طرز کار مینی چیلر و نحوه عملکرد آن

دانستن طرز کار مینی چیلر به دلیل استفاده گسترده از آن در پروژه ساختمانی با کاربری مسکونی یا اداری اهمیت فراوانی دارد. از آنجا که  فضاهای تهویه شده مشترک در آن کاربری ها حداقل است، استفاده از سیستم تهویه مطبوع مستقل راه حل مناسبی‌ست. مینی چیلر ساختار ساده و فن آوری پیچیده و در عین حال قابل فهمی دارد و مصرف کننده طی فصول مختلف حداقل نیاز را به تعمیرات و نگهداری پیدا می کند. اگر دستگاه انتخابی به درستی طراحی و ساخته شده باشد، می تواند به پمپ و منبع انبساط بسته و منبع ذخیره آبسرد مجهز باشد که در این صورت است که در کنار پکیج های ایستاده یا زمینی گرمایشی می توان به کل موتورخانه ی مجتمع را حذف کرد و فضای آنرا جهت کاربری های دیگر از جمله پارکینگ مورد استفاده قرار داد.

مینی چیلر چیست؟

مینی چیلر از رایج ترین سیستم های تهویه مطبوع است که از نظر استقلال همانند سیستم داکت اسپلیت عمل می کند ولی از نظر تکنولوژی و طرز کار، این دستگاه یک نوع چیلر، یا بهتر است بگوییم یک نوع چیلر تراکمی است که با کمک فن کویل می تواند به سرمایش محیط مورد نظر بپردازد. فن کویل ها را می توان با کمک ترموستات فن کویل قطع و وصل کرد و شرایط آسایش محیط داخل را فراهم آورد. کمتر پیش می آید که مینی چیلر به هواساز متصل گردد، چراکه ظرفیت کویل هواساز در اغلب مواقع بیشتر از ظرفیت مینی چیلر است. همچنین بنا به هزینه های بالا و استقلال، من کمتر دیده ام که مینی چیلر را با پروتکلهای متنوع از جمله پروتکل BACnet به سیستم مدیریت یکپارچه ی ساختمان متصل کنند. و باز هم با توجه به پیچیدگی سیستم کنترل در یک واحد مسکونی در صورت استفاده از مینی چیلر و جریان حجم متغییر، توصیه می گردد از شیر های بالانسینگ اتوماتیک به جای شیر PICV در طراحی سیستم استفاده گردد. در کل بهتر است در کنار شیر اتوماتیک بالانسینگ از شیر کنترل سه راهه برای بهینه سازی سیستم مینی چیلر و فن کویل استفاده کرد. آشنایی با طرز کار مینی چیلر به بهرهبرداران، کارفرمایان و مهندسین طراح کمک می کند تا انتخاب درستی با توجه به نیازها و شرایط پروژه داشته باشند.

ساختار بدنه مینی چیلر

جنس و ساختار بدنه از گالوانیزه با پوشش رنگ RAL 7035 باید باشد که در فضای بیرون و در مجاورت رطوبت، تابش آفتاب و بارندگی بدنه ی آن آسیب نبیند. مینی چیلر را باید بتوان در فضای بیرون نصب کرد و مورد استفاده قرارداد.

طرز کار چیلر تراکمی چگونه است؟

مدار سرمایش

این مدار شامل اجزای اصلی زیر است:

کمپرسور

در بیشتر مواقع از کمپرسور اسکرال هرمتیک استفاده می شود. این کمپرسور ها باید به روی دمپر های ویژه ای نصب شوند تا از لرزش و صدای اضافی در مواقع روشن و خاموش شدن جلوگیری شود. کمپرسور ها باید در مواقع درجه حرارت و جریان بالا محافظت شوند. از سوئیچ High and Low Pressure باید به منظور حصول اطمینان از عملکرد مناسب کمپرسور استفاده نمود.

اواپراتور

در اغلب مواقع برای اواپراتور مینی چیلر از مبدل صفحه ای از جنس فولاد ضد زنگ و برنز استفاده می شود. باید اواپراتور به طور کامل عایق شود تا از تولید قطرات کندانس و اتلاف حرارتی جلوگیری گردد. برای تمام دستگاههای، نصب سوئیچ تفاضلی اختلاف Differential Pressure Switch فشار الزامی است که سیستم کنترل بتواند از کمبود آب در اواپراتور آگاه شود و در نهایت از یخ زدگی احتمالی دستگاه جلوگیری به عمل آید.

کندانسور

کندانسور در بیشتر مواقع از لوله های مسی و پره های آلومینیومی درست می شود و به وسیله ی فن تعبیه شده می تواند هوای بیرون را مکیده و از روی لوله ها عبور دهد و مبرد داخل لوله ها را خنک کند.

شیر انبساط

این شیر انبساط می تواند عملکرد دستگاه را با توجه به شرایط مختلف ثابت نگه دارد. در سیکل سرمایش شیر انبساط نقش بسیار مهمی را ایفا می کند.

مبرد

مبرد با تغییر فاز در فشار ها و دماهای مختلف باعث می شود تا سیکل سرمایش به چرخش در آید و عمل کند. در سالهای اخیر از مبرد های سازگار با محیط زیستی از جمله R410a در مینی چیلر ها استفاده می شود. در مسیر مبرد باید از فیلتر درایر جهت حفظ کیفیت و خلوص و گرفتن رطوبت آن استفاده کرد.

تابلو کنترل

باید شامل ملزومات کنترل و قدرت دستگاه باشد. این تابلو علاوه بر کنترلر که تضمین کننده ی عملکرد بهینه و مناسب دستگاه است باید تجهیزات ایمنی و حفاظتی از جمله جعبه فیوز ترمومغناطیسی و کنترل فاز و ولتاژ را داشته باشد تا از آسیب احتمالی به دستگاه جلویگیری شود.

طرز کار مینی چیلر

همانطور که در مطلب نحوه عملکرد چیلر تراکمی گفته شد، طرز کار مینی چیلر نیز همانند آن است و از قوانین یکسانی پیروی می کند. مینی چیلر  به همراه پمپ های سیرکولاتور آب سرد ۷ درجه ی سانتیگراد تولید شده در اواپراتور چیلر را به سمت واحد های ( فن کویل و هواساز ) ارسال می کند. مینی چیلر هواخنک مجهز به فن های کندانسور است که در نتیجه عملیات خنک سازی به واسطه ی سیلان جریان هوا به روی کندانسور صورت می گیرد و نیازی به استفاده از برج خنک کننده و پمپ های سیرکولاتور ندارد.

طرز کار مینی چیلر از نظر تئوری را می توان به شرح زیر بیا کرد:

در یک فرآیند دما ثابت، مایع مبرد گرمای محیط را می گیرد تا تغییر فاز دهد و از ناحیه دو فازی وارد خط بخار گردد. این عملیات در اواپراتور رخ می دهد ( حرارت محیط جذب می شود). در کمپرسور فشار و دما افزایش می بایند و مبرد وارد فاز سوپرهیت می شود. در کندانسور و طی یک فرآیند فشار ثابت، مبرد از سوپرهیت تا خط مایع اشباع تغییر فاز می دهد. ( حرارت  محیط دفع می شود) در شیر انبساط و طی یک فرآیند کاهش فشار و دما، مبرد به سیال دو فازی کم فشار و کم دما تغییر فاز می دهد.

تاثیر دمای محیط بر عملکرد مینی چیلر

همانطور که در منحنی زیر مشاهده می کنید، به روی خط D که نشان دهنده ی ظرفیت برودتی در دماهای مختلف است می توان متوجه شد که در دمای محیط پایین، ظرفیت مینی چیلر افزایش و در دمای محیط بالای ۳۵ درجه ی سانتیگراد، ظرفیت آن کاهش پیدا می کند. در کل می توان گفت طرز کار مینی چیلر و نحوه ی عملکرد آن وابستگی بسیاری به شرایط محیطی نیز دارد که در شکل زیر می توانید براحتی تاثیر آنرا ببینید.