چیلر اسکرال ACSL

چیلر چیست؟

چیلر هوا خنک (Chiller) دستگاهی برای رطوبت زدایی یا خنک کننده مایعات هستند. این محصول بر اساس محیط کاری، مکانیسم و … انواع مختلفی دارد. به طور کلی سیستم کاری آن ها بر مبنای گردش ماده ی مبرد در بین قطعات و تقطیر و تبخیر آن می باشد. چیلر های اسکرال به همراه دیگر تجهیزات تهویه مطبوع مانند فن کویل ، هواساز و … برای خنک کردن فضای ساختمان ها استفاده می شوند.

اجزاء تشکیل دهنده چیلر

چیلر و مینی چیلر چه از نوع چیلر هواخنک، چیلر اسکرال، مینی چیلر روبرو زن ویا مینی چیلر بالازن دارای 5 جز اصلی است:

چیلر چگونه کار میکند؟

کمپرسور نیروی محرک مبرد چیلر و مینی چیلر است. ابتدا کمپرسور مبرد چیلر را به صورت گاز با فشار و حرارت بالا خارج کرده و سپس وارد کندانسور چیلر می کند. هنگامی که مبرد چیلر وارد کندانسور می شود، در امتداد لوله های مسی که بر روی آنها ورقه هایی از جنس آلومینیوم قرار دارد حرکت کرده و انرژی گرمایی خود را توسط فن های فوقانی به هوای آزاد منتقل می کند.

کمپرسور های چیلر

کدام کمپرسور مناسب است؟

ویژگیهای مبرد مورد استفاده در چرخه چیلر های تراکمی نقش مهمی در تعیین توان کمپرسور، بازده چرخه و وسعت کاربرد آن دارد. خصوصیات مهم مورد نیاز برای مبرد عبارتند از: فشار مناسب، میعان و تبخیر، دمای تبخیر پایین در فشار آتمسفر، گرمای نهان بالا، گرمای ویژه پایین، حجم مخصوص کم، قابلیت هدایت گرمایی بالا، سمی نبودن و نداشتن اثرات مخرب بر لایه اوزون.

وظیفه کندانسور در چیلر چیست؟

کندانسور عضو دیگر از چرخه سیستم تبرید است که گاز متراکم خروجی کمپرسور را سرد و به حالت مایع تبدیل می کند. در واقع کندانسور گرمای اواپراتور و گرمای ناشی از انجام کار مکانیکی در کمپرسور را دفع می کند. کندانسور ها می توانند از نوع آبی، هوایی یا تبخیری باشند. کندانسور های آبی که به صورت مبادله کن های پوسته و لوله می باشند، در شرایطی استفاده می شوند که امکان کاربرد برج خنک کن وجود داشته باشد.

در مناطق گرم و مرطوب، بازده برج خنک کن کاهش می یابد و از کندانسور هوایی استفاده می شود ( برج خنک کن تر برای شرایط دمای مرطوب هوا کمتر از 80-78 درجه فارنهایت مناسب است). کندانسور هوایی از کویلهای مسی یا فولادی (که سطح آنها دارای پره های مسی یا آلومینیومی باشد) و دمنده هوا تشکیل می شوند.

کندانسور های تبخیری ترکیبی از برج خنک کن تر و کندانسور هوایی است یعنی در ساختار آن هم برروی کویلهای حاوی گاز مبرد آب پاشش می شود و هو هوا دمیده می شود تا فرآیند تبخیر و در نتیجه سرد شدن مبرد داخل کویلها تسریع می شود.

وظیفه شیر انبساط

همانطور که مبرد انرژی حرارتی خود را منتقل می کند، شروع به جمع شدن به صورت مایع می کند. تا زمان خروج گاز مبرد از کندانسور، مایع اشباع با فشار بالا و درجه حرارت متوسط خواهد بود. سپس مبرد چیلر وارد شیر انبساط میشود. شیر انبساط جریان مبرد را در اطراف سیستم اندازگیری می کند. ابتدایی ترین نوع آن شیر انبساط حرارتی است که با اندازگیری دمای لوله در خروجی اواپراتور جریان را کنترل می کند و میزان جریان را تنظیم می کند تا دما را در نقطه مورد نظر تنظیم کند.

شیر انبساط مبرد چیلر را نگه داشته و فشار بالای کندانسور چیلر را حفظ می کند. در داخل شیر انبساط یک روزنه کوچک اجازه می دهد تا مقدار محدودی مبرد به جریان ادامه دهد و همانطور که از این محدودیت عبور می کند به فشار پایین شیر انبساط می رسد. این افت فشار ناگهانی باعث می شود مبرد چیلر از مایع به مخلوط مایع/بخار تبدیل شود. با وقوع این امر فشار و دما کاهش می یابد. همین مقدار مبرد از آن عبور می کند، فضای بیشتری دارد بنابراین برای پر کردن این شکاف منبسط میشود.

اواپراتور

مبرد چیلر اسکرال سپس وارد اواپراتور میشود و از طریق یک سری لوله های افقی از جنس مس که در « آب خنک » قرار دارند، عبور می کند و در جهت مخالف و متقابل جریان می یابند. تا زمان خروج مبرد از اواپراتور، گرمای برگشتی از فن کوئل سقفی تو کار، فن کوئل کانالی (فن کوئل داکتی)، هواساز، هواساز هایژنیک را می گیرد و به صورت بخار اشباع با فشار کم و دمای پایین خارج می کند. آب سرد انرژی گرمایی خود را به مبرد می دهد و در حدود 7 درجه سانتی گراد (44.6 درجه فارنهایت) ترک خواهد کرد.

انواع چیلر

البته تقسیم بندی های دیگری نیز از نظر سیکل کاری، کمپرسور آن ها و یا حتی نوع مبرد و … وجود دارد. در ادامه قصد داریم انواع چیلر را از نظر سیستم خنک کاری بررسی کنیم.

چیلر هوا خنک به خصوص در موارد کمبود آب یا آب بسیار گران، مناسب تر است. چیلر های اسکرال آب خنک دارای خازن خنک کننده آب متصل به برج خنک کننده هستند و معمولا برای شرایط آب مناسبتر نصب می شوند. همچنین در مواردی که نیاز به عملکرد ثابت سیستم دارند، مستقل از دمای محیط (تهویه مطبوع صنعتی، تهویه مطبوع سیستم های دیجیتال و غیره) بهتر عمل می کنند، زیرا ظرفیت های چیلر آب خنک تحت تاثیر نوسانات دمای محیط قرار نمی گیرد.

چیلر هوا خنک

چیلر هوا خنک بسیار رایج می باشد به خصوص برای کاربری های مسکونی، تجاری و اداری از اندازه کوچک تا متوسط وجود دارد. آنها معمولا در قسمت بیرونی، روی سقف یا سطح زمین قرار دارند. دلیل این امر این است که چیلر های هوا خنک از برج خنک کننده استفاده نمی کنند و خنک کاری در این دستگاه ها به وسیله هوای آزاد انجام می شود. بنابراین نیاز به دسترسی هوای تازه زیادی دارند تا گرمای ساختمان را منتقل کنند.

چیلر و مینی چیلر « آب خنک » تولید می کنند که توسط پمپ به هواساز سرمایشی گرمایشی (AHU) و فن کوئل (FCU) منتقل می شود. این دو دستگاه گرما را از داخل محیط ساختمان گرفته وبه داخل سیستم گردش آب سرمایش منتقل می کنند.

آب سرمایش در حدود 7 درجه سانتی گراد (44.6 درجه فارنهایت) وارد هواساز سرمایشی گرمایشی ویا هواساز هایژنیک (AHU) ویا فن کوئل سقفی تو کار ،فن کوئل کانالی (داکت فن کوئل) (FCU) می شود و تا زمانی که مبدل حرارتی را درون AHU/FCU ترک می کند تا حدود 12 درجه سانتی گراد (53.6درجه فارنهایت) افزایش می یابد و سپس راه خود را به چیلر کندانسور هوایی و مینی چیلر هوا خنک باز میکند تا قبل از تکرار چرخه، این گرما را به جو منتقل کند.

 

دربازگشت « آب سرد » گرم شده در جایی وارد اواپراتور میشود که از کنار سطح خارجی لوله های داخلی که حاوی مبرد است عبور می کند. سپس در انتهای مخالف خارج می شود و انرژی گرمایی خودرا پس داده است. مبرد تنها مایعی است که در هر یک از اجزای چیلر اسکرال و مینی چیلر حرکت می کند. فشار، دما، آنتالپی و آنتروپی آن را هنگام حرکت در اطراف چیلر تغییر داده و گرما را از آب خنک کننده اواپراتور چیلر گرفته و هوای گرم را توسط کندانسور هوایی چیلر به هوای آزاد انتقال می دهد.

چیلر آب خنک

همانطور که از نام آن پیداست، چیلرهای آب خنک به جای هوا از آب برای خنک کردن استفاده می کنند. از گرمای نهان برای مقاصد خنک کننده استفاده می کند.

 

برج های خنک کننده خارجی آبی را تامین می کنند که برای خنک کردن مبرد گازی در کندانسور استفاده می شود. فاز مبرد در داخل کندانسور تغییر می کند. مبرد گازی تبدیل به مبرد مایع می شود و سپس به سیستم بازگردانده می شود.

چیلر تراکمی

ساده ترین روش عملی برا انتقال حرارت در دمای ثابت استفاده از حرارت نهان تبخیر و تقطیر بخار مواد است. با توجه به اینکه حرارت نهان بخار های تقطیر در مقایسه با حرارت محسوس گازهای غیر قابل تقطیر بالا است، در چیلر های تراکمی برای تولید برودت از این بخارها استفاده شده است. در چرخه این چیلر ها گرمای تبخیر در اواپراتور به مبرد اضافه شده و در کندانسور حرارت تقطیر از آن گرفته می شود.

اجزای چیلر تراکمی

چرخه تبرید چیلر های تراکمی شبیه چرخه یخچال است، با این تفاوت که در اینجا در اواپراتور آب یا هوا خنک می شود. این چرخه شامل کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط، اواپراتور، و لوازم کنترل می باشد. کمپرسور از نوع پیستونی (تناوبی) و یا گریز از مرکز می باشد. از کمپرسور های پیستونی در ظرفیت های پایین و متوسط و از کمپرسور های گریز از مرکز برای ظرفیتهای بالاتر استفاده می شود.

کویل اواپراتور همچنین می تواند مستقیما در داخل دستگاه هواساز قرار گیرد(انبساط مستقیم) و موجب کاهش دمای هوای عبور کننده آن می شود.

در این سیستم، گاز داغ خارج شده از کمپرسور وارد کندانسور هوایی که معمولا در فضای باز قرارداده می شود، شده و گرمای آن بوسیله جریان هوای اجباری دمنده به محیط داده می شود. در مناطقی که با مشکل کم آبی مواجه است و نیز در ظرفیت های پایین مانند ماشین های مبرد سردخانه ای نیز استفاده از کندانسور هوایی مناسبتر از برج خنک کن است.

همچنین از وسایل دیگری مانند رطوبت گیر، صافی، شیر برقی، گازنما، شیرهای سه راه موتوری، فشار سنجها و غیره در چیلر های تراکمی استفاده می شود.

چیلر جذبی

مصرف بالای انرژی الکتریکی توسط چیلر های تراکمی و همچنین اثرات مخرب فریونها بر لایه اوزون موجب شده است که هر روز توجه به مبرد های طبیعی بیشتر شود. سیستمهای جذبی در مقایسه با چیلرهای تراکمی علاوه بر مصرف پایین برق در فصل تابستان از مزایای مهم دیگری نیز برخوردار می باشند.

در تهویه مطبوع چیلر های جذبی که در آنها از لیتیوم بروماید به عنوان جاذب و از آب به عنوان مبرد استفاده می شود، کاربرد وسیعی پیدا کرده اند. مزیت سیستم جذبی لیتیوم بروماید-آب بر آب- آمونیاک، غیر فرار بودن لیتیوم بروماید هنگام جداسازی مبرد در محفظه ژنراتور و قابلیت جذب بالای آب آن در محفظه جاذب (آبزوربر) است. همچنین سمی بودن آمونیاک کاربرد چیلر های آب- آمونیاک در محیطهای مسکونی را محدود میکند.

در اواسط قرن بیستم، با شناخت نمک های لیتیوم بروماید به عنوان جاذب بخار آب، استفاده از آب به عنوان ماده مبرد این چیلرهای جذبی مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1942 میلادی شرکت کریر اولین نمونه آزمایشگاهی را ساخت و در سال 1945 شرکت مذکور اولین چیلر های جذبی تجارتی به فروش رساند.

پس از جنگ جهانی دوم طراحی و تولید سیستمهای جذبی لیتیوم بروماید-آب توسعه یافت و ابتدا سیستمهای با ظرفیت 5 تا 25 تن تبرید که با شعله مستقیم کار می کرد و سپس ظرفیتهای بالای آن مورد استفاده قرار گرفت. از معایب مهم سیستم جذبی لیتیوم بروماید- آب می توان به هزینه بالای اولیه و نیز مساله کریستالیزاسیون لیتیوم بروماید غلیظ در چرخه تبرید اشاره کرد.

تفاوت سیتمهای مبرد و جاذب چیست؟

سیتمهای مبرد و جاذب را می توان به جاذب های جامد و جاذب های مایع دسته بندی کرد.

سیستمهای جاذب مایع مانند لیتیوم بروماید-آب و آمونیاک-آب که مصرف وسیعی دارند دارای مشخصات ترمودینامیکی مناسب و ضریب عملکردهای بالاتر می باشند.

سیستم لیتیوم-بروماید-آب: این ماده در بسیاری از چیلرهای جذبی بویژه برای تهویه مطبوع استفاده می شود.آب به عنوان مبرد و محلول لیتیوم بروماید به عنوان جاذب استفاده می شود.

ضریب عملکرد این ماده از تمامی مواد جاذب- مبرد موجود (و از جمله ماده آمونیاک-آب) بالاتر می باشد. یک اشکال این ماده یخ زدن آب در صفر درجه سانتی گراد است که می توان با اضافه کردن کمی Li Br به مبرد در اواپراتور نقطه انجماد مبرد را تا چند درجه زیر صفر برد.

اشکال دیگر سیستم لیتیوم بروماید این است که در دماهای تبخیر 5 درجه سانتی گراد حداکثر فقط می توان دامنه دمایی 50 k را به دست آورد. برای این ماده فشار های کاری در یک چیلر جذبی یک اثره بین 8 میلی بار و یک بار تغییر می کند. مشکل اصلی سیستم لیتیوم بروماید-آب در کم بودن گستره میدان محلول است که بوسیله کریستالیزاسیون محدود می شود. بنابراین در حالت عادی ایجاد دماهایی بیشتر از 40 درجه سانتی گراد در ابزوربر به دشواری ممکن می باشد.

در دماهای بالای 100 درجه سانتی گراد محلول لیتیوم بروماید-اب به شدت خاصیت خورندگی پیدا می کند.از این جهت به محلول،مکملهایی که اغلب لیتیوم کرومات است، اضافه می کنند. سمی بودن لیتیوم کرومات  موجب شده است که جدید از مولیبدات  استفاده شود.

کاربرد چیلر ( چیلر اسکرال )

چیلر اسکرال ها جزو مهمترین تجهیزات سرمایشی و برودتی در پروژه های تجاری و اداری، مسکونی و حتی کارخانه های صنعتی محسوب می شوند. از آب سردِ تولیدی در این دستگاه ها می توان به کمک فن کویل ها و یا هواسازها، فضای داخلی هر ساختمانی را خنک نمود و یا اینکه از آن در ماشین آلات صنعتی و انواع فرایندهای تولید که به خنک کاری نیاز دارند، استفاده کرد.

این دستگاه ها تهویه مطبوع دارای ظرفیت های مختلفی هستند. بسته به شرایط اقلیمی و جغرافیایی، متراژ، ارتفاع و نوع کاربری محیط، می توان از ظرفیت های مختلف آن استفاده کرد. برای محاسبه ظرفیت چیلر مورد استفاده در محیط کاربری مورد نظرتان می توانید از اپلیکیشن تخصصی آریا تهویه استفاده نمایید.

قیمت چیلر اسکرال

قیمت چیلر اسکرال ها بسته به ظرفیت سرمایش مورد نیاز متفاوت است. مهمترین عامل در تعیین قیمت چیلر تناژ تبرید دستگاه است. از طرفی با توجه با نوسانات قیمت ارز، قیمت چیلرها متغیر خواهد بود. با اینحال، کارشناسان آریا تهویه همواره برای محاسبه قیمت دقیق چیلرهای مورد نظر شما آماده ی پاسخگویی هستند.

سوالات متداول