انواع چیلر به دو گروه عمده تراکمی و جذبی تقسیمبندی میشوند که وظیفهی همهی آنها سرمایش یک سیال است.
سیال سردشده میتواند در کاربردهای تهویه مطبوع ساختمانی یا صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. وجه تمایز انواع چیلرهای تراکمی، در نوع کمپرسور (اسکرال، پیستونی، اسکرو یا سانتریفیوژ) و همچنین نوع کندانسور (آبخنک یا هواخنک) است. در چیلر جذبی، این وجه تمایز در تکاثره یا دواثره بودن آنهاست.
با وجود اینکه انواع چیلرها از نظر اجزا و طرز کار با یکدیگر متفاوت هستند، اما در مجموع همهی آنها یک وظیفهی مشترک بر عهده دارند. چیلر دستگاهی است که گرمای یک سیال مایع (مانند آب) را با استفاده از سیکل تبرید تراکمی یا سیکل جذبی گرفته و آن را سرد میکند. سپس این سیال سردشده بهعنوان مبرد در دستگاههایی مانند هواساز یا فنکویل به کار میرود و با جذب گرمای هوای عبوری از سطح کویل، هوا را خنک میکند.
چیلر اسکرال
منظور از چیلر اسکرال، چیلری است که دارای کمپرسور از نوع اسکرال میباشد. فرآیند سرمایش در چیلر اسکرال، مانند سایر چیلرهای تراکمی، بر اساس سیکل تبرید تراکمی انجام میپذیرد.
کمپرسورهای اسکرال امروزه در انواع معمولی، دیجیتال اسکرال و اینورتر تولید میشوند. ظرفیت این کمپرسورها کمتر از کمپرسورهای اسکرو است و در نتیجه، در یک دستگاه چیلر ممکن است از یک تا هشت عدد کمپرسور اسکرال برای تأمین سرمایش مورد نیاز استفاده شود.
کمپرسور اسکرال عموماً از دو حلزون غیرهممحور تشکیل شده است که یکی از آنها ثابت و دیگری متحرک بوده و در داخل یکدیگر قرار میگیرند. حرکت حلزون متحرک باعث انجام فرآیند تراکم و فشردهسازی سیال مبرد میشود. به بیان دیگر، گاز مبرد با قرار گرفتن بین این دو بخش حلزونی متراکم شده و فشار مورد نیاز در خروجی تأمین میگردد.
چیلر اسکرال دارای مزایایی نسبت به انواع دیگر چیلرهای تراکمی میباشد. یکی از مهمترین مزایای چیلر اسکرال، عملکرد آرام و بدون صدا و لرزش آن است؛ زیرا تعداد قطعات متحرک و اصطکاکی مورد استفاده در این نوع چیلر، نسبت به سایر چیلرها کمتر بوده و این ویژگی به بهبود عملکرد و افزایش طول عمر مفید چیلر اسکرال کمک میکند.
بر اساس مزایای برشمردهشده، میتوان اینگونه نتیجه گرفت که چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرال دارای هزینهی تعمیر و نگهداری کمتری بوده و نگهداری از آن سادهتر و مقرونبهصرفهتر است. نکتهی قابل توجه دیگر، راندمان بالای این نوع چیلر میباشد؛ بهگونهای که بسیاری از کمپرسورها در طول عمر مفید خود، بیشتر در شرایط بار جزئی (Partial Load) کار میکنند تا بار کامل (Full Load).
البته با وجود تکنولوژی موتور محرک با دور متغیر (اینورتر)، کمپرسور همواره با حداکثر توان خود کار نکرده و متناسب با بار برودتی مورد نیاز، توان آن کاهش یا افزایش مییابد. این موضوع تأثیر بسزایی در کاهش مصرف انرژی الکتریکی دارد.
کمپرسورهای اسکرال معمولاً در چیلرهایی با ظرفیت پایین بهکار گرفته میشوند. بهطور معمول، ظرفیت هر یک از این کمپرسورها در حدود ۱۵ تا ۱۰۰ کیلووات (معادل تقریبی ۴ تا ۳۰ تن تبرید) میباشد.
در شکل زیر، شماتیک طرز عملکرد کمپرسور اسکرال مشاهده میشود:
مزایا و معایب چیلرهای تراکمی اسکرال
برخی از مهمترین ویژگیهای چیلر مجهز به کمپرسور اسکرال عبارتاند از:
مزایا
- در شرایط بار جزئی (Partial Load) دارای راندمان بالایی است.
- ضریب عملکرد (COP) آن در مقایسه با بسیاری از چیلرها بالاتر است.
- دارای ساختاری سادهتر و تعداد قطعات کمتری نسبت به سایر انواع کمپرسورها میباشد.
- در صورت راندمان بالا، میتواند هزینههای عملیاتی را کاهش دهد.
- در مقایسه با سایر چیلرها، صدای کمتر و ارتعاش پایینتری دارد.
- دارای عمر مفید طولانیتر و قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به بسیاری از کمپرسورها است.
- کمپرسور اسکرال در برابر بازگشت مایع مقاوم است؛ زیرا به دلیل روش خاص تراکم و عدم استفاده از Valve Plate، آسیبپذیری کمتری در این شرایط دارد.
معایب و محدودیتها
مدیریت روغنکاری: در کمپرسورهای اسکرال عملاً مکانیزم خودکاری برای کنترل کیفیت روغنکاری وجود ندارد و تنها میتوان سطح روغن موجود در کارتل کمپرسور را از طریق سایتگلس تعبیهشده روی بدنه، بهصورت چشمی بررسی کرد.
تنوع ظرفیت برودتی: با توجه به ظرفیت پایین کمپرسورهای اسکرال، امکان تولید چیلرهای اسکرال با ظرفیتهای برودتی بسیار بالا وجود ندارد. بنابراین معمولاً برای ظرفیتهای بالاتر از ۱۰۰ تن تبرید، ناگزیر از استفاده از کمپرسورهای اسکرو یا سانتریفیوژ هستیم.
کنترل ظرفیت برودتی: در کمپرسورهای اسکرال معمولی (غیراینورتردار و غیردیجیتال) عملاً امکان کنترل پیوسته ظرفیت برودتی وجود ندارد. با این حال، به ازای هر کمپرسور اسکرال، یک مرحله کنترل ظرفیت فراهم میشود. بهعنوان مثال، در یک چیلر اسکرال مجهز به ۸ کمپرسور، امکان ۸ مرحله کنترل ظرفیت وجود خواهد داشت.
سرویس و خدمات: پوسته کمپرسورهای اسکرال دارای اتصال دائم است؛ بنابراین در این کمپرسورها عملاً امکان تعمیر و سرویس داخلی وجود ندارد. با این وجود، به دلیل وزن و ابعاد کمتر کمپرسورهای اسکرال نسبت به کمپرسورهای اسکرو و سانتریفیوژ، جابهجایی و تعویض آنها آسانتر است. همچنین در برخی موارد، هزینه تعویض یک کمپرسور اسکرال تفاوت چندانی با هزینه تعمیر یک کمپرسور اسکرو یا سانتریفیوژ ندارد.
امکان تزریق مایع: تزریق مایع روشی است که بهمنظور کنترل دمای دهش کمپرسور مورد استفاده قرار میگیرد تا دمای روغنی که همراه با مبرد متراکم میشود از حد مجاز فراتر نرود. در غیر این صورت، روغن لزجت خود را از دست داده و توانایی روغنکاری مناسب کاهش مییابد. علاوه بر این، دمای بیش از حد میتواند استحکام مکانیکی برخی قطعات را کاهش داده و ظرفیت کندانسور را در فرآیند تقطیر تحت تأثیر قرار دهد.
مقایسه چیلر دور متغیر با چیلر دور ثابت (در ظرفیت ۱۰ تن تبرید)
در نمودار زیر، خط سبزرنگ نشاندهنده عملکرد چیلر دور متغیر (اینورتر) و خط قرمز بیانگر عملکرد چیلر دور ثابت است. محور افقی درصد بار دستگاه نسبت به ظرفیت کامل (Load Percentage) و محور عمودی درصد توان مصرفی موتور الکتریکی کمپرسور نسبت به توان کل (Power Use) را نشان میدهد.
بهعنوان مثال، زمانی که بار مورد نیاز برابر با ۵۰ درصد بار کامل باشد:
- توان مصرفی چیلر اینورتر حدود ۳۵ درصد توان کل است.
- در حالیکه توان مصرفی چیلر دور ثابت حدود ۸۹ درصد توان کل میباشد.
- این اختلاف نشان میدهد که در این شرایط، حدود ۵۴ درصد صرفهجویی در مصرف انرژی حاصل خواهد شد.
اینورتر نمودن موتور الکتریکی کمپرسور باعث افزایش قیمت چیلر دور متغیر نسبت به چیلر دور ثابت میشود، اما در مقابل، چیلر اینورتر انرژی الکتریکی کمتری مصرف میکند. چیلرها عموماً با ۴۰ تا ۷۰ درصد توان کل خود کار میکنند و همین موضوع، ضرورت استفاده از موتور الکتریکی با دور متغیر را نشان میدهد.
دیگر مزایای چیلر دور متغیر
علاوه بر کاهش مصرف انرژی در چیلرهای دور متغیر، به دلیل جلوگیری از کارکرد کمپرسور در دور حداکثر، از افزایش بیش از حد دمای قطعات و فرسایش شدید آنها جلوگیری میشود. در نتیجه، عمر مفید دستگاه افزایش یافته و هزینههای خرابی و تعمیرات در آینده کاهش مییابد.
در چیلر تراکمی اینورتر، فرآیند راهاندازی (استارت) بهصورت تدریجی و نرم انجام شده و هرگز جریان صددرصدی از مدار برق کشیده نمیشود.
مزیت دیگر استفاده از چیلر دور متغیر، کاهش صدای کارکرد دستگاه و در نتیجه کاهش هزینههای مربوط به عایقکاری صوتی (در صورت نیاز) است. با کاهش سطح صدای تولیدی، در پروژههایی که نسبت به آلودگی صوتی حساس هستند، میتوان سطح آسایش را بهطور قابل توجهی افزایش داد.
در نمودار زیر مشاهده میشود که سطح صدای تولیدشده توسط کمپرسور اینورتر، در مقایسه با کمپرسورهای دور ثابت، بهویژه در شرایط کمبار، دارای اختلاف قابل ملاحظهای است.
چیلرهای اینورتر اسکرال نوعی از دستگاههای تبرید هستند که از کمپرسور اسکرال اینورتر برای فشردهسازی مبرد و حذف گرما از یک منطقه یا فضای مشخص استفاده میکنند. این چیلرها به دلیل کارایی بالا، قابلیت اطمینان مناسب و سطح صدای کم شناخته شدهاند و این ویژگیها آنها را برای طیف گستردهای از فرآیندهای سرمایشی، از جمله تهویه مطبوع، خنککاری فرآیند و سیستمهای تبرید، در کاربردهای تجاری، صنعتی و مسکونی، به گزینهای مناسب تبدیل میکند.
شرکت مهندسی و مشاوره صنایع مبتکران گلدیران با برند Gplus (جیپلاس)، بهعنوان نماد تولید داخلی در زمینه محصولات تهویه مطبوع و نماینده برندهای معتبر جهانی همچون LG (الجی)، Midea (مایدیا)، Clint (کلینت) و Rhoss (راس)، به شما این امکان را میدهد تا کیفیت هوای داخل منزل یا محل کار خود را به بهترین نحو بهبود بخشید. متخصصین تهویه مطبوع مبتکران گلدیران، با تعهد به کیفیت و ایمنی، در تمام مراحل انتخاب، نصب و نگهداری همراه شما هستند. فرقی نمیکند که به دنبال یک تصفیهکننده هوا باشید یا یک سیستم پیشرفته تهویه مطبوع؛ ما اینجا هستیم تا با ارائه راهکارهای مؤثر، محیطی راحت و ایمن برای خانواده شما فراهم کنیم.
با تکمیل فرم مشاوره خرید آنلاین یا تماس با شرکت مهندسی و مشاوره صنایع مبتکران گلدیران میتوانید از خدمات مشاوره رایگان ما بهرهمند شوید.
بدون دیدگاه