این که چیلر چیست توضیح مفصلی داره با همراه باشید تا کاربردچیلر و انواع چیلر را توضیح دهیم (دستگاه گردش آب خنک کننده) یک اصطلاح کلی برای دستگاهی است که با به گردش درآوردن مایعی مانند آب یا محیط گرمایی به عنوان مایع خنک کننده که دمای آن توسط سیکل مبرد تنظیم می شود، دما را کنترل می کند. علاوه بر حفظ دمای دستگاه های مختلف صنعتی و ابزارآلات آزمایشگاهی، تجهیزات و دستگاه ها در سطح ثابت، برای تهویه مطبوع ساختمان ها و کارخانجات نیز کاربرد دارد. از آن به عنوان “چیلر” یاد می شود زیرا اغلب برای خنک کردن استفاده می شود.
یک چیلر می تواند در حین گردش آب در یک دستگاه خنک کننده، آب سرد را به طور مداوم تامین کند. به عنوان وسیله ای مناسب برای خنک کردن قطعات مولد گرما و تجهیزات تهویه مطبوع مانند دستگاه های پردازش لیزری و دستگاه های گرمایش فرکانس بالا در دمای ثابت بسیار استفاده می شود، مشکلات سرمایشی مختلف را حل می کند و می تواند هزینه های جاری را در عین بهبود بهره وری انرژی کاهش دهد.
اجزیای تشگیل دهنده چیلر
چیلرها از دو بخش اصلی تشکیل شده اند: بخش خنک‌کننده و بخش تبادل حرارتی.
بخش خنک کننده شامل کمپرسور، مبدل حرارتی، مبدل حرارتی تبخیر، تجهیزات کنترل الکترونیکی و سیستم سرمایشی می باشد.
کمپرسور: بخش اصلی چیلر است که به منظور فشرده کردن ماده خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرد. کمپرسورها عموماً از نوع پیستونی، صفحه‌ای و یا گردشی هستند.
مبدل حرارتی: مبدل حرارتی در بخش خنک‌کننده قرار دارد و جریان ماده خنک کننده را از کمپرسور به مبدل حرارتی تبخیر انتقال می دهد. این مبدل حرارتی برای جذب گرما و تبدیل ماده خنک کننده به حالت میعانی لازم است.
مبدل حرارتی تبخیر: این مبدل حرارتی در بخش خنک کننده است و جریان هوای خنک را از محیط بیرونی به مبدل حرارتی منتقل می کند. تبخیر کننده ها معمولاً با دو نوع معمولی (Dry Type) و اسپری (Wet Type) ساخته می شوند.
تجهیزات کنترل الکترونیکی: سیستم کنترل چیلر شامل تجهیزات الکترونیکی است که به کمک آنها می توان برای تنظیم دمای خروجی چیلر و دمای ماده خنک کننده کارکرد صحیح را ایجاد کرد.
بخش تبادل حرارتی شامل سیستم تبادل حرارتی، مبدل حرارتی و پمپ آب می باشد.
سیستم تبادل حرارتی: این سیستم مسئول گردش آب خنک به منظور جذب گرمای ماده خنک کننده در بخش تبادل حرارتی است
مبدل حرارتی: مبدل حرارتی در بخش تبادل حرارتی است که جریان آب خنک را از سیستم تبادل حرارتی به سمت بخش خنک کننده چیلر و بالعکس انتقال می دهد. این مبدل حرارتی می تواند به صورت مبدل حرارتی لوله ای یا صفحه ای طراحی شود.
پمپ آب: پمپ آب برای گردش آب خنک در سیستم تبادل حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد. این پمپ آب می تواند با فشار متغیر یا ثابت عمل کند.
به طور کلی، چیلرها از ترکیب بخش خنک کننده و بخش تبادل حرارتی به منظور ایجاد سرمایش در ساختمان ها و فضاهای بزرگ استفاده می شوند. این دستگاه ها برای کنترل دما و رطوبت هوا و همچنین برای خنک کردن سیستم های صنعتی و تجاری به کار می روند.
تفاوت چیلر و فریزر
نقش چیلر عمدتا خنک کننده است، اما فریزر نیز عملکرد مشابهی دارد. تفاوت بین چیلر و فریزر بسیار مبهم است و درک برخی از قطعات ممکن است دشوار باشد. با این حال، همانطور که از نام های مختلف می توانید متوجه شوید، به طور دقیق، آنها دستگاه های مختلفی هستند. بنابراین، چه تفاوت هایی بین چیلر و فریزر وجود دارد؟ در اینجا ما تفاوت های آنها را توضیح خواهیم داد.
اصول چیلر و فریزر
می توانید اصول چیلر و فریزر را تقریباً یکسان در نظر بگیرید. از آنجا که هر دو برای خنک کردن اجسام مورد نظر خود استفاده می شوند، هر دو دارای ظرفیت خنک کننده هستند. اصل اساسی چیلر و فریزر خنک کردن جسم مورد نظر و کاهش دما است، بنابراین تفاوت کمی از این نظر وجود دارد. تشخیص تفاوت بین چیلر و فریزر سخت است و به راحتی می توان گیج شد زیرا اصول تقریباً یکسان است. شکی نیست که آنها بسیار شبیه به دستگاه هستند. با این حال، حتی اگر اصول تقریبا یکسان باشد، چندین تفاوت در مکانیسم های خنک کننده دیده می شود. به عبارت دیگر، اگر بتوانید مکانیسم‌ها را درک کنید، می‌توانید تفاوت‌های بین چیلر و فریزر را ببینید. بیایید نگاهی دقیق به مکانیسم ها بیندازیم.
تفاوت بین مکانیسم های چیلر و فریزر
ابتدا اجازه دهید نگاهی به مکانیسم چیلر بیندازیم. روش کار چیلر به این صورت است که مایعی به نام خنک کننده که در داخل چیلر در گردش است جسم مورد نظر را خنک می کند.
برای تولید مایع خنک کننده از مایعات مختلفی از جمله آب استفاده می شود اما در هر صورت این خنک کننده حرارت را از جسم خارج کرده و آن را خنک می کند. مایع خنک کننده در داخل چیلر می چرخد و از بین بردن گرمای یک جسم نیز به معنای افزایش دمای مایع خنک کننده است. برای استفاده مجدد از آن، باید دوباره دما را کاهش دهید، بنابراین در اینجا از آب یا هوا استفاده می شود. دمای مایع خنک کننده با استفاده از آب یا هوای وارد شده از بیرون کاهش می یابد و خنک کننده ای که خنک شده دوباره برای خنک کردن جسم مورد نظر استفاده می شود.
با این کار اجازه خنک شدن مداوم جسم مورد نظر را می دهد. از طرف دیگر، با فریزر، با ایجاد هوای سرد با تبادل گرما بین مبرد و هوا، خنک‌سازی انجام می‌شود. هوای سرد توسط مبرد بدون استفاده از مایعاتی مانند سیال در گردش ایجاد می شود.
شاید تصورش راحت تر باشد اگر به آن مانند یک کولر فکر کنید. به این ترتیب، با وجود اینکه هر دو وسیله ای برای خنک کننده هستند، مکانیسم ها متفاوت است. اگر بتوانید تفاوت بین این مکانیسم ها را به خاطر بسپارید، تشخیص تفاوت بین چیلر و فریزر آسان تر می شود.
هم چیلر و هم فریزر از کمپرسور استفاده می کنند. گاز را می توان توسط کمپرسور فشرده و منتشر کرد.
از نظر تفاوت آنها، در مورد چیلر، به طور کلی، تمام تجهیزات به جز خازن، در یک بسته بندی واحد از جمله کمپرسور قرار می گیرند. این ویژگی منحصر به فرد چیلر است.
در مورد فریزر، هر دستگاه به صورت یک بسته بسته بندی نمی شود و در حالت منفصل است. اگرچه این تفاوت ها ظریف هستند، اما برای تمایز بین چیلر و فریزر استفاده می شود. شما باید تفاوت بین اینکه آیا تجهیزات از جمله کمپرسور در یک بسته وجود دارد یا خیر را درک کنید.
کاربرد چیلر در صنعت
در زمینه صنعتی، ماشین آلات منبع حرارت بسیار کارآمد و بسیار دقیق که می توانند مقدار زیادی آب را در دمای آب پایدار تامین کنند، برای بهبود کیفیت و راندمان تولید مورد نیاز هستند و تقاضا برای این ماشین آلات منبع حرارتی در سطح وسیعی وجود دارد.
مجموعه ای از امکانات مانند کارخانه ها، سوپرمارکت ها، امکانات تفریحی، هیدروپونیک و مزارع آبزی پروری. سرمایش مورد نیاز برای فرآیند تولید، مانند سرکوب تولید گرما در ماشین‌های تولید و فرآوری، محصولات خنک‌کننده و تنظیم دمای آب مورد نیاز برای تولید، به عنوان خنک‌کننده فرآیند نامیده می‌شود و این به ویژه برای کارخانه‌هایی که آب سرد و کم تولید می‌کنند استفاده می‌شود.
ماشین آلات منبع حرارت دما چیلر برای خنک کردن محصولات، ماشین آلات و ماشین آلات کارخانه از طیف گسترده ای از صنایع استفاده می شود و محتویات آن به طور تقریبی به “خنک کننده تجهیزات” و “خنک کننده کالا” تقسیم می شود.
هدف از خنک سازی تجهیزات، سرکوب تولید گرما در اثر عملکرد تجهیزات پردازش و جلوگیری از نقص عملکرد و کاهش دقت پردازش است و در طیف گسترده ای از کاربردها مانند خنک سازی تجهیزات تولید نیمه هادی، تجهیزات پزشکی مانند CT و MRI استفاده می شود. ، پرینترها و ماشین آلات پردازش لیزری و تجزیه و تحلیل قطعات.
از طرف دیگر، هدف از خنک‌سازی مقاله خنک‌سازی گرمای تولید شده توسط فرآورده‌ها و حفظ و خنک کردن دمای مورد نیاز برای پردازش و ذخیره‌سازی است و برای خنک کردن محصولات قالب‌گیری شده پلاستیکی، محصولات فرآوری فلز، حلال‌های آبکاری، روغن برش استفاده می‌شود. و مخزن دم کردن و غذاهای پخته شده.
تهویه مطبوع در چیلر
در زمینه تهویه مطبوع استفاده از چیلر که یک دستگاه خنک کننده است برای سرمایش رایج است اما در حال حاضر به عنوان وسیله ای برای سرمایش و گرمایش استفاده می شود.
مکانیسم اصلی تولید آب سرد و گرم از طریق تبادل حرارت بین آب خنک کننده برج خنک کننده و مبرد در چیلر است و عملکرد گرمایش و سرمایش با انتقال آن به ترمینال گرمایش و سرمایش محقق می شود. چیلر و برج خنک کننده دستگاه های بسیار مشابهی هستند، اما به طور دقیق، هر کدام نقش متفاوتی دارند. وظیفه یک برج خنک کننده خنک کردن آب خنک کننده عمدتاً در تجهیزات تهویه مطبوع است. آب خنک کننده با افزایش دما با استفاده از نیروی هوای بیرون خنک می شود تا دمای آن کاهش یابد.
از طرفی برای خنک کردن مایع داخل دستگاه از چیلرها نیز استفاده می شود اما هدف آن تنها خنک سازی نیست.
هدف از چیلر استفاده از نیروی هوا و آب بیرون برای حفظ دمای هدف در یک سطح ثابت است. بنابراین می توان از آن برای خنک کردن یا گرم کردن استفاده کرد. از آنجایی که ثابت نگه داشتن دما در همه زمان ها ضروری است، به خنک کاری محدود نمی شود. البته اغلب برای سرمایش استفاده می شود، اما گاهی اوقات برای گرمایش استفاده می شود که تفاوت عمده چیلر با برج خنک کننده است. با دانستن این تفاوت، می تواند به شما در درک مکانیسم و ساختار یک برج خنک کننده کمک کند.
برج های خنک کننده برای تجهیزات تهویه مطبوع ساختمان استفاده می شوند و از هوای بیرون برای خنک نگه داشتن آب خنک کننده استفاده می کنند. آب خنک کننده را می توان با خنک کردن آن دوباره استفاده کرد و می توانید به استفاده از آن به گونه ای ادامه دهید که تجهیزات تهویه مطبوع و غیره را به گردش درآورد. غیر قابل استفاده می شود.
انواع چیلر
یک چیلر مواد را از دستگاه مورد نظر می کشد و آن را خنک می کند. گرمای حذف شده باید توسط خود چیلر تخلیه شود و به عنوان یک روش اگزوز حرارتی، مواردی وجود دارند که از کلروفلوئوروکربن‌هایی به نام مبرد و آنهایی که از مدارهای آبی تشکیل شده‌اند که آب را به گردش در می‌آورند، استفاده می‌کنند. انواع مختلفی از روش های خنک کننده وجود دارد، از جمله نوع خنک کننده با هوا و نوع خنک کننده با آب.
این نوعی سیستم است که باد را به مبدل حرارتی می فرستد و مبرد را با هوا خنک می کند. یک موتور فن تعبیه شده در داخل چیلر وجود دارد و نصب آن آسان است، اما از آنجایی که گرمای اگزوز در اتاق تولید می شود، ممکن است تجهیزات اگزوز در فضاهای تنگ مورد نیاز باشد. گاز فشرده شده با فریزر (کمپرسور) توسط کندانسور (رادیاتور) خنک شده و به مایع تبدیل می شود. از یک چرخه گاز مبرد و یک چرخه آب در گردش تشکیل شده است و از گاز مبرد به عنوان یک محیط گرمایی برای خنک کردن آب در گردش استفاده می شود.
با عبور گاز مایع از شیر انبساط، فشار کاهش می یابد و به گاز خنک کننده تبدیل می شود و یک کولر آبی (مبدل حرارتی) برای خنک کردن آب در گردش، گرما را با آب در حال گردش تبادل می کند. از آنجایی که یخ زدگی یا گرفتگی وجود ندارد، تمیز کردن آکواریوم آسان است.
همچنین در مورد چیلر هوا خنک، گرمای تبخیر ناشی از تبخیر آب باران، در تماس آب باران با برج خنک کننده هنگام بارندگی، دمای رادیاتور را کاهش می دهد و به دلیل کاهش دما در اثر تبخیر. از آب باران در اطراف چیلر هوا خنک، راندمان خنک کننده را می توان بدون توجه به افزایش رطوبت حفظ کرد، به طوری که حتی اگر رطوبت بالا باشد، راندمان خنک کننده بهبود می یابد.
چیلر آب خنک
این یک نوع سیستم است که از یک برج خنک کننده برای خنک کردن آب استفاده می کند. آب خنک کننده برای یخچال مورد نیاز است، اما مزایایی مانند راندمان خنک کننده عالی را ارائه می دهد و گرمای اگزوز را در اتاق ایجاد نمی کند.
چیلر آب خنک که از آب فعال در زمینه تهویه مطبوع در مقیاس بزرگ به عنوان مبرد استفاده می کند، به عنوان چیلر طبیعی (چیلر جذبی) شناخته می شود و به عنوان یخچال منبع حرارتی برای تهویه مطبوع مرکزی استفاده می شود.
تجهیزات تهویه مطبوع برای ساختمان های متوسط و بزرگ. پیکربندی سیستم از یک اواپراتور، جاذب، احیا کننده و کندانسور تشکیل شده است و با چرخاندن مبرد مهر و موم شده در تجهیزات (دستگاه گردش آب خنک کننده) آب سرد (آب گرم) با کنترل فشار تولید می کند.
این یک چرخه خنک کننده است، اما با تغییر فشار مبرد در تجهیزات، آب سرد (آب گرم) با تغییر ترکیب آن به گاز و مایع (انتقال گرمای نهان) در داخل هواپیما تولید می شود. می توان آن را در طول سال به طور پایدار کار کرد و طراحی فشرده آن امکان پذیر است تا بتوان آن را در فضاهای کوچک نصب کرد.
مکانیسم چیلر جذبی
چیلر جذبی با استفاده از خاصیت حذف گرما از محیط اطراف آن، هنگامی که واحد خنک کننده با محلول آبی آمونیاک مبرد طبیعی و هیدروژن محصور شده و آمونیاک تبخیر می شود، داخل یخچال را خنک می کند. با فن آوری که نیازی به قطعات محرکه ندارد، مانند کمپرسورها و فن هایی که برای چیلرهای معمولی استفاده می شوند، سیستم خنک کننده را می توان بدون لرزش و صدا کار کرد.
محلول آمونیاک آبی مبردهایی که توسط چیلر جذبی استفاده می شود، مبرد طبیعی با پتانسیل تخریب لایه ازن صفر (ODP) و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) است.
علاوه بر ارائه راه حل های عالی برای صرفه جویی در انرژی و حفظ محیط زیست، به کاهش هزینه های شرکت نیز کمک می کند.
مزایای چیلر
یکی از ویژگی های اصلی این است که درجه آزادی بالایی در طراحی محل نصب واحد اصلی و سیستم لوله کشی آب ارائه می دهد. چیلر از روشی برای تولید آب سرد و ارسال آب به کویل آب سرد کولر استفاده می کند، بنابراین بسته به ترکیب می توان از آن برای مصارف مختلفی مانند ظرفیت های بزرگ و فضاهای بزرگ استفاده کرد. از طرف دیگر، به طور کلی نیازی به در نظر گرفتن اختلاف ارتفاع لوله مبرد و محدودیت طول لوله مانند نوع انبساط مستقیم (کولر) نیست.
علاوه بر این می توان از بخار و آب گرم مانند حرارت اگزوز کارخانه نیز استفاده کرد و می توان یک سیستم تولید همزمان که از گرمای اتلاف (آب گرم) یک ژنراتور استفاده می کند، ساخت.
انتخاب چیلر
هنگام انتخاب یک چیلر، مطابقت عملکرد، عملکرد و مشخصات چیلر با شرایط و وضعیت استفاده از تجهیزات بسیار مهم است. اگر از این کار تطبیق غفلت کنید، ممکن است عملکرد مورد انتظار را در هنگام کارکرد واقعی نشان ندهد و همچنین ممکن است تجهیزات خنک شونده و خود چیلر مشکلاتی ایجاد کند.
علاوه بر مشکلاتی که در دمای تنظیم شده و مقدار حرارتی که باید خنک شود، ممکن است ارتفاع بالابر لوله ای که اجسام خنک شده و چیلر را به هم متصل می کند، به دلیل ضخامت، طول و شکل لوله تغییر کند، بنابراین انتخاب نوع چیلر امکان پذیر نیست. در مقایسه با سایر تجهیزات ساده است.
برای انتخاب صحیح چیلر ابتدا دمای آب در گردش را تعیین کنید و سپس از محیط نصب روش خنک کاری هوا خنک یا آب خنک آن را مشخص کنید.
پس از تعیین ظرفیت خنک کننده از تجهیزات خنک کننده و ظرفیت پمپ، می توانید به سراغ انتخاب چیلر بروید. مهم است که در حین تأیید شرایط استفاده با این فرآیندها، یک انتخاب انجام دهید.
ظرفیت خنک کننده چیلر
ظرفیت خنک کننده یک مقدار مهم است که می تواند به عنوان راهنمای محدوده دمای عملیاتی برای اینکه چیلر آب سرد چقدر می تواند جسم مورد نظر را خنک کند (شیئی که قرار است خنک شود) استفاده شود. واحد ظرفیت خنک کننده چیلر ثابت است و معمولاً بر حسب وات (وات) بیان می شود. با این حال، محاسبه با kcal/h آسان‌تر است، بنابراین از kcal/h برای ارائه توضیح در اینجا (1kW＝860kcal/h) استفاده می‌کنیم.
شرایط مختلفی بر اساس اینکه این مقدار به عنوان یک محیط گرمایی استفاده می شود و ظرفیت آن چقدر است ثابت و محاسبه می شود. با این حال، عناصر دیگری نیز وجود دارد، مانند زمانی که جسمی که قرار است خنک شود، خود گرم می شود و زمانی که اختلاف زیادی با دمای اتاق وجود دارد و زمانی که درجه گرما زیاد است، بنابراین به بیان دقیق، برخی جنبه ها وجود دارد که درک آنها دشوار است. اما روش زیر به عنوان یک روش محاسبه تقریبی استفاده می شود.
Q: 0.07 x Cb x γb x Lbx （Tout－Tin）
Q: ظرفیت خنک کننده (ظرفیت غیرممکن) (کیلووات)
Cb: گرمای ویژه آب در گردش (cal/g℃)*آب تقریبا 1.0 کالری در گرم ℃
