اصول کارکرد چیلر تراکمی
مقدمه
با شروع فصل پاییز و خنک تر شدن هوا تقاضا برای خرید و فروش انواع دستگاه های تهویه مطبوع گرمایشی نظیر چیلر ها افزایش پیدا کرده است. بسیاری از مردم به دلیل مزیت هایی که این دستگاه ها دارند به دنبال خرید آن بوده و یا به فکر تعمیر و سرویس دستگاه های قدیمی خود هستند. اما به هر ترتیب شاید برای شما سوال باشد که چیلر تراکمی چیست و چگونه کار می کند؟ برای دریافت پاسخ این سوال و همچنین کسب اطلاعات بیشتر در خصوص قیمت خرید و قطعات چیلر های جذبی و تراکمی و اصول کارکرد چیلر تراکمی در ادامه با ما در کرج تهویه همراه باشید.
چیلر چیست و چگونه کار می کند؟
در پاسخ به سوال چیلر چیست و چگونه کار می کند باید اشاره کنیم که چیلر سیستمی است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی یا سیکل تبرید جذبی گرما را از مایع می گیرد. این مایع سرد شده می تواند در تجهیزات تهویه مطبوع مانند هواساز و فن کوئل استفاده شود. گرمای گرفته شده از آب می تواند به محیط داده شده و یا برای افزایش باز دهی، در کاربرد های گرمایشی استفاده شود. گاز مبرد چیلرها در کندانسور با سه روش آب خنک، هوا خنک و تبخیری، خنک کاری می شود. برای این که با چیلر و نحوه کارکرد آن آشنا شوید، به ادامه متن توجه داشته باشید.
همانطور که گفته شد در این مقاله قصد داریم به چاسخ این سوال بپردازیم که چیلر چیست و چگونه کار می کند؟ کار چیلر این است که آب را برای سرمایش هوای ساختمان و یا مصارف صنعتی ، سرد کند. آب سرد شده در چیلر با پمپ و از طریق لوله کشی به واحد های توزیع کننده هوای سرد مانند فن کویل های تعبیه شده در داخل ساختمان یا دستگاه هوا ساز ارسال می شود.
اصول کارکرد چیلر تراکمی
در قسمت های قبلی گفتیم که در این مقاله قصد داریم به اصول کارکرد چیلر تراکمی بپردازیم. اساس کار چیلر تراکمی تولید سرمایش بر پایه‌ی سیکل سرمایش تراکمی – تبخیری می باشد. بدین گونه که با دریافت گرمای آب توسط مبرد باعث تولید برودت و سرما می شود. چیلر های تراکمی با توجه به ظرفیت مورد نیاز در دو سایز مینی چیلر و چیلر مرکزی طراحی و تولید می شوند. مبرد چیلر که بر اثر دریافت گرمای سیال عامل (عمدتاً آب) دچار افزایش دما و تبخیر شده است به سمت کمپرسور چیلر که به عنوان قلب سیستم تراکمی محسوب میشود حرکت می کند. در این میان سیال عامل (معمولاً آب) در نتیجه‌ی تبادل حرارت خود با مبرد سرد شده و توسط پمپ به سمت مصرف‌کننده (فن‌کوئل، هواساز یا تجهیزات صنعتی) منتقل می گردد.
مبرد گرم در کمپرسور متراکم شده و با سطح دما و فشار بالاتر به سمت کندانسور منتقل می شود. در داخل کندانسور که نوعی مبدل می باشد بر اثر تبادل دما با هوا یا آب، گرمای مبرد گرفته شده و مبرد بصورت مایع پرفشار در می آید. جهت انتقال مجدد مبرد به داخل اواپراتور لازم است علاوه بر کاهش دما، فشار آن نیز کاهش یابد بدین منظور مبرد کم دما با گذر از شیر انبساط یا اکسپنشن ولو، منبسط شده و فشار آن تا سطح اولیه سیکل کاهش می یابد و مجدداً در داخل اواپراتور در معرض تبادل حرارت با آب قرار می‌گیرد و بدین گونه یک چرخه سیکل تراکمی در چیلر کامل می گردد.
انواع چیلر تراکمی
چیلر های تراکمی را بر اساس ظرفیت سرمایشی، کندانسور، کمپرسور و اواپراتور می توان به انواع مختلفی تقسیم بندی کرد اما شایع ترین تقسیم بندی چیلر تراکمی دو نوع چیلر تراکمی آب خنک و چیلر تراکمی هوا خنک می باشد.
چیلر آب خنک
چیلر آب خنک نوعی از چیلر تراکمی است که با گرفتن گرمای آب تولید سرمایش می کند. در چیلر آب خنک، مبرد بعد از گرفتن گرمای آب با دما و فشار بالا به کندانسور منتقل می شود.
در چیلر آب خنک کندانسور از نوع آب خنک می باشد و مبرد از طریق تبادل حرارت با آب در گردش در کندانسور تقطیر شده و دمای آن کاهش می یابد. آب در گردش داخل کندانسور چیلر آب خنک توسط تجهیزی به نام برج خنک کننده تأمین می گردد. در واقع هر چیلر آب خنک نیاز به یک دستگاه برج خنک‌کننده، سیستم لوله کشی و پمپاژ مخصوص دارد تا به کمک آنها مبرد داغ خروجی از کمپرسور را در داخل کندانسور تقطیر و خنک کند.
چیلر هوا خنک
چیلر هوا خنک نوع دیگر چیلر های تراکمی می باشد که با سرد کردن آب و انتقال آن به مصرف کننده تولید سرمایش می‌کند. اصول کار چیلر هوا خنک همان سیکل تراکمی – تبخیری می باشد. در چیلر هوا خنک مبرد بعد از گرفتن گرمای آب با دما و فشار بالا به کندانسور منتقل شده و گرمای خود را از طریق کندانسور و فن های آن به هوا داده و پس از تقطیر و کاهش دما از کندانسور خارج می شود. دلیل اینکه این نوع از چیلر های تراکمی با نام هوا خنک شناخته می شوند در واقع نوع کندانسور آن ها میباشد که از طریق تبادل حرارت با هوای آزاد باعث تقطیر و خنک شدن مبرد می شود.
اجزای چیلر تراکمی
چیلر تراکمی نیز همچون چیلر های جذبی و سایر دستگاه های تهویه مطبوع از انواع اجزا و قطعات تشکیل شده است که همگی در کنار هم عملکرد اصلی چیلر را تشکیل می دهند. اما چیلر تراکمی از چه اجزایی تشکیل شده است؟ در ادامه به پاسخ این سوال پرداخته ایم.
- رسیور تانک
- ساید گلاس
- فیلتر درایر
- کلیدهای حفاظتی
- ترمیستورها
- آکومولاتور
- اجزای الکتریکی و کنترلی
- کمپرسور
- کندانسور
- مبرد
- اپراتور
- شیر انبساط
- و غیره.
پیشنهاد می شود: سرویس و تعمیر چیلر جذبی در کرج
۱- کمپرسور coperessor
کمپرسور چیلر قلب تپنده و به عنوان نیروی محرک این چرخه به شمار می رود. اولین جزء از اجزای چیلر تراکمی می باشد که مسئولیت گردش مبرد در سیکل برعهده آن است. کمپرسور را برحسب ضرورت در اندازه های مختلفی میسازند. حجم گازی که در کمپرسور چیلر باید متراکم شود به میزان جابه جایی کمپرسور، توان موتور الکتریکی کمپرسور و ابعاد آن بستگی دارد .
در یک سیستم تبرید تراکمی ، کمپرسور دارای دو کارکرد مهم است . اول کاهش فشار و خارج کردن بخار مبرد از اواپراتور و دوم بالا بردن فشار در اثر تراکم و افزایش دمای بخار مبرد در سمت دهش بیش از دمای سیال واسط (آب یا هوا) که قرار است سبب تقطیر مبرد در کندانسور شود. کمپرسور در کانون مرکزی یک سیستم سرمایش تراکمی قرار می گیرد و به همان اندازه که عملکرد آن متناسب با کندانسور ، موجب چگالش می شود ، به همان مقدار در ارتباط با اواپراتور موجب مکش و کاهش فشار می گردد.
در نتیجه کمپرسور بر خلاف نامی که دارد عملکرد دو سویه داشته و در هر دو سمت فشار ضعیف و قوی ، نقش کلیدی را ایفا می کند. کمپرسورها مانند پمپ ها نیازمند عامل تحریک برای گردش هستند. از این جهت در چیلرهای تراکمی عامل گردش معمولا موتور الکتریکی می باشد.
پیشنهاد می شود: سرویس چیلر جذبی در کرج
همانطور که گفته شد کمپرسور نقش قلب سیستم سرمایش تراکمی را ایفا می نماید. نقش این بخش از سیستم از مکش گاز عبوری از اواپراتور که حامل گرمای جذب شده از اتاق است آغاز می شود و با متراکم کردن آن از دما و فشار پایین به دما و فشار بالا و رانش مبرد به منظور دفع گرمای آن پایان می یابد.
کمپرسور ها از این لحاظ که باعث بالا رفتن فشار سیال و حرکت سیال داخل لوله می شوند مشابه پمپ‌ها هستند. از آنجا که گازها قابل فشرده سازی به شمار می روند، کمپرسور می تواند حجم گاز را کم کند؛ این در حالی است که مایعات نسبتا غیر قابل تراکم هستند و از یک پمپ، انرژی مورد نیاز را دریافت می کنند. پمپ در سیالات تراکم نا پذیر منجر به جریان یافتن سیال در خطوط لوله می گردد.
کنترل فشاررانش و مکش کمپرسور
این کنترل جهت قطع کردن برق کمپرسور در فشار های بالاتر و پایین تر از حد نرمال به کار میرود.در این بخش ممکن است به علل مختلفی نظیر گرفتگی لوله های مبرد یا از کار افتادن برج خنک کن فشار تا حد خطرناکی بالا برود و یا ممکن است به عللی از قبیل کم بودن گاز مبرد و یا سرد بودن بیش از حد آب این قسمت، فشار کمپرسور بیش از اندازه پایین بیاید.
انواع کمپرسور چیلر های تراکمی
عمدتا ۴ نوع کمپرسور در چیلرهای تراکمی به کار گرفته می شود که عبارتند از:
۱- کمپرسور اسکرال (حلزونی)
۲- کمپرسور اسکرو (مارپیچی)
۳- کمپرسور سانتریفیوژ (گریز از مرکز)
۴- کمپرسور پیستونی (رفت و برگشت)
تمامی کمپرسور ها توسط موتور الکتریکی یا توسط موتور احتراق داخلی و یا توسط موتور بخار و یا دوربین به گردش در می‌آید. در کمپرسورهای چیلر هر چه دمای تقطیر پایین ترطراحی گردد توان برودتی افزایش بیشتری خواهد داشت.
۲- کندانسور condenser
وسیله یا واحدی است که وظیفه خنک سازی سیال عامل و عمدتاً تبدیل بخار به مایع را بر عهده دارد و یکی از اصلی ترین تجهیزات چیلرهای تراکمی محسوب می شود که بعد از کمپرسور نصب می گردد . مبرد دی سوپرهیت وارد کندانسور داخل آن میشود و به حالات مایع سابکول بیرون می آید و در کندانسور مبرد در فشار ثابت تقطیر میگردد .
عملکرد کندانسور چگونه است؟
بخار مبرد قبل از ورود به کندانسور باید به اندازه کافی در اثر عملکرد کمپرسور متراکم و گرم شده باشد تا استعداد برقراری انتقال گرما به یک واسط خنک تر مانند آب یا هوا را بدست آورد. هرچند محل اصلی تبدیل مبرد از گاز به مایع ، کندانسور می باشد ، اما می توان گفت تمامی عمل چگالش فقط به عهده ی کندانسور نیست ، بلکه کمپرسور نیز در این بین نقش مهمی را ایفا می کند. از همین رو کندانسور و کمپرسور به اندازه و به همراه هم واحد چگالش خوانده می شوند و در واحدهای دو تکه نیز این دو بخش در کنار یکدیگر قرار می گیرند. کندانسور ها بر مبنای سیال واسط خنک کننده بخار داغ مبرد در سه گروه هوایی ، آبی و تبخیری رده بندی می شوند.
۳- اکسپنشن ولو
وظیفه آن منبسط کردن و کاهش فشار مبرد خروجی از کندانسور و ارسال آن به اواپراتور است.
۴- اواپراتور
وظیفه آن تبادل حرارت بین مبرد و سیال واسط است و نتیجه عملکرد چیلر در آن مشخص می شود.
مصرف برق چیلر تراکمی
در این مقاله به پاسخ این سوال پرداختیم که چیلر تراکمی چیست و چگونه کار می کند؟ اما بد نیست در ادامه نکاتی نیز در خصوص مصرف برق چیلر نیز بدانید. چیلر تراکمی نسبت به چیلر جذبی مصرف برق بیشتری دارد دلیل آن هم وجود کمپرسور در چیلر تراکمی است. فارغ از اینکه کمپرسور در چیلر تراکمی از چه نوعی است مصرف برق آن بیشتر از چیلر جذبی می باشد. علاوه بر کمپرسور وجود فن کندانسور در چیلر تراکمی نوع هوا خنک نیز به مصرف برق آن می افزاید. برای کاهش مصرف برق در چیلر های تراکمی راهکار هایی وجود دارد. امروزه کمپرسور های هوشمندی که مجهز به درایو اینورتر هستند ساخته شده اند که نقش مهم و تأثیر گذاری در صرفه جویی انرژی دارند.
برای مثال:
- راه اندازی فن ها به کمک درایو اینورتر
- مدولار کردن کمپرسور ها
- کنترل ظرفیت برودتی چیلر
- نصب کمپرسور با ضریب عملکرد بالا
- و غیره.
نصب چیلر تراکمی
چیلر های تراکمی تجهیزاتی نسبتاً پر سر و صدا با لرزش زیاد هستند. بنابراین اولین نکته مربوط به موقعیت نصب آن ها نسبت به سایر فضا های داخلی است. در این خصوص می بایست در هنگام تعیین محل موتور خانه به آن توجه ویژه شود و در عین حال تمهیدات لازم مانند استفاده از لرزه گیر ها در خطوط لوله و همچنین فونداسیون در نظر گرفته شود. در هنگام جا نمایی و نصب چیلر تراکمی بهتر است اطراف آن به اندازه کافی فضا جهت سرویس و تعمیرات در نظر گرفته شود. در چیلر تراکمی هوا خنک نیز رعایت فاصله مناسب چیلر از اطراف جهت گردش مناسب هوا بر روی کویل کندانسور الزامی است.
تفاوت چیلر کندانسور هوایی و آبی
در چیلر آبی باید برج خنک کننده و سیستم لوله کشی برج و پمپ ها را در نظر گرفت در نتیجه هزینه ی موتور خانه گران تر می شود و تعمیر چیلر و نگهداری موتور خانه باعث گران تر شدن آن می گردد. مچنین اسید شویی سالیانه چیلر با توجه به سختی آب و مصرف آب برای برج خنک کن چیلر نیز در نظر گرفته می شود. اما چیلر با کندانسور آبی دارای مصرف کمتر برق و راندمان بالاتر نسبت به چیلر هوایی می باشد. چون ضریب انتقال حرارت هوا کمتر از آب است بنابر این در چیلر با کندانسور هوایی باید حجم کندانسور نسبت به کندانسور آبی بزرگ تر باشد که این عامل باعث گران تر شدن قیمت اولیه چیلر هوا خنک می شود.
مزایای چیلر تراکمی
- سیستم های تراکمی نسبت به سیستم های جذبی از قیمت پایین تری برخوردارند.
- چیلر های تراکمی نیازی به رفع هوا و دود ایجاد شده از احتراق چیلر های جذبی را ندارند.
- هزینه راه اندازی چیلر های تراکمی نسبت به چیلر های جذبی پایین تر است.
- در چیلر تراکمی از انرژی برقی برای انجام فرایند سرمایش استفاده می شود.
- در چیلر تراکمی مصرف انرژی های فسیلی و آلودگی ناشی از این سوخت ها کم است.
- چیلر تراکمی فضای کمتری نسبت به چیلر جذبی می خواهد و حجم کمتری خواهد داشت.
- وزن چیلر تراکمی نسبت به چیلر جذبی پایین تر است.
- نیازی به شارژ چیلر های تراکمی هنگام نصب چیلر وجود ندارد و چیلر تراکمی در کارخانه شارژ خواهد شد.
- هزینه نگهداری از چیلر تراکمی نسبت به چیلر جذبی پایین تر است.
سخن آخر
در این مقاله به پاسخ سوال چیلر تراکمی چیست و چگونه کار می کند؟ پرداختیم.. در قسمت های قبلی این مقاله ضمن ارائه اطلاعاتی در خصوص اصول کارکرد چیلر تراکمی ، با اطلاعات مفید دیگری در خصوص این چیلر ها آشنا شدید. توجه داشته باشید که اگر قصد خرید ، راه اندازی، سرویس و تعمیر چیلر تراکمی در کرج و حومه استان البرز را دارید می توانید برای بهره مندی از بهترین قیمت ها با ما در کرج تهویه در ارتباط باشید. از این که تا پایان مقاله اصول کارکرد چیلر تراکمی با ما همراه بودید، از شما سپاس گزاریم. امیدواریم مطالعه مقاله فوق به شما کمک کرده باشد که با اصول کارکرد چیلر تراکمی آشنا شوید.
شماره تماس:
۰۹۱۲۳۶۱۵۲۶۳
۰۲۶۳۲۲۲۲۴۲۲
پیشنهاد می شود: داکت اسپلیت چیست؟
منبع نوشته: کرج تهویه