چیلرها سیستم‌هایی هستند که برای خنک‌کردن آب یا مایعات دیگر به کار می‌روند و سپس این مایعات خنک‌شده برای تهویه هوا، خنک‌کردن تجهیزات یا فرآیندهای صنعتی به کار می‌روند. چیلرها به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی.
چیلرهای تراکمی از کمپرسور برای فشرده‌سازی مبرد استفاده می‌کنند و خود به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند که عبارتند از چیلرهای هواخنک و چیلرهای آب‌خنک. در چیلرهای هواخنک، حرارت از طریق هوای محیط دفع می‌شود. این چیلرها بیشتر در مناطقی که منابع آب محدود است یا تهویه طبیعی خوبی دارند، به کار می‌روند. در چیلرهای آب‌خنک، حرارت از طریق آب دفع می‌شود. این چیلرها معمولاً بهره‌وری بالاتری دارند و در مناطقی که منابع آب کافی دارند و نیاز به ظرفیت خنک‌کردن بالاست، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
چیلرهای جذبی به جای کمپرسور از یک منبع حرارتی برای ایجاد فرآیند خنک‌سازی استفاده می‌کنند. این نوع چیلرها بیشتر در جاهایی که منابع گرمایی ضایعاتی (مانند بخار یا آب گرم) در دسترس هستند، استفاده می‌شوند.
نوع جدید چیلرها، چیلرهای بدون روغن (Oil-Free Chillers) هستند که از تکنولوژی کمپرسورهای مغناطیسی (Magnetic Bearing Compressors) استفاده می‌کنند. این کمپرسورها برای کاهش اصطکاک و افزایش بهره‌وری، از بلبرینگ‌های مغناطیسی به جای بلبرینگ‌های سنتی استفاده می‌کنند. این تکنولوژی مزایای زیادی دارد. چیلرهای بدون روغن به دلیل مزایای ذکر شده، به عنوان یک گزینه پایدار و کارآمد در کاربردهای صنعتی و تجاری مطرح شده‌اند و در سال‌های اخیر محبوبیت زیادی کسب کرده‌اند. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به بررسی بیشتر چیلرهای بدون روغن بپردازیم.
فهرست مطالب
چیلرهای بدون روغن چیست؟
چیلرهای بدون روغن، نوعی از چیلرهای تراکمی هستند که به جای استفاده از روغن برای روانکاری و آب بندی کمپرسور، از بلبرینگ های مغناطیسی یا فناوری های جایگزین استفاده می کنند. این امر مزایای متعددی را به همراه دارد، از جمله:
- کاهش مصرف روغن: چیلرهای بدون روغن نیازی به روغن ندارند، بنابراین مشکلی از نظر نشتی روغن، رسوب و نیاز به تعویض روغن وجود ندارد.
- بهداشت محیط زیست: روغن می تواند به محیط زیست آسیب برساند، به خصوص اگر نشت کند. چیلرهای بدون روغن این خطر را از بین می برند.
- کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری: چیلرهای بدون روغن به طور کلی به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به چیلرهای سنتی نیاز دارند، زیرا نیازی به تعویض روغن یا بررسی سطوح روغن ندارند.
- افزایش راندمان: چیلرهای بدون روغن می توانند راندمان بیشتری داشته باشند، زیرا اصطکاک کمتری در کمپرسور وجود دارد.
- کاهش صدا: چیلرهای بدون روغن به طور کلی نسبت به چیلرهای سنتی با روغن، صدای کمتری تولید می کنند.
چگونه کار می کنند؟
چیلرهای بدون روغن از دو نوع فناوری اصلی برای جایگزینی روغن استفاده می کنند:
بلبرینگ های مغناطیسی: این نوع چیلرها از بلبرینگ های مغناطیسی برای معلق نگه داشتن شفت روتور کمپرسور در هوا استفاده می کنند. این امر از تماس فلز با فلز جلوگیری می کند و نیاز به روغن را برای روانکاری از بین می برد.
فناوری های جایگزین: برخی از چیلرها از فناوری های جایگزین مانند آب یا بخار برای آب بندی و روانکاری کمپرسور استفاده می کنند.
چه شرکت هایی چیلرهای بدون روغن تولید می کنند؟
چندین شرکت چیلرهای بدون روغن تولید می کنند، از جمله:
دایکین (Daikin): دایکین پیشرو در توسعه چیلرهای بدون روغن با بلبرینگ مغناطیسی است. چیلرهای Magnitude® این شرکت از نظر راندمان و قابلیت اطمینان در صنعت پیشرو هستند.
ترین (Trane): Trane طیف گسترده ای از چیلرهای بدون روغن را با استفاده از فناوری های مختلف ارائه می دهد.
کریر (Carrier): کریر چیلرهای بدون روغن را با نام تجاری AquaEdge® خود به بازار عرضه می کند.
یورک (York): یورک چیلرهای بدون روغن را با نام تجاری YMC2® خود ارائه می دهد.
McQuayاین شرکت چیلرهای بدون روغن را با نام تجاری Daikin Magnetic Bearing Centrifugal Chillers خود به بازار عرضه می کند.
انتخاب چیلر بدون روغن مناسب برای نیازهای شما به عوامل مختلفی از جمله ظرفیت خنک کنندگی، راندمان، هزینه و قابلیت اطمینان بستگی دارد.
پنج وظیفه نگهداری که با استفاده از چیلرهای بدون روغن حذف می شوند
مزایای فناوری کمپرسور تبرید بدون روغن
فناوری کمپرسور تبرید بدون روغن مزایای قابل توجهی از نظر بازده و عملکرد ارائه می دهد. حذف روغن از سیستم می تواند منجر به بهبود 40 درصدی در بازده بار جزئی در مقایسه با کمپرسورهای اسکرو با سرعت ثابت شود. این بهبود عملکرد می تواند در طول عمر کمپرسور حفظ شود زیرا کمپرسورهای بدون روغن در حین کار دچار هیچ گونه ساییدگی مکانیکی نمی شوند.
در حالی که عملکرد بلندمدت یک مزیت کلیدی است، فناوری کمپرسور بدون روغن از نظر نگهداری نیز مزایای دیگری به همراه دارد. حذف روغن از سیستم چیلر منجر به طراحی ساده‌تر چیلر می‌شود که وظایف نگهداری مکرر مورد نیاز در سیستم‌های چیلر سنتی با روغن را حذف می‌کند.
چیلری با مدیریت روغن، تعداد قابل توجهی از اجزای اضافی و پیچیدگی طراحی را به سیستم اضافه می کند. یک سیستم مدیریت روغن معمولی شامل اجزایی مانند جداکننده روغن (که روغن را از مبرد جدا می کند)، خنک کننده روغن (که دمای روغن را کاهش می دهد زیرا روغن داغ برخی از خاصیت روانکاری خود را از دست می دهد)، گرم کننده روغن (که برای جلوگیری از رقیق شدن، مبرد را از روغن می جوشاند) و پمپ روغن (که روغن را در سیستم گردش می دهد) می شود.
با این حال، یک چیلر که از فناوری کمپرسور بدون روغن استفاده می‌کند، به دلیل حذف تمام اجزای مرتبط با سیستم مدیریت روغن، از نظر اجزای مکانیکی و پیچیدگی طراحی به طور قابل توجهی کمتر است. این منجر به کاهش نگهداری و افزایش قابلیت اطمینان در طول عمر چیلر می شود.
کارهایی که با کمپرسورهای بدون روغن حذف می شوند
وظایف نگهداری زیر برای چیلرهای روغن‌دار سنتی مورد نیاز است، اما دیگر در سیستم‌های چیلر بدون روغن مورد نیاز نیست:
۱. بررسی سطح روغن
فرکانس: روزانه. حفظ سطح روغن صحیح یکی از مهم ترین کارها در سیستم چیلر روغن‌دار سنتی است. مشابه خودروی با موتور احتراق داخلی، سطوح نامناسب روغن می تواند عواقب فاجعه آمیزی برای قابلیت اطمینان چیلر داشته باشد. سطح روغن پایین می تواند منجر به آسیب رسیدن به بلبرینگ ها و محور موتور شود، در حالی که روغن اضافی می تواند به طور قابل توجهی راندمان چیلر را کاهش دهد. در واقع، یک مطالعه مستقل انجام شده توسط پروژه تحقیقاتی ASHRAE 751-RP نشان داد که اکثر چیلرهای نصب شده در این زمینه دارای روغن اضافی فراتر از سطوح شارژ توصیه شده هستند که عملکرد را بیشتر کاهش می دهد.
۲. تعویض روغن
فرکانس: سالانه. تعویض روغن به صورت مرتب برای اطمینان از حفظ کیفیت و قابلیت اطمینان روغن ضروری است. روغنی که با اجسام خارجی آلوده شده باشد می تواند به کمپرسور آسیب جدی وارد کند. هزینه معمولی: 1600 دلار برای هر بار تعویض (بدون احتساب هزینه های دفع).
۳. تعویض فیلتر روغن
فرکانس: هر دو سال. در یک سیستم چیلر روغن‌دار سنتی برای فیلتر کردن آلاینده‌های موجود در روغن در حال گردش سیستم به فیلتر روغن نیاز است. فیلتر روغن مسدود شده مانع از گردش روغن در سیستم شده و می تواند باعث آسیب رسیدن اجسام خارجی به کمپرسور شود. هزینه معمولی: 1000 دلار برای هر بار تعویض.
۴. بازرسی و نگهداری از اجزای کلیدی در سیستم مدیریت روغن (پمپ روغن، گرمکن کف روغن)
فرکانس: هفتگی. بسیاری از اجزای کلیدی در یک سیستم مدیریت روغن برای اطمینان از گردش روغن مناسب مورد نیاز هستند. یک پمپ روغن برای اطمینان از رسیدن روغن جمع شده در مبدل های حرارتی و جداکننده روغن به یاتاقان های کمپرسور ضروری است. علاوه بر این، از آنجایی که روغن با مبرد مخلوط می شود، مهم است که مبرد اضافی از مخلوط مبرد/روغن خارج شود تا اطمینان حاصل شود که فقط روغن به کمپرسور بازگردد. این حذف مبرد از روغن توسط گرمکن کف انجام می شود. هرگونه خرابی در این دو جزء مانع از بازگشت روغن به کمپرسور شده و می تواند منجر به آسیب جدی به کمپرسور شود.
۵. انجام آنالیز روغن
فرکانس: سالانه. برای چیلرهای روغن‌دار سنتی، یک آنالیز روغن برای تعیین وضعیت روغن و اینکه آیا اجسام فلزی سیستم را آلوده کرده‌اند، الزامی است. آلودگی اجسام فلزی در سیستم های بدون روغن به طور قابل توجهی کاهش می یابد زیرا هیچ تماس فلز با فلز برای هیچ یک از اجزای داخلی کمپرسور وجود ندارد. هزینه معمولی: 50 دلار برای هر تجزیه و تحلیل.
صرفه جویی تقریباً ۸۴,۰۰۰ دلاری در طول عمر
حذف روغن از چیلر باعث بهبود عملکرد و کاهش نگهداری می شود و سالانه تا ۳,۶۵۰ دلار در هزینه نگهداری مرتبط با نگهداری از سیستم مدیریت روغن پیچیده صرفه جویی می کند. با توجه به اینکه انتظار می رود عمر مفید یک چیلر 23 سال باشد، این می تواند منجر به صرفه جویی 83,950 دلاری در هزینه نگهداری در طول عمر شود. (بر اساس عمر مفید 23 ساله چیلر، طبق راهنمای ASHRAE)
با در نظر گرفتن عملکرد و نگهداری، کمپرسورهای بدون روغن مزایای آشکار نسبت به کمپرسورهای روغن‌دار سنتی در هر دو زمینه ارائه می دهند. بهبود عملکرد و صرفه جویی در هزینه نگهداری برای کمپرسورهای بدون روغن، منجر به پایین ترین کل هزینه مالکیت کلی برای هر چیلر در صنعت امروز می شود.
