انواع چیلر و راهنمای استفاده از آنها
انواع چیلر. در این مقاله انواع مختلفی از چیلرهای موجود را بررسی خواهیم کرد، و از مزایا و معایب هر نوع چیلر همراه با برخی از نمونه‌هایی که از آنها استفاده میشوند، نام برده خواهد شد. چیلرهای تراکمی هوا خنک و آب خنک را مورد بررسی خواهیم داد، همچنین چیلر خنک کننده، چیلر های آب سرد، چیلر های کمپرسور، کمپرسور سانتریفیوژ، چیلر کمپرسور توربوکور، چیلر کمپرسور پیچی , اسکرول و رفت و برگشتی.
چیلر ها ماشین‌هایی برای تولید آب سرد یا یخ زده هستند که در ساختمان‌ها توزیع میشوند تا در تهویه هوا مورد استفاده قرار بگیرند. آنها همچنین در برخی از فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما ما در ابتدا به کاربرد آنها در تهویه مطبوع ساختمان‌ها، که معمولا ً با واحدهای تصفیه هوا و فن کویل است، می پردازیم.
همان طور که میتوانید تصور کنید، انواع مختلفی از چیلرها وجود دارد که بر اساس نوع مرتب شده اند، بنابراین مهم است بدانید که معنی نام هر یک از آنها چیست، تفاوت‌های بین آنها، زمان و مکان استفاده از آنها به چه صورت است.
اولین راه برای طبقه‌بندی آنها تعریف این موضوع است که یک چیلر تراکمی یا چیلر نوع جذبی چه تفاوتی دارند؟
چیلر های تراکمی از یک کمپرسور مکانیکی هدایت‌شده الکتریکی برای وادار کردن یک مبرد(سرد کننده) در سیستم استفاده میکند. آنها رایج‌ترین نوع چیلر هستند. دو زیر دسته برای چیلر تراکمی وجود دارد: چیلر تراکمی هواخنک یا چیلر تراکمی آب خنک. در اینجا نگاهی کوتاه به این چیلرها خواهیم داشت.
چیلر جذبی به جای استفاده از کمپرسور مکانیکی، از یک منبع حرارتی برای انتقال سردکننده در سراسر سیستم استفاده می کند. خنک کننده در این چیلرها از میان نواحی با فشار و دماهای مختلف عبور میکند.
با نگاهی به چیلرهای تراکمی، با دو نوع اصلی آب خنک و هواخنک درمیابیم هر دو نوع آنها اجزای اصلی یکسانی دارند که عبارتند از : تبخیرکننده، کمپرسور، کندانسور و سوپاپ انبساط. هنگامی که در مورد چیلر چیلر تراکمی هواخنک یا چیلر تراکمی آب خنک صحبت میکنیم، به روشی اشاره میکنیم که در آن گرمای ناخواسته از ساختمان به وسیله کندانسور چیلر خارج میشود.
اساس کار این دو چیلر بر پایه خنک کردن هوا و خنک کردن آب است. در کمپرسور یک خنک کننده به داخل لوله میان کندانسور، سوپاپ انبساط، تبخیرکننده هل داده میشود و به سمت کمپرسور باز میگردد. تنها تفاوت آنها این است که در چیلر تراکمی هواخنک، فن ها هوا را ازمیان لوله‌های تعبیه شده در کندانسور عبور میدهند، که در نتیجه این کار، گرما به بیرون منتقل میشود. چیلر های آب خنک، کندانسور آب بندی شده داشته و آب برای بیرون راندن گرما پمپ میشود تا گرما را از طریق برج خنک‌کننده از بین برود. برج خنک‌کننده از پنکه برای رد کردن گرما استفاده خواهد کرد.
ساختمان‌های بزرگ با میزان بار سرمایش بیش از ۴۰۰ تن خنک کننده یا ۱۴۰۰ کیلووات معمولا ً از چیلر آب خنک کمپرسورهای سانتریفیوژ یا کمپرسورهای توربوکور در سیستم خنک‌کننده نیروگاه مرکزی استفاده میکنند. آنها همچنین ممکن است از یک تهویه هوای کوچک‌تر مجزا برای رسیدگی به بار سرمایش حیاتی در مکانهایی مانند اتاق‌های کامپیوتر و ارتباطی استفاده کنند. همچنین ممکن است یک چیلر جذبی در سیستم مرکزی کارخانه وجود داشته باشد، که از گرمای اضافی استفاده میکند برای مثال از یک موتور CHP استفاده شود. اما اینها عمدتا ً در کنار چیلرهای مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ساختمان‌هایی با اندازه متوسط با بار خنک‌کننده در حدود ۲۰۰ – ۴۰۰ تن مبرد یا ۷۰۰ – ۱۴۰۰ کیلو وات معمولا ً از کمپرسور پیچ یا کومپرسور توربوکور استفاده خواهد کرد، که میتواند از هر دو نوع خنک کننده آب یا هوا باشد. این ساختمان‌ها همچنین اگر گرما با کیفیت بالا وجود داشته باشد، ممکن است از یک چیلر جذبی استفاده کنند.
برای ساختمان کوچک با میزان بار سرمایش در حدود ۲۰۰ تن یا ۷۰۰ کیلووات به طور معمول از کمپرسور های چرخشی یا کمپرسورهای توربوکور استفاده میکنند و معمولا ً از نوع هوا خنک هستند. به زودی دوباره خواهیم دید که، آنها ممکن است از یک سیستم متفاوت مثل واحدهای VRF استفاده کنند، اما این به اندازه ساختمان و بار خنک‌کننده بستگی دارد.
چیلر جذبی تنها باید در مواردی مورد استفاده قرار گیرد که در آن فراوانی گرما وجود داشته باشد. آنها اغلب در بیمارستان‌ها و ساختمان‌هایی با استخرهای شنای داغ یافت میشوند. اگر یک ساختمان اداری تجاری از یک موتور ترکیبی گرما و نیروی برق ( CHP ) استفاده کند , اغلب با چیلر جذبی همراه میشوند که از گرمای اضافی ناشی از احتراق استفاده میکند , اما در این سناریو آن ها بیشتر در ارتباط با چیلرهای الکتریکی به کار می‌روند. گاهی اوقات آنها در طول روز به هنگام اوج قیمت برق مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اگر یک ساختمان با بار خنک‌کننده متوسط تا بزرگ داشته باشید، توصیه میشود که تنها از یک چیلر بزرگ برای کل بار خنک‌کننده استفاده نکنید. چراکه این کار به صرفه نیست و اگر چیلر از کار بیفتد برای شما هیچ خنک‌کننده ای باقی نخواهد گذاشت. پس به جای آن باید از چیلر های متعدد , به موازات هم و با اندازه‌های مختلف برای برآورده کردن بار فصلی سرمایش با ترکیب عملکرد بهینه همراه با افزونگی ( redundancy ) استفاده کنید. برای مثال , شما یک ساختمان با بار خنک‌کننده ۲۲۰۰ تنی دارید , پس باید از ترکیبی از چیلرهای ۱۲۰۰ تن یا دو چیلر 900 تن و یا چیلری ۱۰۰۰ تن و دو چیلر 700 تنی و غیره استفاده کنید.
همچنین نیاز است که مدیریت بحران ساختمان و افزونگی مورد نیاز را در نظر بگیرید که با N+1 نشان داده میشود و در آن ” N ” تعداد چیلر مورد نیاز شما و”+ 1″، ” ۲ + ” یا ” +۳ ” یا ” تعداد چیلرهای پشتیبان برای حفظ خنکی در شرایط وقوع اختلال خواهد بود.
کاربرد آن زمانی است که اگر چیلر از کار بیفتد یک چیلر پشتیبان به صورت آنلاین برای استفاده داشته باشد که بار خنک‌کننده را کنترل کند. شما ممکن است نیاز به استفاده از چیلرهایی با کمپرسورهای چندگانه داشته باشید که در آن کمپرسورها می‌توانند به طور مستقل از هم کار کند تا اگر ۱ کمپرسور با شکست مواجه شود، چیلر هنوز هم بتواند تا حدی عملیاتی باشد.
چیلر آب خنک، مزایای کاربردی تری دارد، به ویژه برای بار سرمایش بالا از تبخیر آب برای دفع حرارت استفاده میکند که کمتر از وزش باد در سطح داغ در چیلر هواخنک انرژی را هدر میدهد. آب نیز ظرفیت حرارتی بالاتری نسبت به هوا دارد , بنابراین در مقایسه با چیلر هوا خنک، چیلر آب خنک میتواند میزان بار بیشتری از گرما را کاهش دهد. چیلر آب خنک به طور کلی عمر طولانی‌تری دارند و علت این موضوع آن است که در داخل ساختمان هستند و کمتر صدمه میبینند.
معایب
از برج‌های خنک‌کننده استفاده میکنند و برای این نیاز دارند به یک منبع آب پاک ثابت دسترسی داشته باشید. اگر چیلر باید در منطقه‌ای با محدودیت‌های آبی نصب شود , نیازی به استفاده از چیلر آبی نیست. چیلر آب خنک، در داخل ساختمان قرار دارند. آنها شامل تجهیزات و ماشین‌های بسیار بزرگی هستند , بنابراین بسته به تکنولوژی کمپرسور مورد استفاده , می‌توانند نویز و ارتعاش زیادی را درون ساختمان ایجاد کنند به همین دلیل است که آنها معمولا ً در زیرزمین واقع شده‌اند. به علاوه چیلر آب خنک، برای نصب و حفظ هزینه بالاتری داند.
چیلر جذبی به فضای زیادی در داخل ساختمان نیاز دارد , این نوع از چیلر نیاز به اتاقکهای مکانیکی , آبگذر های بیشتر , پمپ‌ها , برج‌های خنک‌کننده و تصفیه آب دارد.
چیلر هوا خنک
مزایا
یک چیلر خنک کننده هوا کم‌هزینه‌تر است زیرا تجهیزات کمتری دارند. چیلر جذبی خنک کننده هوا نیاز به فضای کمتری دارد و به یک اتاق مکانیکی نیاز ندارد. این به معنی فضای بیشتری در داخل ساختمان برای مقاصد تجاری باقی خواهد ماند. همچنین چیلر های خنک کننده هوا در مقایسه با چیلر جذبی خنک کننده آ ب نیاز به تعمیرات کمتری دارند و نیاز به مجموعه دیگری از پمپ‌ها برای تهویه هوای سرد شده در اطراف ساختمان ندارند
معایب
آنها صدای نسبتا زیادی تولید میکنند که حتی ساختمان های اطراف قادر به شنیدن آن میباشند، هر چند راهکارهایی برای مقابله با این صدا وجود دارد. چیلر های خنک کننده هوا عمر مفید کوتاهتری از چیلر آبی دارند زیرا در معرض آفتاب , باران , یخ‌بندان , برف و باد قرار دارند. بعلاوه چیلر کاهش هوا می‌توانند از آسیب , انسداد و گردش مجدد صدمه ببینند.
متاسفانه بسیاری از مالکان ساختمانی ارزان‌ترین گزینه را می‌خواهند , اما این ایده بدی است ; چرا که در با هزینه کمی بیشتری می‌توانند یک چیلر با راندمان بالاتر خریداری کنند , به خصوص این یک چیلر ممکن است چندین برابر یک چیلر کم کیفیت که عمر کوتاهی دارد مفید باشد و منجر به کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی شود.
چیلرهای سانتریفیوژ
- چیلر خنک کننده آب
- برای باره‌ای سرمایش متوسط تا بزرگ استفاده میشود
- معمولا , در بازه 150 تا 6000 TR و 530 تا 21000 کیلووات در دسترس است
- COP خنک; کننده بین 5.8 تا 7.1
- معمولا ً فقط از یک کمپرسور استفاده میشود. گاها برای ظرفیت بالا دوتا
- بهتر است در بارگذاری کامل کار کنید.
- برای فشرده‌سازی مبرد و حرکت آنها در اطراف چیلر , از یک یا دو دستگاه دوار استفاده شود.
- کنترل ظرفیت از طریق کنترل سرعت و راهنمای ورقه ای
چیلر توربوکور
- چیلر کننده هوا یا آب
- در تمام باره‌ای سرمایش از ساختمان‌های بزرگ به ساختمان‌های کوچک استفاده میشود.
- به طور معمول در ۶۰ – ۱۵۰۰ TR، ۲۱۰ تا ۵، ۲۰۰ کیلووات در دسترس است.
- COP: ۴.۶ تا ۱۰
- یک یا چند کمپرسور مورد استفاده، در مراحل و سرعتهای متفاوت.
- کنترل‌کننده سرعت متغیر، شروع کننده (استارتر) نرم، یاتاقان مغناطیسی، دارای تنها یک بخش متحرک، بدون نفت
- برای فشرده کردن مبرد، از دو پروانه چرخشی استفاده میکند
- کنترل ظرفیت از طریق راهنمای کنترل سرعت و بادنما
چیلر رفت و برگشتی
- فن‌آوری چیلر خنک کننده آب و هوا – با تکنولوژی قدیمی – امروزه کمتر متداول است
- استفاده از باره‌ای سرمایش متوسط در یخچال ساده و کم‌هزینه
- به طور معمول در ۵۰ – ۵۰۰ TR، ۱۷۰ – ۱، ۷۰۰ کیلووات در دسترس است.
- COP : ۴ / ۴ تا ۵.۵ با استفاده از یک پیستون و محفظه مبرد را متراکم میکند
- کنترل ظرفیت از طریق کمپرسور یا تخلیه سیلندر و کنترل سرعت
چیلر اسکرول
- چیلرهای خنک کننده هوا یا آب
- استفاده‌شده در باره‌ای سرمایش متوسط
- به طور معمول در ۴۰ – ۴۰۰ TR، ۱۴۰ – ۱۴۰۰ کیلو وات در دسترس
- COP هوا: ۳.۲ – ۳.۲ , برای آب COP: ۴.۴۵ ۴.۴۵ – ۶.۲ را
- یک یا چند کمپرسور، سرعت ثابت یا متغیر، بر اساس مرحله یا سرعت کنترل میشود.
- از دو صفحه مارپیچ برای فشرده کردن مبرد استفاده میشود.
- ظرفیت از طریق اسکرول های جداگانه موقتی با شیر مغناطیسی و مدولاسیون الکتریکی کنترل میشود.
چیلر پیچی
- چیلر آب خنک و هوا خنک
- قابل استفاده در بار سرمایش متوسط
- به طور معمول در 70 تا 600 TR و 250 تا 2100 کیلووات در دسترس است.
- طور معمول با یک کمپرسور خنک کننده آب و 1 یا 2 کمپرسور خنک کننده هوا به.
- برای فشرده‌سازی مبرد , از دو موتور مارپیچی به‌هم‌پیوسته استفاده شده‌است.
چیلر جذبی
- استفاده از حرارت برای تحریک فرآیند تبرید , معمولا ً بخار یا آب‌گرم
- برای ساختمان‌های بزرگ , بیمارستان‌ها , مراکز شنا , شبکه‌های حرارت
- به طور معمول 70 تا 1400 TR و 250 تا 4900 کیلووات
- COP fdk 0.6 تا 1.9
- هیچ کمپرسوری , به طور مستقیم یا غیرمستقیم شلیک نمی‌شود. ظرفیت از طریق مقدار حرارت ورودی کنترل میشود
- ایده استفاده از گرمای تلف‌شده یا گرمای ارزان , گاهی اوقات برای جبران هزینه‌های برق در زمان اوج مصرف استفاده میشود.
- همراه با چیلر مکانیکی
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.