنید.
- محصولاتی را خریداری کنید که ضمانت‌نامه و خدمات پس از فروش داشته باشد و درصورت بروز مشکل بتوانید به آسانی و با استفاده از خدمات شرکتی آن را حل کنید.
- هنگام خرید به شرایط آب و هوایی، میزان املاح موجود در آب و غبار آلود بودن هوا در انتخاب دستگاه مورد نظر دقت کنید.
جمع‌بندی
چیلر یکی از انواع تجهیزات سرمایشی است که در ساختمان‌های مختلف کاربرد دارد. در این دستگاه‌ها از فرایندهای تراکمی یا جذبی استفاده می‌شود تا حرارت و گرمای آب گرفته شود و به محیط بیرون انتقال داده شود. به این ترتیب با برگشت آب خنک شده به فضای مورد نظر و برگشت مجدد آن به دستگاه گرما به محیط انتقال داده می‌شود.
در این مطلب انواع دستگاه‌های سردکن که از سیکل تراکم یا جذب استفاده می‌کنند را معرفی کردیم و تفاوت‌های آن‌ها را به طور دقیق بیان نمودیم. امیدواریم این اطلاعات به شما کمک کند مکان مورد نظر را با بهترین وسایل و کمترین هزینه تجهیز کنید.