چیلرها یکی از اصلیترین تجهیزات سرمایشی در صنعت تهویه مطبوع و سرمایش محیطهای مختلف به شمار میروند. این دستگاهها با بهرهگیری از فرآیندهای مکانیکی و ترمودینامیکی خاص، دمای آب یا هوا را کاهش داده و برای خنکسازی فضاهای تجاری، صنعتی، و حتی مسکونی با استفاده از انواع هواساز و فن کویل مانند فن کویل سقفی به کار میروند. از آنجا که در بسیاری از محیطها کنترل دما نقش حیاتی در ایجاد شرایط ایدهآل برای فعالیتها دارد، چیلرها به عنوان قلب سیستمهای سرمایشی شناخته میشوند. بیمارستانها، مراکز خرید، کارخانجات صنعتی، ساختمانهای اداری و مسکونی از جمله مکانهایی هستند که به شدت به کارایی و عملکرد مناسب این دستگاهها وابستهاند.
از سوی دیگر، با پیشرفت فناوری و افزایش نیاز به سیستمهای سرمایشی کارآمد و سازگار با محیط زیست، دو نوع چیلر جذبی و تراکمی در بازار وجود دارند که هرکدام از آنها بر اساس نیازها و شرایط مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. چیلرهای جذبی به دلیل استفاده از حرارت برای تولید سرما و کاهش مصرف انرژی الکتریکی، در پروژههای با بهرهوری انرژی بالا بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. در مقابل، چیلرهای تراکمی به واسطه عملکرد سریعتر و توان بالاتر در تولید سرما، به خصوص در محیطهای صنعتی و تجاری پرمصرف، بسیار پرکاربرد هستند.
با تهویه آسمان همراه باشید تا در ادامه به بررسی دقیقتر و کاملتری از تفاوتهای چیلرهای جذبی و تراکمی بپردازیم و مزایا و معایب هر کدام را برای شما تشریح کنیم.
فهرست مطالب
چیلرهای تراکمی و کاربرد آنها
چیلر تراکمی یک سیستم پیشرفته سرمایشی است که از طریق خنکسازی آب یا سایر سیالات واسط، دمای مورد نیاز برای تهویه مطبوع ساختمانها و همچنین فرآیندهای صنعتی را تأمین میکند. این دستگاه یکی از اجزای حیاتی سیستمهای سرمایشی است که به طور گسترده در مراکز تجاری، اداری، صنعتی و حتی مسکونی به کار گرفته میشود. عملکرد صحیح چیلر تراکمی مستقیماً با ایجاد آسایش محیطی و همچنین افزایش بهرهوری فرآیندهای صنعتی در ارتباط است. به همین دلیل، این دستگاهها در بسیاری از پروژههای بزرگ تهویه مطبوع نقش کلیدی دارند.
چیلر تراکمی بر پایه یک فرآیند تبریدی به نام سیکل تراکمی بخار عمل میکند. در این سیکل، گاز مبرد در ابتدا توسط کمپرسور فشرده میشود که این فرآیند باعث افزایش دما و فشار آن میشود. گاز فشرده و گرم سپس وارد کندانسور میشود که در آنجا گرمای خود را به یک سیال دیگر (معمولاً آب یا هوا) منتقل کرده و به حالت مایع تبدیل میشود. پس از این مرحله، مایع مبرد از یک دریچه انبساط عبور میکند که در نتیجه فشار و دمای آن به طور چشمگیری کاهش مییابد. در مرحله بعد، این مایع سرد و کمفشار وارد اواپراتور میشود و در آنجا تبخیر شده و گرمای محیط یا سیال صنعتی را جذب میکند، که نتیجه نهایی آن تولید سرمای مورد نیاز است.
این فرآیند که بر اساس سیکل کارنو یا سیکل تبرید تراکمی بخار عمل میکند، بسیار کارآمد و موثر است و امکان استفاده از مبردهای مختلفی مانند R22، R134a، R407C، R410A و R404A را دارد. این مبردها نقش حیاتی در انتقال حرارت و ایجاد سرما در سیستم دارند.
یکی از مزایای برجسته چیلرهای تراکمی، توانایی آنها در تولید سریع و کارآمد سرما است که باعث میشود برای محیطهایی با نیازهای سرمایشی بالا مانند کارخانجات و مراکز داده بسیار مناسب باشند. علاوه بر این، با توجه به پیشرفتهای فناوری، چیلرهای تراکمی مدرن دارای کنترلهای دقیقتری هستند که باعث بهینهسازی مصرف انرژی و کاهش هزینههای عملیاتی میشود.
به طور کلی، چیلرهای تراکمی با توجه به نوع طراحی و نحوه عملکردشان، از قابلیتهای بسیاری برای تأمین سرمای مورد نیاز در انواع مختلف پروژههای تهویه مطبوع و صنعتی برخوردارند و انتخابی مناسب برای شرایط و نیازهای متنوع هستند.
انواع چیلر تراکمی
انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کندانسور
چیلرهای تراکمی در دسته سیستمهای خنککننده پرکاربرد قرار میگیرند و در مکانهای مختلفی همچون ساختمانهای مسکونی، تجاری، اداری و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از مهمترین فاکتورها در انتخاب چیلر تراکمی مناسب، شناخت انواع مختلف آن بر اساس نوع کندانسور است. چیلر تراکمی بر اساس نوع کندانسور به دو دسته چیلر تراکمی آب خنک یا چیلر آبی و چیلر تراکمی هوا خنک یا چیلر هوایی تقسیم میشود.
بررسی عملکرد چیلر هوا خنک
چیلر هوا خنک (Air-cooled chiller) دستگاهی است که آب را با استفاده از هوا، خنک میکند. آب خنک شده سپس میتواند برای خنک کردن هوا، خنک کردن تجهیزات یا مصارف دیگر استفاده شود. چیلرهای هوا خنک رایجترین نوع چیلر هستند زیرا نصب و نگهداری آنها نسبت به سایر انواع چیلرها آسانتر است. این دستگاهها بخشی از سیستمهای تهویه مطبوع یا خنککنندههای صنعتی به شمار میروند و در مکانهایی مانند ساختمانها، کارخانهها، مراکز داده و محیطهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
عملکرد چیلر هوا خنک را می توان با اندازهگیری و نظارت بر چندین پارامتر بررسی کرد. این پارامترها عبارتند از:
- دمای آب ورودی: دمای آبی که وارد چیلر میشود.
- دمای آب خروجی: دمای آبی که از چیلر خارج میشود.
- فشار مبرد: فشار مبرد در اواپراتور و کندانسور.
- جریان مبرد: جریان مبرد در اواپراتور و کندانسور.
- جریان هوا: جریان هوا از طریق کندانسور.
اگر یکی از این پارامترها خارج از محدوده مجاز باشد، ممکن است عملکرد چیلر مختل شود. در این صورت، چیلر باید توسط یک تکنسین واجد شرایط سرویس شود.
بررسی عملکرد چیلر آب خنک
چیلر آب خنک (به انگلیسی Water Cooled Chiller) با تولید آب سرد، سرمایش مورد نیاز تجهیزاتی مانند فنکویلها و هواسازها را تأمین میکند. در واقع در این نوع از چیلرها با استفاده از آب سرد اقدام به خنک نمودن مایع میشود و این برخلاف روش استفاده شده در چیلر هوا خنک است که از هوا برای انجام این کار بهره برده میشود.
در چرخه تبرید تراکمی، گاز مبرد به شکل بخار داغ یا Superheat، با دمایی پایین وارد کمپرسور میشود. کمپرسور نیز آن را متراکم کرده و فشار و دمای مبرد را بالا میبرد. در مرحله بعد بخار داغ که اکنون دمای بالایی دارد از کمپرسور خارج شده و وارد کندانسور میشود. در کندانسور فرایند چگالش انجام میشود و به کمک آب خنک ورودی از برج خنک کننده، گرمای ماده مبرد جذب میشود. در نتیجه این عملیات، گاز مبرد تبدیل به مایعی با دمای بالا خواهد شد. در ادامه و توسط شیر انبساط، افت فشار زیادی در جریان مبرد ایجاد میگردد که ضمن کاهش دمای آن، باعث تبخیر مقداری از مایع مبرد نیز میشود. جریان سرد مبرد بلافاصله پس از خروج از شیر انبساط وارد اواپراتور شده و با ادامه جذب گرما، به شکل بخار داغِ دما پایین از اواپراتور خارج و مجدداً به کمپرسور باز میگردد تا از این طریق فرایندهای ترمودینامیکی سیکل تبرید در چیلر تکمیل شده و آب سرد مورد نیاز تولید گردد.
انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کمپرسور
چیلر تراکمی، دستگاهی کارآمد برای خنکسازی فضاهای مختلف است که قلب تپنده آن، کمپرسور نام دارد. انتخاب کمپرسور مناسب، نقشی کلیدی در عملکرد و کارایی چیلر تراکمی ایفا میکند. در این متن، به بررسی انواع کمپرسورهای مورد استفاده در چیلر تراکمی و کاربرد آنها میپردازیم.
انواع کمپرسور:
- روتاری (Rotary): کمپرسور روتاری که به کمپرسور دورانی یا کمپرسور پیچ دوار نیز معروف است، نوعی کمپرسور است که از یک روتور برای فشرده سازی گاز استفاده میکند. روتور در داخل محفظه ای قرار دارد که دارای دو یا چند اتاق است. گاز از طریق یک دریچه به داخل محفظه مکیده می شود. سپس روتور شروع به چرخش می کند. با چرخش روتور، گاز از اتاقی به اتاق دیگر منتقل می شود. در هر اتاق، گاز فشرده می شود. درنهایت گاز فشرده شده از طریق یک دریچه تخلیه از کمپرسور خارج می شود.
- کاربرد: چیلرهای با ظرفیت پایین و مینی چیلرها
- نحوه عملکرد: شبیه به کمپرسورهای پیستونی، با حرکت دورانی پیستون
- مزایا: عملکرد روان، صدای کم، ابعاد کوچک
- معایب: ظرفیت محدود، حساسیت به ضربه
- اسکرال (Scroll): کمپرسور اسکرال از رایجترین نوع کمپرسورها در سیکل تبرید تراکمی است که در سیستمهای تهویه مطبوع مورد استفاده قرار میگیرد. آنها در صنعت تبرید بسیار محبوب هستند و در حدود ده سال گذشته، کمپرسورهای اسکرال به آیتم اصلی در صنعت هوای فشرده تبدیل شده است صنعتی که تحت تسلط کمپرسورهای پیستونی و اسکرو قرار داشت. قیمت چیلر تراکمی اسکرال به عوامل مختلفی مانند ظرفیت، برند، نوع کندانسور (هوا خنک یا آب خنک) و آپشنهای اضافی بستگی دارد. به طور کلی، چیلرهای تراکمی اسکرال قیمت مناسبتری نسبت به چیلرهای اسکرو با ظرفیت مشابه دارند.
- کاربرد: چیلرهای با ظرفیت پایین و تهویه مطبوع
- نحوه عملکرد: افزایش فشار گاز مبرد توسط دو مارپیچ حلزونی
- مزایا: عملکرد روان، صدای کم، راندمان بالا، عمر طولانی
- معایب: بالا بودن قیمت چیلر، پیچیدگی بیشتر
- پیستونی (Reciprocating): در یک کمپرسور سیلندر پیستونی، مبرد به صورت گاز از طریق سوپاپ مکش وارد سیلندر میشود. سپس، پیستون در داخل سیلندر به سمت بالا حرکت کرده و حجم سیلندر را کاهش میدهد. در نتیجه، فشار گاز مبرد افزایش مییابد. گاز مبرد با فشار بالا از طریق سوپاپ رانش از سیلندر خارج میشود. اساس کار کمپرسور سیلندر پیستونی، متراکم کردن مبرد در اثر حرکت پیستون در داخل سیلندر است.
- کاربرد: چیلرهای با ظرفیت متوسط و تهویه مطبوع و برودت صنعتی
- نحوه عملکرد: افزایش فشار گاز مبرد توسط حرکت رفت و برگشتی پیستون
- مزایا: سادگی ساخت، قیمت مناسب، قابلیت تعمیر آسان
- معایب: صدای زیاد، لرزش، راندمان پایین
- اسکرو (Screw): کمپرسور اسکرو دارای دو روتور مارپیچ نر و ماده است که درون یکدیگر دوران کرده و باعث فشردن گاز میشوند. معمولاً یکی از روتورها به موتور اصلی جهت چرخش متصل است و روتور دوم به وسیله آن دوران میکند. با چرخش روتورها حجم موجود در شیارهای آن کاهش یافته و باعث فشرده شدن مبرد میگردد. قیمت چیلر تراکمی اسکرو به عوامل مختلفی مانند ظرفیت، برند، نوع کندانسور (هوا خنک یا آب خنک) و آپشنهای اضافی بستگی دارد. به طور کلی، چیلر تراکمی اسکرو قیمت بالاتری نسبت به چیلر تراکمی اسکرال با ظرفیت مشابه دارد.
- کاربرد: چیلرهای با ظرفیت بالا و تهویه مطبوع و برودت صنعتی
- نحوه عملکرد: افزایش فشار گاز مبرد توسط دو مارپیچ دوار نر و ماده
- مزایا: ظرفیت بالا، راندمان بالا، عمر طولانی
- معایب: قیمت بالا، پیچیدگی بیشتر، صدای زیاد
- سانتریفیوژ (Centrifugal):
- کاربرد: چیلرهای با ظرفیت بسیار بالا و تهویه مطبوع و برودت صنعتی
- نحوه عملکرد: افزایش فشار گاز مبرد توسط افزایش سرعت آن
- مزایا: ظرفیت بسیار بالا، راندمان بالا، ابعاد کوچک
- معایب: قیمت بالا، پیچیدگی بیشتر، حساسیت به گرد و غبار
انتخاب کمپرسور مناسب برای چیلر تراکمی، نقشی اساسی در عملکرد و کارایی آن دارد. با شناخت انواع کمپرسورها و در نظر گرفتن عوامل مختلف، میتوان انتخابی آگاهانه و مناسب برای نیازهای خنککنندگی خود انجام داد. انتخاب کمپرسور مناسب برای چیلر تراکمی به عوامل مختلفی مانند ظرفیت برودتی مورد نیاز، شرایط اقلیمی، نوع مبرد مصرفی، کاربری پروژه و بودجه بستگی دارد.
چیلرهای جذبی و کاربرد آنها
چیلر جذبی که با نام چیلر ابزوربشن (Absorption Chillers) نیز شناخته میشود ماشینی است که طی یک سیکل دائمی تحت عنوان سیکل جذبی و با استفاده از منابع گرمایی مانند بخار داغ یا شعله مستقیم گاز ، آب را سرد نموده و به واحدهای ساختمانی مانند انواع فن کویل مانند فن کویل سقفی یا هواساز یا واحدهای صنعتی، جهت خنک کاری ارسال مینماید.
چیلر جذبی یکی از انواع چیلر است که به دلیل استفاده از سوخت حرارتی بر خلاف چیلر نوع تراکمی که از انرژی الکتریکی استفاده میکند، یکی از چیلرهای پرکاربرد و محبوب در سیستمهای hvac به شمار میرود. البته امروزه چیلرهای جذبی بسیار کمتر از چیلرهای تراکمی مورد استفاده قرار میگیرند زیرا راندمان آنها بسیار پایینتر از چیلرهای تراکمی است که این موضوع باعث شده این دستگاهها آرام آرام در بازار تهویه مطبوع به حاشیه رانده شوند.
البته هنوز استثناهایی نیز وجود دارد و در ظرفیتهای بالا گاهی اوقات کارفرماها مجبور میشوند از چیلرهای جذبی استفاده نمایند. دلیل این موضوع نیز اختلاف زیاد آن در مصرف برق نسبت به چیلرهای تراکمی است. میتوان گفت این چیلرها درکشورهایی که دارای هزینه برق گران اما نفت و گاز ارزان هستند، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. زیرا مصرف عمده انرژی چیلر جذبی بر پایه مصرف گاز طبیعی است. در چیلرهای تراکمی از کمپرسور که مصرف کننده برق است، استفاده میشود و در چیلر جذبی به جای کمپرسور از ژنراتور و ابزوربر استفاده میشود.
چیلرهای جذبی از چهار قسمت اصلی با نامهای اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط تشکل شدهاند. در این چیلرها از ابزوربر یا مایع جاذب و یک یا دو نوع منبع گرمایشی با توجه به نوع چیلر جذبی که میتواند تک اثره یا دو اثره باشد استفاده میشود.
قبل از اینکه وارد مبحث سیکل تبرید جذبی شویم، اندکی در رابطه با فرآیند چرخه تبرید تراکمی صحبت کنیم تا بتوانید تفاوت این دو را کاملاً تشخیص دهید. در سیکل تبرید تراکمی ماده مبرد گرمای دفع شده را از اواپراتور جذب میکند و سپس توسط کمپرسور فشرده میشود. ماده مبرد خروجی از کمپرسور با فشار و دمای بالا وارد کندانسور شده و گرمای خود را از طریق تبادل با محیط بیرون از دست میدهد. در نهایت ماده مبرد از شیر انبساط عبور میکند و فشار آن به شدت کاهش مییابد.
سیکل جذبی دارای دو تفاوت عمده نسبت به سیکل تراکمی است. اول این که در سیکل جذبی به جای کمپرسور از یک مجموعه شامل ابزوربر، پمپ و ژنراتور استفاده میشود. همچنین در کنار ماده مبرد اصلی یک ماده مبرد ثانویه نیز در سیکل جذبی وجود دارد که به طور معمول با نام ابزوربر شناخته میشود.
ژنراتور
وظیفه گرما دادن به محلول غلیظ و جداسازی لیتیوم بروماید و تبخیر مبرد را دارد. در چیلر جذبی، سیکل تبرید بر اساس جذب و دفع مبرد توسط لیتیوم بروماید انجام میشود. در ژنراتور، محلول غلیظ لیتیوم بروماید با استفاده از منبع گرما (مانند مشعل، آب داغ یا بخار) گرم میشود. در اثر گرم شدن، لیتیوم بروماید از محلول جدا میشود و به صورت بخار وارد کندانسور میشود. محلول غلیظ باقیمانده در ژنراتور، محلول رقیق نامیده میشود.
عملکرد ژنراتور در چیلر جذبی به شرح زیر است:
- محلول غلیظ لیتیوم بروماید از اواپراتور وارد ژنراتور میشود.
- محلول غلیظ با استفاده از منبع گرما (مانند مشعل، آب داغ یا بخار) گرم میشود.
- در اثر گرم شدن، لیتیوم بروماید از محلول جدا میشود و به صورت بخار وارد کندانسور میشود.
- محلول غلیظ باقیمانده در ژنراتور، محلول رقیق نامیده میشود.
ژنراتور یکی از اجزای اصلی چیلر جذبی است و عملکرد صحیح آن برای عملکرد صحیح چیلر ضروری است.
کندانسور
وظیفه گرفتن گرما از مبرد و تبدیل حالت آن از گاز به مایع و در واقع چگالش آن را برعهده دارد. همانطور که گفتیم در چیلر جذبی، سیکل تبرید بر اساس جذب و دفع مبرد توسط لیتیوم بروماید انجام میشود. در کندانسور، مبرد بخار که از ژنراتور خارج میشود، گرمای خود را به سیال خنککننده مانند آب یا هوا میدهد و به صورت مایع در میآید.
عملکرد کندانسور در چیلر جذبی به شرح زیر است:
- مبرد بخار از ژنراتور وارد کندانسور میشود.
- مبرد بخار گرمای خود را به سیال خنککننده مانند آب یا هوا میدهد.
- در اثر گرم شدن، مبرد بخار به صورت مایع در میآید.
- مبرد مایع از کندانسور خارج شده و وارد اواپراتور میشود.
در چیلر جذبی، معمولاً از کندانسور آب خنک استفاده میشود. کندانسور آب خنک از یک مبدل حرارتی تشکیل شده است که مبرد بخار در یک طرف آن قرار دارد و آب سرد در طرف دیگر آن قرار دارد. آب سرد از طریق یک پمپ از یک برج خنک کننده وارد کندانسور میشود و گرمای خود را به مبرد بخار میدهد. آب گرم شده از کندانسور خارج میشود و دوباره به برج خنک کننده برمیگردد.
در برخی موارد، از کندانسور هوا خنک نیز در چیلر جذبی استفاده میشود. کندانسور هوا خنک از یک مبدل حرارتی تشکیل شده است که مبرد بخار در یک طرف آن قرار دارد و هوا در طرف دیگر آن قرار دارد. هوا از طریق یک فن وارد کندانسور میشود و گرمای خود را به مبرد بخار میدهد. هوا گرم شده از کندانسور خارج میشود.
اواپراتور
محلی است که گرمای آب در گردش (Chilled Water) توسط مبرد گرفته شده و مبرد تبخیر میشود. در اواپراتور، مبرد مایع که از کندانسور خارج میشود، گرمای خود را به آب سرد میدهد و به صورت بخار در میآید.
عملکرد اواپراتور در چیلر جذبی به شرح زیر است:
- مبرد مایع از کندانسور وارد اواپراتور میشود.
- مبرد مایع گرمای خود را به آب سرد میدهد.
- در اثر گرم شدن، مبرد مایع به صورت بخار در میآید.
- مبرد بخار از اواپراتور خارج میشود و وارد ژنراتور میشود.
در چیلر جذبی، معمولاً از اواپراتور پوسته و لوله استفاده میشود. اواپراتور پوسته و لوله از یک مبدل حرارتی تشکیل شده است که مبرد در یک طرف آن قرار دارد و آب سرد در طرف دیگر آن قرار دارد. آب سرد از طریق یک پمپ از منبع آب سرد وارد اواپراتور میشود و گرمای خود را به مبرد مایع میدهد. مبرد مایع تبخیر میشود و به صورت بخار از اواپراتور خارج میشود.
در برخی موارد، از اواپراتور صفحه ای نیز در چیلر جذبی استفاده میشود. اواپراتور صفحهای از یک سری صفحات موازی تشکیل شده است که مبرد در بین آنها جریان دارد و آب سرد از روی آنها عبور میکند. آب سرد گرمای خود را به مبرد مایع میدهد و مبرد مایع تبخیر میشود.
ابزوربر
محفظهای است که مبرد تبخیر شده در اواپراتور توسط مایع لیتیوم بروماید جذب میشود. در ابزوربر، مبرد بخار که از اواپراتور خارج میشود، توسط محلول غلیظ لیتیوم بروماید جذب میشود و به صورت محلول رقیق در میآید.
عملکرد ابزوربر در چیلر جذبی به شرح زیر است:
- مبرد بخار از اواپراتور وارد ابزوربر میشود.
- مبرد بخار توسط محلول غلیظ لیتیوم بروماید جذب میشود.
- در اثر جذب مبرد، محلول غلیظ به محلول رقیق تبدیل میشود.
- محلول رقیق از ابزوربر خارج میشود و وارد ژنراتور میشود.
در چیلر جذبی، معمولاً از ابزوربر پوسته و لوله استفاده میشود. ابزوربر پوسته و لوله از یک مبدل حرارتی تشکیل شده است که مبرد بخار در یک طرف آن قرار دارد و محلول غلیظ لیتیوم بروماید در طرف دیگر آن قرار دارد. مبرد بخار توسط محلول غلیظ لیتیوم بروماید جذب میشود و محلول غلیظ به محلول رقیق تبدیل میشود.
در برخی موارد، از ابزوربر صفحه ای نیز در چیلر جذبی استفاده میشود. ابزوربر صفحهای از یک سری صفحات موازی تشکیل شده است که مبرد بخار در بین آنها جریان دارد و محلول غلیظ لیتیوم بروماید از روی آنها عبور میکند. مبرد بخار توسط محلول غلیظ لیتیوم بروماید جذب میشود و محلول غلیظ به محلول رقیق تبدیل میشود.
پمپ
این قطعه وظیفه ارسال محلول رقیق به سمت ژنراتور را بر عهده دارد. در ژنراتور، محلول رقیق لیتیوم بروماید با استفاده از منبع گرما (مانند مشعل، آب داغ یا بخار) گرم میشود. در اثر گرم شدن، لیتیوم بروماید از محلول جدا میشود و به صورت بخار وارد کندانسور میشود. محلول رقیق باقیمانده در ژنراتور، محلول رقیق نامیده میشود. این محلول باید به ژنراتور برگردد تا چرخه تبرید ادامه یابد.
عملکرد پمپ در چیلر جذبی به شرح زیر است:
- محلول رقیق از ابزوربر خارج میشود.
- پمپ محلول رقیق را به سمت ژنراتور پمپاژ میکند.
- محلول رقیق به ژنراتور وارد میشود.
پمپهای مورد استفاده در چیلر جذبی معمولاً از نوع پمپهای روتاری یا پمپهای سانتریفیوژ هستند. پمپهای روتاری برای چیلر جذبیهای کوچک و پمپهای سانتریفیوژ برای چیلر جذبیهای بزرگتر استفاده میشوند.
در انتخاب پمپ برای چیلر جذبی، باید به نکات زیر توجه کنید:
- دبی پمپ: دبی پمپ باید متناسب با ظرفیت چیلر باشد.
- فشار پمپ: فشار پمپ باید متناسب با ارتفاع بین ابزوربر و ژنراتور باشد.
- نوع پمپ: نوع پمپ باید متناسب با ظرفیت و ابعاد چیلر باشد.
“تفاوت اصلی بین چیلر جذبی و تراکمی در منبع انرژی مورد استفاده آنها نهفته است؛ چیلر جذبی از انرژی حرارتی برای تولید سرما بهره میبرد، در حالی که چیلر تراکمی به انرژی الکتریکی وابسته است.”
تفاوت چیلر جذبی و تراکمی
تفاوت چیلر جذبی و تراکمی در نحوه عملکرد، مصرف انرژی و کاربردهای آنها نهفته است. این دو نوع چیلر هرچند که هر دو برای ایجاد سرمایش و تهویه مطبوع به کار میروند، اما از فناوریهای متفاوتی برای انجام این کار استفاده میکنند. در ادامه به بررسی تفاوتهای اصلی این دو نوع چیلر میپردازیم:
۱. نوع منبع انرژی
– چیلر تراکمی: این نوع چیلر با استفاده از انرژی الکتریکی برای فشردهسازی گاز مبرد و ایجاد سرما عمل میکند. کمپرسور، که اصلیترین قطعه در این سیستم است، با مصرف برق، گاز مبرد را فشرده میکند و سپس از طریق سیکل تبرید، گرما را از محیط جذب و به محیط دیگری دفع میکند.
– چیلر جذبی: در مقابل، چیلرهای جذبی از حرارت به عنوان منبع انرژی اصلی استفاده میکنند. این حرارت میتواند از منابع مختلفی مانند بخار، آب گرم، یا حتی گرمای اتلافی صنعتی تامین شود. در این سیستم، گاز مبرد توسط یک فرآیند شیمیایی با استفاده از جاذب (مانند لیتیوم بروماید) به حالت مایع درمیآید و با جذب حرارت، عمل خنکسازی انجام میشود.
۲. کارایی و مصرف انرژی
– چیلر تراکمی: این چیلرها به دلیل استفاده از انرژی الکتریکی، مصرف انرژی بالاتری نسبت به چیلرهای جذبی دارند. اما با وجود مصرف بالای برق، سرعت عملکرد آنها بسیار بالاست و برای پروژههایی که نیاز به سرمایش فوری دارند، مناسب است.
– چیلر جذبی: چیلرهای جذبی به دلیل استفاده از حرارت به جای برق، مصرف انرژی الکتریکی بسیار پایینی دارند. به همین دلیل، در مکانهایی که انرژی حرارتی به وفور در دسترس است (مثلاً از طریق بویلرها یا منابع گرمایی صنعتی)، این چیلرها بهطور بهینهتر عمل میکنند. کارایی این نوع چیلرها معمولاً کمتر از چیلرهای تراکمی است، اما در شرایط خاص میتوانند گزینه اقتصادیتری باشند.
۳. قطعات و ساختار
– چیلر تراکمی: چیلرهای تراکمی شامل قطعات مکانیکی متعددی مانند کمپرسور، کندانسور، دریچه انبساط و اواپراتور هستند که این قطعات بهطور مداوم در حال حرکت و کار هستند. این نوع چیلر به دلیل داشتن قطعات مکانیکی بیشتر، نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارد.
– چیلر جذبی: چیلرهای جذبی ساختار سادهتری دارند و قطعات مکانیکی کمتری نسبت به چیلرهای تراکمی دارند. به دلیل نداشتن کمپرسور و قطعات متحرک، میزان خرابی و نیاز به تعمیر در این سیستمها کمتر است، اما به مراقبتهای خاص در زمینه استفاده از جاذب و مبرد نیاز دارند.
۴. کاربردها
– چیلر تراکمی: چیلرهای تراکمی معمولاً در محیطهایی با نیاز سرمایشی بالا مانند ساختمانهای تجاری، مراکز خرید، هتلها و کارخانهها به کار میروند. همچنین به دلیل سرعت بالای عملکرد، در محیطهای صنعتی و تجاری که نیاز به خنکسازی سریع و مداوم دارند، بسیار محبوب هستند.
– چیلر جذبی: این نوع چیلر بیشتر در پروژههایی به کار میرود که انرژی حرارتی در دسترس باشد، مانند نیروگاهها، صنایع شیمیایی و مراکزی که از بویلرها استفاده میکنند. همچنین در مناطقی که دسترسی به برق محدود یا پرهزینه است، چیلر جذبی گزینه مناسبی محسوب میشود.
۵. هزینههای نگهداری و بهرهبرداری
– چیلر تراکمی: به دلیل مصرف بالای برق و تعداد قطعات مکانیکی بیشتر، هزینههای بهرهبرداری و نگهداری این نوع چیلر بیشتر است. نیاز به تعمیرات مداوم و تعویض قطعاتی مانند کمپرسور نیز میتواند هزینههای جانبی را افزایش دهد.
– چیلر جذبی: این چیلرها به دلیل مصرف انرژی الکتریکی پایین و قطعات مکانیکی کمتر، هزینههای بهرهبرداری کمتری دارند. اما نگهداری از سیستمهای جذبی به دلیل حساسیت در فرآیندهای شیمیایی و استفاده از جاذبها میتواند چالشهای خاص خود را داشته باشد.
۶. دوام و طول عمر
– چیلر تراکمی: با توجه به تعداد قطعات مکانیکی و نیاز به نگهداری بیشتر، طول عمر چیلرهای تراکمی کمتر از چیلرهای جذبی است. با این حال، اگر به درستی نگهداری شوند، میتوانند به مدت طولانی نیز به خوبی عمل کنند.
– چیلر جذبی: چیلرهای جذبی به دلیل نداشتن قطعات متحرک اصلی مانند کمپرسور، معمولاً عمر طولانیتری دارند و به ویژه در محیطهایی با شرایط مناسب، میتوانند به مدت زمان بیشتری بدون نیاز به تعمیرات گسترده کار کنند.
کاربرد چیلر تراکمی و جذبی در ایران
چیلرهای جذبی در ایران کاربرد کمتری نسبت به چیلرهای تراکمی دارند که دلایل متعددی برای این موضوع وجود دارد. چیلرهای جذبی برای عملکرد خود به منابع حرارتی مانند بخار، آب گرم، یا گرمای اتلافی صنعتی نیاز دارند. در بسیاری از مناطق ایران، دسترسی به این منابع حرارتی با هزینه کم یا رایگان محدود است. همچنین، در ساختمانهای تجاری و مسکونی که سیستم بویلر وجود ندارد یا از آن بهطور محدود استفاده میشود، نصب چیلرهای جذبی مقرونبهصرفه نخواهد بود. در حالی که چیلرهای تراکمی به دلیل مصرف برق بیشتر، بهراحتی در این شرایط قابل استفاده هستند.
چیلرهای جذبی به دلیل ساختار پیچیدهتری که دارند (مانند نیاز به جاذبهایی مثل لیتیوم بروماید)، هزینههای بالاتری در نصب و نگهداری دارند. فرآیندهای شیمیایی مورد نیاز برای کارکرد این چیلرها نیز نیازمند نظارت دقیق و تخصصی هستند که در برخی مناطق ایران کمتر در دسترس است. از این رو، بهرهبرداری و نگهداری آنها پیچیدهتر و پرهزینهتر از چیلرهای تراکمی است.
یکی از عوامل کلیدی که باعث استفاده بیشتر از چیلرهای تراکمی در ایران شده است، نرخ پایین مصرف برق در مقایسه با بسیاری از کشورهای دیگر است. با توجه به اینکه چیلرهای تراکمی عمدتاً با برق کار میکنند، در شرایطی که هزینه برق پایین باشد، استفاده از این چیلرها اقتصادیتر و بهصرفهتر است. در حالی که در بسیاری از کشورها که قیمت برق بالاست، تمایل به استفاده از چیلرهای جذبی که انرژی حرارتی مصرف میکنند، بیشتر است.