چیلر تراکمی

چیلر از کلمه لاتین chill به معنای سرما گرفته شده است و لذا کار اصلی آن سرد کردن آب جاری درون اواپراتور می باشد.

چیلرها از لحاظ عملکرد به دو نوع تقسیم می شوند، که عبارتند از:

چیلر تراکمی

چیلرهای تراکمی مانند تمام سیستم های تبرید تراکمی از 4 قسمت اصلی کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط تشکیل شده اند که کنترل های مختلفی نیز به مدار آن افزوده شده است. این چیلرها در دو نوع آبی و هوایی وجود دارند. در چیلرها ایجاد سرما بر اساس تبخیر مایع درون اواپراتور صورت می گیرد و لذا مایع مبرد در اواپراتور به گاز تبدیل می شود. سپس گاز به داخل کمپرسور مکیده شده و متراکم می شود. در نتیجه دما و فشار آن بالا می رود. سپس وارد کندانسور شده و گرمای خود را به آب درون کندانسور و یا هوای جاری درون کویل کندانسور پس می دهد و به مایع تبدیل می شود. این مایع به طرف شیر انبساط حرکت کرده و در آنجا بصورت ناگهانی دچار افت فشار می شود و سپس وارد اواپراتور شده و بدین ترتیب سیکل تبرید ادامه پیدا می کند.

تجهیزات چیلر تراکمی

برای کنترل و عملکرد بهتر چیلر تجهیزات مختلفی بر روی آن نصب می شود که به شرح زیر می باشند:

روی لوله ی مایع از کندانسور به ترتیب شیر سرویس، شیر تغذیه ی گاز به سیستم، فیلتر درایر، سلونوئید والو،  سایت گلس و شیر انبساط نصب می شود. روی اواپراتور آنتی فریزر و ترموستات نصب و روی کمپرسور در قسمت مکش یا ورودی و قسمت خروجی فشارسنج نصب می شود. یک کنترل فشار بالا و فشار پایین نیز به قسمت های فشار بالا (رانش) و فشار پایین (مکش) نصب می شود. از دیگر تجهیزات چیلر می توان به کنترل فشار روغن، هیتر روغن، شیر اطمینان، اور لود کمپرسور، تابلو برق و … اشاره نمود. که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.

شیر سرویس:

این شیر پس از کندانسور و در ابتدای لوله مایع قرار دارد و هنگامی که نیاز به بستن مدار مایع برای اهداف مختلف نظیر تعمیر فیلتر درایر یا شیر مغناطیسی و یا جمع کردن مایع مبرد در کندانسور باشد، می توان با بستن این شیر، حرکت مایع مبرد را متوقف کرده و قطعه مورد نظر را تعمیر و یا تعویض کرد. این شیر را با توجه به سایز لوله ی مربوطه اش انتخاب می کنند.

شیر تخلیه:

از این شیر جهت تغذیه و شارژ مبرد به داخل سیستم چیلر استفاده می کنند و بدنه ی آن معمولا از جنس برنج چکش کاری شده است. شیر تخلیه یا شارژینگ روی مدار مایع و معمولا روی پوسته فیلتر درایر نصب می شود.

فیلتر درایر:

در زمان ساخت چیلر و یا راه اندازی ابتدایی آن ممکن است، مقداری پلیسه، براده و یا سایر آلودگی ها داخل سیستم وجود داشته باشد، که این ضایعات توسط فیلتر متوقف شده و اجازه پیدا نمی کنند تا در داخل سیستم گردش کنند. این فیلتر از یک ورق مشبک فلزی نازک ساخته شده است. این ورق فلزی به شکل مخروط ناقص نورد شده و یک توری نازک برنزی یا برنجی روی آن کشیده شده و انتهای آن توسط یک بوش مسی بسته و لحیم می شود.

فیلتر در داخل مغزی خشک کن قرار می گیرد و مجموعه ی فیلتر درایر در سر راه مایع مبرد نصب می شود. درایر خشک کن در مسیر گاز مبرد قرار داده می شود تا رطوبت موجود در مبرد را جذب کند. این قطعه بیشتر در چیلرهایی که از مبرد R22 استفاده می کنند بکار می رود.

عدم رطوبت در چیلرها از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا در صورتی که رطوبت در سیستم وجود داشته باشد، در فشارهای پایین تقطیر شده و بصورت مایع در می آید. سپس با گاز وارد کمپرسور شده و در نتیجه باعث از بین رفتن قطعات کمپرسور می شود. علاوه بر این باعث زنگ زدن قطعات، یخ زدگی در شیر انبساط و مسدود شدن مسیر جریان گاز می  شود.

شیر سلونوئید:

در مدار چیلر، این شیر مغناطیسی را قبل از اواپراتور و سر راه مایع قرار می دهند. این شیر توسط برق مسیر مایع میرد را باز و بسته می کند. زمانه که برق چیلر قطع شود، شیر بسته شده و جریان مبرد متوقف می گردد.  همچنین در موقع خاموش کردن چیلر، در مرحله اول برق این شیر قطع شده و عمل پمپ دان کردن خود به خود انجام می شود. شیر مغناطیسی شامل یک سیم پیچ می باشد که دو سر سیم آن به فاز و نول وصل می شود و با برقراری جریان الکتریکی یک حوزه ی مغناطیسی و در نتیجه خاصیت آهنربایی ایجاد می شود. درون سوراخ سیم پیچ یک میله ی متصل به سوپاپ سوزنی یا دیافراگم ارتجاعی قرار دارد که در زمان مغناطیسی شدن به طرف بالا حرکت کرده و راه ورود مایع مبرد باز می شود و هنگامی که جریان الکتریکی قطع شود، سوپاپ سوزنی یا دیافراگم توسط نیروی یک فنر به جای اولیه اش باز می گردد و راه خروج گاز را مسدود می کند. البته بعضی از شیرهای مغناطیسی برعکس عمل کرده و در حالت نرمال باز و در موقع مغناطیسی شدن بسته می شوند.

شیر مغناطیسی در انواع دو طرفه، سه طرفه و چهار طرفه ساخته می شود که هر یک برای مصارف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. از شیرهای دو طرفه در چیلرها و از شیرهای چهار طرفه بیشتر در پمپ های حرارتی استفاده می شود.

سایت گلاس:

جهت تشخیص مقدار ماده ی مبرد از یک شیشه ی گاز نما (Sight glass) استفاده می کنند. چنانچه مقدار ماده ی مبرد کم باشد، در مایع حباب هایی دیده می شود که با اضافه کردن گاز به سیستم این حباب ها از بین می روند. بعضی از سایت گلاس ها مجهز به رطوبت سنج می باشند، که رطوبت داخل سیستم را با تغییر رنگ دادن نشان می دهند. جنس سایت گلاس ها غالبا از برنج است و توسط ساقه ی رزوه ای یا جوشی به لوله ی مربوطه متصل می شوند. سایت گلس روی خط مایع و معمولا بین شیر مغناطیسی و شیر انبساط نصب می شود.

کنترل فشار روغن:

این کنترل برای ایمنی موتور از لحاظ روغن کاری مورد استفاده قرار می گیرد و در صورتیکه فشار روغن در حد خطرناکی پایین بیاید، بطور خودکار مدار برق کمپرسور قطع می شود. بعضی از کنترل های روغن قابل تنظیم و برخی دیگر برای فشار معینی طراحی شده اند.

کنترل فشار رانش و مکش کمپرسور:

این کنترل جهت قطع کردن برق کمپرسور در فشارهای بالاتر و پایین تر از حد نرمال به کار می رود. در کمپرسور ممکن است به علل مختلفی نظیر گرفتگی لوله های مبرد یا از کار افتادن برج خنک کننده، فشار تا حد خطرناکی بالا برود و یا ممکن است به عللی از قبیل کم بودن گاز مبرد و یا سرد بودن بیش از حد آب کندانسور، فشار کمپرسور بیش از اندازه پایین بیاید.

ترموستات:

جهت کنترل درجه حرارت آب ورودی اواپراتور از کنترل کننده ای به نام ترموستات استفاده می شود. مدار برق چیلر از ترموستات می گذرد و زمانی که درجه حرارت آب به حد تنظیم شده برسد، ترموستات از طریق کنتاکتور فرمان داده و برق چیلر و در نتیجه کمپرسور خاموش می شود.

کنترل ضد یخ یا آنتی فریز:

آنتی فریز وسیله ای است که جهت جلوگیری از یخ زدن آب اواپراتور در دمای پایین مورد استفاده قرار می گیرد. ساختمان آن شبیه ترموستات است ولی در درجه بندی با آن فرق دارد. معمولا درجه بندی آنتی فریز بین 5- تا 25 درجه سانتی گراد است. در چیلرها معمولا آنتی فریز را روی تا 2 تا 4 درجه سانتیگراد تنظیم می کنند و هنگامی که دمای آب اواپراتور به 2 درجه سانتی گراد برسد، آنتی فریز مدار کمپرسور را قطع کرده و از کاهش بیشتر دما و یخ زدگی در اواپراتور جلوگیری می کند.

شیر اطمینان:

این شیر (relief valve) روی پوسته کندانسور نصب می شود و برای آزاد کردن فشار در حد خطرناک، مورد استفاده قرار می گیرد. بدنه ی آن از برنج یا برنز ساخته شده و برای فشار مخصوصی طراحی می شود.

هیتر محفظه کارتر روغن:

اگر روغن در دمای پایین قرار گیرد، ویسکوزیته ی آن بالا می رود و به راحتی نمی تواند تمام قسمت های کمپرسور را خنک و روغن کاری کند. جهت جلوگیری از این مسئله یک المان حرارتی برقی به شکل میله درون بدنه کارتر جاسازی می شود. با اتصال برق اصلی چیلر (قبل از راه اندازی چیلر) هیتر شروع به گرم کردن محفظه کارتر می کند و پس از مدتی که روغن درون محفظه کارتر رقیق شد، چیلر را راه اندازی می کنند.

برق چیلر:

تابلوی برق چیلر از کنترل کننده های چیلر فرمان می گیرد و شرایط مناسب جهت کار کردن چیلر را بوجود می آورد. قسمت های مختلفی که ممکن است در تابلوی برق چیلر وجود داشته باشد، عبارتند از: فیوز، کنتاکتور، بی متال، تایمر، سوئیچ استارت استاپ و …

مدار اینترلاک:

مدار اینترلاک (interlock) جهت کنترل و روشن و خاموش کردن همزمان پمپ برج خنک کننده، فن برج و پمپ آب سرد مصرفی به کار می رود. پمپ برج خنک کننده پمپی است، که آب را در مسیر کندانسور و برج خنک کننده به گردش در می آورد و باعث گردش آب گرم کندانسور به برج و آب خنک شده ی برج به کندانسور می شود. پمپ آب سرد مصرفی نیز پمپی است که آب سرد تولید شده در اواپراتور را به طرف مصرف کننده ها مثل فن کویل و یا هواساز به گردش در می آورد.

محاسبه و انتخاب چیلر تراکمی

چیلرهای تراکمی موجود که در صنعت تهویه مطبوع بسیار مورد استفاده قرار می گیرد، معمولا به سه دسته ی چیلر تراکمی اسکرال، چیلر تراکمی سیلندر پیستونی و چیلر تراکمی اسکرو تقسیم می شوند. اینکه از کدام یک از چیلرهای تراکمی فوق استفاده شود به معیارهای طراحی باز می گردد. امروزه کارخانجات سازنده ی بسیاری در زمینه کمپرسور وجود دارد، که از مهم ترین و معتبرترین آنها می توان به Copeland، Carrier، Bitzer و Danfoss اشاره نمود.

معمولا کمپرسورهای سیلندر پیستونی و اسکرو تا ظرفیت های بالا موجودند ولی به جهت تکنولوژی تراکم در نوع اسکرال، فعلا بالاترین ظرفیت این نوع کمپرسور 60 تن تبرید است. هنگامی که ظرفیت تبرید پایین است، به علت صدای پایین و حجم ابعاد کمتر کمپرسور اسکرال، استفاده از آن ها بر کمپرسورهای سیلندر پیستونی ترجیح داده می شود. چیلرهای سیلندر پیستونی تا ظرفیت های 400 تن تبرید وجود دارند. مزیت کمپرسورهای سیلندر پیستونی در کنترل و مرحله ای نمودن بار برودتی از طریق ورود و خروج تعداد سیلندر پیستون آن هاست. ولی کمپرسورهای اسکرال فقط دو حالت دارند. یا صفر یا کار با بالاترین ظرفیت. ولی می توان با اضافه کردن المان تغییر دور اینورتر حتی تا بی نهایت مرحله برای کمپرسورهای اسکرال ایجاد نمود. استفاده از اینورتر و مرحله ای نمودن کمپرسورهای اسکرال قیمت این کمپرسورها را افزایش می دهد. در هر صورت انتخاب نوع کمپرسور به عنوان قلب چیلر به نظر طراح و معیارهای محاسبه بستگی دارد.

به عنوان مثال اگر ساختمانی به یک چیلر تراکمی به ظرفیت اسمی 100 تن تبرید نیاز داشته باشد، بهترین انتخاب یکی از دو پیشنهاد زیر خواهد بود:

هر چند که راه حل دوم از 4 کمپرسور استفاده شده است، ولی در نهایت میزان صدا و همچنین ابعاد فیزیکی چیلر دوم کمتر از چیلر اول خواهد بود و از آنجا که ضریب عملکرد (Cop) چیلر تراکمی اسکرال بیشتر از چیلر تراکمی سیلندر پیستونی است، در نتیجه مصرف برق چیلر دوم نیز از چیلر اول کمتر خواهد شد. ولی اگر بجای 100 تن به یک چیلر 200 تنی نیاز باشد، بهتر است از کمپرسورهای سیلندر پیستونی استفاده گردد.

استفاده از چیلرهای تراکمی دارای چند کمپرسور به دلایل زیر متداول تر است:

یک وجه تمایز کمپرسورهای سیلندر پیستونی از سایر کمپرسورها مشخصه ی ظرفیت بر حسب فشار آن است. تغییر مقدار گذر حجمی کمپرسور، تاثیر ناچیزی بر افزایش فشار سیال توسط کمپرسور دارد و بنابراین یک چیلر تراکمی سیلندر پیستونی حتی در روزهایی که درجه حرارت هوای مرطوب بیشتر از مقادیر در نظر گرفته شده، در شرایط طرح باشد، نیز می تواند ظرفیت سرمایش کامل را تولید کند.

برای کنترل ظرفیت چیلرهای تراکمی سیلندر پیستونی روش های زیر وجود دارد:

علاوه بر مسئله کمپرسور، چیلرهای تراکمی به دو صورت آبی یا هوایی ساخته می شوند. در چیلرهای تراکمی آبی سیالی که بخار مبرد فوق گرم در کندانسور با آن انتقال حرارت انجام می دهد، آب است. در حالیکه در چیلرهای تراکمی هوایی این سیال هوا است. بطور کلی راندمان چیلرهای تراکمی آبی بسیار بالاتر از چیلرهای تراکمی هوایی است. این بدان علت است که آب قدرت انتقال حرارت بالاتری نسبت به هوا دارد. ولی در عین حال قیمت چیلرهای تراکمی آبی از چیلرهای تراکمی هوایی کمتر است. ولی استفاده از نوع آبی محدود به اقلیمی است که پروژه در آن قرار دارد. بطور کلی از آنجا که آب گرم شده در کندانسور چیلر تراکمی آبی باید از طریق سرمایش تبخیری در برج خنک کننده مجددا خنک شود، تا سیکل تبرید ادامه یابد. بنابراین در اقلیم هایی که درجه حرارت مرطوب هوای خارج آنها بالاست و به عبارتی رطوبت نسبی منطقه زیاد است، نمی توان از این سیستم آبی استفاده نمود. ولی استفاده از چیلرهای تراکمی هوایی محدودیتی ندارد. از آنجا که در سرمایش تبخیری هر چقدر هوای محیط خشک تر بوده و در مقابل بالا بودن درجه حرارت خشک محیط، درجه حرارت مرطوب محیط پایین تر باشد، آنگاه راندمان سیستم بالاتر خواهد بود. بنابراین هر چه اقلیم از نظر شرایط آب و هوایی خشک تر باشد، راندمان چیلر تراکمی آبی نیز در آن اقلیم بالاتر خواهد بود ولی این نوع چیلر در مناطق مرطوب عمل نخواهد کرد.

یکی دیگر از اجزای چیلر، اواپراتور آن است. اواپراتورها نیز در شکل ها و انواع مختلف وجود دارند که از جمله آن ها می توان به اواپراتورهای پوسته و لوله (shell and tube) و اواپراتورهای صفحه ای جوشی (brazed plate) اشاره نمود. در واقع وظیفه اصلی اواپراتور سرد کردن هوا از طریق مبرد است. مبردهای گوناگونی نیز در چیلرها استفاده می شوند، که از جمله مهم ترین آن ها می توان به R-22، R410a، R134a و R407c اشاره نمود. در کشورهای پیشرفته استفاده از مبرد R22 به علت اثرات تخریبی آن روی لایه ازن ممنوع است.

صنایع

سرویس و پشتیبانی

عملکرد تجهیزات خود را بهینه کنید

هر کجا که باشید و هر زمان که احتیاج داشته باشید، شبکه خدمت رسانی ما با ارائه قطعات یدکی و تخصص شان از شما پشتیبانی می کند. به روز بودن، در دسترس بودن و بهینه سازی، مواردی هستند که به شما کمک می کنند تا ضمن حفظ آرامش خاطر، بتوانید از سرمایه خود حداکثر بهره را ببرید. ما می توانیم با ادغام خدمات خود طی توافقنامه های ویژه، در طرح ها و برنامه های مختلف با شما همکاری داشته باشیم.

چگونه می توانیم به شما کمک کنیم؟

اگر سوالی دارید با ما تماس بگیرید

تماس با ما

تماس با پاراکس

885 01 885 9821+

باز کردن واتساپ
1
سلام
جهت اعلام درخواست خود
در واتساپ به ما پیام دهید