ترموستات چیلر چیست و نحوه عملکرد آن چگونه است؟

امروزه که کنترل مصرف انرژی به یک اولویت در زندگی هر انسانی تبدیل شده، تجهیزاتی که در این حوزه کاربرد دارند، محبوبیت بالایی پیدا کرده‌اند و تقاضا برای آن‌ها با شیب تندی افزایش پیدا کرده است. به‌خصوص تجهیزاتی که به شکل خودکار عمل کرده و با قطع و وصل اتوماتیک باعث می‌شوند بیش از حد انرژی مصرف نشود. ترموستات یکی از این تجهیزات پرکاربرد است که از صنعت خودرو گرفته تا تهویه مطبوع از آن استفاده می‌شود.

ترموستات در واقع یک کنترل کننده دما است که با سنجش دمای محیط، سیستم گرمایش یا سرمایش را به طور خودکار روشن یا خاموش می‌کند. به این ترتیب، از هدر رفتن انرژی و مصرف بیش از حد آن جلوگیری می‌شود. ترموستات (Thermostat) نام خود را از دو واژه قدیمی یونانی ترمو (thermo) به معنی گرما و ستات (statos) به معنی ایستادن، گرفته است.

این قطعه یک کنترل کننده الکتریکی است که برای تنظیم هوای محل مورد نظر استفاده می‌شود. ترموستات را به دستگاه‌های سرمایشی، گرمایشی و به‌طورکلی تهویه مطبوع متصل می‌کنند، تا از طریق قطع و وصل دستگاه، دما را در میزانی که برای آن تعریف شده، نگه دارد. نحوه عملکرد ترموستات بسیار ساده و بدون هیچ پیچیدگی خاصی است. زمانی که دما به نقطه تنظیم برسد، ترموستات مدار برقی دستگاه را قطع می‌کند و وقتی دما ۳ الی ۵ درجه از نقطه تنظیم پایین‌تر یا بالاتر رود، دوباره مدار را وصل می‌کند و دستگاه روشن می‌شود. ترموستات ممکن است به روش‌های مختلفی ساخته شود و ممکن است از انواع سنسور‌ها برای سنجش دما استفاده کند.

حال که با ذکر مقدمه‌ای توانستیم شما را اندکی با ترموستات و نحوه کار آن آشنا کنیم، نوبت به آشنایی با چیلر می‌رسد. اگر دارای تاسیسات یا ماشین آلات سنگینی هستید که در نتیجه عملیاتشان، گرمای زیادی را تولید می‌کنند، احتمالاً برای خنک کردن آن‌ها به چیلر نیاز دارید. در سیستم‌های برودتی نیز برای تامین هوای سرد نیاز به تجهیزات مختلفی وجود دارد که چیلر یکی از مهمترین بخش‌های آن است. این تجهیزات در همکاری با یکدیگر می‌توانند سرمایش را برای یک ساختمان مسکونی، اداری یا تجاری تامین کنند و نبود هر کدام از آن‌ها کل عملکرد سیستم را دچار اختلال می‌کند.

ریشه کلمه چیلر از Chill به معنای سرد شدن است. از چیلر برای کاهش دمای ماشین آلات و فضاهای صنعتی با حذف گرما از سیستم و انتقال آن به جای دیگر استفاده می‌شود. در نتیجۀ استفاده از چیلر، از آسیب حرارتی به تجهیزات و عدم تغییر در محصولات نهایی، جلوگیری به عمل می‌آید. همچنین چیلر یا سرد کن (به انگلیسی Chiller) دستگاهی است که آب سرد را برای دستگاه‌های خنک کننده هوا مانند هواساز و فن کویل تامین می‌کند. شاید از دید بسیاری، این عملیات یعنی تامین آب سرد کار ساده‌ای باشد اما برخلاف انتظار، عملیات پیچیده‌ای برای انجام این کار صورت می‌گیرد. اما چه فرآیندی اتفاق می‌افتد که این آب سرد تامین شود؟

چیلر یک اصطلاح کلی برای دستگاهی است که با به گردش درآوردن آب سرد، دمای محیط اطراف خود را کنترل می‌کند. علاوه بر حفظ دمای دستگاه‌های مختلف صنعتی و ابزارآلات آزمایشگاهی در سطح ثابت، برای تهویه مطبوع ساختمان‌ها و کارخانجات نیز کاربرد دارد.

یک چیلر می‌تواند در حین گردش آب در یک دستگاه خنک کننده، آب سرد را به‌طور مداوم تامین کند. به عنوان وسیله‌ای مناسب برای خنک کردن قطعات مولد گرما و تجهیزات تهویه مطبوع مانند دستگاه‌های پردازش لیزری و دستگاه‌های گرمایش فرکانس بالا در دمای ثابت بسیار استفاده می‌شود، مشکلات سرمایشی مختلف را حل می‌کند و می‌تواند هزینه‌های جاری را در عین بهبود بهره‌وری انرژی کاهش دهد.

بعد از آشنایی جداگانه با ترموستات و چیلر، می‌خواهیم در ادامه در رابطه با ترموستات چیلر، انواع آن و نحوه عملکردش صحبت نماییم. پس در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به تمام سوالات شما در این زمینه پاسخ دهیم.

ترموستات چیلر چیست؟

ترموستات چیلر جزئی حیاتی از سیستم تهویه مطبوع است که وظیفه کنترل دمای آب خروجی از چیلر را بر عهده دارد. این تجهیز با سنجش دمای آب، به طور خودکار کمپرسور و سایر اجزای چیلر را روشن یا خاموش می‌کند تا دمای مطلوب در سیستم تهویه مطبوع حفظ شود.

ترموستات چیلر به طور معمول در مسیر لوله برگشت آب خنک از اواپراتور به چیلر نصب می‌شود. این تجهیز با استفاده از یک سنسور دما، دمای آب را به طور مداوم اندازه‌گیری می‌کند. در صورتی که دمای آب از حد معینی (معمولاً 7 درجه سانتی‌گراد) بالاتر رود، ترموستات سیگنالی را به کمپرسور چیلر ارسال می‌کند تا روشن شود. با روشن شدن کمپرسور، سیکل تبرید آغاز شده و آب خنک در اواپراتور تولید می‌شود.

زمانی که دمای آب به حد مطلوب (معمولاً 5 درجه سانتی‌گراد) رسید، ترموستات سیگنالی را به کمپرسور ارسال می‌کند تا خاموش شود. به این ترتیب، از سرمایش بیش از حد آب و اتلاف انرژی جلوگیری می‌شود.

باید بدانید که که در سیستم‌های چیلر، درجه حرارت و دمای آب مربوط به اواپراتور باید در بازه معین و مشخصی ثابت بماند. دلایل اهمیت ثبات دمای آب اواپراتور عبارتند از:

1. کارایی سیستم: ثبات دمای آب اواپراتور به کارایی صحیح سیکل تبرید در چیلر کمک می‌کند. اگر دمای آب اواپراتور خیلی بالا یا خیلی پایین باشد، راندمان سیستم کاهش می‌یابد و مصرف انرژی افزایش پیدا می‌کند.
2. حفاظت از تجهیزات: ثبات دمای آب اواپراتور از یخ زدگی یا گرم شدن بیش از حد اواپراتور و سایر تجهیزات چیلر جلوگیری می‌کند.
3. کنترل رطوبت: ثبات دمای آب اواپراتور به کنترل رطوبت در محیط تهویه مطبوع کمک می‌کند.
4. ایجاد آسایش: ثبات دمای آب اواپراتور به ایجاد آسایش برای ساکنین و حفظ دمای مطلوب در محیط کمک می‌کند.

انواع ترموستات چیلر

ترموستات‌های چیلر در دو نوع کلی دیجیتال و آنالوگ (مکانیکی) موجود هستند.

ترموستات دیجیتال

ترموستات دیجیتال از دقت و قابلیت برنامه‌ریزی بیشتری نسبت به ترموستات آنالوگ برخوردار است. همچنین، ترموستات‌های دیجیتال می‌توانند به سیستم‌های BMS (مدیریت هوشمند ساختمان) متصل شوند. این اتصال مزایای متعددی به همراه دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:

• کنترل و نظارت از راه دور: با اتصال ترموستات‌های دیجیتال به سیستم BMS، می‌توانید دمای محیط را از راه دور و از طریق تلفن همراه یا رایانه خود کنترل و نظارت کنید. این قابلیت برای افرادی که به طور مداوم در سفر هستند یا در خانه‌های بزرگ زندگی می‌کنند، بسیار مفید است.
• برنامه‌ریزی پیشرفته: سیستم‌های BMS به شما امکان می‌دهند تا برنامه‌ریزی‌های پیشرفته‌ای برای ترموستات‌های دیجیتال خود انجام دهید. به عنوان مثال، می‌توانید برنامه‌ریزی کنید که ترموستات در ساعات خاصی از روز یا شب به طور خودکار خاموش یا روشن شود.
• صرفه‌جویی در مصرف انرژی: با اتصال ترموستات‌های دیجیتال به سیستم BMS، می‌توانید مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش دهید. سیستم BMS می‌تواند با تجزیه و تحلیل داده‌های مربوط به دمای محیط، الگوهای مصرف انرژی را شناسایی کرده و به شما در تنظیم دمای مطلوب و بهینه کمک کند.
• افزایش آسایش: با اتصال ترموستات‌های دیجیتال به سیستم BMS، می‌توانید دمای محیط را به طور دقیق تنظیم کرده و از آسایش بیشتری در خانه یا محل کار خود برخوردار شوید.
• افزایش امنیت: سیستم‌های BMS می‌توانند در صورت بروز مشکل در سیستم تهویه مطبوع، به شما هشدار دهند. این قابلیت به شما کمک می‌کند تا از بروز مشکلات جدی و پرهزینه جلوگیری کنید.
• سازگاری با محیط زیست: با اتصال ترموستات‌های دیجیتال به سیستم BMS، می‌توانید مصرف انرژی را کاهش داده و به حفظ محیط زیست کمک کنید.
• کاهش هزینه‌ها: با کاهش مصرف انرژی، هزینه‌های مربوط به آن نیز به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.
• افزایش طول عمر تجهیزات: با تنظیم دقیق دمای محیط، از استهلاک زودرس تجهیزات تهویه مطبوع و افزایش طول عمر آنها جلوگیری می‌شود.

ترموستات‌های دیجیتال دارای یک نمایشگر هستند که دمای محیط را به طور دقیق نمایش می‌دهد. این نمایشگر به شما امکان می‌دهد تا دمای فعلی محیط را مشاهده کرده و از عملکرد صحیح ترموستات اطمینان حاصل کنید.

ترموستات‌های دیجیتال دارای یک تا چهار خروجی هستند که هر کدام از آنها به عنوان یک مرحله شناخته می‌شوند. هر مرحله می‌تواند یک سیستم گرمایش یا سرمایش را کنترل کند. به عنوان مثال، یک ترموستات دیجیتال با دو خروجی می‌تواند یک سیستم گرمایش و یک سیستم سرمایش را به طور جداگانه کنترل کند. خروجی‌های ترموستات دیجیتال به طور معمول به صورت رله‌ای عمل می‌کنند. به این معنی که با رسیدن دما به حد تنظیم شده، رله فعال شده و مدار الکتریکی مربوطه را وصل می‌کند. با افت دما از حد تنظیم شده، رله غیرفعال شده و مدار الکتریکی قطع می‌شود. در برخی از ترموستات‌های دیجیتال، امکان برنامه‌ریزی خروجی ها وجود دارد. به عنوان مثال، می‌توانید برنامه‌ریزی کنید که سیستم گرمایش در ساعات خاصی از روز یا شب فعال باشد.

قیمت چیلر 120 تن – قیمت چیلر 300 تن

ترموستات آنالوگ (مکانیکی)

ترموستات مکانیکی یا آنالوگ نوعی از ترموستات است که برای کنترل دمای سیستم‌های چیلر به کار می‌رود. این نوع ترموستات از حساسیت بالایی نسبت به دما برخوردار است و به وسیله بالب تعبیه شده در انتهای آن، دمای محیط را اندازه گیری می‌کند.

ترموستات آنالوگ از قیمت پایین‌تری نسبت به ترموستات‌های دیجیتال برخوردار است، اما دقت و قابلیت برنامه‌ریزی آنها کمتر است. نصب این نوع ترموستات به تخصص خاصی نیاز ندارد و به راحتی انجام می‌شود. به‌طور کلی ترموستات‌های مکانیکی از ساختار ساده‌ای برخوردارند و به همین دلیل از قابلیت اطمینان بالایی نیز برخوردارند. این نوع ترموستات برای کار کردن به برق نیاز ندارد و از انرژی مکانیکی استفاده می‌کند.

درمقابل، ترموستات‌های مکانیکی در مقایسه با ترموستات‌های دیجیتال از دقت پایین‌تری در اندازه‌گیری دما برخوردارند. این نوع ترموستات قابلیت برنامه‌ریزی ندارد و باید به صورت دستی تنظیم شود، به عبارتی این ترموستات‌ها را نمی‌توان از راه دور کنترل کرد.

جمع‌بندی

دانش فنی پشت ترموستات بسیار ساده است. با گرم شدن اشیا منبسط شده و با سرد شدن اشیا منقبض می‌شوند. این فرآیند به عنوان انبساط حرارتی شناخته می‌شود. دو نوع ترموستات چیلر وجود دارد: ترموستات مکانیکی و دیجیتال.

ترموستات‌های مکانیکی مزایا و معایب خاص خود را دارند. قیمت مناسب، نصب آسان، قابلیت اطمینان بالا و عدم نیاز به برق از جمله مزایای این نوع ترموستات است. در مقابل، دقت پایین، عدم امکان برنامه‌ریزی، عدم امکان کنترل از راه دور و ظاهر نامناسب از جمله معایب ترموستات‌های مکانیکی است.

انتخاب نوع ترموستات مناسب به نیازها و شرایط شما بستگی دارد. اگر به دنبال یک ترموستات ارزان قیمت و ساده هستید، ترموستات مکانیکی می‌تواند گزینه مناسبی برای شما باشد. اما اگر به دنبال یک ترموستات دقیق، قابل برنامه‌ریزی و با قابلیت کنترل از راه دور هستید، بهتر است از ترموستات دیجیتال استفاده کنید.