توضیحات
مینی چیلر چیست؟
مینی چیلر یک دستگاه سرمایشی است که برای تولید آب سرد استفاده می شود. این دستگاه معمولاً برای تهویه مطبوع ساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی کوچک استفاده می شود. مینی چیلرها بر اساس سیکل تبرید تراکمی کار می کنند. در این سیکل، یک ماده مبرد (معمولاً فریون) در یک مدار بسته جریان می یابد. این ماده مبرد در بخش کمپرسور گرم می شود و سپس در بخش کندانسور خنک می شود. در بخش اواپراتور، ماده مبرد دوباره گرم می شود و این چرخه ادامه می یابد.
مینی چیلرها دارای مزایای زیادی نسبت به سایر سیستم های سرمایشی هستند. این مزایا عبارتند از راندمان بالا، استقلال هر واحد و نصب آسان. مینی چیلرها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام دارای ظرفیت و ویژگی های خاص خود هستند. ظرفیت مینی چیلرها معمولاً بین 5 تا 14 تن تبرید است.
مینی چیلرها در دسته چیلرهای تراکمی قرار می گیرند. چیلرهای تراکمی از کمپرسور برای فشرده سازی ماده مبرد استفاده می کنند. این ماده مبرد در بخش کندانسور خنک می شود و سپس در بخش اواپراتور دوباره گرم می شود. کندانسور مینی چیلرها به شکل هوا خنک طراحی و تولید می شود. این بدان معناست که برای خنک کردن کندانسور از هوا استفاده می شود. کندانسور هوا خنک دارای مزایایی نسبت به کندانسور آب خنک است.
مینی چیلر 7 تن تهویه آسمان
مینی چیلر 7 تن یک دستگاه تهویه مطبوع است که برای سرمایش محیط‌های کوچک تا متوسط طراحی شده است. این دستگاه دارای ظرفیت سرمایشی معادل 7 تن تبرید است که معادل 84000 واحد حرارتی بریتانیا (BTU) است. مینی چیلرها معمولاً برای فضاهایی مانند آپارتمان‌ها، ویلاها، دفاتر کوچک و فروشگاه‌ها استفاده می‌شوند.
مینی چیلرها از یک کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط تشکیل شده‌اند. کمپرسور مبرد را فشرده می‌کند و آن را به کندانسور می‌فرستد. در کندانسور، مبرد گرما را از محیط می‌گیرد و به مایع تبدیل میشود. مایع مبرد سپس از طریق شیر انبساط عبور می‌کند و به اواپراتور می‌رسد. در اواپراتور، مبرد به گاز تبدیل میشود و گرمای محیط را می‌گیرد. مینی چیلرهای 7 تن معمولاً از کمپرسورهای اسکرال استفاده می‌کنند.
مینی چیلرهای 7 تن معمولاً دارای ظرفیت سرمایشی کافی برای فضاهای تا 200 متر مربع هستند. با این حال، برای فضاهای بزرگتر، ممکن است نیاز به استفاده از مینی چیلر با ظرفیت بالاتر باشد.
کاربرد کمپرسور اسکرال در مینی چیلر 7 تن
کمپرسور اسکرال (Scroll compressor) از رایج‌ترین نوع کمپرسور در سیکل تبرید تراکمی است که در سیستم‌های تهویه مطبوع مورد استفاده است. آنها هنوز هم 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.
برخلاف سایر کمپرسورها که از پیستون برای حرکت بالا و پایین استفاده می‌کنند، کمپرسور اسکرال که از یک حرکت دایره‌ای مخصوص برای کار خود بهره می‌برد و به آن کمپرسور مارپیچی نیز می‌گویند، از نوع چرخشی یا روتاری (Rotary) است.
در این نوع کمپرسور، از دو پیچک (اسکرال) به هم پیوسته برای پمپاژ، فشرده‌سازی سیالاتی مانند مایعات و گازها استفاده میشود که این پیچک‌ها مارپیچی ارشمیدسی یا هیبرید هستند. غالباً یکی از اسکرال‌ها ثابت بوده و فیکس شده است و دیگری به دور خود می‌گردد، در نتیجه ی این کار حباب‌های سیال بین اسکرال ها به دام می‌افتند و این عمل پمپ می‌کند و یا فشرده می‌سازد.
این امر باعث میشود که حجم گاز کاهش یابد زیرا محفظه‌های مبرد بین دو پیچک به تدریج به مرکز دو طومار منتقل شده و پس از آن، از طریق درگاه میانی به کندانسور تخلیه میشود.
یک شفت مرکزی حرکت مداری را فراهم می‌کند، اما باید از چرخش اسکرال جلوگیری شود، که این کار معمولاً با یک کوپلینگ نوع اولدهام صورت می‌پذیرد. روش دیگر برای ایجاد فشرده‌سازی، چرخش همزمان اسکرال‌ها به طور همزمان، ولی با مراکز گردش متمایز است.
با استفاده از شکاف‌های محوری بسته در نوک مارپیچی شکل‌ها، که در شیارهایی سر هر دو مارپیچ قرار می‌گیرند، از نشتی جلوگیری میشود. این شکاف‌های محوری بسته که به کاهش اصطکاک نیز کمک می‌کنند، در صورت فرسودگی قابل تعویض هستند.
یکی از دلایل استفاده از کمپرسور اسکرال در مینی چیلرهای 7 تن، صدای کم آن نسبت به کمپرسورهای اسکرو است. کمپرسورهای اسکرال از دو مارپیچ حلزونی تشکیل شده‌اند که با یکدیگر می‌چرخند و باعث فشرده شدن گاز مبرد می‌شوند. این نوع کمپرسور دارای صدای کمتری نسبت به کمپرسورهای اسکرو است که از دو صفحه متحرک تشکیل شده‌اند که با یکدیگر می‌چرخند و باعث فشرده شدن گاز مبرد می‌شوند. صدای کم کمپرسور اسکرال به دلیل وجود یک سیستم تعادل دینامیکی در آن است. این سیستم باعث میشود که لرزش کمپرسور به حداقل برسد و در نتیجه صدای آن نیز کاهش یابد. به همین دلیل می‌توان به راحتی مینی چیلرهای همراه با کمپرسور اسکرال را در جایی مانند بالکن نصب نمود، بدون اینکه صدای آن شما را آزار دهد.
کمپرسور اسکرال برند کوپلند
تهویه آسمان در طراحی مینی چیلرهای 7 تن خود از کمپرسور اسکرال برند کوپلند (Copeland) استفاده می‌نماید. کمپرسور اسکرال کوپلند یکی از انواع کمپرسورهای اسکرال است که توسط شرکت کوپلند تولید میشود. این کمپرسورها در ظرفیت‌های مختلف از 1.5 تا 60 اسب بخار تولید می‌شوند و برای کاربردهای مختلفی مانند تهویه مطبوع تجاری و مسکونی، سیستم‌های چیلر و سردخانه‌ها استفاده می‌شوند.
کمپرسورهای اسکرال کوپلند دارای مزایایی نظیر راندمان بالا، مصرف انرژی کم، صدای کم و طول عمر بالا می‌باشند. ویژگی‌های بارز این محصول کمپانی کوپلند عبارتند از، استفاده از مواد با کیفیت در ساخت کمپرسور، طراحی مناسب کمپرسور و درنهایت استفاده از سیستم تعادل دینامیکی.
کمپرسورهای اسکرال کوپلند در سراسر جهان به دلیل کیفیت و عملکرد بالای خود شناخته شده هستند. این کمپرسورها گزینه مناسبی برای کاربردهای مختلف هستند و می‌توانند به بهبود عملکرد سیستم‌های تهویه مطبوع و سرمایشی کمک کنند.
در اینجا برخی از مدل‌های کمپرسور اسکرال کوپلند آورده شده است:
- سری ZR: این سری از کمپرسورها برای کاربردهای تجاری و مسکونی سبک طراحی شده‌اند.
- سری ZP: این سری از کمپرسورها برای کاربردهای تجاری و مسکونی سنگین طراحی شده‌اند.
- سری ZPT: این سری از کمپرسورها برای کاربردهای تجاری و صنعتی طراحی شده‌اند.
جدول مشخصات انواع کمپرسورهای اسکرال کوپلند مدل ZR
در مینی چیلرها معمولاً از سری ZR کمپرسورهای کوپلند استفاده میشود که مخصوص کاربردهای کوچک طراحی شده‌اند. جدول مشخصات این سری از کمپرسورها عبارتند از:
| مدل |
ظرفیت سرمایشی (تن تبرید) |
محدوده دمای کارکرد (°C) |
دور موتور (rpm) |
| ZR18 |
1.5 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR22 |
2.2 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR28 |
3 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR35 |
4 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR45 |
5.5 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR60 |
7 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR48 |
6 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR61 |
8 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR72 |
9.5 |
-25 تا 45 |
2800 |
| ZR81 |
11 |
-25 تا 45 |
2800 |
کمپرسورهای سری ZR کوپلند و سازگاری با انواع مبردها
کمپرسورهای کوپلند با گازهای مبرد R-22، R-407C و R-134a سازگار هستند. این گازهای مبرد برای کاربردهای مختلف تهویه مطبوع و سرمایشی استفاده می‌شوند.
مبرد R22 که با نام‌های فریون R22 و فریون HCFC-22 نیز شناخته میشود، یک گاز بی‌رنگ، غیرقابل اشتعال و تقریباً بی‌بو است که در دسته گازهای گلخانه‌ای قرار می‌گیرد و در کپسول‌های با رنگ سبز روشن به بازار عرضه میشود. این گاز از آن دسته گازهایی است که با انواع روغن‌های معدنی همچون روغن سفید و آلکیل بنزن و روغن پلی استر، سازگاری دارد و همچنین به دلیل سازگاری با انواع کمپرسورهای تهویه مطبوع، در بسیاری از مصارف مسکونی، اداری، تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کمپرسورهای کوپلند مدل‌های ZR، ZPT و ZP با گاز مبرد R-22 سازگار هستند.
گاز فریون R407C یکی از انواع پرکاربرد گازهایی است که در سیستم‌هایی که مبتنی بر سیکل تبرید هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در گذشته استفاده از گاز R22 بسیار رایج بوده است اما امروزه بیشتر از گاز مبرد R407C به جای این R22 استفاده میشود. گاز R-407C مخلوطی از هیدروفلوئوروکربن‌ها است که به عنوان مبرد استفاده میشود. این ترکیب زئوتروپیک (به این معنی که مواد تشکیل دهنده آن در دماهای مختلف می‌جوشند) از دی فلورومتان (R-32)، پنتا فلوئورواتان (R-125) و تترا فلوئورواتان (R-134a) تشکیل شده است. دی فلورومتان برای تامین ظرفیت گرمایی عمل می‌کند، پنتا فلوئورواتان، اشتعال‌پذیری را کاهش می‌دهد و تترا فلوئورواتان فشار را کاهش می‌دهد. سیلندرهای R-407C به رنگ نارنجی سوخته در بازار عرضه می‌شوند. کمپرسورهای کوپلند مدل‌های ZR، ZPT و ZP با گاز مبرد R-407C سازگار هستند.
گاز مبرد R134a به عنوان تترافلورواتان (CF3CH2F) از خانواده مبرد HFC شناخته میشود و در اصل برای جایگزینی R12 در سیستم‌های AC خودرو ساخته شد. با کشف اثر مخرب مبردهای CFC و HCFC بر لایه ازن، خانواده مبرد HFC امروزه به‌طور گسترده‌ای به عنوان جایگزین آنها استفاده می‌شوند. این مبرد همان‌طور که گفته شد در حال حاضر به عنوان جایگزینی برای مبرد R-12 CFC در قسمت کمپرسورهای گریز از مرکز، روتاری، اسکرول و کمپرسورهای رفت و برگشتی استفاده میشود. برای جابجایی معمولی ایمن است زیرا غیر سمی، غیر قابل اشتعال و غیر خورنده است. این مبرد هنگامی که در معرض محیط قرار می‌گیرد به شکل گاز وجود دارد زیرا دمای جوش آن 26.1- درجه سانتی‌گراد است. کمپرسورهای کوپلند مدل‌های ZR، ZPT و ZP با گاز مبرد R-134a سازگار هستند.
برای سیستم‌های تهویه مطبوع جدید، استفاده از گازهای مبرد سازگار با محیط زیست مانند R-407C یا R-134a توصیه میشود. این گازهای مبرد دارای راندمان مشابه R-22 هستند، اما گازهای گلخانه‌ای کمتری تولید می‌کنند. برای سیستم‌های تهویه مطبوع قدیمی که از گاز مبرد R-22 استفاده می‌کنند، ممکن است امکان تعویض گاز مبرد وجود نداشته باشد. در این صورت، می‌توان از سیستم‌های بازیابی و شارژ گاز مبرد برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای استفاده کرد.
کندانسور مینی چیلر 7 تن
کندانسور مینی چیلر چهار تن، دارای یک کویل از نوع فین – تیوب (FIN-TUBE) است. فین تیوب نوعی افزایش دهنده سطح حرارتی انواع کویل است. کویل فین دار به عنوان یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده سیستم‌های برودتی و گرمایشی شناخته میشود. کویل‌ها در انواع تجهیزات تهویه مطبوع مانند فن کویل، چیلر، مینی چیلر، داکت اسپلیت و… استفاده می‌شوند.
فین‌ها به شکل پره‌هایی به کویل‌ها متصل شده و با افزایش سطح مقطع آنها، باعث تسریع در فرآیند انتقال حرارت می‌شوند. برای اینکه کویل بتواند در بهینه‌ترین شکل ممکن عمل نماید، نحوه پیوند و اتصال بین فین‌ها و لوله‌ها (fin/tube bond) بسیار مهم است. فین‌ها به عنوان سطح ثانویه (secondary surface) و لوله‌ها به عنوان سطح اولیه شناخته می‌شوند. اما همان‌طور که در ابتدای مقاله نیز گفتیم این سطح ثانویه، مسئول دو برابر میزان انتقال حرارت، نسبت به سطح اولیه است.
کویل نوع فین-تیوب یک نوع انتقال حرارت است که در سیستم‌های خنک‌کننده مانند کندانسورها استفاده میشود. در این سیستم، فین‌ها به عنوان سطح گسترده حرارتی بر روی لوله‌های کویل قرار می‌گیرند. این کویل‌ها در مینی چیلرها برای انتقال حرارت از گازهای گرم که از کمپرسور خارج می‌شوند به محیط اطراف (هوا یا آب) استفاده می‌شوند.
استفاده از کویل نوع فین-تیوب در کندانسورهای مینی چیلرها معمولاً باعث افزایش کارایی حرارتی و افزایش سطح تبادل حرارت میشود. این سیستم‌ها به دلیل ساختار فین-تیوب و انتقال حرارت بهینه‌ای که ایجاد می‌کنند، در صنعت تهویه و تبرید به کار می‌روند.
همچنین کندانسور مینی چیلر 7 تن دارای یک عدد فن می‌باشد که وظیفه آن انتقال حرارت از گاز مبرد به محیط اطراف و تبدیل آن به مایع است.
اواپراتور مینی چیلر 7 تن
اواپراتور (Evaporator) یک مبدل حرارتی است که برای انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر استفاده میشود. در این نوع مبدل، سیال گرم (معمولاً آب یا مبرد) در داخل لوله‌ها جریان می‌یابد و سیال سرد (معمولاً هوا یا آب) در اطراف لوله‌ها جریان می‌یابد.
در مینی چیلر 7 تن تهویه آسمان از اواپراتور شل اند تیوب (Shell-Tube) استفاده میشود. در مینی چیلر، اواپراتور شل اند تیوب وظیفه خنک کردن آب را بر عهده دارد. آب سرد شده در اواپراتور به فن کویل‌ها منتقل میشود و باعث خنک شدن هوا میشود. اواپراتور شل اند تیوب مینی چیلر معمولاً از لوله‌های مسی و پوسته فولادی ساخته میشود.
سیال گرم (مبرد) در داخل لوله‌ها جریان می‌یابد و آب سرد در اطراف لوله‌ها جریان می‌یابد. در اواپراتور شل اند تیوب مینی چیلر، معمولاً از پشت‌بندها برای یکنواخت کردن جریان آب سرد استفاده میشود. همچنین، ممکن است از عایق حرارتی برای کاهش اتلاف انرژی استفاده شود.
مزایای استفاده از اواپراتور شل اند تیوب در مینی چیلر عبارتند از راندمان بالای انتقال حرارت، ساختار ساده، هزینه کم و تعمیر و نگهداری آسان. اواپراتور شل اند تیوب نسبت به سایر انواع اواپراتور، راندمان بالاتری دارد. اما سطح تماس بین سیال گرم و سرد در این نوع اواپراتور کمتر است. همچنین، احتمال نشتی در این نوع اواپراتور بیشتر است.
در مقابل، اواپراتور صفحه‌ای (Plate Evaporator) سطح تماس بیشتری بین سیال گرم و سرد دارد. اما راندمان انتقال حرارت در این نوع اواپراتور کمتر است. همچنین، تعمیر و نگهداری اواپراتور صفحه‌ای دشوارتر است.
در مینی چیلرهای خانگی و تجاری کوچک، معمولاً از اواپراتور شل اند تیوب استفاده میشود. این نوع اواپراتور به دلیل راندمان بالا، ساختار ساده و هزینه کم، گزینه مناسبی برای این کاربردها است.
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.