چیلرها، قلب تپنده سیستم‌های تهویه مطبوع، در ساختمان‌های مختلف، نقش کلیدی در تنظیم دما و رطوبت ایفا می‌کنند. هتل‌ها، بیمارستان‌ها، ورزشگاه‌ها، مجتمع‌های تجاری و مسکونی، و کارخانه‌های صنعتی، همگی از خنکای مطبوع چیلرها بهره می‌برند. اما این غول‌های خنک‌کننده، چه سوختی برای تامین انرژی خود نیاز دارند؟ در این مقاله، همراه با تهویه آسمان به سفری در دنیای سوخت‌های چیلرها می‌رویم تا با انواع آنها و انتخاب مناسب‌ترین گزینه برای نیازهایتان آشنا شوید.
فهرست مطالب
سوخت چیلر چیست؟
بر خلاف تصور کسانی که این سوال برایشان پیش آمده، چیلرها از سوخت به طور مستقیم برای تولید آب سرد استفاده نمی‌کنند. در واقع، آنها از چرخه تبرید برای خنک کردن سیال استفاده می‌کنند. این چرخه شامل چهار مرحله اصلی است که عبارتند از:
- فشرده‌سازی: در این مرحله، مبرد توسط کمپرسور فشرده شده و به دمای بالا و فشار بالا می‌رسد.
- چگالش: در این مرحله، مبرد داغ و فشرده شده از کندانسور عبور می‌کند و گرمای خود را به محیط اطراف منتقل می‌کند. در این فرآیند، مبرد به حالت مایع تبدیل می‌شود.
- شیر انبساط: در این مرحله، مایع سرد شده از طریق شیر انبساط عبور می‌کند و فشار و دمای آن به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.
- اواپراسیون: در این مرحله، مایع کم فشار و سرد شده از اواپراتور عبور می‌کند و گرمای سیال مورد نظر را جذب می‌کند. در این فرآیند، مبرد دوباره به حالت گاز تبدیل می‌شود.
سپس، مبرد گازی با فشار کم از اواپراتور به کمپرسور باز می‌گردد و چرخه دوباره تکرار می‌شود. در این چرخه، منبع انرژی مورد نیاز برای فشرده‌سازی مبرد می‌تواند از منابع مختلفی تامین شود، از جمله:
برق: چیلرهای تراکمی متداول‌ترین نوع چیلر هستند و از برق برای تامین انرژی کمپرسور استفاده می‌کنند.
آب گرم: چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار برای تامین انرژی مورد نیاز برای تبخیر مبرد استفاده می‌کنند.
گاز طبیعی: چیلرهای شعله مستقیم از گاز طبیعی برای گرم کردن مبرد در اواپراتور استفاده می‌کنند.
بنابراین، در حالی که چیلرها از سوخت به طور مستقیم برای تولید آب سرد استفاده نمی‌کنند، می‌توانند از منابع انرژی مختلفی برای تامین انرژی مورد نیاز برای چرخه تبرید خود استفاده کنند. انتخاب منبع انرژی مناسب برای چیلر به عوامل مختلفی مانند هزینه انرژی، در دسترس بودن منابع و ملاحظات زیست‌محیطی بستگی دارد.
تقسیم‌بندی کلی چیلرها از نظر سوخت
چیلرها را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:
- چیلرهای تراکمی: این نوع چیلرها از برق به عنوان سوخت اصلی خود استفاده می‌کنند.
- چیلرهای جذبی: در این نوع چیلرها از منابع حرارتی مانند گاز طبیعی، بخار آب یا آب گرم به جای برق برای تولید سرما استفاده می‌شود.
چیلرهای تراکمی
نحوه عملکرد: در این نوع چیلرها، مبرد توسط کمپرسور فشرده شده و به اواپراتور منتقل می‌شود. در اواپراتور، مبرد گرمای محیط را جذب کرده و به گاز تبدیل می‌شود. سپس گاز سرد شده به کندانسور منتقل شده و در آنجا با از دست دادن حرارت به مایع تبدیل می‌شود. این مایع خنک مجدداً به کمپرسور باز می‌گردد و چرخه تکرار می‌شود.
مزایا:
- رایج‌ترین نوع چیلر
- تنوع مدل بالا
- نصب و راه‌اندازی آسان
- راندمان بالا
معایب:
- هزینه برق بالا
- نیاز به زیرساخت برق قوی
چیلرهای جذبی
نحوه عملکرد: در این نوع چیلرها، از گرمای حاصل از منابع مختلف برای تبخیر مبرد در ژنراتور استفاده می‌شود. بخار مبرد سپس به اواپراتور منتقل شده و در آنجا گرمای محیط را جذب می‌کند. بخار سرد شده مجدداً به ژنراتور باز می‌گردد و چرخه تکرار می‌شود.
مزایا:
- مصرف انرژی کمتر (به خصوص در مقایسه با چیلرهای تراکمی در ظرفیت‌های بالا)
- سازگار با محیط زیست
- عملکرد بی‌صدا
معایب:
- قیمت بالا
- نیاز به فضای زیاد
- راندمان پایین‌تر (نسبت به چیلرهای تراکمی)
- نیاز به برق (برای راه‌اندازی و کنترل)
سایر انواع چیلرها
علاوه بر دو نوع اصلی چیلرهای تراکمی و جذبی، انواع دیگری از چیلرها نیز وجود دارند که از سوخت‌های خاص برای تولید سرما استفاده می‌کنند:
- چیلرهای هسته‌ای: از انرژی هسته‌ای برای گرم کردن مبرد استفاده می‌کنند.
- چیلرهای شعله مستقیم: از سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی برای گرم کردن مبرد در اواپراتور استفاده می‌کنند.
- چیلرهای جاذب شعله: از گرمای حاصل از احتراق سوخت‌های فسیلی برای تولید بخار آب استفاده می‌کنند که این بخار آب به عنوان سیال عامل در چرخه تبرید عمل می‌کند.
انتخاب چیلر مناسب
انتخاب نوع چیلر و سوخت مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- هزینه انرژی: قیمت برق، گاز طبیعی و سایر منابع حرارتی در مناطق مختلف می‌تواند متفاوت باشد.
- در دسترس بودن منابع: دسترسی به هر کدام از این منابع انرژی در هر منطقه ممکن است محدود باشد.
- ملاحظات زیست‌محیطی: انتخاب سوخت با کمترین آلایندگی می‌تواند به حفظ محیط زیست کمک کند.
- ظرفیت سرمایشی مورد نیاز: چیلرها در ظرفیت‌های مختلفی تولید می‌شوند و باید متناسب با نیاز شما انتخاب شوند.
- شرایط آب و هوایی: نوع چیلر و سوخت مناسب می‌تواند با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه شما انتخاب شود.
