چیلر سانتریفیوژ توربوکور چیست؟

چیلر سانتریفیوژ توربوکور نسل جدیدی است که در کمپرسور آنها از یاتاقانهای مغناطیسی و پروانه ی دو مرحله ای استفاده شده است. در این نوع کمپرسور ها به دلیل عدم وجود قطعه درگیر نیازی به اختلاط روغن با مبرد به منظور روانسازی و خنک کاری وجود ندارد و لذا این نوع کمپرسور ها از نوع بدون روغن می باشند. مشخصات فنی ذکر شده منجر به وزن بسیار پایین، لرزش، صدای بسیار کم و طول عمر بالای دستگاه های فوق می شوند. این دستگاه می تواند همانند چیلر های جذبی آب خنک باشد. و بسیار جالب است که بدانیم چیلر سانتریفیوژ توربوکور هواخنک نیز به صورت گسترده تولید و استفاده شده است.

کمپرسور های فوق در دور ۴۸.۰۰۰ در حالت حداکثر توان به کار خود ادامه می دهند و کنترل آنها در بار جزئی بسیار ساده تر است به طوری که علاوه بر جلوگیری از ایجاد پدیده سرج ( رایج در کمپرسور های سانتریفیوژ نسل قدیم و اسکرو ) میزان کارایی دستگاه در بارهای جزیی بسیار بالاتر است به طوری که می توان گفت  IPLV   این مدل کمپرسور به میزان ۳۳ درصد بیشتر از بقیه مدل های کمپرسور است. راندمان این نوع چیلر از دیگر مدل های چیلر تراکمی بالاتر است.

اجزای چیلر سانتریفیوژ توربوکر

 کمپرسور

خنک کاری کمپرسور

 مبرد مایع از طریقی کانالی انشعابی از خط اصلی مایع به منظور خنک کاری اجزای الکترونیکی، مکانیکی و الکترومکانیکی وارد کمپرسور می شود.

اجزای کنترلی کمپرسور

• محرک موتور
• بورد استارت نرم
• کنترلر موتور یاتاقانهای کمپرسور
• روتور
• سریال درایور
• کانورتور HV DC-DC

سیستم محرکه موتور

به منظور عملکرد دور متغییر موتور کمپرسور در چیلر سانتریفیوژ توربوکور، نیاز به فرکانس متغییر سه فاز وجود دارد. بدین منظور ولتاژ خط AC به وسیله یک سو کننده های جریانی که با سیلیکن کنترل می شوند تبدیل به ولتاژ DC می شود. خازن جریان مستقیم در خروجی  SCRs قراردارد که وظیفه آن ذخیره انرژی و فیلتر امواج ولتاژ به منظور دستیابی به ولتاژ مستقیم بدون اشکال است. ترانزیستور از نوعIGBT یک اینورتر است که ولتاژ مستقیم را به یک ولتاژ جریان متناوب سه فاز قابل تنظیم، تبدیل می کند. سیگنال های  PWM از BMCC ، اینورتور ولتاژ خروجی را کنترل می کنند. با تنظیم کردن زمان های خاموش و روشنِ کلید های قدرت اینورتر، موج های سینوسی سه فاز متغیر به دست می آیند.

قطع برق کمپرسور

هنگام قطع برق ناگهانی ، موتور کمپرسور به حالت ژنراتور تغییر می کند و در نتیجه شارژ خازن نگه داشته می شود. این فن آوری به روتور توانمندی کاهش دور کنترل شده به منظور جلوگیری از آسیب قطعات را اعطا می سازد.

برد استارت نرم

این برد از طریق انتقال تدریجی زاویه SCRs ، فشار جریان را محدود می سازد.

کنترلر موتور یاتاقان کمپرسور

نرم افزار و سخت افزار کنترلر کمپرسور و کنترلر یاتاقان / موتور داخل BMCC  قرار گرفته اند. BMCC ، پروسسور مرکزی کمپرسور می باشد.

کنترل کمپرسور

کنترلر کمپرسور به طور مداوم دیتاهای بحرانی را از طریق سنسور های خارجی جمع آوری می سازد. این اطلاعات نشان دهنده وضعیت کمپرسور می باشند و تحت برنامه ای از پیش تعیین شده، این کنترلر می تواند به تغییرات شرایط و نیاز های کمپرسور به منظور حصول عملکرد بهینه سیستم پاسخ دهد.

کنترل ظرفیت

یکی از اصلی ترین وظایف کنترلر کمپرسور ، کنترل سرعت موتور و وضعیت IGV به منظور کنترل پیوسته ظرفیت و جلوگیری از پدیده سرج و شرایط خفگی کمپرسور می باشد.

کنترل شیر انبساط

کنترلر شیر انبساط الکترونیکی که به روی برد کمپرسور نصب شده است می تواند از یک سیکل ساده به منظور کنترل شیر انبساط استفاده کند. باز شدن شیر انبساط از طریق تشخیص سطح مایع یا سوپر هیت صورت می پذیرد. بسته به نوع عملکرد می توان از یک شیر کنارگذر  ( گاز داغ ) تحت فرمان شیر انبساط الکترونیکی استفاده کرد. تنظیم بار امکان رسیدن به ظرفیت پایین تر در فشار های بالا را برای کمپرسور فراهم کند.

کنترل یاتاقانموتور

سیستم یاتاقانهای مغناطیسی بدون درگیری مکانیکی و اصطکاک شفت روتور را ساپورت می کند. کنترلر دیجیتال یاتاقان و موتور سیگنال های فرمان PWM را به تقویت کننده ی آن و اینورتر IGBT می فرستد. کنترلر یاتاقان اطلاعات مختلفی را از سنسور ها راجع به مختصات قرارگیری شفت جمع آوری می کند و از بازخورد آن در راستای قرارگیری مناسب شفت استفاده می کند.

نمایش عملکرد ها

کنترلر کمپرسور بیش از ۶۰ پارامتر از جمله موارد زیر را نمایش می دهد:

فشار و دمای گاز

تشخیص نارسایی فاز

دمای موتور

جریان خط

و …

کندانسور

کندانسور هواخنک در چیلر سانتریفیوژ توربوکور با الگوی ساخت و طراحی جریان موازی ساخته شده است. کندانسور چیلر جریان موازی در مقایسه با کندانسور های دارای تیوب و فین ، ۴۵ درصد افزایش عملکرد دارد. طراحی خاص مدار آن باعث ۶۵ درصد کاهش افت فشار در سمت گاز و منجر به بهینه سازی مصرف انرژی در کمپرسور می گردد. طراحی باریک آن ( ضخامت ۲۵ میلیمتر ) و پروفیل لوله جریان متقاطع باعث کاهش ۲۵ درصدی افت فشار هوا می شود که مزایای آن به شرح زیر است:

کاهش قطر فن های کندانسور هوایی

کاهش سطح صدای فن ها

مصرف پایین تر برق

کندانسور های آلومینیومی در مقایسه با کندانسور های لوله مسی دارای مزایای زیر است:

وزن کمتر ( کاهش ۴۰ درصدی وزن کندانسور)

افزایش ۴۰ درصدی عملکرد دستگاه

دوام بسیار بالاتر نکته مهم دیگر در استفاده از کندانسور های جریان موازی آلومینیومی امکان کاهش ۳۰ درصدی مقدار مبرد است. این امر در نگهداری دستگاه بسیار موثر است.

اواپراتور

اواپراتور چیلر سانتریفیوژ توربوکور از نوع مستغرق و بهینه شده جهت استفاده از مبرد R 134 a می باشد. این نوع اواپراتور با طراحی ویژه لوله های فین و اختصاص محل ویژه ای جهت حسگر سطح می تواند از تمامی سطح تبادل حرارتی خود استفاده کند. هنر فن آوری به کار رفته در این اواپراتور ها باعث رسیدن به دمای اشباع بالاتر در قسمت مکش و COP بالاتر در هر دمای محیط و تحت بار های مختلف می شود.

این اواپراتور ها دارای بخش ویژه ی بازیافت انرژی هستند که منجر به دستیابی به عملکرد بهینه شده است. در این بخش ویژه، انتقال حرارت بین خط مکش گاز اشباع و  خط کندانس گاز- مایع صورت می گیرد که در نتیجه باعث افزایش حرارت خط مکش گاز و ورود سیال به فاز سوپر هیت می شود. نتیجه ی آن افزایش عملکرد کمپرسور می باشد و از طرف دیگر سیال دو فازی خط کندانس با از دست دادن حرارت وارد فاز sub cooled  می شود که در نتیجه باعث بهبود عملکرد اواپراتور می شود.

بخش تهویه

دستگاه از فن های محوری دارای تیغه های دندانه دار که به صورت مستقیم با یک موتور از نوع روتور استاتور کوپل شده ، تشکیل شده است. هر فن با شبکه ای ساخته شده از استیل و روی محافظت می شود و دارای یک تنظیم کننده ی دور متصل به کنترلر اصلی دستگاه می باشد که از این طریق می توان در راستای کنترل کندانس، کاهش  دور و صدای فن در شب یا مواقعی که دمای محیط پایین است، بهره برد.

مدار سرمایش

مدار سرمایش از لوله های مسی ساخته شده است که شامل قطعات زیر است:

شیر قطع و وصل و شیر الکترونیکی

فیلتر درایر با کارتریج قابل تعویض

نمایشگر مایع و رطوبت

شیر انبساط الکترونیکی

شیر اطمینان فشار در بخش فشار بالا

سنسور فشار پایین

سوکت های فشار  جهت تخلیه یا پر کردن مبرد

عایق کامل قسمت فشار پایین با مواد ضد کندانس

تابلو کنترل

تابلو کنترل چیلر سانتریفیوژ توربوکور کامل عایق شده است و در درجه حفاظت الکتریکی IP 54 و طبق استاندارد های اتحادیه اروپا ساخته شده است. مدار قدرت برای برق ۴۰۰/۳/۵۰   V/PH/Hz  طراحی و برای هر کمپرسور فیوز محافظ، کنتور و رله حرارتی در نظر گرفته شده است. مدار کنترل با برق ۲۳۰/۱/۵۰   V/PH/Hz کار می کند و در بر گیرنده ی تمامی وسایل کنترلی از جمله سیستم الحاقی ترموستاتیک کمپرسور است. هر تابلو برق مجهز به سوکت IEC  است و تابلو برق دستگاه های دارای چند کمپرسور، به ترموستات روشن/خاموش تهویه مجهز گردیده است.

پمپ تقویت کننده ی فشار مایع مبرد (LPA)

ویژگی های منحصر به فرد حاصل از کاربرد این نوع پمپ عبارتند از:

• تغذیه مناسب اواپراتور در تمامی شرایط عملکردی
• تزریق مایع مبرد توام با عملیات دی سوپر هیت
• توانایی کارکرد در فشار های بسیار پایین کندانس
• کاهش مصرف برق
• مانیتور الکترونیکی کامل سیستم

تاریخچه دانفوس – توربو کور

۱۹۹۳- توروبکر به عنوان شرکت تحقیق و توسعه ی بازار میانی، فعالیت خود را در کشور استرالیا با یک تیم بین المللی متشکل از مهندسین و طراحان با هدف تولید تکنولوژی ویژه با کارایی بالا جهت کاربرد در صنعت تهویه مطبوع آغاز نمود.

۱۹۹۹- توربوکر به مونترال منتقل شد. هدف از این جا به جایی، همکاری نزدیک تر با مراکز تصمیم گیرنده، آزمایشگاه های تست و مهندسی، کارخانه های تولیدی رده اول جهت شروع تجارت و گسترش بازار بود.

۲۰۰۱- سایت های تست بتا کمپرسور های توربوکر را آماده معرفی به بازار آمریکای شمالی کردند.

۲۰۰۲- کمپرسور های توربوکر وارد بازار شدند. این کمپرسور ها به دلیل قابلیت اطمینان، کم صدا بودن، کارایی بالا انرژی و هزینه های تعمیر نگهداری پایین به عنوان جایگزین کمپرسور های معمولی مطرح گردیدند.

۲۰۰۳- توربوکر وارد بازارهای جهانی گردید و جایزه های  معتبر اکسپوی ASHRAE/AHR  را در زمینه ی نوآوری و بهینه سازی انرژی منابع طبیعی کانادا کسب کرد.

۲۰۰۴- توربوکر بازار خود را از طریق شبکه ملی خدمات پیمانکاران به منظور ارائه محصولی با کارایی بالا و هزینه های نگهداری پایین جهت ساختمان های ساخته شده با پیمانکاران اصلی گسترش می دهد. توربوکر جایزه حفاظت از آب و هوا را از آژانس حفاظت محیط زیست ایالت متحده آمریکا دریافت کرد.

۲۰۰۴- شرکت دانمارکی دانفوس و کانادایی توربوکر یک سرمایه گذاری مشترک (۵۰/۵۰ ) به نام کمپرسور های دانفوس توربوکر تشکیل می دهند. این سرمایه گذاری مشترک منابع جهانی شرکت قدرتمندی همچون دانفوس را با ابداعات خلاقانه ی توربوکر درهم آمیخت و درهای بسیاری را به روی آینده ی فن آوری کمپرسور های کارایی بالای بدون روغن گشود.

۲۰۰۶- دانفوس توربوکر دامنه ی محصولات خود را به منظور دستیابی به محصولاتی با ظرفیت بالا با مدل TT400 و محصولاتی برای عملکرد های دمایی متوسط با مدل TR300M گسترش داد. این امر سبب نفوذ هرچه بیشتر در بازار صنایع تهویه مطبوع گردید. توربوکر جایزه معتبر سالیوان و فراست را برای رهبری تکنولوژی کمپرسور کسب نمود.

۲۰۰۷- به منظور پاسخ به نیاز روز افزون بازار، دفتر مرکزی و کارخانه دانفوس توربوکر به ایالت فلوریدا کشور امریکا انتقال یافت.