چیلر چیست؟ مقایسه و بررسی، کاربرد و انواع چیلر

آنچه در این مقاله می خوانید:

در واقع چیلر یکی از بهترین دستگاه های تهویه سرمایشی است که با انجام فرآیند تقطیر و تبخیر برای خنک کردن انواع محصولات، ماشین آلات، صنایع غذایی و نوشیدنی استفاده می شود.

معمولا این سیستم های خنک کننده را در زیر زمین یا پشت ‌بام ها نصب می کنند که در اغلب موارد چیلرهای زیر زمینی با آب خنک می شود. اما کاربرد چیلرها چیست و دارای چه مزایایی هستند؟ برای اینکه بیشتر درمورد چیلرها اطلاعات بدست بیاورید پیشنهاد می کنیم در ادامه مقاله همراه مجله املاک داران باشید.

اساس کار چیلر

در این دستگاه فرآیند تقطیر و تبخیر در حال گردش است و حرارت را از یک سمت دستگاه به سمت دیگر منتقل می کند. در واقع کار این دستگاه این است که آب را برای سرمایش هوای ساختمان و غیره سرد کند که آب سرد به وسیله لوله های مخصوص عایق کاری شده به واحدهای توزیع کننده هوای سرد مانند فن ها منتقل می‌ شود.

همچنین در موارد صنعتی نیز به عنوان خنک کننده دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد. آب سرد در دو مدار بسته و باز می تواند در گردش باشد که فرق این دو آن است که در مدار بسته تبخیر را نداریم.

چیلر

اجزای چیلر

به طور کلی یک چیلر از اواپراتور، کمپرسور، کندانسور، مخزن نگه دارنده، پمپ، فن ها، شیر انبساط، صفحه کنترل، جذب کننده، هواساز و ژنراتور تشکیل شده است.

کاربرد چیلر

تهویه مطبوع: در چیلرهایی که در ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌ گیرد کاهش دمای آب سبب می شود فضای داخلی ساختمان خنک و تهویه شود.

مصارف صنعتی: چیلرهایی که در صنعت استفاده می شوند با تولید آب خنک برای خنک کردن مکانیزم ها و ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

تنها وظیفه سیستم های خنک کننده این است که از دمای آب را بکاهد. البته به آب مواد شیمیایی هم اضافه می شود تا از نقطه انجماد آب کاهسته شود و جلوی یخ زدگی آب را بگیرد.

مزایای چیلر

  • در ساختمان های کوچک می توانید از نوع چیلرهای خانگی و در ساختمان هایی با متراژ بالای ۱۵۰ متر از مدل ac استفاده کنید. همچنین را در تراس یا پشت بام نصب کنید و از جریان هوایی خنک در فضای خانه خود لذت ببرید.
  • این سیستم خنک کننده به شما این امکان را می‌ دهد که دمای هر بخش از خانه را به طور جداگانه تنظیم کنید.
  • چیلرها نسبت به کولرهای گازی مصرف برق کمتری دارند و هوا از فیلترهای مختلفی عبور می‌ کند و تسویه می شود.
  • تاسیسات پیچیده ای ندارند و فضای کمی را اشغال می کنند.
  • نسبت به سایر سیستم های تهویه طول عمر بالایی دارد.

چیلر

انواع چیلر

چیلرها بر اساس نوع فناوری کمپرسور به چهار دسته گریز از مرکز، پیمایش، رفت و برگشتی و پیچ تقسیم می شوند. اما در حالت کلی چیلرها در دو نوع چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی در بازار وجود دارند.

چیلر تراکمی

چیلرهای تراکمی در انواع کمپرسور روتاری، کمپرسور اسکرال، کمپرسور پیستونی، کمپرسور اسکرو، کمپرسور سانتریفیوژ، کندانسور هوا خنک یکپارچه، کندانسور هوا خنک دو پارچه، کندانسور آب خنک و کندانسور تبخیری وجود دارد.

مقایسه چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک

راندمان دستگاه در کندانسورهای آب خنک نسبت به کندانسورهای هوا خنک، بالاتر است و برای دفع گرما نیاز به برج خنک کننده دارد. همچنین امکان نصب در فضای بسته را دارد. اما کندانسورهای هوا خنک باید در فضاهای باز مانند پشت بام نصب شود.

چیلر جذبی

در چیلرهای جذبی جذب کننده، مولد بخار، کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط، لرزه گیر و تابلو برق به کار رفته است و ماده ای که به عنوان مبرد استفاده می شود معمولا لیتیوم برماید است. بدین صورت که بخار آب توسط مبرد جذب می شود و این بخار آب بین حالت های گاز و مایع قرار می گیرد. در نهایت حرارت را از محیط جذب می کند و سبب خنک شدن همان محیط می شود.

چیلرهای جذبی در انواع چیلر جذبی تک اثره ژنراتور آب گرم، چیلر جذبی تک اثره آب داغ، چیلر جذبی تک اثره بخار فشار پایین، چیلر جذبی دو اثره ژنراتور بخار فشار بالا و چیلر جذبی دو اثره ژنراتور شعله مستقیم وجود دارد.

چیلر

چیلرهای جذبی تک اثره

این نوع چیلرها فقط دارای یک ژنراتور هستند و در سه دسته آب گرم، آب داغ و بخار فشار پایین تعریف می شوند. در نوع آب گرم دما کمتر از 100 سانتی گراد، در نوع آب داغ دما بیشتر از 100 درجه سانتی گراد و در نوع فشار پایین فشار کمتر از 15 پوند بر اینچ مربع است.

چیلر جذبی دو اثره

این نوع چیلرها دارای دو زنراتور هستند و در دو نوع بخار فشار بالا و شعله مستقیم قرار می گیرند. در نوع بخار فشار بالا باید فشار بین 110 تا 120 پوند بر اینچ مربع قرار بگیرد و انرژی آن به جای انرژی الکتریکی از حرارت تامین می شود که به نفع محیط زیست است. در نوع شعله مستقیم با سوزاندن گاز شهری و گازوئیل کار می کنند.

مقایسه چیلر تراکمی و چیلر جذبی

مهمترین مزیت چیلرهای جذبی به تراکمی صرفه جویی آن ها در مصرف انرژی و برق است. همچنین این چیلرها ارتعاشات کمتری نیز دارند و آلودگی صوتی کمتری ایجاد می کنند. از همه مهمتر در کاهش گازهای گلخانه ای نیز موثر هستند و زیست تخریب پذیرند.

اما هزینه چیلرهای تراکمی نسبت به جذبی مقرون به صرفه تر است و به ماده اولیه کمتری نیز نیاز دارد. همچنین سبک تر است و فضای کمتری اشغال می کند. مزیت مهم در چیلرهای تراکمی این است که این چیلرها با چند کمپرسور کار می کنند و اگر یکی از آن ها از کار بیفتد بقیه کمپرسورها کار می کنند.

پس اختلالی در عملکرد چیلر ایجاد نمی کند. همچنین شما می توانید تعدادی از کمپرسورها را از کار بیندازید که برای ظرفیت پایین تر، همه کمپرسورها فعال نباشند.

چیلر

اجزای چیلر تراکمی

تمامی چیلرهای تراکمی از چهار جز کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور تشکیل شده‌است. در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم.

1. کمپرسور چیلر تراکمی

کمپرسورها به ۴ شکل اسکرال، اسکرو، پیستونی و سانتریفیوژ وجود دارند که به گاز مبرد به آن وارد می شود. وظیفه کمپرسور این است که علاوه بر فشرده کردن آن، فشار و دما را افزایش دهد و سپس از طریق لوله کندانسور ارسال کند.

2. کندانسور چیلر تراکمی

کندانسورها به سه شکل هوایی (هوا خنک)، آبی (آب خنک) و تبخیری وجود دارند. در نوع آبی مبدل از نوع پوسته و لوله است که از درون لوله ها مبرد و از اطراف آن آب عبور می کند. بین مبرد و آب انتقال حرارت صورت می‌ گیرد و سبب می شود مبرد از حالت گاز به حالت مایع تغییر فاز دهد. در اینجا آب حرارت را جذب کرده است و نیاز دارد که خنک شود. پس به وسیله پمپ به کولینگ تاور منتقل می شود تا خنک شود.

در نوع هوایی نیز مانند نوع آبی درون لوله ها مبرد جریان دارد. با این تفاوت که در اطراف لوله به وسیله فن جریان هوا وجود دارد. این هوا حرارت را از مبرد گرفته و باعث می‌ شود مبرد از حالت گاز به حالت مایع تغییر فاز دهد.

در نوع تبخیری نیز مبرد درون لوله ها جریان دارد و آب توسط نازل هایی بر روی سطح لوله ها پاشیده می شود و حرارت را از مبرد جذب می کند و تبخیر می شود.

3. شیر انبساط چیلر تراکمی

بعد از کندانسور شیر انبساط قرار می گیرد و با منبسط کردن مبرد مجدد آن را به حالت مایع بر می گرداند. البته شیر انبساط سبب تغییر فاز یک چهارم مبرد ورودی می شود و ترکیبی از مبرد گاز و مایع وارد اواپراتور چیلر می شود.

4. اواپراتور چیلر تراکمی

معمولا اواپراتور از نوع پوسته و لوله است و همانند کندانسور آبی درون لوله مبرد و در اطراف لوله آب جریان دارد. با این تفاوت که در اینجا حرارت از آب به مبرد منتقل می‌ شود و مبرد تبخیر و آب خنک می شود. سپس آب سرد برای خنک کردن ساختمان ها و صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای چیلر جذبی

با استفاده از چیلر جذبی می‌ توان در مصرف برق و انرژی الکتريکی صرفه جویی کرد و صدا و ارتعاشات در این نوع جیلرها بسیار کم است. همینطور باعث تولید گازهای گلخانه ای نیز نمی شود و زیست تخریب پذیر است.

چگونه چیلرها گرما تولید می کنند؟

در چیلرهای جذبی دو اثره تولید آب گرم برای مصرف و گرمایش به راحتی امکان پذیر است. در چیلرهای تراکمی با معکوس کردن سیکل برودتی می توان آب گرم برای مصرف و گرمایش تولید کرد.

فضای مورد نیاز چیلر

بسته به ظرفیت هر چیلر فضای اشغالی هم متفاوت است اما به طور معمول چیلرهای تراکمی آب خنک فضایی بین 2 تا 15 متر مربع و چیلرهای جذبی در همان ظرفیت فضایی بین 3 تا 30 متر مربع اشغال می کند. بنابراین چیلرهای تراکمی آب خنک فضایی کمتر نیاز دارند.

مینی چیلر

یکی دیگر از انواع چیلرها مینی چیلر است که در مکان کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد. اساس کار این دستگاه به این شکل است که کمپرسور دستگاه سبب متراکم شدن بخار مبرد می شود و همین امر سبب می شود دما و فشار افزایش پیدا کند.

سپس کندانسور دما را از محیط جذب می کند و باعث تبدیل شدن گاز به حالت مایع می شود. این مایع به شیر انبساط منتقل می شود و سبب افت فشار می شود و سپس تبخیر می شود و دما نیز کاهش میابد. حال دمای مبرد نیز کم می شود و آب خنک جریان پیدا می کند. سپس اوپراور را نیز خنک می کند و بعد از تبخیر به کمپرسور باز می گردد و این چرخه تکرار می شود.

هزینه چیلرها

به طور کلی هزینه یک چیلر به عوامل مختلفی همچون مدل کمپرسور، نوع کندانسور، جنس متریال، ابعاد دستگاه، نوع کاربری، منطقه جغرافیایی، ظرفیت دستگاه، نوسانات ارزی و برند سازنده بستگی دارد که با تغییر این فاکتورها قیمت نیز متفاوت می شود.

چگونه سرمای چیلر را افزایش دهیم؟

برای اینکه بازدهی چیلر را بیشتر کنید نیاز است که یک متخصص هر ساله آن را سرویس و چک کند. علاوه بر این به دلیل اینکه چیلر دارای یک سیستم مدار بسته‌است ابتدا باید از عدم وجود هر گونه نشتی مطمئن شوید. زیرا هر گونه نشتی باعث کاهش بازدهی و تولید سرمای کمتری می شود. همچنین تمیز کردن لوله ها و چک کردن روغن و مبرد از دیگر راه کارهای افزایش بازدهی است.

دستگاهی به عنوان جایگزین برای چیلر

تاکنون هیچ دستگاهی طراحی و ساخته نشده است که بتواند جایگزین چیلر شود. البته چیلرها در انواع مختلفی وجود دارند اما عملکرد آن ها می تواند با دقت و سرعت بالا دمای آب را کاهش دهد.

مقایسه چیلر با کولر گازی

کولرهای گازی برای فضاهایی با متراژ کمتر از 150 متر استفاده می شود در حالی که چیلرها برای فضاهای بزرگ تر و یا حتی چند واحد مورد استفاده قرار می گیرد. دومین مورد چیلرها دارای لوله کشی داخلی هستند و از بیرون چیزی مشخص نیست.

اما کولرهای گازی یونیت خارجی دارند و همین امر باعث می شود از زیبایی نمای بکاهد. همچنین در چیلرها می توانیم میزان رطوبت را تغییر دهیم، ولی در کولرگازی این امکان وجود ندارد. در اخر چیلرها نسبت به کولرگازی انرژی کمتری نیاز دارند.

مقایسه چیلر با فن کویل

چیلرها وظیفه تولید هوای گرم و سرد را دارند. در حالی که فن کویل توانایی تولید دمای مورد نیاز را ندارند و خود بخشی از سیستم برودتی هستند. مورد دیگر اینکه برای هر ساختمان یک چیلر کافی است. اما در بخش های مختلف یک مکان باید از چند فن کویل استفاده کرد.

کلام پایانی

قبل از خرید چیلر باید بدانید که از چیلر خود چه انتظاراتی دارید. به همین دلیل آشنایی با انواع چیلرها و عملکرد آن ها قبل از خرید کمک شایانی می کند. لذا بهتر است با مشاوران و متخصصین این حوزه مشورت کنید و بهترین گزینه را انتخاب کنید.