چیلر تراکمی چیست؟ – راهنمای خرید چیلر تراکمی

چیلر تراکمی هوا خنک آب خنک

چیلر تراکمی‌ تجهیزی است که بر مبنای سیکل تبرید و قوانین ترمودینامیکی و با استفاده از مایع مبرد به خنک سازی سیال انتقال حرارت  می پردازد. انرژی مصرفی این چیلر فقط برق است و در اکثر مواقع نیازمند تامین برق سه فاز جهت عملکرد این نوع چیلر می باشیم. در حال حاضر در بازار تهویه مطبوع ایران بیشتر چیلر های تراکمی ساخت کشور های ایتالیا و چین محبوبیت دارند و تولید کنندگان داخلی نیز طی چند سال اخیر رشد بسیاری داشته اند. علی رغم اینکه مخترع چیلر یک شرکت آمریکایی، طی سالیان گذشته شاهد حضور برندهای آمریکایی در بازار ایران نبوده ایم.

نحوه عملکرد انواع چیلر تراکمی

تی اس دیاگرام چرخه تبرید چیلر

چیلر  تراکمی با متراکم کردن مایع مبرد خروجی از اواپراتور در قسمت کمپرسور و ارسال آن به کندانسور باعث تکمیل چرخه ی تولید برودت می شود. پس از ورود مبرد به اواپراتور، که می تواند اواپراتور صفحه ای یا پوسته و لوله باشد، در طرف دیگر آب سرد ۱۲ درجه ی سانتیگراد  وارد می شود و پس از تبادل حرارت با مبرد، انرژی ان گرفته می شود و آب سرد ۷ درجه ی سانتیگراد از چیلر خارج می گردد. سیرکولاسیون سیال انتقال حرارت که در چیلر ها آب سرد است توسط پمپ های سیرکولاتور صورت می گیرد. انرژی مصرفی این چیلر ها برق است و در انواع جدید آن می توان چیلر را با پروتکل های ارتباطی به سیستم مدیریت هوشمند ساختمان متصل کرد. ازآنجا که پروتکل Modbus زبان مشترک ماشین هاست، سیستم کنترل اکثر چیلر ها بر پایه ی همین پروتکل است و کمتر از پروتکل Bacnet استفاده می شود.

انوع چیلر تراکمی

چیلر های تراکمی را می توان بر اساس نوع کمپرسور یا نوع کندانسور طبقه بندی نمود. دسته بندی محبوب در کشور ایران طبقه بندی بر اساس نوع کندانسور است که چیلر ها را به آب خنک و هوا خنک تقسیم می کند. البته می توان این چیلر ها را بر اساس نوع کمپرسور هم تقسیم بندی کرد. کمپرسور اسکرو، کمپرسور اسکرال، کمپرسور سانتریفیوژ یک مرحله ای، کمپرسور سانتریفیوژ دو مرحله ای، کمپرسور توربوکر.

پس از عبور مایع مبرد از شیر انبساط، از نظر ترمودینامیکی ، در خط فشار ثابت، مبرد باید از حالت بخار و دوفازی خارج شود و به مایع اشباع و سابکول برسد. هر قدر میزان سابکول بیشتر باشد، راندمان چیلر بالاتر می رود. این قسمت فرآیند در کندانسور چیلر رخ می دهد.

چیلر تراکمی هوا خنک

چیلر تراکمی هواخنک

در چیلر تراکمی هواخنک در فضای باز نصب می گردد، طبق سیکل تبرید، مایع مبرد پس از خروج از کمپرسور وارد کندانسور می شود و در آنجا باید با تبادل حرارت با هوای محیط از فاز بخار خارج شود و به فاز دو فازی یا مایع وارد گردد. این تبادل اجباری به وسیله ی فن های کندانسور محقق می شود و مایع مبرد پر فشار آماده ی ورود به شیر انبساط جهت کاهش فشار می شود. با توجه به بحران کم آبی سالیان اخیر در ایران، اقبال مهندسین مشاور و کارفرمایان به این نوع چیلر بیشتر شده است. چیلر تراکمی هوا خنک در پروژه هایی که امکان حضور تیم تعمیرنگهدار مستقر نیست بسیار کاربرد دارد.

انواع کندانسور چیلر تراکمی هواخنک

چیلر تراکمی هواخنک می تواند دارای کندانسور با لوله ی مسی و پره های آلومینیومی باشد. این مدل رایج کندانسور هواخنک در مناطق کم رطوبت، کارایی بالایی دارد. برای مناطق با رطوبت بالا و جهت جلوگیری از اکسیده شدن کندانسور می توان محل اتصال پره آلومینیومی به لوله های مسی را پوشش Coat داد، این روش باعث کاهش راندمان چیلر می شود. در مواقعی که کارفرما بودجه ی کافی داشته باشد می توان از کندانسور هوا خنک تمام مس استفاده کرد که از آند و کاتد شدن آلومینیوم و مس جلوگیری شود. همچنین می توان کندانسور هواخنک آلومینیومی میکروچنل استفاده کرد. کندانسور های آلومینیومی راندمان پایین تری نسب به کندانسورهای مسی دارند و تعمیرات آنها عملا امری دشوار است و باید در صورت ضربه یا خرابی، تعویض گردد.

 چیلر تراکمی آب خنک

چیلر تراکمی آب خنک

چیلر تراکمی آب خنک راندمان بالایی دارد و عملیات خنک سازی مبرد داخل کندانسور به وسیله ی آب در گردش مدار برج خنک کننده صورت می گیرد. چیلر تراکمی آب خنک نیازمند دو سری پمپ سیرکولاتور جهت چرخش آب سرد در مدار سرمایش و چرخش آب خنک کننده در مدار برج خنک کن است. محل نصب این چیلر ها در موتور خانه مجتمع است باید توجه داشت که آب جبرانی برج خنک کن باید سختی گیری شده باشد تا مشکلات عدیده ای برای مدار کندانسور رخ ندهد. در بسیاری از مواقع پس از چند فصل کار، به ناچار، چیلر را از مدار خارج می کنند و کندانسور آنرا شستشو می دهند. در مواقعی لوله های گرفته شده ی کندانسور را کور می کنند که این امر باعث کاهش راندمان دستگاه در بلند مدت و افزایش مصرف برق می شود.

طرز کار چیلر تراکمی

طرز کار چیلر تراکمی وابسته به عملکرد کمپرسور و مبرد است. مغز متفکر ففرآیند کنترلر است ، کنترلر واقع در تابلو کنترل چیلر تراکمی پس از دریافت داده های مربوط به آبسرد ورودی به اواپراتور به مدار فرمان می دهد و سیستم با روشن شدن کمپرسور ها و پمپ مبرد پر فشار به مدار به کار خود ادامه می دهد. مبرد سوپرهیت وارد کندانسور می شود و در آنجا بنا به نوع کندانسور با آب یا هوا در یک عملیات فشار ثابت خنک شده و با ورود به شیر انبساط فشار آن با افت شدید مواجه می شود و وارد اواپراتور می شود. در اواپراتور حرارت سیال انتقال حرارت جذب شده و مبرد دو فازی کم فشار جهت ادامه ی چرخه وارد کمپرسور می شود و از طرفی سایل انتقال حرارت که در اغلب موارد آب است با دمای در حدود ۷ درجه ی سانتیگراد به سمت فن کویل ها یا هوارسان ها می رود.

اجزای اصلی چیلر تراکمی

  • کمپرسور
  • کندانسور
  • شیر انبساط
  • اواپراتور
  • تابلو کنترل

کمپرسور چیست؟

کمپرسور دستگاهی است که در مدارد چیلر تراکمی وظیفه ی ایجاد فشار در مبرد و تغییر فاز آنرا جهت ادامه ی سیکل بر عهده دارد. بدون به کارگیری کمپرسور ها، سیکل تبرید در چیلر های تراکمی کامل نمی شود و دیگر امکان خنک کردن فضاهای مورد نظر نخواهد بود.

انواع کمپرسور

  • کمپرسور های پیستونی یا رفت و برگشتی
  • کمپرسور های روتاری یا دوار
  • کمپرسور های پیچی ( پیچشی) یا اسکرو
  • کمپرسور های حلزونی یا اسکرال
  • کمپرسور های گریز از مرکز یا سانتاریفیوژ

مقایسه ی انواع کمپرسور ها

قیمت کمپرسور های چیلر

کمپرسورهای رفت و برگشتی و روتاری از همه ارزان تر هستند و بعد از آن کمپرسور های اسکرال و سپس اسکرو قرار دارند. کمپرسور های سانتریفیوژ ار تمامی مدلهای دیگر گران تر هستند.

مصرف انرژی

کمپرسورهای رفت و برگشتی و روتاری از همه انرژی بیشتری مصرف می کنند و پس از آن کمپرسور اسکرال و سپس اسکرو قرار دارند. مصرف انرژی کمپرسور های اسکرال مجهز به اینتورتر، اسکرو اینورتر و سانتریفیوژ در رده های پایین تری قرار دارد. شایان ذکر است که بهینه ترین عملکرد مصرفی در کمپرسور های دور متغییر در هنگام بار های جزیی رخ می دهد.

تعمیرات و نگهداری کمپرسور های چیلر تراکمی

کمپرسورهای رفت و برگشتی به دلیل تعداد بالای قطعات درگیر نیازمند تعمیرات و نگهداری مرتب و با برنامه هستند.

کمپرسور های هرمتیک مانند اسکرال قابل تعمیر نیستند و در صورت خرابی باید تعویض گردند.

کمپرسور های سمی هرمتیک Semi-Hermetic مانند اسکرو قابل تعمیر هستند و می توان در صورت خرابی آنها را تعمیر کرد.

کمپرسور های سانتریفیوژ هم قطعات زیاد و پیچیده ای دارند و در حالت کلی احتمال خرابی آنها بسیار پایین است ولی در صورت بروز مشکل در اکثر مواقع متخصص تعمیرات آنها در کشور بسیار معدود است.

 

کمپرسور اسکرو وچیست و انواع آن کدامند؟

کمپرسور اسکرو در سال ۱۸۷۸ اختراع شد ولی کاربردهای صنعتی و تجاری آن در سالهای بعد و با توسعه دستگاههای دیگر و به مرور زمان رخ داد. طی سالیان اخیر، تولید کنندگان چیلر تراکمی از کمپرسور های رفت و برگشتی به اسکرو تغییر رویکرد داده اند.

  • سینگل اسکرو – کمپرسور اسکرو سینگل شامل یک شفت مارپیچی و یک جفت گیت روتور است که در عملکرد با هم و داخل یک محفظه ی سیل شده به تراکم مایع مبرد می پردازند.

کمپرسور اسکرو تک

  • توئین اسکرو – کمپرسور توئین اسکرو یا اسکرو دو تایی شامل دو شفت مارپیچ نر و ماده است. که اسکرو نر با موتور الکتریکی کوپل مستقیم شده و کمپرسور را به حرکت در می آورد. تمام اجزا داخل محفظه ای سیل شده قرار دارند و مبرد با ورود به محفظه و در بین مارپیچ ها متراکم می شود.

کمپرسور اسکرو توئین

کندانسور

کندانسور مبدل حرارتی است که وظیفه ی آن گرفتن حرارت مبرد و تغییر فاز آن تا مایع اشباع است. کندانسور ها می توانند هوا خنک یا آب خنک باشند.

کندانسور هوا خنک

  • لوله های مسی – پره های آلومینیومی
  • لوله های مسی – پره های مسی
  • میکروچنل آلومینیوم

کندانسور آب خنک

  • پوسته و لوله ای – Shell and Tube
  • صفحه ای – Plate

شیر انبساط

شیر انبساط میزان سیلان مبرد را بین کندانسور و اواپراتور کنترل می کند. شیر انبساط به خط مکش سوپر هیت ورودی به کمپرسور پاسخ می دهد. شیر انبساط میزان مبرد ورودی به اواپراتور را بنا به تغییرات بار برودتی تنظیم می کند. اواپراتور به میزان مشخصی از مبرد برای عملکرد بهینه انتقال حرارت نیاز دارد. اگر میزان سوپر هیت در خط مکش بالا رود، بخار بیشتری وارد کمپرسور می شود که در این حالت باید مایع مبرد بیشتری از کندانسور وارد اواپراتور گردد. شیر انبساط تعادل صحیح بین مایع مبرد و سوپر هیت را حفظ می کند.

انواع شیر انبساط

شیر انبساط ترمال

شیر انبساط الکترونیکی

اواپراتور

اواپراتور مبدل حرارتی است که در آن مبرد با سیال انتقال حرارت تبادل حرارتی دارد. در این فرآیند سیال انتقال حرارت به دمای ۷ درجه ی سانتیگراد می رسد و دوباره به واحد های توزیع برودت بر می گردد تا به کاهش دمای طرح کمک کند.

انواع اواپراتور

  • پوسته و لوله ای – Shell and Tube
  • صفحه ای – Plate
  • فین دار – Finned
  • تیوبی – Bare Tube

لوله مسی در چیلر تراکمی

علی رغم  قیمت لوله مسی که طی سالیان اخیر در حال افزایش بوده است، اقبال و استفاده از آن در چیلر های مختلف نیز رو به افزایش است. مس به دلیل انتقال حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام نسبتا قابل قبول گزینه ی مناسبی برای استفاده در چیلر های مختلف است. رسانایی گرمایی مس در مقایسه با آلومینیوم یا استیل در حدود ۸ برابر است، تولید و شکل دهی لوله ی مس به مراتب ساده تر است و همچنین اتصال و جوشکاری لوله مسی به صورت گسترده در کشور ها و صنایع مختلف در حال انجام است. لوله های مسی مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند و این عامل در هزینه های تعمیرات و نگهداری دستگاهها بسیار تعیین کننده است، انتظار می رود در حدود بیست تا سی سال عمر مفید برای لوله های مسی  تخمین زد.

راهنمای خرید چیلر در ایران

به طور حتم توصیه می شود از افراد خبره و با تجربه مشاوره بگیرید ولی موارد بسیار مهمی وجود دارد که طی سالیان اخیر در پروژه های ساختمانی مختلف با آنها برخورد داشته ام. خیل از شرکتها بدون داشتن زیر ساخت یا سابقه ی کاری شروع به دادن وعده و وعید های فراوان می کنند و تمام پی گیری ها تا قبل از فروش و دریافت مبلغ قرارداد است. سابقه ی شرکت ها را بررسی کنید، هیچ ایرادی ندارد که لیست مشتریان شرکتها را به طور کامل بررسی کنید و مشتریانی را از بین آنها انتخاب نمایید و به صورت حضوری یا تلفنی میزان رضایت آنها را جویا شوید. تمام موارد و قولهایی که به صورت شفاهی در حین فروش به شما اعلام شده است را یادداشت کنید و به صورت مکتوب در قرارداد فی مابین ذکر کنید. در صورتی که شرکت ادعای ارائه بیست سال خدمات پس از فروش را داشت، ادعای آنها را بررسی کنید، از آنها بخواهید قرارداد تعمیرات و نگهداری سالیان اخیر خود را ارائه دهید.

از مهندس مشاور خود دفترچه محاسبات بخواهید، مطمئن شوید که بار برودتی مورد نیاز با محاسبات دقیق و فنی به دست آمده است و به صورت سر انگشتی با تقسیم مساحت مفید پروژه بر عدد ۳۰ درستی بار برودتی به تن تبرید را چک کنید.

قدم بعدی تامین برق مورد نیاز است. از شرکت سازنده یا تامین کننده بخواهید به صورت مکتوب برق مورد نیاز دستگاهها را طی نامه ای به شما اعلام کند و با داشتن آن مدارک به اداره برق منطقه مراجعه کنید تا قبل از خرید دستگاههای مورد نیاز از تامین برق و هزینه های آن اطمینان حاصل کرده باشید.

لیست قطعات و کشور سازنده ی هر قطعه را از تامین کننده بخواهید و در هنگام تحویل دستگاه تمامی آنها اعم از کمپرسور ها، کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط و تجهیزات کنترلی را چک کنید.

در ظرفیت های بالا از تامین کننده بخواهید که گزارش تست ظرفیت دستگاهها را در اختیارتان قرار دهد و اگر امکان دارد به صورت حضوری تست کارخانه را انجام دهید. مطمئن باشید که در محل پروژه به هیچ عنوان نمی توانید از ظرفیت دستگاه و مصرف برق واقعی آن در بارهای جزیی اطمینان حاصل کنید.

EER دستگاهها را چک کنید، دستگاه هواخنک باید در حدود ۲.۷ به بالا و دستگاه آب خنک بایید بالای ۴.۵ باشد در غیر این صورت مصرف برق دستگاه بسیار بالا خواهد بود.

از شرکت تامین کننده بخواهید که FLA دستگاه را در اختیارتان قرار دهد تا بتوانید تمهیدات لازم جهت شدت جریان راه اندازی در پروژه را در نظر بگیرید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *