چیلر چیست و چگونه کار می کند

اطلاع از نحوه عملکرد یک چیلر صنعتی و انواع مختلف آن به شما کمک می‌کند تا انتخاب مناسبی داشته باشید.

چیلر چیست؟

چیلر صنعتی یک سیستم خنک‌کننده است که برای کاهش دمای ماشین آلات، فضاهای صنعتی و سیالات پردازشی با حذف گرما از سیستم و انتقال آن به جای دیگر استفاده می‌شود. چیلرهای صنعتی برای تنظیم دما در فرآیندهای صنعتی مانند قالب‌گیری تزریقی، آب‌کاری فلزات، تولید میدان نفتی و فرآوری مواد غذایی ضروری هستند.

چرا از چیلر استفاده کنیم؟

سیستم‌های چیلر صنعتی برای فعالیت‌هایی که در آن حفظ دمای عملیات مورد نیاز است مفید هستند. چیلرها، از آسیب حرارتی به تجهیزات جلوگیری می‌کنند و از عدم تغییر محصولات نهایی در اثر قرار گرفتن در معرض دمای نامناسب اطمینان حاصل می‌کنند.

اصول کار

چیلرهای صنعتی بر اساس اصول زیر کار می‌کنند.

تغییر فاز: هنگامی که خنک‌کننده مایع گرم می‌شود، فاز آن به گاز تغییر می‌کند و هنگامی که خنک شود، دوباره به مایع تبدیل می‌گردد.

شارش گرما: انرژی گرمایی همیشه از ناحیه‌ای با غلظت بالا به ناحیه‌ای با غلظت پایین‌تر جریان می‌یابد.

نقطه جوش: کاهش فشار روی یک مایع باعث کاهش نقطه جوش آن و افزایش فشار باعث افزایش نقطه جوش آن می‌شود.

چیلر چگونه کار می کند؟

یک سیستم چیلر صنعتی با یکی از این دو اصل عملیاتی هدایت می‌شود:

• جذب حرارت
• فشرده سازی بخار

چیلرهای جذب حرارت (چیلرهای جذبی)، مبدل‌های حرارتی را یکپارچه کرده و گرما را از هر فرآیند مرتبط خارج می‌کند و آن‌ها را به بیرون پخش می‌کند. مبدل‌های حرارتی معمولاً از لوله‌های حاوی سیالات خنک‌کننده (هوا، آب یا مخلوطی از آب و مایعات دیگر) تشکیل شده‌اند.

چیلرهای تراکمی بخار (چیلرهای تراکمی) با گردش مایع خنک‌کننده در لوله‌ها از طریق فرآیندهایی که نیاز به خنک‌کننده دارند، به یک اثر خنک‌کننده دست می‌یابند. این امر گرما را از هر فرآیند مرتبط به داخل خنک‌کننده جذب می‌کند، که سپس به یک سیستم مبرد که سیال چیلر را خنک می‌کند منتقل می‌شود و آن را برای یک چرخه جدید آماده می‌کند.

چیلرها از چهار جزء ضروری اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و واحد انبساطتشکیل شده اند. علاوه بر این، هر سیستم چیلر حاوی یک مبرد نیز می‌باشد.

فرآیند با ورود مبرد کم فشار به اواپراتور شروع می‌شود. در داخل اواپراتور، مبرد چیلر گرم می‌شود و باعث تبدیل آن به گاز می‌شود. در مرحله بعد، مبرد گازی وارد کمپرسور می‌شود و فشار آن افزایش می یابد. مبرد پرفشار به کندانسور می‌رود تا گرما را با استفاده از آب خنک‌کننده برج خنک‌کننده یا هوای محیط اطراف دفع کند و آن را به یک مایع پرفشار متراکم کند. مبرد تغلیظ شده سپس به واحد انبساط می‌رود که دارای دریچه‌ای است که به عنوان دستگاه اندازه‌گیری برای محدود کردن جریان مبرد عمل می کند.

در نتیجه، فشار مبرد را کاهش داده و فرآیند خنک سازی را دوباره آغاز می‌کند. کل فرآیند به عنوان چرخه تبرید شناخته می‌شود.

اجزای چیلر شامل موارد زیر است:

• کندانسور
• کمپرسور
• اواپراتور
• دریچه‌های انبساط
• واحد قدرت
• واحد کنترل
• جعبه‌های آب

کندانسور‌‌

کار کندانسور چیلر حذف گرما از مبردی است که در چیلر به گردش در می‌آید. این امر با گردش آب بین برج خنک‌کننده و یا دمیدن هوای خنک روی لوله‌های کندانسور اتفاق می‌افتد.

کمپرسور

کمپرسور قسمت پیشران هر چیلر است. این شیب فشار لازم برای حرکت مبرد در چیلر برای رسیدن به فرآیند خنک‌سازی را فراهم می‌کند. کندانسورهای مختلفی موجود هستند که محبوب‌ترین آنها کمپرسورهای سانتریفیوژ (گریز از مرکز)، پیچی و نوسانی است.

اواپراتورها

اواپراتور بین شیر انبساط قرار می گیرد, کندانسور گرما را از فرآیندهای در ارتباط با مبرد از گردش خارج می کند. سپس بسته به سیستمچیلر به برج خنک کننده هدایت، یا با هوا خنک می شود.

شیرهای انبساط گرمایی

دریچه‌های انبساط گرمایی که بین کمپرسور و اواپراتور قرار گرفته‌اند، برای انبساط مبرد عبوری استفاده می‌شوند. این عمل باعث کاهش فشار و بهبود فرایند حذف گرما از اواپراتور می‌شود.

واحد قدرت

هر چیلر دارای یک پاور است که جریان انرژی الکتریکی را در سیستم کنترل می‌کند. اجزای پاور معمولاً شامل استارت‌ها، پانل‌های مانیتورینگ برق و قطع کننده‌های مدار است.

کنترل پنل‌ها

پنل‌های کنترل کل فرآیند عملیات خنک‌کنندگی را تنظیم می‌کنند. آنها معمولاً سنسورها، آلارم‌ها و صفحه‌های نمایش را با هم هماهنگ می‌کنند که به کار اجازه می‌دهد تنظیمات سیستم را برای کنترل حرارتی بهینه تنظیم کند.

جعبه‌های آب

این قطعات ممکن است بر روی اواپراتور سیستم چیلر یا کندانسور آب خنک آن نصب شوند. هدف آنها هدایت موثر جریان آب است.

انواع چیلرهای صنعتی

سه نوع چیلر اصلی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از: چیلرهای هوا خنک، چیلرهای آب خنک و چیلرهای جذبی، همچنین به طور خلاصه به برج‌های خنک‌کننده (یک سیستم خنک‌کننده جایگزین یا مکمل) و چیلرهای ویژه مانند گلیکول و سانتریفیوژ خواهیم پرداخت.

انتخاب چیلر مناسب به شما کمک می‌کند تا در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنید، مدت از کار افتادگی را کاهش دهید و راندمان عملیاتی را بهبود بخشید.

چیلرهای آب خنک

این چیلرها از آب یک برج خنک‌کننده خارجی برای دفع گرمای مبرد گازی در کندانسور قبل از تغییر فاز به مایع استفاده می‌کنند.

چیلرهای هوا خنک

به جای آب، چیلرهای هوا خنک از هوای محیط برای دفع گرما از مبرد در کندانسور استفاده می‌کنند. درباره مقایسه چیلرهای هوا خنک و چیلرهای آب خنک در ادامه بیشتر بخوانید.

چیلرهای تراکمی

این نوع چیلر از مبرد برای خنک کردن سیالات و فضاهای پردازش استفاده می‌کند. از کمپرسور به عنوان نیروی محرکه برای پمپاژ مبرد در اطراف سیستم استفاده می‌شود.

چیلرهای جذبی

این نوع چیلرها فاقد کمپرسور در سیستم هستند. در عوض، آنها از یک منبع گرما مثل انرژی خورشیدی یا گرمای تلف شده برای هدایت مایع خنک کننده در سیستم استفاده می‌کنند.