از جمله مهم ترین سیستم های سرمایشی، می توان به چیلرها اشاره نمود که در اقصی نقاط دنیا، در ابعاد مختلف به جهت ایجاد سرمایش، از چیلر استفاده می شود.

ما در این مقاله به معرفی عملکرد چیلر تراکمی خواهیم پرداخت.

اولین سوالی که ممکن است برای شما پیش بیاید این است که چیلر چیست؟

چیلر را در لغت می توان به معنی آب سرد کن تعریف کرد که با دمای چیلر، دمای یک سیال خنک شده ( که معمولا این سیال، آب است) را تا مقدار مشخصی کاهش می دهد.

آب سرد شده معمولا در مصارف صنعتی و تهویه مطبوع به کار گرفته می شود.

چیلرها در صنایع مختلف به منظور خنک سازی ماشین آلان، مواد و محصولات و همین طور در تهویه مطبوع، به کار برده می شود و هدف آن، خنک سازی هوای عبوری از فن کویل ها و یا هواسازها می باشد.

چیلرها را یم توان به دو دسته تقسیم بندی کرد: چیلر جذبی چیلر تراکمی

در چیلر جذبی، انرژی به کار رفته در چیلر، عمدتا به صورت حرارتی است و در چیلر تراکمی، انرژی، معمولا به صورت انرژی الکتریسته مورد استفاده قرار می گیرد.

در چیلرهای جذبی، به منظور ایجاد برودت، با استفاده از وکیوم و تبخیر مبرد و جذب آن به واسطه ماده جاذب، و احیای آن با استفاده از حرارت برودت، ایجاد می شود که در مقالات آتی بیشتر به آن خواهیم پرداخت.

چیلر جذبی

حال به مبحث چیلر تراکمی به صورت برجسته خواهیم پرداخت و اولین پرسشی که پاسخ خواهیم داد این است که اساسا چیلر تراکمی چیست؟

در چیلر تراکمی، مصرف انرژی به منظور ایجاد برودت و سرمایش، به صورت کاملا الکتریکی است که با توجه به عملکرد کمپرسور، این انرژی را مورد مصرف قرار می دهد. در چیلرهای تراکمی، مشابه هر نوع چیلری، سیکل تبرید 4 قطعه دارد که این چهار قطعه عبارتند از کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور و مبرد در آن شریان حرکت سیکل تبرید را نشان می دهند.

سیکل تبرید چیلر تراکمی به چه صورت است؟

در سیکل تبرید چیلر تراکمی، در مرحله اول، کمپرسور گاز مبرد را در سیکل حرکت می دهد و فشار گاز در آن افزایش می یابد. بنابراین گاز مبرد در داخل کندانسور در دمایی که موجود است، شروع به تقطیر کرده و تبدیل به مایع می شود این مایع فشار بالا می تواند به شیر انبساط، راه یابد.

شیر انبساط افت فشار شدیدی در مسیر مایع ایجاد می نماید و بنابراین در اثر این کاهش فشار، باعث کاهش دما نیز خواهد شد. در اثر این کاهش فشار، مقداری از مبرد تبخیر شده و مخلوط گاز و مایع مبرد، به اواپراتور وارد می شود و در اواپراتور سیال خنک شونده که معمولا آب است، با انتقال گرمای خود به مبرد مایع، باعث تبخیر مایع مبرد در فشار ثابت می شود. آب موجود در چیلر هم چون گرمای زیادی را از دست داده است،به منظور تهویه کویل های فن کویل و هواساز ها، به چرخش در می آید و مبرد نیز مایع تبخیر شده را مجدد وارد کمپرسور کرده و سیکل تبرید چیلر را به همین شکل طی می کند.

در چیلرهای تراکمی، اساس ایجاد تبرید، تبخیر در اواپراتور است. در چیلر متناسب با دمای مورد نیاز که معمولا دو درجه سانتی گراد می شود، تبخیر مبرد نیز قابل انجام می شود وفشار ساکشن موجود در چیلر نیز برمبنای این دما، نوع مبرد را تعیین می کند. به عنوان مثال، می توان چیلری را در نظر گرفت که با مبرد R-22 کار می کند و فشار متناظر با تبخیر چیلر نیز در حدود 70-65 Psi انجام می شوند.

چیلر تراکمی از چه اجزایی تشکیل شده است؟

سیستم های برودتی ، معمولا اجزای بسیاری دارند که ما در ادامه به معرفی اجزای اصلی سیستم های برودتی و بررسی انواع مختلف آن ها می پردازیم.

کمپرسور Compressor چیست؟

کمپرسور را می توان قلب اصلی چیلر و اولین جزو به کار رفته از اجزای چیلر تراکمی دانست که وظیفه گردش مبرد را در سیکل برعهده دارد. کمپرسور بر حسب نیاز، در اندازه های مختلفی ساخته می شوند. حجم گازی که در کمپرسور چیلر می بایست متراکم شوند، وابسته به میزان جابه جایی کمپرسور بوده و توان موتور الکتریکی کمپرسور را تعیین کرده و ابعاد آن را به همین شکل مشخص می نماید.

حال پرسشی که مطرح می شود ای ناست که اساسا وظفه کمپرسور چیست؟ وظیفه کمپرسور ایجاد جریان مبرد و اختلاف فشار بین قسمت فشار بالا و فشار پایین می باشد که در اثر همین اختلاف فشار بین سمت فشار قوی و فشار ضعیف، باعث می شود که مایع از طریق اکسنشن به اواپراتور چیلر وارد شود.

کمپرسور چیلر از نظر ساختاری به چهار دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

  • کمپرسور چیلر رفت و برگشتی یا Reciprocating
  • کمپرسور چیلر چرخشی یا Screw Compressor
  • کمپرسور دوار و گریز از مرکز یا Centrifugal Compressor
  • کمپرسور اسکرال یا Scroll Compressor

پرسش بعدی که ممکن است برای کاربران تیم یوسرویس آنلاین پیش بیاید این است که کمپرسور، چه انواعی دارد؟

در مورد انواع مختلف کمپرسور می توان اذعان داشت که چندین نوع کمپرسور ،در صنعت موجود است که در ادامه به معرفی هر کدام از آن ها خواهیم پرداخت.

کمپرسورهایی از نوع سیلندر پیستونی

اولین گروه از کمپرسورها که به معرفی آن ها خواهیم پرداخت، کمپرسورهای سیلندر پیستونی است که در چیلرهای تراکمی به کار برده می شوند و عملکرد آن ها بسیار مشابه موتور ماشین می باشد.

در کمپرسورهای سیلندر پیستونی، مبرد با پیستون در داخل سیلندر قرار گرفته است و از طریق حرکت رفت و برگشتی، متراکم می شوند و نیرو از سمت موتور و از طریق میل لنگ به شاتون و پیستون انتقال می یابد و یکی از دو قطعه اصلی در این کمپرسور، سوپاپ ساکشن و دیسشارژ است که جریان مبرد را وارد کمپرسور کرده و پس از این که از الکتروموتور گذشت، باعث خنک کاری آن نیز شده و وارد محفظه کارتر خواهد شد.

در حرکت به سمت پایین کمپرسور، مبرد وارد محفظه پیستون خواهد شد و زمانی که فشار داخل سیلندر با فشار محفظه کمپرسور برابر گردید، سوپاپ بسته شده و در این شرایط، پیستون به پایین ترین حد خود رسیده و پس از حرکت به سمت بالا، گاز مبرد را فشرده سازی کرده و نهایتا با باز گشایی سوپاپ دیسشارژ مبرد از کمپرسور خارج شده و مجدد این حرکت به صورت متناوب تکرار شده وسیکل تبرید نیز جریان می یابد.

کمپرسور های رفت و برگشتی از چند قطعه اصلی تشکیل شده اند.

از جمله ویژگی های بسیار مهم کمپرسورهای رفت و برگشتی ، می توان به حرکت های رفت و آمدی ، نوسانی یا متناوب آن ها اشاره نمود.

این نوع کمپرسورها، تعمیرات آسانی دارند و جریان مبرد پالسی که باعث ارتعاش زیاد می شود نیز در کمپرسورهای رفت و برگشتی وجود دارند. محدوده ظرفیت این نوع کمپرسور چیزی در حدود 80-10 اسب بخار است و معروف ترین نمونه های این نوع کمپرسور را می توان کمپرسور سیلندر پیستونی کریر دانست که با ظرفیت 40 و 30 و 25 اسب بخار در چیلرهای ظرفیت متوسط، کار می کنند.

کمپرسور اسکرو چه نوع کمپرسوری است؟

کمپرسورهای اسکرو، برای چیلر تراکمی با ظرفیت سرمایشی 1200-40 تن تبرید، به کار برده می شوند. بازده کمپرسور اسکرو، بالاتر از چیلرهای با کمپرسورهای سیلندر پیستونی می شوند و دارای دو چرخش کننده یا روتور نر و ماده می باشد که با چرخش این دو چرخش کننده یا روتور ، مبرد به بیش ترین حد تراکم می رسد.

در خصوص ویژگی های کمپرسور اسکرو، می توانیم انواع مبرد HCFC, HFC را برای چیلر به صورت سازگار در نظر گرفت.

با در نظر گرفتن اهمیت جهت چرخش روتورها، جهت چرخش می بایست کنترل شود و همچنین دارای محافظ PTC است که به مظنور تنظیم دمای روغن وسیم پیچ به کار برده می شود و این درصورتی است که عملکرد چیلر تراکمی به صورتی پیش رود که دمای سیم پیچ افزایش یابد و باعث می شود که مدار از دستگاه برودتی خارج شود.

مزیت دیگری که برای این کمپرسورها مطرح می شود این است که در سیستم راه اندازی ، عملکرد اتوماتیک بی بار ، در حالت استارت می بایست مد نظر ما قرار گیرد. این عملکرد نه تنها باعث می شود که در راه اندازی، تورک کاهش یابد، بلکه باعث کاهش تنش وارده روی قطعات مکانیکی نیز خواهد شد و با کاهش بار برق مصرفی نیز همراه خواهد بود.

کنترل ظرفیت در کمپرسورها چگونه انجام می شود؟

روش کنترل ظرفیت در کمپسور، در ارتباط با روغن و حرکت اسلایدر مطرح می شود که این کنترل به دو حالت مرحله ای و پیوسته ای کار می کند.

در تصویر بالا، شماتیک هیدرولیک کمپرسور چیلر تراکمی به کار رفته را به درستی نشان می دهد.

همان طور که در این تصویر مشاهده می شود، با حرکت اسلایدر، جریان گاز ساکشن قابل کنترل می باشد. در صورتی که اسلایدر کاملا به سمت ساکشن حرکت نماید ( در شکل فوق ، به سمت چپ حرکت کند)، فضای کاری در میان پروفایل ها با گاز  ساکشن پر می شود. هر چه قدر اسلایدر به سمت دیسشارژ حرکت نماید، حجم پروفایل تا حدودی کمتر می شود.

هر چقدر مبرد کمتری گرفته شود، جریان با کاهش روبه رو می شود وظرفیت نیز تا حد مشخصی کاهش خواهد یافت. اسلایدر به واسطه پیستون هیدرولیکی کنترل می گردد. در صورتی که شیر CR4 باز شود، فشار روغن در محفظه روغن تا حدودی افزایش می یابد و اسلایدر نیز به سمت ساکشن حرکت می کند و ظرفیت برودتی تا حد مشخصی افزایش می یابد. در صورتی که شیرهای CR1,CR3,CR3 باز باشند، فشار روی پیستون هیدرولیک تا حد مشخصی کاهش می یابد و به واسطه فشار روغن، به سمت قسمت دیسشارژ فشار داده می شود وظرفیت برودتی تا حد قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

نسبت تراکم یا Compression ratio چیست؟

نسبت فشار مطلق دهش به فشار مطلق مکش کپرسور چیلر تراکمی را می توان compression ratio یا نسبت تراکم دانست.

در شرایط عملیاتی، این نسبت تراکم فشار ، رابطه مستقیمی با نسبت حجم متراکم شده دارد. حال در صورتی که ساختار داخلی کمپرسور، با نسبت فشار متناسب نباشد، عملکرد کمپرسور از بازده آیزنتروپیک فاصله قابل توجهی خواهد داشت و دمای کمپرسور و انرژی مصرفی کمپرسور نیز تا حد مشخصی افزایش خواهد یافت.

از جمله مزیت های چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو، قابلیت انتخاب نسبت تراکمی را می توان با توجه به نوع و منطقه دمایی نصب آن دانست.

بنابراین، هرچه نسبت تراکم بالاتر شود، می بایست کمپرسور با نسبت حجمی بالاتر انتخاب شود. در غیر این صورت، بازده چیلر تا حد مشخصی کاهش خواهد یافت.

تصویر فوق چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو را نشان می دهد.

کمپرسور اسکرال چه نوع کمپرسوری است؟

کمپرسور اسکرال در چیلر تراکمی با ظرفیت سرمایشی 60 تن تبرید کار می کند و در حالت دوتایی یا سه تایی و با قدرت های بالاتر نیز به کار برده خواهد شد.

کمپرسور اسکرال، سوپاپ دهش و مکش ندارد و از دو صفحه چرخشی متحرک و ثابت تشکیل شده است و پس از ورود گاز از دو سمت صفحات به سمت مرکز آن هدایت شده و به بیشترین حد تراکم می رسد و از وسط صفحه نیز خارج خواهد شد.

فرایند تراکم در کمپرسور اسکرال به چه صورت انجام می شود؟

از جمله ویژگی های بسیار مهم کمپرسورهای چیلر تراکمی در حرکت دورانی، ارتعاش به نسبت کم آن ها و داشتن قطعات متحرک کم و داشتن جریان سرماسازی یکنواخت می باشد.

کمپرسورهای اسکرال بازده بسیار بالا و جریان برق بسیار کمی دارند و این کمپرسورها قابل تعمیر نیستند و همچنین جهت چرخش در این کمپرسورها ، اهمیت بسیار زیادی دارد.

کندانسور چیست؟

از جمله تجهیزات اصلی چیلرهای تراکمی می توانیم کندانسور را معرفی کنیم که کندانسور در ناحیه بعد از کمپرسور نصب می شود و مبرد De superjheat مجدد وارد کندانسور می شود و به حالت مایع subcool از کندانسور خارج می شود. در داخل کندانسور مبرد در فشار ثابت، تقطیر انجام می گردد.

چیلرهای تراکمی را می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد. چیلر تراکمی با کندانسور آبی و چیلر تراکمی با کندانسور هوایی.

چیلر تراکمی با کندانسور هوایی به چه صورت کار می کند؟

چیلر تراکمی با کندانسور هوایی، دارای کندانسور پوسته لوله ای می باشد و مبرد به وسیله آب، خنک می گردد و آب کندانسور چیلر، مجدد بعد از گرم شدن به برج خنک کننده رفتهو در برج به وسیله تبخیر از روی سطوح برخورد با جریان هوا، خنک شده و مجدد به واسطه پمپ به کندانسور چیلر بازگردانده می شود.

در شکل بالا می توان تصویری شماتیک از لوله کشی چیلر آبی را مشاهده کرد.

چیلر تراکمی با کندانسور آبی به چه صورت کار می کند؟

کندانسور آبی، دارای یک مبدل پوسته و لوله (shell, tube) است که در درون آن، آب خنک کننده در لوله و مبرد خروجی کمپرسور ، باعث انتقال حرارت و تقطیر ماده مبرد یا سرد کننده می شود. آب خنک کننده با ورود به پوسته کندانسور و برخورد به لوله های مسی که داخل آن آب خنک کننده جریان دارد، انتقال حرارت و تقطیر مبرد را انجام می دهد.

در کندانسورهای آبی چیلر، برای افزایش سطح حرارتی، فین به لوله ها زده می شود. طبق استانداردهای موجود ARI590، دمای آب ورودی به کندانسور F85 درجه و خروجی از آن F95 است که به ازای هر تن تبرید ظرفیت چیلر، این کار انجام می شود و به اندازه 3 GPM می باشد. انتخاب چیلر آبی، مرتبط با انتخاب برج خنک کننده است و برج خنک کننده باید با توجه به دمای WET BULB انتخاب شود و در شرایطی اختلاف این دما رخ می دهد که دمای F85 درجه کمتر از دمای F3 درجه باشد و در غیر این صورت نمی توانیم از چیلر آبی استفاده کنیم و حتما می بایست از چیلر با کندانسور هوایی بهره گیریم.

در شکل فوق می توان چیلر آب خنک را مشاهده نمود.

چیلر هوا خنک به چه صورت کار می کند؟

چیلر هوا خنک به چیلری گفته می شود که مبرد داخل کندانسور موجود در آن، با استفاده از هوا خنک شود و به وسیله فن های آکسیال یا عبور جریان هوا از روی کویل کندانسور، که با توجه به موقعیت کویل به صورت جفت جفت در کنار هم قرار گرفته اند، چیلر هوا خنک نام دارند. چیلرهای هوایی، محدودیت های مربوط به چیلر آبی را ندارند و تنها اختلاف دمای Dry Bulb با دمای تقطیر معیار اصلی برای آن ها قابل تعیین می باشد. هر چه میزان این اختلاف بیشتر باشد ، می توانیم از چیلر با کندانسور کوچکتری بهره گیریم.

در شکل فوق می توان چیلر هوا خنک یکپارچه را نیز مشاهده نمود.

کندانسور هوایی به چه صورت کار می کند؟

کندانسور هوایی یک مبدل است که در آن، گاز داغ خروجی کمپرسور چیلر به آن وارد می شود و به واسطه عبور هوا از روی ، باعث می شود که مبرد تقطیر گردد .در این بخش، به منظور بالا بردن ضریب انتقال حرارت از فین که به  حالت صفحات از جنس آلومینیوم یا مس است، از کندانسور هوایی استفاده می کنیم و معمولا بهره گیری از کندانسور هوایی در مناطق مرطوب توصیه می شود و یا در موقعیتی که با خوردگی از فن مسی روبه رو می شویم نیز می توانیم از کندانسور هوایی استفاده کنیم.

چیلر با کندانسور هوایی، دو روش نصب دارد که یکی از آن ها به صورت نصب یک پارچه و یک روش دیگر، نصب به صورت دو پارچه می باشد. به عنوان مثال، زمانی که چیلر در داخل موتورخانه نصب می شود، برای نصب کندانسور در فضای بیرون، می بایست از لوله کشی مسی استفاده کنیم و چیلر به کندانسور متصل می گردد.

چیلر با کندانسور هوایی با چیلر با کندانسور آبی چه تفاوتی دارد؟

در چیلر تراکمی که از کندانسور آبی استفاده می کند، می بایست برج خنک کننده و سیستم لوله کشی برج و پمپ ها را به درتسی در نظر بگیریم. در نتیجه هزینه موتورخانه تا حد قابل توجهی گران تر می شود و تعمیر چیلر و نگهداری موتورخانه نیز باعث افزایش هزینه آن خواهد شد. همچنین نکته ای که می بایست در نظر داشته باشید این است که اسیدشویی سالانه چیلر، با در نظر گرفتن سختی آب و مصرف آب برای برج خنک کن چیلر نیز مد نظر ما می باشد.

چیلر تراکمی که با کندانسور آبی کار می کند، مصرف برق کمتر و راندمان بیشتری نسبت به چیلرهای دارای کندانسور هوایی دارد. دلیل این امر آن است که ضریب انتقال حرارت هوا کمتر از آب است و بنابراین در چیلر با کندانسور هوایی ، به منظور جبران سازی آن ، می بایست حجم کندانسور هوایی به نسبت کندانسور آبی، بزرگ تر باشد و همین عمر ، باعث افزایش قیمت اولیه چیلر هوا خنک خواهد شد.

در مورد کمپرسورهای چیلر می توان اذعان داشت که دمای تقطیر پایین تر برای سیستم قابل طراحی است و باعث افزایش توان برودتی خواهد شد.

در تصویر بالا می توان به صورت شماتیک ، دیاگرام یک سیکل تبرید چیلر را با دمای تقطیر مختلف کمپرسور مشاهده نمود که هرچه دمای تقطیر افزایش یابد ظرفیت تبرید کمتر خواهد شد.

بنابراین تیم فنی یوسرویس آنلاین به شما کاربران عزیز پیشنهاد می کند که در انتخاب چیلر با کندانسور هوایی یا آبی ، تمامی شرایط اقلیمی و کارکردی و مصرف انرژی را در نظر داشته باشید و پس از آن، اقدام به انتخاب نوع چیلر نمایید.

اواپراتور چه نقشی در چیلر تراکمی دارد؟

پس از آن که کمپرسور و کندانسور چیلر را معرفی کردیم، به بررسی اواپراتور به عنوان جزء اصلی چیلر می پردازیم.

اواپراتور یا Evapprator در لغت به معنی تبخیر کننده است که در دستگاه برودتی با تبخیر مبرد گرمای آب را گرفته و باعث می شود که آب چیلر خنک سازی شود . اواپراتور را می توان به سه دسته تقسیم بندی نمود. اواپراتور braced plated، اواپراتور shell, tube و اواپراتور flooded .

طبق استانداردهای موجود ARI590 دمای آب ورود به اواپراتور F54 درجه و خروج از آنF44 درجه است و به ازای هر تن تبرید، 2.4GPM دبی آب چیلر را می توان در نظر گرفت.

در دستگاه هایی که دارای ظرفیت بالا هستند از اواپراتور مستغرق و از چیلر با ظرفیت متوسط و از اواپراتورهای پوسته لوله ای استفاده می کنیم. در اواپراتورهای پوسته لوله ای، مبرد در لوله های مسی و آب چیلر در پوسته، جریان می یابد و اواپراتور غوطه ور مبرد در پوسته و آب، در لوله های مسی جریان می یابند.

شیر انبساط یا Expansion valve در چیلر تراکمی چه نقشی دارد؟

آخرین جزء از اجزای اصلی چیلر تراکمی را می توان شیر انبساط دانست. اولین وظیفه شیر انبساط، افت فشار است که به تبع آن باعث افت دما هم می شود و باعث می شود  که سیستم برودتی در دمای مورد نیاز از اواپراتور، دمای آب را بگیرد و وظیفه دوم آن تنظیم مقدار مبرد عبوری از اواپراتور است که بر مبنای مقدار سوپرهیت گاز خروجی از اواپراتور می باشد.

سوپر هیت (Super heat) در چیلرهای تراکمی به چه معناست؟

سوپر هیت به معنای اختلاف دمای گاز نهایی و دمای تبخیر سیال است.

رابطه زیر را در نظر بگیرید.

t-te= سوپر هیت

سوپر هیت، گاز خروجی از اواپراتور را بین 5 درجه سانتی گراد تا 8 درجه سانتی گراد قرار می ده.

به منظور اندازه گیری سوپر هیت، می بایست دمای خروجی از اواپراتور را به درستی اندازه گیری کنیم و همچنین فشار اواپراتور را نیز می توانیم اندازه بگیریم و دمای متناظر با فشار اواپراتور را از جدول دما و فشار مبرد چیلر، می توانیم بخوانیم که بیانگر اختلاف این دو دما بوده و سوپرهیت به همین شکل معرفی می شود.

در شکل بالا، می توان تصویر سوپرهیت اواپراتور را مشاهده نمود.

در شرایطی که سوپرهیت به دمایی کمتر از دو درجه سانتی گراد برسد، احتمال بازگشت مبرد به حالت مایع به کمپرسور نیز وجود دارد و باعث می شود که به کمپرسور آسیب برسد و درشرایطی که این مقدار بیشتر از 10 درجه سانتی گراد برسد، سیم پیچ داغ شده و احتمال سوختن آن نیز وجود خواهد داشت.

در نتیجه تنظیم سوپرهیت را می توان یکی از مهم ترین و تاثیر گذارترین عوامل در عمر چیلر دانست.

عملکرد مکانیکی مطابق با سه فشار ، عمل می کند. اولین فشار، فشار بخار بالب یا Bulb است که به طور معمول از جنس مبرد در داخل سیکل دستگاه برودتی می باشد و فشار بخار دمای خروجی اواپراتور را اعمال می سازد. فشار دوم، همان فشار اواپراتور است و فشار سوم نیز فشار فنر اکسپنشن به حساب می آید. در شرایطی که اکسپنشن به تعادل کارکردی رسیده و سوپرهیت ثابت شده است و معادله فشار را نیز می توان به صورت زیر در نظر گرفت.

P1=P2+P3

که در معادله فوق، P1  همان فشار بالب و P2 فشار اواپراتور و P3  فشار فنر است.

در شرایط کنونی، شیر انبساط هایی که برای چیلر تراکمی به کار برده می شود، اغلب از نوع الکترونیکی می باشند و این شیرها نیز به همراه یک کیت الکترونیکی و سنسور دمایی وفشار به استپ موتور شیر فرمان کنترل، مقدار مبرد و سوپرهیت را نشان می دهد.

از جمله معروف ترین شیرهای به کار رفته در سیستم های سرمایشی یا برودتی می توانیم به کرل دانفوس و اسپرلن، اشاره کنیم که شکل های شیر و کیت آن ها نیز به کار برده می شوند. این کیت ، معمولا با خواندن فشار و توسط سنسور فشار و دما با استفاد هاز سنوسر دمایی استپ موتور، شیر را کنترل کرده و سوزن شیر انبساط را باز یا بسته می کند.

از دیگر مزایای شیر الکترونیکی به مکانیکی می توانیم به کنترل دقیق سوپرهیت ها اشاره کنیم که به دلیل برنامه پذیر بودن شیرهای الکترونیکی ، قابلیت های بسیاری برای آن ها فراهم می شود.

به طور کلی، چیلر را می توان به معنای آب سرد کن دانست که برای تهویه آب سرد به منظور سرمایش فضای موجود در ساختمان، از آن استفاده می شود.

فن های موجود در کندانسور چیلرهای تراکمی به گونه ای کار می کنند که به حالت گریز از مرکز، فعالیت داشته باشند و امکان نصب انواع فیلترها با بازده های مختلف در این دستگاه فراهم است.

به عنوان مثال در نظر داشته باشید که در کندانسور سیستم تبرید تراکمی هوا خنک، برحسب دمای 95 درجه فارنهایت طراحی شده اند و بعد از وارد شدن هوا به درون فن کویل کندانسور، دمای هوا در سیستم تبرید هوا خنک، بالا می رود و با مقدار هوادهی وطراحی متفاوت است. در کندانسور سیستم تبرید گفته شده، دمای هوا به 110 درجه سانتی گراد نیز می تواند برسد. حال با توجه به این میزان تغییر دما، مقدار دمای کندانس چیلر در حدود 125 درجه فارنهایت و متناظر با تعیین فشار دیسشارژ چیلر تراکمی هوا خنک قلمداد می شود.

آب سرد موجود در کوئل، به گونه ای کار می کند که گرما را از هوا و از مبرد در اواپراتور و همین طور از آب، می گیرد. کندانسور، گرمای مبرد را دریافت کرده و در حلقه چهارم به گونه ای کار می کند که گرمای کندانسور توسط آب از برج خنک کننده گرفته شود و توسط برج به فضای جو ، انتقال می یابد.

در نتیجه در چهار حلقه، عملکرد چیلر تراکمی به گونه ای انجام می شود که گرمای فضای مورد تهویه ( منظور ما همان فضای داخلی است) گرفته شده و به جو ( که به عنوان یک فضای خارجی در نظر گرفته می شود)، منتقل گردد. در حلقه دفع گرما ( که منظور ما یک حلقه آبی است)، برج خنک کن وظیفه دفع کردن گرمای کندانسور در سیستم تبرید را برعهده دارد.

برج خنک کن ، با استفاده از روش تبخیری، آب را خنک کرده و با دمای 85 درجه سانتی گراد به کندانسور سیستم تبرید تراکمی ارسال می شود. آب ارسال شده از سمت برج خنک کرد در میان لوله های کندانسور قرار می گیرد که لوله های کنداسور، مبدلی پوسته لوله ای در نظر گرفته می شوند و از میان این لوله ها عبور کرده و در تماس غیر مستقیم با گرمای بخار مبرد قرار گرفته و آن را تقطیر می نماید.آب

آب برج خنک کن، پس از آن که کندانسور را خنک کرد، با دمای 100 درجه فارنهایت به برج باز گشته و مجدد به روش تبخیری خنک گشته و گرمای خود را به هوای خارج منتقل می نماید و مجدد به سمت کندانسور باز خواهد گشت.

آب جاری در کندانسور سیستم تبرید تراکمی، می بایست سردتر از بخار مبرد باشد تا انتقال گرما از طرف بخار مبرد به سمت آب ، انجام شود.

تنها در حالت فوق، امکان تقطیر مبرد در کندانسور فراهم می شود و مقایسه دمای رفت و برگشت آب برج خنک کن با دمای ورودی و خروجی مبرد از کندانسور سیستم تهویه تبرید، به خوبی بیان گر خنک بودن دمای آب برج نسبت به یخ مبرد خواهد بود. تنها در این شرایط است که کندانسور اگر از نوع هوایی باشد حلقه دفع گرما ، بدون برج خنک کن نیز قادر به کارکردن خواهد بود و گرمای کندانسور نیز به کمک جریان هوا دفع خواهد شد.

نقش برج خنک کن در چیلر تراکمی

آب گرمی که از سمت کندانسور وارد سیستم تبرید تراکمی یا چیلر جذبی می شود، توسط برج خنک کن به روش تبخیری ، سرد شده و مجدد جهت تقطیر بخار مبرد، به کندانسور باز خواهد گشت. آب برگشتی از کندانسور نیز به قسمت بالایی برج وارد گشته و به صورت افشانه وارد برج می شود و تلاش بر این است که سطح تماس آب با هوا افزایش یابد.

فن که در برج خنک کن وجود دارد باعث می شود که هوا بهتر و بیشتر جریان یابد. آبی که از سمت بالای برج فرو می ریزد بر سطح گسترده ای که شاید لایه هایی پلکانی از جنس چوب باشد، اشباع شده و یا روی ورقه های کنگره ای شکل و از جنس پلیمر، پخش می شود و به سمت تشک تحتانی در حرکت خواهد بود.

آب ساده تر نیز به همین شیوه تبخیر شده و گرمای لازم برای تبخیر ، از بخش دیگر آب فراهم شده و جریان مستمر هوا نیز مانع می شود تا رطوبت در فضای برج باقی بماند. در نتیجه ، آبی که در تشتک زیرین برج انباشته می شود به مراتب خنک تر از آب موجود در تشتک فوقانی است.

حلقه دفع گرما هم مثل حلقه آب سرد می باشد و به منظور سیرکوله شدن یا به گردش در آمدن آب در میان کندانسور سیستم تبرید تراکمی و برج خنک کننده وشیر کنترل دبی ، آب متناسب با ظرفیت در نظر گرفته می شود.

واکنش حلقه دفع گرما، با توجه به کاهش نیاز کندانسور توسط شیر کنترل، انجام می شود. در عین حال می بایست در نظر داشته باشیم که با تغییر دور فن برج با روشن و خاموش کردن آن، خواهیم توانست حلقه دفع گرما را کنترل کنیم و ظرفیت برج خنک کننده را تا حد قابل توجهی کاهش دهیم.

در مورد آب برج می توان اذعان داشت که مشابه حلقه آب، می توانیم از شیر سه راهه با مسیر کنار گذر و یک عدد پمپ دور متغیر ، بهره گرفت.

سیستم های تبرید تراکمی با کمپرسورهای پیچی چگونه کار می کنند؟

چیلر تراکمی را می توان به عنوان نوعی مولد سرما در نظر گرفت که از لحاظ نوع کمپرسور متفاوت میباشند.

نوعی چیلر تراکمی وجود دارند که از اواپراتور و کندانسور آبی تشکیل شده است و کمپرسور این نوع چیلر تراکمی از نوع پیچی یا دوار می باشد. کمپرسور به کار رفته در این نوع چیلر، از دو مارپیچ ساخته شده استا که مبرد در فضای این دو مارپیچ به حالت متراکم در می آیند.

اواپراتور پوسته لوله ای چه نوع اواپراتوری است و چه تاثیری در عملکرد چیلر تراکمی دارد؟

همانطور که پیش تر خاطر نشان شد، اواپرات

ور ، یک نوع مبرد حرارتی است که در دستگاه های سرمایشی به کار برده می شود و از آن گرما گرفته می شود و باعث می شود که ماده مبرد، تبخیر گردد.

اواپراتور چیلرها، می توانند خنک کننده هوا یا آب باشند.

برای بیان مساله حلقه های به هم یوسته، تهویه مطبوع نقش بسیار حائز اهمیتی دارد. اواپراتور در سیستم تبرید تراکمی آب سرد، قابل تولید می باشد. بنابراین، اواپراتور از نوع پوسته لوله ای خواهد بود. مبرد اولیه در میان لوله ها جاری شده و در همان میان لوله ها نیز به بخار می رسد و آب در پوسته اواپراتور سیستم سرمایشی، جاریم ی شود. در نتیجه، لوله های دارای مبرد نیز با استفاده از آب جاری در پوسته احاطه می گردد و انتقال گرما نیز از سمت آب داخل پوسته، به طرف مبرد درون لوله ، انجام می شود.

اواپراتور سیستم سرمایشی را می توان یک نوع مبدل حرارتی دانست که عنصر بسیار حائز اهمیتی در سیستم تبرید به شمار می رود و در آن سیستم، مبرد اولیه ، گرما را از آب جذب کرده و بعد بخار می شود. در نتیجه، آب با دمای 57 درجه سانتی گراد به مبدل حرارتی وارد می شود و بعد از تبادل حرارت با مبرد اولیه، دمای آن به 42 درجه سانتی گراد کاهش خواهد یافت تا خود آن به عنوان مبرد ثانویه، قادر باشد گرمای هوای عبوری از روی کویل را جذب نماید.

کویل انبساط مستقیم در چیلرهای تراکمی چه نقشی دارد؟

کویل انبساط مستقیم یا Finned Tube Evaporator (Coil) از جمله کویل هایی است که سیال اولیه آن ها، آب است و آب خنک سازی هوا را انجام می دهد. از سمت دیگر، می توان خاطر نشان کرد که اواپراتورهایی که با استفاده از مبرد آب را خنک می سازند نیز نقش بیشتری در چیلرهای تراکمی دارند.

حالا در صورتی که ماده مبرد به طور مستقمی و به جای آب در کویل هوا جریان یابد، امکان خنک سازی هوا بدون داشتن واسطه ای مثل آب، ایجاد می شود. از سمت دیگرف چون که تبخیر در لوله های کویل رخ می دهد، کویل نیز می تواند در نقش اواپراتور برای چیلر تراکمی ظاهر شود.

در نتیجه می توان اذعان داشت که کویل انبساط مستقیم یا همان اواپراتور هوایی، در چیلر تراکمی نقش بسزایی دارد و باعث می شود که حلقه آب، حذف شده وبه جای آن، کویل آبی در حلقه هوا قرار می گیرد.

سیستم بدون حلقه آب در چیلر تراکمی چگونه کار می کند؟

در صورت استفاده از کویل انبساط مستقیم به جای کویل آبی، حلقه آب سرد و اجزای آن را می توانیم حذف کنیم.

در حلقه مبرد از سیستم سرمایشی با کندانسور هوایی استفاده می شود و نقطه مشترک دو حلقه مبرد و هوا، کویل انبساط مستقیم یا اواپراتور هوایی می باشد. در این شرایط، کویل انبساط مستقیم به عنوان اواپراتور، خواهد توانست جزئی از ساختار چیلر باشد و یا با همان نقش و جدا از ان در ساختار یک هواساز قرار می گیرد.

چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک چه تفاوتی با هم دارد؟

از نقطه نظر مدار ها در چیلر تراکمی، می توان در نظر گرفت که مدار یک چیلر تراکمی آب خنک، سه مدار آبی دارد.

اولین مدار موجود در چیلر تراکمی آب خنک، شامل آب خنک کننده فن کویل ها و هواساز ها می شود. این آب به وسیله پمپ چیلر واتر، در داخل مدار اواپراتور و دستگاه های خنک کننده چرخانده می شود و حرارت را انتقال می دهد و آب نیز وارد چیلر می شود.

گرمایی که توسط اواپراتور گرفته می شود در مدار سیکل مبرد تبخیر شده و گرمای خود را در کندانسور پس می دهد. پس از آن به وسیله پمپ گردش آب و برج خنک کننده دفع می شود.

در چیلرهای هوا خنک هم مثل چیلرهای آب خنک، اول گرمای ساختمان به وسیله مدار سوم وجود ندارد و به وسیله کندانسورهای هوایی گرما، ساختمان را به وسیله فن کویل ها و هواسازها از محیط گرفته و چیلر نیز با استفاده از سیکل تبرید خود، گرما را به محیط پس می دهند.

در چیلرهای تراکمی هوا خنک، دفع گرما به وسیله فن و کویل، قابل انجام است و مدار سوم لوله کشی نیز شامل برج خنک کننده و پمپ و مدار لوله کشی شده ولی قابل حذف نیز می باشد. همین امر به خودی خود باعث کاهش هزینه های نگهداری و اجرای پروژه خواهند شد.

در چیلرهای آب خنک نیز اجرای پروژه با استفاد هاز تهیه برج خنک کننده ولوله کشی و پمپ های برج خنک کننده، کاهش می یابد. به همین ترتیب هزینه تعمیر و نگهداری نیز با در نظر گرفتن عدم وجود برج خنک کننده وسایر اقلام، تا حد قابل توجهی کاهش می یابند. ولی هزینه اولیه تامین آن نیز خیلی بالا خواهد بود. به همین ترتیب، محل قرارگیری چیلر می بایست در یک فضای باز و در محیط بیرون قابل انجام باشد و فضای مناسب سرویس و فاصله از دیوارها نیز مد نظر ما خواهد بود.

چیلر تراکمی هوا خنک چگونه کار می کند؟

چیلر تراکمی هوا خنک، به منظور تولید برودت و گرفتن گرمای ساختمان به جهت انتقال آن به هوای محیط بیرون، طراحی شده اند.

چیلرها به منظور انجام وظیفه خود می بایست به وسیله پمپ آب سرد ولوله کشی به مدار آب ساختمان اتصال یابند. این لوله کشی ها به پایانه ها و ناحیه بندی داخلی تهویه مطبوع متصل می شود و با گردش آب سرد چیلر به داخل ناحیه گرما از محیط قابل دفع می باشد.

چیلر تراکمی هوا خنک نیز از اوایل دهه 80 میلادی به مرحله تولید و بهره برداری رسیده ان دو در حال حاضرنیز دلیل اصلی بهره گیری از چیلر تراکمی هوا خنک، نصب ساده آن و هزینه پایین تر آن است در اجرا و نگهداری در شرایط کنونی، یکی از مرسوم ترین نمونه های چیلر در ایران و همین طور در اقصی نقاط جهان می باشد. از جمله مهم ترین مزیت های چیلر تراکمی هوا خنک، تولید چیلرهای کوچک یا به اصطلاح مینی چیلرها است که به دلیل فراهم بودن کندانسور وبدون نیاز به برج خنک کننده در ظرفیت 5 تا 20 تن طراحی و ساخته می شوند که مینی چیلرها نیز بسیار در چیلرهای صنعتی کارایی دارند.

چیلر هوا خنک چه مزایا و معایبی دارد؟

از جمله مشخصه های چیلر تراکمی هوا خنک، کندانسور در آن است.

کندانسورهای موجود در چیلرهای تراکمی هوا خنک، با دریافت هوا به وسیله فن در سراسر تمام سطح کویل کندانسور چیلر تراکمی، فرا گرفته شده است. ظرفیت کمپرسور در چیلر تراکمی، تا حد زیادی وابسته به دمای کندانس مبرد می باشند. کندانسور در چیلرهای تراکیم هوا خنک، به اختلاف دمای میانگین آن وابسته است.

شکل بالا را مشاهده کنید. در شکل بالا، کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک، بر مبنای دمای 95 درجه فارنهایت طراحی شده است. بعد از وارد شدن به داخل فین کویل کندانسور چیلر هوا خنک، دمای هوا بالا می رود و با مقدار هوادهی و طراحی این مقدار، تفاوت دارد. در کندانسور چیلر گفته شده، دمای هوا به 110 درجه فارنهایت نیز می رسد.

حالا با در نظر گرفتن این مقدار تغییر دما، مقدار دمای کندانس چیلر در حدود 125 درجه فارنهایت می باشد که با فشار دیسشارژ چیلر تراکمی هوا ، خنک سازی می شود. حالا با اختلاف دمای کندانس چیلر تراکمی و دمای هوای ورودی به چیلر تراکمی هوا خنک، در حدود 30 درجه فارنهایت می باشد. که به جهت انتخاب کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک، این مقدار بسیار مهم و تعیین کننده است.

هر چه قدر این عدد بزرگتر و یا کوچکتر باشد، تاثیر فوق العاده ای روی عملکرد کمپرسور می گذارد. در ظرفیت های موجود در کمپرسورهای چیلر تراکمی، دو عامل کندانس و اواپراتور را می بایست در نظر بگیریم و هرچه دمای کندانس به چیلر تراکمی بالاتر باشد، ظرفیت چیلر تا حد قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

چیلرهای تراکمی هوا خنک، در مقایسه با چیلرهای تراکمی آب خنک، استفاده بیشتری دارد. هزینه برق چیلر تراکمی هوا خنک، با توجه به تن تبرید واقعی در حالت بار کامل یا فول لود در حدود 1.25 می شود که در مقایسه با چیلر تراکمی آب خنک چیزی در حدود 0.8-0.5 می شود که در مقایسه با چیلر هوا خنک مصرف برق کمتری دارد.

در چیلر تراکمی هوا خنک، به دلیل کار کردن در فشار و دمای کندانس بالا، استهلاک بیشتری نسبت به کمپرسور دارد و البته طول عمر آن نیز کمتر است و با توجه به مصرف برق بالاتر نیز می بایست دارای سیم پیچ قوی تر و قدرت موتور بالاتری نسبت به حجم جابه جایی یکسان، داشته باشد و در غیر این صورت باعث می شود که کمپرسور سوخته شود.

همچنین در شرایطی که دمای دیسشارژ از حد معینی بالاتر رود، می بایست تزریق مایع به سیم پیچ کمپرسور را انجام دهیم. بنابراین کنترل دمای دیسشارژ و فشار دیسشارژ در چیلر تراکمی هوا خنک، بسیار اهمیت دارد . بنابراین سوختن کمپرسور در چیلرهای کندانسور هوایی، بیشتر از چیلرهای تراکمی کندانسور آبی است.

از جمله مهم ترین مزیت های چیلر تراکمی هوا خنک نسبت به چیلر تراکمی آب خنک می توان به هزینه های تعمیرات کندانسور آبی و همچنین عدم وجود هزینه سرویس برج خنک کننده از جمله فن، یاتاقان و پکینگ ها اشاره نمود که هر دو سال یک بار نیاز به سرویس و هر پنج سال یک بار نیاز به تعویض دارند.

در این شرایط، هزینه اسید شویی چیلر و باز ردن درب کندانسور و تمیز کردن لوله های کندانسور نیز برای ما مطرح است. در چیلرهای تراکمی صنعتی، از جمله مهم ترین ارکان آن کنترل فشار کندانسور است.

در چیلر های تراکمی آب خنک نیز می بایست برج خنک کننده توسط هیتر جهت کنترل یخ زدگی به کار برده شود. همچنین به منظور کنترل میزان سختی آب می بایست عملیات زیر آب زنی را انجام دهیم و آب به سختی از مدار خارج می شود. در صورت افزایش سختی آب کندانسور آبی، چیلر تراکمی آب خنک باعث افزایش رسوب گذاری و کاهش ضریب انتقال حرارت و افزایش فشار دیسشارژ می شود. بنابراین در شرایطی که اسیدشویی چیلر به روش مناسبی انجام نشود، باعث مسدود شدن لوله های کندانسور آبی و کاهش ظرفیت چیلر خواهند شد.

با یوسرویس آنلاین، محصولات خود را به فروش برسانید.

فروشگاه فروشگاه ها : یوسرویس آنلاین

 

با توجه به حجم زیاد تماس ها حتما به شماره 09370447862 در واتس آپ درخواست خود را ارسال کنید. در سریعترین زمان با شما تماس گرفته می شود.

X