چیلر تراکمی گری

چیلر تراکمی گری ماشینی است که با استفاده از یکی از سیکل های تبرید و مبدل های حرارتی گرما را از یک مایع می زداید و برای خنک سازی تجهیزات و  با جریان های فرایندی به کار برده می شود.

سرمایش یا تبرید به این صورت تعریف می شود که شرایطی را برای کاهش دمای یک محیط با یک ماده ایجاد می کند که منجر به تبرید می شود و انتقال گرما از یک محیط با دمای پایین تر به یک محیط با دمای بالاتر نیز انجام می شود و این تعریف در صنعت تهویه مطبوع قابل انجام می باشد.

در گذشته، سرمایش به کمک نگهداری یخ و برف فشرده در محفظه های مخصوص فراهم می شود. در حدود 200 سال پیش ، مایکل فارادی از طریق مجموعه آزمایشاتی موفق شد تا مبنایی برای عملکرد ماشین های جذبی، ارائه دهد و اولین ماشین تبرید بر این مبنا در انگلستان تحولی در صنعت تبرید ایجاد کرد. پس از آن، سیکل جذبی با استفاده از آمونیاک به عنوان ماده جاذب و آب به عنوان مبرد توسط فردیناند کاره ، به کار گرفت که مبنای کارکرد اولیه چیلر گری به شمار می رفت.

از جمله مهم ترین الزامات هر ساختمان و همین طور قلب تپنده سیستم تهویه مطبوع را می توان چیلرتعریف کرد. چیلر گری، ماشینی است که گرما را از یک مایع و از طریق یک چرخه بخار فشرده Vapor compression و یا تبردی جذبی Absorption Refrigeration می زداید که باعث می شود این مایع نهایتا بعد از عبور از یک مبدل حرارتی، برای خنک سازی تجهیزات و یا یک جریان فرایندی مثل هوا یا آب، به کار برده شود.

از سمت دیگر، گرمای تلف شده به عنوان یک محصول جانبی، تعریف شده و می بایست در محیط آزاد شود و یا برای یک فرایند گرمایشی به کار برده می شود. موارد قابل توجه در طراحی و انتخاب چیلر های گری، شامل عملکرد، بازده، تعمیر و نگهداری و اثرات زیست محیطی می شود که چرخه عمر محصول را افزایش می دهد. چیلرهای گری به طور معمول در دو نوع چیلر گری جذبی و چیلر گری تراکمی شناخته می شود که در موارد زیر کاربرد آن ها تعریف می گردد.

  • دستگاه های سرد کننده خانگی
  • تهویه مطبوع و تهویه صنعتی
  • نگهداری مواد غذایی
  • صنایع شیمیایی

چیلر گری تراکمی

در چیلرهای گری تراکمی، گاز ابتدا توسط کمپرسور متراکم می شود و در مرحله بعدی گاز به کنداانسور وارد شده و با استفاده از آب یا هوای محیط، خنک سازی شده و تبدیل به مایع می گردد. این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله مویین، وارد خنک کننده یا اواپراتور شده و در فشار کمتری قرار می گیرد و این کاهش فشار باعث می شود که مایع تبخیر شده و مایع تبرید شده ، حرارت نهان تبخیر خود را از محیط گرفته و باعث می شود که درم حیط برودت ایجاد کند و قسمت های مختلف موادی که با آن در ارتباط است را نیز خنک سازد.

در مرحله بعدی، گاز حاصل از تبخیر، به کمپرسور منتقل شده و با عبور سریع بخار در خلاء کندانسور، به دلیل تبدیل بخار به آب و اختلاف حجم بین بخار و آب، مایع ایجاد می شود. اجزای یک سیکل تبرید تراکمی و نحوه کارکرد آن در ذیل آورده شده است.

کمپرسور: وظیفه کمپرسور این است که بخار را از اواپراتور مکیده و دما و فشار را به اندازه ای افزایش دهد که قادر باشد با عامل تقطیر معمولی تقطیر شود.

لوله گاز داغ یا تخلیه (Discharge Line) : لوله گاز داغ به گونه ای کار می کند که بخار پر فشار و با دمای زیاد را از خروجی کمپرسور به کندانسور منتقل می کند.

کندانسور :  کندانسور به کار رفته در چیلر تراکمی گری به گونه ای کار می کند که سطح تبادل حرارتی لازم را برای انتقال حرارت از بخار مبرد گرم به عامل تقطیر فراهم می سازد. کندانسورها را می توان در گروه مبدل های حرارتی قرارد ااد که در این مبدل های حرارتی، حرارت بخار مبرد به عامل تقطیر ( مثل هوا یا آب) انتقال یافته و در اثر این عملکرد، بخار مبرد در ابتدا تا دمای اشباع، خنک سازی شده و در مرحله بعدی به مایع تبدیل می شود.

در شرایط کلی می توان کندانسورها را بر سه نوع تقسیم بندی نمود:

کندانسور هوایی ( هوا خنک )

کندانسور آبی ( آب خنک ) : کندانسورهای دولوله ای، پوسته لوله ای، پوسته و کویل

کندانسورهای تبخیری

در کندانسورهای هوایی ، از هوا به عنوان عامل تقطیر بهره برده می شود و این در حالی است که در کندانسورهای آبی ، عامل اصلی تقطیر، مبرد آب است. در کندانسورهای تبخیری، از هر دو فاکتور هوا و آب، بهره گرفته می شود و درکندانسورهای تبخیری، دمای هوای عبوری ، تا حد قابل توجهی افزایش می یابد. ولی نکته قابل توجه این است که تقطیر مبرد عمدتا از طریق تبخیر آب پاشیده شده روی کندانسور حاصل می شود و هوا نیز برای افزایش شدت تبخیر با رفع بخار آب، به کار برده می شود. جریان هوا در کندانسورهای هوایی شاید به دو صورت جریا نطبیعی ( کاربرد یخچال ها و فریزرهای خانگی) و جریان اجباری ( جریان هوا به وسیله فن یا دمنده) نیز قابل انجام است.

مخزن ذخیره مایع (Receiver Tank): مخزن ذخیره مایع ، مایع تقطیر شده را ذخیره می کند و جریان ثابتی از مایع مورد نیاز را به اواپراتور انتقال می دهد.

لوله مایع (Liquid Line): لوله مایع، موظف است که مبرد مایع را از مخزن ذخیره به کنترل کننده ماده مبرد، انتقال دهد.

شیر انبساط (Exp. Valve). یکی از اجزای اصلی به کار رفته در چیلر تراکمی گری، شیر انبساط است . شیر انبساط مقدار مناسبی از مبرد را به اواپراتور انتقال می دهد و فشار آن را تا اندازه ای کاهش می دهد که مایع بتواند در دمای پایین مورد نظر، تبخیر گردد.

اواپراتور (Evaporator): اواپراتور را می توان یک مبدل حرارتی یا Heat Exchanger تعریف کرد که امکان انتقال انرژی حرارتی مایع به گاز مبرد را فراهم می نماید و در طول تغییر حالت مایع به گاز، مبرد بدون تغییر دما، مقدار زیادی حرارت را جذب می نماید. اواپراتورها را می توان از لحاظ ساختمان به سه دسته زیر تقسیم بندی نمود که موارد دیگر اواپراتور، از همین سه نوع اصلی مشتق می شوند.

اواپراتور پوسته لوله ای ( یا Shell and Tube type Evaporator) : اواپراتور پوسته لوله ای را می توان از جمله لوله های فولادی و مسی دانست. این گونه کویل ها به منظور سرد سازی مایعات، به کار برده می شوند.

اواپراتور صفحه ای (یا Plate type Evaporator). این گونه اواپراتورها از دو صفحه فلزی که روی آن شیارهایی ساخته شده است، تشکیل شده است. شیارهای موجود در این صفحات، برای عبور مبرد به کار برده می شوند. این گونه اواپراتورها به دلیل امکان شکل پذیری به فرم دلخواه، تولید اقتصادی و سهولت تمیز سازی در یخچال ها و فریزرهای خانگی به کار برده می شوند. نوع دیگر از این اواپراتورهای صفحه ای را می توان از لوله ای واقع بین دو صفحه فلزی، تعریف کرد که صفحات در انتها به یکدیگر جوش داده می شوند. در این نوع اواپراتورها، برای ایجاد تماس حرارتی مطلوب بین صفحات و لوله حامل مبرد، فصای بین صفحات با استفاده از محلول اتکنیک ، پرسازی می شوند.

اواپراتورهای دارای فین (Finned type Evaporator). در بخش هایی که انتقال حرارت جابه جایی اندک باشد، به منظور جبران این نقصان، با افزایش سطح تماس از طریق اضافه کردن پره یا فین، انتقال حرارت تا حد قابل توجهی افزایش می یابد.

یکی دیگر از اجزای به کار رفته در اواپراتورها، لوله مکش یا Suction Line است که وظیفه لوله مکش این است که بخار کم فشار را از اواپراتور به مکش کمپرسور منتقل نماید.

انواع چیلر تراکمی گری

در شرایط کلی می توان چیلرهای گری که از سیکل تراکمی استفاده می کنند را به دو نوع تقسیم بندی کرد.

چیلر تراکمی گری با کندانسور هوایی ( هوا خنک)

چیلر تراکمی گری با کندانسور آبی ( آب خنک )

این طبقه بندی ها براساس نوع کندانسور به کار رفته در چیلرهای تراکمی گری، انجام شده است.

چیلر تراکمی آب خنک گری

چیلر تراکمی آب خنک گری، چیلری است که برمبنای چرخه تبرید تراکمی کار کرده و به کمپرسور نیاز دراد. آب خنک بودن چیلرهای تراکمی گری، در ارتباط با کندانسور این چیلرها است.

در کندانسورهای آب خنک، به منظور خنک کردن گاز مبرد، از آب استفاده کرده و گاز مبرد را تبدیل به مایع می نماید. خود آب خروجی از کندانسور هم برای سرد شدن، به برج خنک کن احتیاج دارد.

چیلر های آب خنک گری ، در بارهای سرمایشی زیاد، بازدهی بسیار بیشتری نسبت به چیلرهای هوا خنک دارند. چیلرهای تراکمی آب خنک گری، از تبخیر آب برای گرفتن گرما، بهره می گیرند و ازن ظر مصرف انرژی به نسبت کندانسور هوا خنک، بهتر می باشند. همچنین آب دارای ظرفیت حرارتی بیشتری نسبت به هوا است و بنابراین می توان اذعان داشت که خنک کاری آب، به مراتب از خنک کاری هوا راحت تر است.

در چیلر تراکمی آب خنک گری، می توانیم بارهای سرمیاشی بزرگتری را نسبت به چیلرهای هوا خنک گری، ساپورت کنیم.

از جمله دیگر ویژگی های منحصر به فرد چیلر تراکمی آب خنک گری، قرار گرفتن این چیلرها در داخل ساختمان است که همین امر منجر به طول عمر چیلرهای موجود می شود.

در کنار همه مزایایی که برای چیلر تراکمی آب خنک گری، تعریف شد، معایبی نیز این چیلرهای تراکمی دارند که از جمله این معایب می توان به نیاز به برج خنک کن و جریان دائمی آب اشاره کرد. در صورت وجود مشکل کمبود آب، به هیچ عنوان قادر نخواهیم بود که از چیلرهای تراکمی آب خنک از هیچ برندی، بهره بریم.

چیلرهای آب خنک گری، هزینه نصب و نگهداری به نسبت بالایی دارند و به دلیل این که نیازمند موتورخانه هستند، می بایست تعداد پمپ بیشتر، برج خنک کن و تصفیه آب برای آن ها به کار بریم که در نتیجه این امر باعث خواهد شد که این نوع چیلرها فضای بیشتری را اشغال کند.

در مناطقی که رطوبت بالا یا دمای مرطوب بالایی وجود دارد، امکان استفاده از چیلر آب خنک وجود نخواهد داشت.

چیلرهای آب خنک اسکرو گری از 53 تا 48 تن تبرید را پوشش می دهند.

چیلر تراکمی هوا خنک گری

چیلر تراکمی هوا خنک گری، به منظور تولید برودت و انتقال گرمای ساختمان به هوای بیرون به کار برده می شود. چیلرها، برای این که وظیفه خود را به درستی انجام دهند با استفاده از آب سرد و لوله کشی ، به مدار آب ساختمان متصل می گردند. این لوله کشی های به ترمینال و منطقه بندی داخلی تهویه مطبوع متصل شده وبا گردش آب سرد چیلر به داخل منطقه، گرما را از محیط خارج می سازد. چیلرهای تراکمی هوا خنک، از اوایل دهه 80 میلادی، به مرحله تولید و بهره برداری رسیده اند و در حال حاضر، به دلیل این که نصب ساده و هزینه اجرای پایین تری دارند، از جمله مرسوم ترین و شناخته شده ترین چیلرهای تولیدی در ایران، به حساب آمده و در سراسر جهان نیز از این نوع چیلرها استفاده می شود.

از جمله مهمترین مزایای تولید چیلرهای تراکمی هوا خنک گری، تولید چیلرهای با ابعاد کوچک تر یا به اصطلاح مینی چیلرها است که به دلیل فراهم آوردن کندانسور و بدون نیاز به برج خنک کن، در ظرفیت های 5 تا 20 تن طراحی و ساخته شده اند و برای چیلرهای صنعتی، کاربرد بسیاری دارند.

چیلرهای تراکمی اسکرو گری

نسل جدیدی از چیلرهای تراکمی گری، چیلر اسکرو است که در صنعت تهویه مطبوع، بسیار کارایی دارند. از این رو به این گونه چیلرها، اسکرو گفته می شود که از کمپرسورهای مارپیچ یا اسکرو در ساختمان این نوع چیلرها استفاده شده است. از جمله ویژگی های بسیار مهم این گونه کمپرسورها می توان به قابلیت کنترل ظرفیت و راندمان بالای آن نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی و جریان راه اندازی پایین و تعداد قطعات کم و … نیزا شاره نمود.

کمپرسورهای استفاده شده در دستگاه های چیلر اسکرو، همه از نوع نیمه بسته و بدون کاسه نمدی یا Semi Hermetic است که از نوع کمپرسورهایی با جابه جایی مثبت از آن ها استفاده شده است. از جمله مزایای این کمپرسورها می توان به صدا و ارتعاش کم، ساختار بسیار ساده نسبت به کمپرسورهای پیستونی (27 قطعه در مقابل 268 قطعه) اشاره کرد که جریان یکنواخت مبرد و سیستم روغن کاری مخصوص بدون احتیاج به پمپ، از جمله مشخصه های خاص این سیستم به شمار می رود.

چیلر هوا خنک اسکرال گری

چیلر اسکرال، به خاطر کمپرسور اسکرال به کار رفته در آن، این نام را گرفته است. ساختمان این گونه کمپرسورها از دو حلزون غیر هم محور ساخته شده اند که یکی از این محورها ثابت و دیگری متحرک است و این کمپرسور هم مثل نوع کمپرسور اسکرو، از نسل جدید ساخته شده است و جایگزینی برای کمپرسورهای رفت و برگشتی به شمار می روند.

مزایای چیلر تراکمی گری نسبت به چیلر جذبی

چیلرهای تراکمی گری، با در نظر گرفتن نوع ماده مبرد و دارا بودن کمپرسور در ظرفیت های برابر، به مراتب حجم کمتری نسبت به چیلرهای جذبی دارند و فضای کمتری را اشغال می کنند. در نتیجه می توان اذعان داشت که از نظر وزنی و حجمی نیز چیلرهای تراکمی آب خنک، نسبت به چیلرهای جذبی، فضای کمتری را در موتورخانه اشغال می کنند و از نظر حجمی و وزنی هم حدودا نصف چیلر های مشابه جذبی می باشند.

از جمله دیگر مزایای چیلرهای تراکمی گری نسبت به چیلرهای جذبی، می توان اذعان داشت که ضریب عملکرد یا COP این نوع چیلرها به مراتب نسبت به چیلرهای جذبی مشابه بالاتر بوده و مصرف انرژی و مصرف آب آن، بسیار کمتر است.

در چیلرهای تراکمی گری، امکان استفاده بهینه خصوصا در ظرفیت های زیاد در مناطق گرم و مرطوب، وجود دارد. که تحت این شرایط، به هیچ عنوان نمی توان از چیلرهای جذبی استفاده نمود.

چیلرهای تراکمی به مراتب، آسیب های زیست محیطی کمتری نسبت به چیلرهای جذبی به محیط می رسانند و پیک زدایی مصرف برق در ساعات اوج بار یعنی ساعت 19 تا 23 در چیلرهای تراکمی، با استفاده از سامانه کنترل کننده سرمایشی، به آسانی قابل کنترل است.

یوسرویس آنلاین فروشگاه فروشگاه ها

فروش را با ما تجربه کنید.

گفتگوی آنلاین در واتس اپ