بررسی انواع چیلر

اگر بخواهیم در مورد انواع چیلر صحبت کنیم، چیلرهای تراکمی از دو جهت با هم دارای تفاوت هایی هستند ابتدا در نوع کمپرسور که خود در چهار دسته قرار میگیرد، اسکرال، پیستونی، اسکرو، سانترفیوژ و در جهت دیگر در نوع کندانسور که آب خنک و یا هواخنک با هم متفاوت هستند و در مورد چیلر جذبی که خود در نوع تک اثره و دو اثره بودن آن تفاوت هایی وجود دارد.

انواع چیلرها ساختار و طرزکار متفاوتی نسبت به یکدیگر دارند اما تمامی آنها یک کار مشترک بر عهده دارند، حال چیلر دستگاهی است که گرمای یک سیال مایع مثل آب و یا گاز مثل هوا را با استفاده از سیکل تبرید تراکمی و یا سیکل جذبی گرفته و آن را سرد می کند.

انواع چیلر به دو گروه تراکمی و جذبی تقسیم بندی می شود که در واقع وظیفه اصلی آنها سرمایش سیال است، ظرفیت چیلرهایی که در صنعت تهویه مطبوع طراحی و تولید می گردند بین 15 تا 2000 تن تبرید می باشند البته برخی سازندگان چیلر تا ظرفیت های بالاتر از این را هم طراحی و تولید می کنند نکته ایی که شایان ذکر است این می باشد که معمولا ظرفیت های پایین تر از 15 تن تبرید در دسته مینی چیلر قرار می گیرند.

انواع چیلر به همراه مقایسه و تشریح مزایا و معایب آنها

همانطور که گفته شد چیلرها در دو دسته ی چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم بندی می شوند و هر کدام از آنها خود به انواع مختلفی تقسیم بندی می گردد، چیلرهای تراکمی از نظر کندانسور به دو نوع آب خنک و هوا خنک و از نظر کمپسور به انواع اسکرو، اسکرال، پیستونی و سانتریفیوژ تقسیم بندی می شود.

چیلرهای تراکمی

در شکل زیر به طور کامل دسته بندی چیلر تراکمی را به تصویر کشیدیم.

تشریح دسته بندی بر اساس کندانسور

ابتدا یک توضیح در مورد وظیفه ی کندانسور ارائه می دهیم، کندانسور در سیستم انواع چیلر قسمتی است که می بایست گرمای چیلر گرفته شود، حالا انجام این کار در چیلرهای هواخنک به واسطه ی فن انجام می شود و اگر تمامی این مراحل یعنی دفع گرما به واسطه ی آب انجام گردد به آن چیلر آب خنک می گویند.

فن کندانسور در بالایی ترین سطح چیلر هوا خنک نصب می گردد تا با ایجاد جریان هوا و عبور آن از میان لوله های مسی که مبرد داغ و فشرده در داخل آن در حال حرکت هستند را خنک نموده انجام این کار باعث می شود تا دما و فشار مبرد در داخل کندانسور کاهش یابد

در انواع چیلرهای آب خنک، دفع آب توسط برج خنک کننده انجام می گردد و نحوه کار به این صورت است که بعد از این که آب موجود در کندانسور، گرمای مبرد داغ و فشرده را به خود جذب کرد، آب گرم به برج خنک کننده انتقال پیدا می کند، پس از عملیات خنک سازی آب در برج خنک کننده، توسط پمپ به کندانسور آب خنک که به صورت شل اند تیوب می باشد بر میگردد. پس الان دریافتیم که در چیلرهای آب خنک، برای انجام عملیات خنک سازی از آب و برج خنک کننده استفاده می گردد و در چیلرهای هواخنک از فن برای خنک سازی استفاده می گردد.البته قابل ذکر است که راندمان در کندانسور های هواخنک نسبت به آب خنک کمتر می باشد.

دسته بندی بر اساس کمپرسور

در سیکل تبرید چهار نوع کمپرسور وجود دارد که به ترتیب کمپرسور رفت و برگشتی یا پیستونی، کمپرسور اسکرال Scroll یا حلزونی، کمپرسور اسکرو Screw یا مارپیچی و سانتریفیوژ نام دارند، کمپرسور جهت راه اندازی از موتور الکتریکی، موتور احتراق و یا توربین گاز یا بخار استفاده می کند.

چیلرهای جذبی

انواع چیلرهای جذبی بطور کامل به سه دسته و شش مدل تقسیم بندی می شوند، مورد اول شعله مستقیم و شعله غیر مستقیم می باشد بدین معنی که انرژی لازم برای راه اندازی سیکل جذبی بطور مستقیم آتش است یا بطور غیر مستقیم حرارت، دومین مورد آب-آمونیاک و آب-لیتیوم بروماید به عنوان سیستم جاذب و مبرد استفاده می گردد و سوم بر اساس تک اثره و دو اثره می باشد.

از معایب سیکل جذبی پایین بودن ضریب عملکرد چیلر جذبی نسبت به چیلر تراکمی می باشد در واقع ضریب عملکرد در چیلرهای تراکمی حداقل سه و در چیلر جذبی بین نیم تا یک می باشد. از طرفی چیلر جذبی برای تولید سرما نیاز به منبع حرارتی دارد این منبع حرارتی می تواند از سوخت فسیلی، انرژی خورشید، آب گرم و یا بخار و هر نوع حرارت مستقیم و غیر مستقیم باشد.

چیلر جذبی تک اثره

چیلر جذبی تک اثره چیلری ساده است که در آن فرآیند جذب و تبخیر در یک مرحله انجام می‌شود و از نظر هزینه اولیه و تعمیر و نگهداری نسبت به سایر انواع چیلرهای جذبی مقرون به صرفه‌تر است. چیلر جذبی تک اثره از چهار بخش اصلی تشکیل شده است

بخش اول اواپراتور که محل تبخیر مبرد است و مبرد در اواپراتور با جذب گرما از محیط اطراف تبخیر می‌شود. بخش دوم ژنراتور است که محل جذب مبرد است و مبرد در ژنراتور با جذب گرما از منبع حرارتی جذب می‌شود. بخش سوم  جاذب که ماده‌ای است که می‌تواند مبرد را جذب کند. بخش چهارم کندانسور است که محل متراکم کردن مبرد است به این صورت که مبرد در کندانسور با دفع گرما به محیط اطراف متراکم می‌شود.

عملکرد چیلر جذبی تک اثره بدین صورت است که ابتدا مبرد در اواپراتور با جذب گرما از محیط اطراف تبخیر می شود و بخار مبرد به ژنراتور منتقل می شود و با جذب گرما از منبع حرارتی جذب می شود و مبرد جذب شده در جاذب ذخیره شده و سپس به اواپراتور منتقل می شود و طی فرآیند جذب گرما در آنجا این چرخه ادامه پیدا میکند.

راندمان چیلر جذبی تک اثره معمولاً حدود 50 درصد است. این بدان معناست که از هر 100 واحد انرژی حرارتی که به آن داده می‌شود، تنها 50 واحد به سرما تبدیل می‌شود.

چیلر جذبی دو اثره

چیلر جذبی دو اثره یک نوع چیلر جذبی است که در آن فرآیند جذب و تبخیر در دو مرحله انجام می‌شود. این نوع چیلر نسبت به چیلر جذبی تک اثره راندمان بالاتری دارد.

چیلر جذبی دو اثره از پنج بخش اصلی تشکیل شده است یعنی تنها فرقی که با نوع تک اثره دارد، دارا بودن اواپراتور دوم در آن می باشد و چهار بخش دیگر آن دقیقا مانند نوع تک اثره است

راندمان چیلر جذبی دو اثره معمولاً حدود 65 درصد است. این بدان معناست که از هر 100 واحد انرژی حرارتی که به چیلر جذبی دو اثره داده می‌شود، تنها 65 واحد به سرما تبدیل می‌شود.

چیلر جذبی دو اثره در کاربردهایی که نیاز به راندمان بالاتری نسبت به چیلر جذبی تک اثره وجود دارد، کاربرد دارد. این کاربردها می‌تواند شامل ساختمان‌های بزرگ تجاری و مسکونی، صنایع، بیمارستان‌ها و مراکز درمانی، کشاورزی و پرورش ماهی باشد.

چیلر جذبی آب - آمونیاک

چیلر جذبی آب-آمونیاک یک نوع چیلری است که در آن از آب و آمونیاک به عنوان مبرد و جاذب استفاده می‌شود و عملکرد آن به این صورن است که ابتدا آب در اواپراتور با جذب گرما از محیط اطراف تبخیر می شود و بخار آب به ژنراتور منتقل شده و در آنجا با جذب گرما از منبع حرارتی، جذب می شود در مرحله بعد آمونیاک جذب شده در جاذب ذخیره می شود و به کندانسور منتقل شده و با دفع گرما متراکم می گردد سپس به شیر انبساط منتقل شده و فشار کاهش پیدا نموده و طی این عملیات به مایع آمونیاک تبدیل می شود و نهایتا به اواپراتور منتقل شده و این چرخه ادامه پیدا می کند

از مزایای چیلر جذبی آب-آمونیاک می توان به راندمان بین 60 تا 70 درصد و همچنین قابلیت استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی اشاره نمود

چیلر جذبی آب - لیتیوم

چیلر جذبی آب-لیتیوم بروماید یک نوع چیلر جذبی است که در آن از آب و لیتیوم بروماید به عنوان مبرد و جاذب استفاده می‌شود. این نوع چیلر نسبت به چیلر جذبی آب-آمونیاک ایمن‌تر و قابل اعتمادتر است.

عملکرد چیلر جذبی آب-لیتیوم بروماید به شرح زیر است:

ابتدا آب در اواپراتور با جذب گرما از محیط اطراف تبخیر می شود و بخار آب به ژنراتور منتقل شده و در آنجا با جذب گرما از منبع حرارتی، جذب می شود در مرحله بعد لیتیوم بروماید جذب شده در جاذب ذخیره می شود و به کندانسور منتقل شده و با دفع گرما متراکم می گردد سپس به شیر انبساط منتقل شده و فشار کاهش پیدا نموده و طی این عملیات به مایع لیتیوم تبدیل می شود و نهایتا به اواپراتور منتقل شده و این چرخه ادامه پیدا می کند.

از مزایای چیلر جذبی آب-لیتیوم بروماید می توان به راندمان نسبتا بالا بین 50 تا 60 درصد و همچنین قابلیت اطمینان بالا با تعمیر و نگهداری کمتر نسبت به چیلر جذبی آب-آمونیاک اشاره نمود

چیلر جذبی آب-لیتیوم بروماید در کاربردهای مختلفی مانند ساختمان‌های تجاری و مسکونی، صنایع، بیمارستان‌ها و مراکز درمانی، کشاورزی و پرورش ماهی کاربرد دارد.

کاربرد انواع چیلر در ساختمان

در کاربرد ساختمانی آب سرد که به عنوان یک سیال سرد شده می باشد به واسطه لوله کشی به هواسازها و یا فن کویل های نصب شده در ساختمان منتقل شده و در آنجا تبادل هوایی که اتفاق می افتد، گرمای هوا را گرفته و باعث می شود محیط خنک شود. حالا اتفاقی که برای سیال می افتد این است که بواسطه جذب گرمای محیط، آب گرم شده و مجددا برای سرد کردن آن می بایست به چیلر بازگردانده شود از طرفی در راستای کاهش دمای جریان هوا، آب سرد شده ایی که از چیلر به فن کویل ها منتقل شده بود به واسطه یک فن با هدایت جریان هوا از طرف کویل باعث کاهش دمای هوا می شود.

فن کویل تبدیل کننده حرارتی هوا به آب است به این صورت که آب سرد موجود در لوله های مسی کویل، گرمای هوا را می گیرد و باعث می شود هوای ساختمان خنک شود، یکی از مزیت های فن کویل این می باشد که در اتاق یا واحدی که نصب شود از طریق کنترلری که در اتاق نصب است می تواند دمای هوا را تنظیم نماید به طوری که این مورد بر عملکرد سایر فن کویل ها تاثیری نگذارد از دیگر مزایای فن کویل ها این است که اگر آب گرم ساختمان را به آن منتقل نماییم می تواند نقش یک سیستم گرمایشی را بازی کند.

کاربرد صنعتی انواع چیلر

در کاربرد صنعتی چیلر به منظور خنک سازی یک محلول در یک کارخانه از مبدل حرارتی شل اند تیوب ویا پلیتی استفاده می شود، روش کار به این صورت است که محلول مورد نظر از یک سمت وارد مبدل شده و از طرف دیگر آب سرد شده از چیلر وارد مبدل می گردد و پس از تبادل حرارت، محلول مورد نظر گرمای خود را از دست داده و خنک می گردد و آب گرم شده از حاصل این تبادل مجددا به چیلر باز می گردد تا عملیات سردسازی انجام گردد.

ما در مقاله "هر آنچه لازم است درباره چیلر صنعتی بدانید" کاربرد چیلر را در صنعت های مختلف مورد بررسی قرار دادیم که شما می توانید آن را مطالعه نمایید.