اگر مقاله چیلر چیست را مطالعه نموده باشید، می‌دانید که چیلرها بر اساس نحوه خنک نمودن ماده مبرد در چرخه تبرید، به سه دسته آب خنک، هوا خنک و تبخیری تقسیم می‌شوند. در کندانسور چیلر آب خنک از آب خنک که توسط برج خنک کننده تولید شده است، برای دفع حرارت استفاده می‌شود. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به بررسی بیشتر چیلر آب خنک که به چیلر آبی معروف است بپردازیم و مزایا و معایب آن را برای شما شرح دهیم.
فهرست مطالب
چیلر آب خنک چیست؟
چیلر آب خنک (به انگلیسی Water Cooled Chiller) با تولید آب سرد، سرمایش مورد نیاز تجهیزاتی مانند فن‌کوئل‌ها و هواسازها را تأمین می‌کند. در واقع در این نوع از چیلرها با استفاده از آب سرد اقدام به خنک نمودن مایع مبرد می‌شود و این برخلاف روش استفاده شده در چیلر هوا خنک است که از هوا برای انجام این کار بهره برده می‌شود.
همان‌طور که می‌دانید عملکرد چیلرهای تراکمی که به سیکل تبرید معروف است به چهار مرحله اصلی زیر تقسیم می‌شود:
- فرآیند تراکم یا Compression که توسط کمپرسور انجام می‌شود.
- فرآیند چگالش یا Condensation که توسط کندانسور انجام می‌شود.
- فرآیند اختناق یا Throttling که توسط شیر انبساط انجام می‌شود.
- فرآیند تبخیر یا Evaporation که توسط اواپراتور انجام می‌شود.
تنها تفاوت اصلی در فرآیند کاری چیلر آب خنک در مرحله دوم یعنی چگالش صورت می‌گیرد که در آن کندانسور از آب برای انجام این کار استفاده می‌کند.
عملکرد چیلر آب خنک
همان‌طور که می‌دانید 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، گرمایش 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.
اجزای تشکیل دهنده چیلر آب خنک
اجزای اصلی تشکیل دهنده چیلر آب خنک عبارتند از:
- کمپرسور: کمپرسور مهمترین قطعه در چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک است. وظیفه کمپرسور افزایش فشار و دمای مبرد است. مبرد با فشار و دمای بالا به کندانسور منتقل می شود و در آنجا گرمای خود را به محیط می دهد. مبرد خنک شده از کندانسور به اواپراتور منتقل می شود و در آنجا گرمای محیط را جذب می کند و تبدیل به سرما می شود. دو نوع از بهینه ترین کمپرسورها نوع اسکرال scroll و نوع اسکرو screw هستند. این دو نوع کمپرسور از مزایای زیادی نسبت به سایر انواع کمپرسورها برخوردار هستند
- کندانسور: کندانسور وظیفه انتقال گرمای مبرد به محیط را بر عهده دارد. کندانسورها معمولاً از نوع هوا خنک یا آب خنک هستند. در چیلرهای آب خنک، کندانسور از نوع آب خنک است.
- اواپراتور: اواپراتور وظیفه جذب گرما از محیط و تبدیل آن به سرما را بر عهده دارد. اواپراتورها معمولاً از نوع پوسته و لوله هستند.
- شیر انبساط: شیر انبساط وظیفه کاهش فشار و دمای مبرد را بر عهده دارد. شیرهای انبساط انواع مختلفی دارند، اما در چیلرهای آب خنک معمولاً از شیرهای انبساط ترموستاتیک استفاده می شود.
- برج خنک کننده: برج خنک کننده نیز از اجزای چیلر آب خنک به حساب می آید. وظیفه برج خنک کننده، خنک کردن آبی است که از کندانسور چیلر خارج می شود. آب خنک شده از برج خنک کننده دوباره به کندانسور برمی گردد و چرخه خنک سازی را ادامه می دهد. در چیلر آب خنک، کندانسور وظیفه انتقال گرمای مبرد به محیط را بر عهده دارد. این گرما باید به طریقی از کندانسور خارج شود تا کندانسور بتواند دوباره وظیفه خود را انجام دهد. یکی از روش های خنک کردن کندانسور، استفاده از برج خنک کننده است. در برج خنک کننده، آب گرم از کندانسور به داخل برج خنک کننده پمپ می شود. آب گرم در برج خنک کننده با هوای خنک محیطی در تماس قرار می گیرد و گرمای خود را به هوا منتقل می کند. آب خنک شده از برج خنک کننده دوباره به کندانسور برمی گردد و چرخه خنک سازی را ادامه می دهد. بنابراین، برج خنک کننده یک جزء ضروری در چیلر آب خنک است و بدون آن، چیلر نمی تواند به درستی کار کند.
علاوه بر این اجزای اصلی، چیلرهای آب خنک دارای اجزای دیگری نیز هستند، از جمله:
- سیستم کنترل: سیستم کنترل وظیفه کنترل عملکرد چیلر را بر عهده دارد. سیستم کنترل معمولاً از یک کنترلر مرکزی و سنسورهای مختلف تشکیل شده است.
- سیستم روغنکاری: سیستم روغنکاری وظیفه روانکاری قطعات متحرک چیلر را بر عهده دارد. سیستم روغنکاری معمولاً از یک پمپ روغن، یک مخزن روغن و یک فیلتر روغن تشکیل شده است.
- سیستم خنک کننده روغن: سیستم خنک کننده روغن وظیفه خنک کردن روغن در سیستم روغنکاری را بر عهده دارد. سیستم خنک کننده روغن معمولاً از یک رادیاتور و یک پمپ آب تشکیل شده است.
اجزای تشکیل دهنده چیلر آب خنک به یکدیگر متصل شده اند و یک سیستم بسته را تشکیل می دهند. مبرد در این سیستم به طور مداوم در گردش است و گرما را از یک محیط به محیط دیگر منتقل می کند.
مزایا و معایب چیلر آب خنک
برای اینکه بتوانید انتخاب درستی بین انواع چیلرها داشته باشید، باید مزایا و معایب آن‌ها را بدانید. در ادامه مزایا و معایب چیلر آب خنک را برای شما شرح خواهیم داد.
مزایای چیلر آب خنک
- مصرف برق کم
- راندمان سرمایشی بالا
- ابعاد مناسب در ظرفیت‌های بالا
- عدم نیاز به فضای باز و دسترسی به هوای آزاد
- قیمت اولیه مناسب
- لرزش و صدای کم
معایب چیلر آب خنک
- نیاز به برج خنک کننده
- مصرف آب بالا
- غیرقابل استفاده بودن در مناطق با رطوبت بالا
- هزینه تعمیرات و نگهداری بالا
- نیاز به سختی گیر آب برای برج خنک کننده
- نیاز به سیستم پمپاژ آب برای برج خنک کننده
