چيلرهاي يكي از انواع مهم سيستم‌هاي تحويه مطبوع‌اند كه با استفاده از سيكل تبريد تراكمي براي سرد كردن محيط يا سرمايش صنعتي استفاده مي‌شوند.
انواع چيلر به طور معمول در دو نوع چيلر هوايي (هوا خنك) و چيلر آبي (آب خنك) طراحي مي‌شوند. در اين مقاله قصد ما اين است كه شما را با انواع چيلر هوايي آشنا كنيم. اين چيلرها هر كردام با توجه به كاربردي كه دارند طراحي و ساخته مي‌شوند.
طرز كار چيلر تراكمي هوايي
طرز كار چيلر تراكمي هوايي بدين صورت است كه با استفاده از سيكل تبريد تراكمي براي سرمايش صنعتي يا محيط استفاده مي‌شوند. اما سيكل تبريد تراكمي چيست و به چه صورت انجام مي‌شود.
در اين سيكل ابتدا ماده مبرد به شكل بخار وارد كمپرسور شده و در كمپرسور فشار لازم براي چرخش در سيكل را بدست مي‌آورد. اين ماده در ادامه به سمت خروجي كندانسور حركت كرده و به وسيله مبدل‌هاي حرارتي فين و لوله به صورت مستقيم در تماس با هواي بيرون خنك سازي مي‌شود. نكته مهم در تفاوت چيلر هوايي و آبي در همين قسمت است. در خنك كاري چيلر تراكمي هوايي به هيچ وجه از آب استفاده نمي‌شود.
در پايان اين سيكل ماده مبرد به سمت اواپراتور يا تبخير كننده حركت مي‌كند و گرماي داخل ساختمان را جذب خود مي‌كند. اين سيكل با بازگشت ماده مبرد به داخل كمپرسور ادامه پيدا كرده و خنك سازي ساختمان را در پي دارد.
چيلرهاي تراكمي هوايي از انواع متداول چيلر مسكوني و صنعتي‌اند كه معمولا در انواع چيلر هوايي اسكرال، چيلر هوايي اسكرو، چيلر مدولار هوايي و ميني چيلر عرضه مي‌شوند. در ادامه با انواع اين چيلرها آشنا خواهيم شد.
چيلر هوايي اسكرال
با توجه به اينكه در اين نوع از چيلر هوايي از كمپرسور اسكرال استفاده شده است، به همين نام هم معروف شده اند. چيلر هوايي اسكرال به نسبت انواع ديگر چيلرهاي هوايي ظرفيت برودتي كمي دارد، چيزي حدود ۱۲۰ تن تبريد. اما يكي از پر كاربردترين انواع چيلر هوايي است.
كمپرسور چيلر هوايي اسكرال از دو چرخ دنده حلزوني ساخته شده، كه يكي ثابت و ديگري متحرك است. طرز كار آن بدين شكل است كه چرخ دنده متحرك حول چرخ دهنده ثابت مي چرخد و مايع مبرد به سمت مركز كمپرسور هدايت و متراكم مي شود. اين مايع در نهايت از كمپرسور خارج مي شود.
از مزاياي اين چيلر مي توان به قطعات كم آن اشاره كرد كه هم عمر آن را بيشتر كرده و هم سر و صداي آن به نسبت ساير چيلرها كمتر شده است. مهمترين نقطه ضعف آن هم پلمپ بودن كمپرسور آن است، كه باعث شده غير قابل تعمير باشد.
چيلر هوايي اسكرو
در اين چيلر هوايي از كمپرسور اسكرو يا پيچي استفاده شده است. ظرفيت سرمايشي اين كمپرسور بيشتر از نوع اسكرال و در حدود ۱۰۰ تا ۵۰۰ تن تبريد است. اين نوع چيلر هم از چيلرهاي مدرني است كه به دليل قطعات متحرك كم سر و صداي كمتري به نسبت چيلر پيستوني و سانتريفيوژ دارد و همچنين امكان خرابي آن هم كمتر است.
طراحي كمپرسور اين چيلر به صورت دو روتور مارپيچ است. مايع مبرد بين اين دو روتور قرار مي گيرد و با چرخش اين دو روتور مايع متراكم شده و سپس از انتهاي كمپرسور خارج مي شود. اين كمپرسور حتي در صورت كم بودن گاز ورودي قادر به توليد فشار بالايي است.
مصرف انرژي اين كمپرسورها بسيار كم است و ضريب عملكرد يا COP بالاتري نسبت به كمپرسورهاي پيستوني رفت و برگشتي دارند. اين كمپرسورها حتي به صورت دائمي هم مي توانند فعاليت داشته باشند.
از آنجايي هم كه كمپروسورهاي اسكرو در چهار مرحله بارگذاري مي شوند توان عملياتي بيشتري دارند. به اين صورت كه كمپرسور در مرحله اول تنها از ۲۵ درصد توان خود، در مرحله دوم از ۵۰ درصد، در مرحله سوم از ۷۵ درصد و در مرحله آخر از ۱۰۰ درصد توان خود استفاده مي كند.
چهار مرحله اي بودن بارگذاري باعث شده تا وقتي نياز سرمايشي كم باشد كمپرسور تنها از ۲۵ تا ۵۰ درصد ظرفيت خود استفاده كند. با اين كار مصرف انرژي كاهش پيدا كرده و همچنين عمر كمپرسور و بازدهي آن بيشتر مي شود. از طرفي ديگر نياز به خاموش و روشن كردن مداوم چيلر هم وجود ندارد.
چيلر هوايي مدولار
چيلر هوايي مدولار را مي توان چيلر تركيبي هم ناميد. اين چيلر از تركيب چند چيلر هوايي ساخته شده كه به هم كوپل شده و ظرفيت برودتي دستگاه را بالا مي برند.
عمدتا در طراحي اين چيلر از چند كمپرسور اسكرال استفاده مي شود. هر دستگاه چيلر در سيستم مدولار حداقل دو كمپرسور دارد. چيلر مدولار به ميزان زيادي مي توان باعث كاهش مصرف برق با پله اي شدن توان عملياتي و كاهش استهلاك دستگاه شود.
مثلا با يك سيستم كنترل هوشمند مي توان به نوبت از كمپرسورها به نوبت استفاده كرد، كه اين كار باعث طول عمر بيشتر چيلر خواهد شد. همچنين اين چيلرها به راحتي تعمير مي شوند و مي توانيد به راحتي ظرفيت آن را متناسب با نيازتان افزايش يا كاهش دهيد.
در صورت خراب شدن كمپرسورها شما به راحتي مي توانيد آن را از مدار خارج كرده و تعمير كنيد. در اين هنگام چيلر قادر است با بقيه توان خود سرمايش ساختمان را تامين كند. همچنين افزودن مدار به چيلر هوايي مدولار بسيار ساده است و با اين كار مي توان توان عملياتي چيلر را افزايش داد.
منبع: خريد چيلر
