چیلر هوا خنک:
چیلر هوا خنک یا همان چیلر هوایی (Air cooled chiller) نوعی چیلر تراکمی به شمار می رود که نحوه کارکرد آن، سیکل تبرید تراکمی بخار بوده و فرایند دفع حرارت در کندانسور آن به کمک هوای محیط صورت می گیرد.
در واقع چیلرهوا خنک، سیستم سرمایشی است، که برای خنک کاری آب و پمپاژ آن به هواساز ها و فن کویل های داخل فضا های تجاری، مسکونی، اداری و غیره (جهت کم کردن دمای هوا و رطوبت زدایی) به کاربرده می شود و همچنین کاربرد های صنعتی برای خنک کردن فرآیندها، دستگاه ها و ماشین آلات صنعتی(با آب سرد) دارد.
چیلر هوایی
بخش های اصلی چیلر:
بخش های اصلی چیلر تراکمی هوا خنک شامل: کمپرسور و موتور الکتریکی کویل شده به آن، کندانسور هوا خنک، شیر انبساط، اواپراتور، مواد و لوله های انتقال دهنده مبرد و آب. این چیلر به این دلیل عنوان تراکمی را به خد اختصاص داده است که فرآیند سرمایش بر اساس متراکم کردن مبرد توسط کمپرسور را انجام می دهد.
نحوه عملکرد چیلر هوا خنک:
چیلر تراکمی هوا خنک حرارت محیط و دستگاه را جذب کرده و سپس این گرما را به محیط بیرون انتقال می‌دهد. گاهی اوقات گرمای گرفته شده از محیط را بازیافت کرده و سیستم مورد استفاده را بهینه می کند. سیکل تبرید چیلر تراکمی هواخنک از اواپراتور شروع می‌شود. مبرد بعد از گرفتن گرما و انتقال آن به کمپرسور، به صورت فشرده در می‌آید.
پس از کمپرسور، این مبرد که به صورت گاز فشار بالا می‌باشد وارد کندانسور می شود. کندانسور چیلر تراکمی هواخنک به وسیله انتقال گرما به محیط باعث چگالش مبرد می شود. پس از آن مبرد با عبور از شیر انبساط و با از دست دادن فشار وارد اواپراتور می‌شود. این چرخه در یک چیلر تراکمی هوا خنک دائما تکرار می‌شود.
ویژگی های چیلر هوا خنک:
- نصب در کلیه فضا ها بسته به نوع انتخاب
- عدم نیاز به برج خنک کننده مجزا
- امکان نصب در فضاهای باز
- یکپارچه بودن کل سیستم
- مناسب برای مناطق گرم و خشک
- قابل استفاده در ظرفیت های پایین
- مدیریت مصرف برق در نمونه های پیشرفته
- کنترل کلیه قسمت ها به وسیله دستگاه های الکترونیکی
- استفاده از بخشی از ظرفیت دستگاه و مصرف انرژی کمتر
- صرفه جویی در هزینه به وسیله حذف لوله کشی و هزینه های مربوط به کندانسور آبی
انواع کمپرسور
انواع کمپرسور در چیلر های هوا خنک:
کمپرسور روتاری (Rotary):
یکی از گزینه های انتخابِ کمپرسور در مینی چیلرها، کمپرسور های روتاری هستند که در پروژه های تهویه مطبوع با ظرفیت خیلی پایین به کار برده می شوند. کارکرد این کمپرسور ها شبیه به کمپرسور های پیستونی است و از قطعاتی مثل میل لنگ، پیستون، پره و … تشکیل شده اند.
کمپرسور پیستونی (Reciprocating):
در ظرفیت های میانی چیلر های هوا خنک معمولا از کمپرسور های پیستونی استفاده می شود. اما در واقع این روزها بیشتر از تهویه مطبوع، در پروژه های برودت صنعتی به کار گرفته می شوند. این کمپرسور ها شامل قطعات متحرک متعددی از جمله میل لنگ، شاتون، پیستون، سوپاپ و … تشکیل شده اند.
کمپرسور اسکرال (Scroll):
معمولاً در چیلر های هوا خنک با ظرفیت پایین از کمپرسور های اسکرال استفاده می شود که اغلب در پروژه های تهویه مطبوع به کار برده می شوند. کمپرسور هایی با دو مارپیچ حلزونی یا همان اسکرال که به منظور افزایش فشار گاز مبرد به کار گرفته می شوند.
کمپرسور اسکرو (Screw):
اغلب اوقات در پروژه های تهویه مطبوع از کمپرسور های اسکرو استفاده می شود که در برودت صنعتی با ظرفیت های بالا مورد استفاده قرار می گیرند. این کمپرسور ها از دو مارپیچ دوار اسکرو یا (نر و ماده) برای ایجاد تراکم در گاز مبرد بهره می گیرند.
کمپرسور سانتریفیوژ (Centrifugal):
معمولاً در ظرفیت های خیلی بالا و برای پروژه های بزرگ تهویه مطبوع و برودت صنعتی از کمپرسور های سانتریفیوژ یا همان گریز از مرکز به علت حجم جا به جایی زیادی که دارند، استفاده می شود. این کمپرسور ها از طریق افزایش انرژی جنبشی گاز مبرد، فشار آن را بالا می برند. تنها کمپرسوری که بدون روغن کار می کند، کمپرسور سانتریفیوژ است.
در مجموع معمولاً در چیلر هوا خنک استفاده کمتری از کمپرسور های سانتریفیوژ می شود، چراکه نسبت تراکم تولیدی این کمپرسور ها برای چیلر های هوا خنک چندان مناسب نمی باشد. لذا، عمدتاً در چیلر های آب خنک از کمپرسور های سانتریفیوژ استفاده می گردد.
هرچند که می توان از نوع دو مرحله ای آن ها که قادرند نسبت تراکم بیشتری تولید کنند، در چیلر های هوا خنک نیز استفاده نمود. در تصویر زیر می توانید نمونه ای از کندانسور هواییِ به کار رفته در چیلر هوا خنک (دو پارچه) را مشاهده کنید.
طراحی چیلر
چیلرهای هوا خنک به دو شکل مختلف طراحی و تولید می شوند:
چیلر هوا خنک یک پارچه (Packaged)
درچیلر های یکپارچه، دستگاه به سادگی، تنها به وسیله یک انشعاب آب و برق از ساختمان، قابل راه اندازی خواهد بود،زیرا تمامی متعلقات چیلر درون یک یونیت قرار گرفته اند و این نوع از چیلر، به واسطه مکانیزم کاری کندانسور هوایی، باید حتماً در محوطه آزاد نصب شود.
چیلر هوا خنک دو پارچه (Split)
در چیلر های دو پارچه، کندانسور هوایی در یونیتی مجزا ساخته شده و مجموعه کمپرسور، شیر انبساط و اواپراتور در یونیت دیگری قرار داده می شوند. در این صورت می توان محل نصب یونیت دوم را جدای از کندانسور و در موتورخانه در نظر گرفت. چنین روشی در پروژه هایی لحاظ می گردد که بام ساختمان توانایی تحمل وزن چیلر یکپارچه را نداشته و فضای دیگری هم برای قراردادن دستگاه وجود نداشته باشد. در غیر این صورت، به علت وجود دلایلی از جمله افزایش هزینه تولید، افت فشار ایجادشده در بخار مبرد ورودی به کندانسور، کاهش راندمان دستگاه و … نمی توان به کارگیری این چیلر ها را ایده مناسبی دانست. هرچند که برخی از تکنسین ها، به علت دسترسی ساده تر به موتورخانه، چیلر های هوا خنک دو پارچه را انتخاب مناسب تری می دانند.
