توضیحات
چیلر چیست؟
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.
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.
چیلر از چهار قسمت مهم تشکیل شده که عبارتند از:
- کمپرسور (Compressor): وظیفه کمپرسور این است که مبرد گازی را فشرده کرده و فشار و دمای آن را به شدت افزایش دهد و از طریق لوله به سمت کندانسور ارسال کند.
- کندانسور (Condenser): وظیفه کندانسور خنک کردن مبرد و تبدیل آن از حالت گازی به مایع است.
- شیر انبساط (Expansion Valve): شیر انبساط میزان ورود مبرد به اواپراتور و میزان سوپرهیت شدن گاز خروجی از اواپراتور را کنترل می‌کند.
- اواپراتور (Evaporator): یک مبدل حرارتی است که در آن مبرد وارد کویل شده و چون فشار پایینی دارد، با جذب حرارت اطراف، به نقطه جوش خود رسیده و تبخیر می‌گردد و بدین ترتیب از حالت مایع به حالت گاز تغییر فاز می‌دهد.
به غیر از این چهار جزء اصلی، چیلر به قطعات دیگری نیز نیاز دارد که بدون آنها قادر به فعالیت نیست. تصویر زیر نمایانگر تعدادی از این قطعات است:
چیلر 300 تن تهویه آسمان
چیلرها می‌توانند هوا خنک یا آب خنک باشند. چیلرهای هوا خنک از هوا برای خنک کردن کندانسور خود استفاده می‌کنند. چیلرهای آب خنک از آب برای خنک کردن کندانسور خود استفاده می‌کنند. چیلر 300 تن تهویه آسمان از نوع هوا خنک می‌باشد.
چیلر هوا خنک (Air-cooled chiller) دستگاهی است که آب را با استفاده از هوا، خنک می‌کند. آب خنک شده سپس می‌تواند برای خنک کردن هوا، خنک کردن تجهیزات یا مصارف دیگر استفاده شود. چیلرهای هوا خنک رایج‌ترین نوع چیلر هستند زیرا نصب و نگهداری آنها نسبت به سایر انواع چیلرها آسان‌تر است. این دستگاه‌ها بخشی از سیستم‌های تهویه مطبوع یا خنک‌کننده‌های صنعتی به شمار می‌روند و در مکان‌هایی مانند ساختمان‌ها، کارخانه‌ها، مراکز داده و محیط‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
عملکرد چیلر هوا خنک را می توان با اندازه‌گیری و نظارت بر چندین پارامتر بررسی کرد. این پارامترها عبارتند از:
- دمای آب ورودی: دمای آبی که وارد چیلر می‌شود.
- دمای آب خروجی: دمای آبی که از چیلر خارج می‌شود.
- فشار مبرد: فشار مبرد در اواپراتور و کندانسور.
- جریان مبرد: جریان مبرد در اواپراتور و کندانسور.
- جریان هوا: جریان هوا از طریق کندانسور.
چیلر 300 تن، نوعی دستگاه خنک کننده است که ظرفیت برودتی معادل 300 تن تبرید دارد. این ظرفیت برودتی، برای خنک کردن ساختمان‌های بزرگ، مراکز تجاری و صنعتی، و سایر کاربردهای مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
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.
چیلرهای 300 تن تهویه آسمان قابلیت طراحی در یک مدل را دارد و آن مدل HEAVY-Screw R134 می‌باشد که دارای کمپرسور اسکرو بوده و با مبرد R134a کار می‌کند.
کاربرد کمپرسور اسکرو در چیلر 300 تن
هنگامی که صحبت از ماشین آلات صنعتی مدرن می‌شود، کمپرسور اسکرو چرخشی، یکی از پرکاربردترین فناوری‌ها است. کمپرسورهای اسکرو که به دلیل قابلیت اطمینان و تطبیق پذیری خود شهرت دارند، نیروی کار بسیاری از فرآیندها و کاربردهای صنعتی هستند. این فناوری بادوام برای مجموعه‌ای از وظایف سخت صنعت مناسب است، بدون آن، کسب‌وکارها در سراسر جهان با چالش‌های عملیاتی و مشکلات کارآیی مواجه خواهند شد.
کمپرسور اسکرو (Screw Compressor) دارای دو روتور مارپیچ نر و ماده است که درون یکدیگر دوران کرده و باعث فشردن گاز می‌شوند. معمولاً یکی از روتورها به موتور اصلی جهت چرخش متصل است و روتور دوم به وسیله آن دوران می‌کند. با چرخش روتورها حجم موجود در شیارهای آن کاهش یافته و باعث فشرده شدن مبرد می‌گردد. در تصویر زیر نمایی از دو روتور و نحوه قرارگیری آنها در کمپرسور screw را مشاهده می‌نمایید.
همان‌طور که از نام آن پیداست، کمپرسورهای اسکرو دوار، از حرکات چرخشی برای فشرده سازی هوا استفاده می‌کنند. در داخل کمپرسور مجموعه‌ای از روتورهای نر و ماده وجود دارد. آنها به‌گونه‌ای متفاوت طراحی می‌شوند تا وقتی به طور هماهنگ چرخانده شوند، هوا (گاز) بین آنها محبوس شود. روتور نر دارای لوب‌های محدب و روتور ماده دارای حفره‌های مقعر است. به این ترتیب، آنها می‌توانند بدون برخورد با هم، به یکدیگر متصل شوند تا فضا را محدود کرده و گاز را فشرده کنند. روتور نر سریع‌تر از نوع ماده می‌چرخد و به طور موثر روتور ماده را به حرکت در می‌آورد.
کمپرسور اسکرو برند بیتزر
کمپرسور اسکرو بیتزر (Bitzer Screw Compressor) یکی از محبوب‌ترین و شناخته‌شده‌ترین برندهای کمپرسور در جهان است. این کمپرسورها به دلیل راندمان بالا، قابلیت اطمینان و طول عمر طولانی، در طیف گسترده‌ای از کاربردها، از جمله سیستم‌های تهویه مطبوع، چیلرها، سردخانه‌ها و پمپ‌های حرارتی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای کمپرسور اسکرو بیتزر:
- راندمان بالا: کمپرسورهای اسکرو بیتزر به دلیل طراحی دقیق و استفاده از مواد با کیفیت، راندمان بالایی دارند. این امر منجر به مصرف انرژی کمتر و کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شود.
- قابلیت اطمینان: کمپرسورهای اسکرو بیتزر به دلیل ساختار مستحکم و استفاده از قطعات با کیفیت، از قابلیت اطمینان بالایی برخوردارند. این امر منجر به کاهش خرابی و نیاز به تعمیرات می‌شود.
- طول عمر طولانی: کمپرسورهای اسکرو بیتزر در صورت نگهداری مناسب، می‌توانند سال‌ها بدون مشکل کار کنند.
- تنوع: کمپرسورهای اسکرو بیتزر در مدل‌ها و ظرفیت‌های مختلف تولید می‌شوند که این امر امکان انتخاب کمپرسور مناسب برای هر کاربرد را فراهم می‌کند.
- سرویس و نگهداری آسان: کمپرسورهای اسکرو بیتزر به گونه‌ای طراحی شده‌اند که سرویس و نگهداری آنها آسان باشد.
برخی از مدل‌های محبوب کمپرسور اسکرو بیتزر:
HSK: این سری از کمپرسورهای اسکرو بیتزر برای کاربردهای تبرید با مبردهای HFC و CFC مناسب هستند.
CSH: این سری از کمپرسورهای اسکرو بیتزر برای کاربردهای تهویه مطبوع و چیلرها مناسب هستند.
CSV: این سری از کمپرسورهای اسکرو بیتزر برای کاربردهای صنعتی و پمپ‌های حرارتی مناسب هستند.
کندانسور چیلر 300 تن
کندانسور چیلر 300 تن، دارای ده 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 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 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 چیلر 300 تن تهویه آسمان دارای ده عدد فن می‌باشد که وظیفه آن انتقال حرارت از گاز مبرد به محیط اطراف و تبدیل آن به مایع است.
اواپراتور چیلر 300 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 چیلر 300 تن تهویه آسمان از اواپراتور شل اند تیوب (Shell-Tube) استفاده می‌شود. در 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 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 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 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 چیلرهای خانگی و تجاری، 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.
شیر انبساط چیلر 300 تن تهویه آسمان
شیر انبساط، یکی از اجزای اصلی سیستم‌های تبرید است که وظیفه کنترل جریان مبرد به اواپراتور را بر عهده دارد. شیر انبساط از نوع ترموستاتیک/الکتریکی، یک نوع شیر انبساط است که از دو مکانیسم مختلف برای کنترل جریان مبرد استفاده می‌کند.
مکانیسم ترموستاتیک
مکانیسم ترموستاتیک، بر اساس اختلاف دما بین دمای مبرد در خروجی اواپراتور و دمای تنظیم شده توسط ترموستات کار می‌کند. در صورتی که دمای مبرد در خروجی اواپراتور از دمای تنظیم شده بیشتر شود، ترموستات شیر انبساط را باز می‌کند تا جریان مبرد افزایش یابد. در صورتی که دمای مبرد در خروجی اواپراتور از دمای تنظیم شده کمتر شود، ترموستات شیر انبساط را می‌بندد تا جریان مبرد کاهش یابد.
مکانیسم الکتریکی
مکانیسم الکتریکی، بر اساس سیگنال‌های الکتریکی کنترل کننده مدار چیلر کار می‌کند. در صورتی که کنترل کننده مدار چیلر، سیگنال افزایش جریان مبرد را ارسال کند، شیر انبساط باز می‌شود. در صورتی که کنترل کننده مدار چیلر، سیگنال کاهش جریان مبرد را ارسال کند، شیر انبساط بسته می‌شود.
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.