چیلر

چیلر تراکمی هوا خنک:

این دسته از چیلر جهت تولید برودت و گرفتن گرمای ساختمان جهت پس دادن آن به هوای محیط بیرون می باشد. چیلرها جهت انجام وظیفه خود باید به وسیله پمپ آب سرد و لوله کشی به مدار آب ساختمان متصل گردند. این لوله کشی ها به ترمینال و زون بندی داخلی تهویه مطبوع متصل می گردد و با گردش اب سرد چیلر به داخل زون گرما از محیط دفع می کنند. چیلرهای تراکمی هواخنک از اوایل دهه ۸۰ میلادی به مرحله تولید و بهره برداری رسیده اند و در حال حاضر به دلیلی نصب ساده تر و هزینه پایین تر در اجرا و نگهداری در حال حاضر یکی از مرسوم ترین نمونه های چیلرهای تولیدی در ایران و در تمام جهان می باشد. از مهمترین مزیت های آن تولید چیلر های کوچک در اصطلاح مینی چیلرها می باشد که به دلیل فراهم بودن کندانسور و بدون احتیاج به برج خنک کننده در ظرفیت ۵ تا ۲۰ تن طراحی و ساخته می گردد، که بسیار جهت چیلرهای صنعتی کاربرد فراوان دارد.

مقایسه چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک:

از لحاظ مدار ها در چیلر های تراکمی، مدار یک چیلر تراکمی آب خنک دارای سه مدار آبی می باشد. اولین مدار آبی که شامل آب خنک کننده فن کویل ها و هواساز ها می باشد. این آب به وسیله پمپ چیلد واتر در مدار اواپراتور و دستگاه های خنک کننده می چرخاند و باعث انتقال حرارت می شود. سپس آب وارد چیلر می شود و گرمای آن توسط اواپراتورگرفته می شود در مدار سیکل مبرد تبخیر و گرمای خود را در کندانسور پس می دهد سپس به وسیله پمپ گردش آب و کولینگ تاور دفع می شود. در چیلر های هوا خنک نیز همانند چیلر های آب خنک ابتدا گرمای ساختمان به وسیله مدار سوم وجود ندارد و به وسیله کندانسور های هوایی گرما ساختمان را به وسیله فن کویل ها و هواساز ها از محیط گرفته و چیلر توسط سیکل تبرید خود، گرما را به محیط دفع می کنند. در چیلر های تراکمی هوا خنک، دفع گرما به وسیله فن ها و کویل های روی صورت می گیرد و مدار سوم لوله کشی که شامل برج خنک کن و پمپ و مدار لوله کشی می باشد، حذف می شود. که این خود باعث کاهش هزینه های نگهداری و اجرای پروژه می شود. در چیلر های آب خنک هزینه اجرای پروژه به واسطه تهیه برج خنک کننده و لوله کشی و پمپ های برج خنک کننده کمتر می شود و همچنین هزینه تعمیر نگهداری نیز با توجه به نبود برج خنک کننده و دیگر اقلام بسیار کاهش می یابد. اما هزینه اولیه تامین آن بسیار بالا تر می باشد و همچنین محل قرار گیری چیلر باید در یک فضای باز و محیط بیرون باشد و فضای مناسب سرویس و فاصله از دیوار ها قرار گیرد.

کنترل فشار روغن

از این وسیله ی به منظور کنترل مداوم فشار روغن درون کمپرسور استفاده می شود. سیستم های کنترل روغن در چیلر های تراکمی دارای دو لوله ی مویین می باشند که یکی از آن ها به قسمت مکش و دیگری به قسمت فشار روغن متصل می شوند. در حالت عادی بین فشار روغن و فشار مکش باید حداقل 10 PSI فشار وجود داشته باشد در غیر این صورت دستگاه کنترل فشار روغن ، دستگاه را قطع می کند. در صورت کاهش فشار به زیر 10 PSI یک هیتر درون دستگاه کنترل فشار روغن ، شروع به کار می کند و پس از 90 ثانیه حرارت جریان قطع شده و کمپرسور خاموش می شود.

کنترل فشار بالا و پایین

از این لوله ها به منظور کنترل فشار درون دستگاه استفاده می شود. این وسیله متشکل از دو لوله ی مویین می باشد که لوله LP را به قسمت مکش کمپرسور و لوله HP را به قسمت فشار بالا متصل کرده اند. کمپرسور تعبیه شده بر روی سیستم چیلر ، باید فرایند مکش و دهش را در یک فشار معین انجام دهد. هر زمان که این فشار بیشتر یا کمتر شود کنترلگر فشار عمل کرده و دستگاه را خاموش می کند. لازم به ذکر است که اگر کمپرسور بر اثر فشار بالا قطع شود باید سیستم ریست شده و رفع عیب گردد ولی اگر بر اثر فشار پایین قطع شود با افزایش گاز دستگاه ، میتوان دوباره سیستم را روشن کرد.

کارخانه ، پمپ ها و دیگهای بخار چیلر - نظارت و کنترل

سیستم های کنترل کارخانه چیلر و دیگ بخار متشکل از کنترل کننده ها ، حسگرها ، رله ها ، مبدل ها، سوپاپ ها و میراگرهایی است که نیروگاه و تجهیزات آن را کار می کنند و همچنین آن را برای صرفه جویی در انرژی ، کارایی و عملکرد بهینه می کنند.

در صورت نیاز به خنک سازی ، سیستم آب سرد باید فعال شود. ابتدا ممکن است پمپ اولیه آب خنک کننده مربوط به چیلرها انرژی گرفته و سپس پمپ آب کندانسور مربوط به چیلرها (یا سیستم فن کندانسور) فعال شوند ، سپس چند دقیقه بعد ، پس از اثبات جریان در پمپ ها / فن ها / چیلر ، مربوطه باید قادر به کار و تولید آب سرد به سیستم HVAC & R باشد. کنترل های داخلی چیلر باید هر چیلر را برای تولید دمای تامین آب خنک شده مورد نیاز کار کند. سیستم کنترل باید دمای مشترک تأمین و بازگشت را کنترل کند و دمای آب تأمین مشترک ثابت ، معمولاً 40 درجه فارنهایت (قابل تنظیم) را فراهم کند.

اگر کارخانه چیلر دارای برج خنک کننده به عنوان منبع دفع گرمای کندانسور باشد ، باید درجه حرارت منبع تغذیه کندانسور برای بهینه سازی مصرف انرژی گیاه کنترل شود (برای مقادیر توصیه شده از نقطه تنظیم شده و افت مجاز دما در زمان آنتالپی پایین با تولید کننده چیلر تماس بگیرید خارج از هوا) با نصب برج های خنک کننده در صورت لزوم و دوچرخه سواری فن های برج خنک کننده در صورت لزوم. اگر فن های برج خنک کننده با استفاده از درایو های با سرعت متغیر کنترل شوند ، سرعت آنها می تواند تغییر کند تا بتواند تقاضا را برآورده کند. باندهای مرده و محدودیت های زمانی باید به گونه ای تنظیم شوند که طرفداران دوچرخه سواری غیر ضروری نداشته باشند.

برخی از گیاهان برج خنک کننده دارای یک حلقه بای پس و جمع های داخلی هستند که اجازه می دهد آب اطراف برج ها را دور نگه دارید تا حداقل نقاط تنظیم شده در شرایط سرد و زیر انجماد محیط را حفظ کنید.

در صورت تمایل به سیستم گرمایش ، سیستم كنترل نیروگاه باید پمپ اولیه دیگ بخار را راه اندازی كرده و سپس دیگ بخار را راه اندازی و متوقف كند. پمپ اولیه دیگ باید حداقل 10 دقیقه قبل و بعد از انرژی دیگ بخار کار کند. سنسور دمای حد بالا پمپ های در گردش را کار می کند تا زمانی که دمای داخلی دیگ در کمتر یا کمتر از حد تنظیم شده باشد. کنترل دمای تخلیه دیگ بخار یک دیگ بخار است و توسط سازنده ارائه می شود. در صورت استفاده از چندین دیگ بخار ، از روال کنترلی که آنها را شروع و متوقف می کند ، برای حفظ دمای قابل تنظیم نقطه تنظیم آب در حلقه یا مخزن ذخیره استفاده می شود و در عین حال دمای مناسب آب برگشتی را حفظ می کند. بعلاوه ، برخی از کنترل کننده های کارخانه دیگ بخار دمای خارج را کنترل می کنند و نقاط تنظیم شده دمای تامین آب گرم بالاتری را فراهم می کنند که در شرایط سرمای شدید محیط موجود باشد.

انواع چیلر تراکمی:

مشخصات فنی چیلر تراکمی هوا خنک به طور کلی شامل کندانسور، اوپراتور، کنترلر و … است. لازم به یادآوری است که چیلر در چهار نوع تولید می شود. هرکدام از این نوع چیلرها برای کاربرد به خصوصی مفیدتر است:

چیلر تراکمی با کمپرسور رفت و برگشتی

چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو

چیلرهای تراکمی با کمپرسور اسکرال

چیلرهای تراکمی با کمپرسور سانتریفیوژ

چیلر تراکمی آب خنک چطور کار می کند؟

آب در اواپراتور چیلر سرد می شود و با پمپ به سمت مصرف کننده پمپاژ می شود. آب سرد شده پس از به گردش درآمدن در واحد مصرف کننده، مجدد به چیلر آب خنک برگشت داده می شود. در سمت دیگر چیلر از یک کندانسور استفاده شده که وظیفه آن گرفتن گرمای بیش از حد مبرد توسط آب است.

آبی که گرمای مبرد را در کندانسور می گیرد، خودش به خنک شدن نیاز دارد و به همین خاطر به سمت برج خنک کننده جاری شده و پس از کاهش چند درجه ای دمای آن در برج، مجددا با پمپ به کندانسور چیلر تراکمی آب خنک برگردانده می شود تا سیکل کاری دستگاه تکرار گردد.

تغییر فاز:

یک خنک کننده مایع در اثر گرم شدن دچار تغییر فاز به گاز می شود و هنگامی که خنک کننده گازی فوق العاده خنک می شود، دوباره به حالت مایع متراکم می شود.

جریان گرما:

انرژی گرما همیشه از یک منطقه با غلظت بالا به یک منطقه با غلظت کمتر جریان می یابد.

نقطه جوش:

کاهش فشار روی مایعات باعث کاهش نقطه جوش و افزایش فشار باعث افزایش نقطه جوش آن می شود.

چیلر صنعتی روی پشت بام:

مبرد فشار قوی به کندانسور می رود که گرما را با استفاده از آب خنک کننده برج خنک کننده یا هوای اطراف رد می کند و آن را به یک مایع با فشار بالا تبدیل می کند. مبرد متراکم شده سپس به واحد انبساط می رود که دارای دریچه ای است که به عنوان دستگاه اندازه گیری برای محدود کردن جریان مبرد در سیستم عمل می کند.

در نتیجه، این فشار مبرد را کاهش می دهد و روند خنک سازی را دوباره آغاز می کند. کل فرآیند به عنوان چرخه تبرید شناخته می شود.

کمپرسور رفت و برگشتی:

یک کمپرسور رفت و برگشتی، کمپرسوری است که با پیستون هایی که به میل‌لنگ متصل می‌شود، کار می‌کند. این کمپرسورها برای انتقال مقدار کمی مبرد با فشار بسیار بالا استفاده می‌شود. کمپرسورهای برگشت‌پذیر ممکن است دارای ولتاژ دوگانه باشند و از ۳ تا ۶۰ اسب بخار متغیر هستند.

کمپرسور اسکرال:

یکی از انواع کمپرسور که امروزه بسیار مورد توجه قرارگرفته، کمپرسور اسکرال می‌باشند. این کمپرسورها از دو حلزون که یکی ثابت و دیگری متحرک است شکل‌گرفته است. حرکت حلزون متحرک باعث فشرده شدن گاز بین این دو شده و فشار لازم را در خروجی ایجاد می‌کند. این نوع کمپرسورها دارای مزایای فراوانی می‌باشند.

عملکرد کمپرسور چیلر تراکمی هوا خنک در دمای کنداس ۵۵°C

همان طور عملکرد کمپرسور در دو دمای کندانس متقاوت که ناشی تفاوت کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک می باشد، بررسی می کنیم. عملکرد کمپرسور چیلر تراکمی هوا خنک در دمای کندانس ۴۸°C ظرفیت آن در حدود ۲۰۸٫۷KW می باشد اما همان طور که مشاهده می کنیم عملکرد کمپرسور چیلر تراکمی هوا خنک در دمای کنداس ۵۵°C در حدود ۱۸۵٫۸ KW می باشد. بنابراین اختلاف دمای کندانسور یک امر بسیار مهم در عملکرد چیلر تراکمی هوا خنک می باشد و با توجه به موقعیت جغرافیایی و دمای هوا بسیار اهمیت دارد.

همچنین با توجه به شکل های بالا مشاهده می شود که در حالت ۴۸°C جریان امپر کمپرسور به مقدار ۱۰۱ A می باشد ولی در حالت ۵۵°C مقدار جریان آمپر کمپرسور اسکرو هنبل RC2- 230 عدد ۱۱۸ A می باشد. لذا این باعث تولید حرارت بیشتر توسط سیم پیچ تولید می شود که موجب افزایش دما و آسیب به سیم پیچ کمپرسور اسکرو می گردد. در این حالت جهتکنترل دمای سیم پیچ بهتر از روش لیکويید انجکشن استفاده گردد.

مصرف در چیلر های تراکمی هوا خنک در مقایسه با چیلر های تراکمی آب بسیار بالاتر می باشد. هزینه برق این چیلر ها با توجه به تن تبرید واقعی در حالت فول لود در حدود ۱٫۲۵ می باشد که در مقایسه با چیلر های تراکمی آب خنک ۰٫۵-۰٫۸ می باشد که مقایسه با چیلر هوا خنک مصرف برق کمتری دارند. در چیلر های تراکمی هوا خنک به دلیل کارکرد در فشار و دمای کندانس بالا دارای استهلاک بیشتر در کمپرسور و عمر کمتر می باشد و با توجه به مصرف برق بالاتر باید دارای سیم پیچ قوی تری و قدرت موتور بالاتر نسبت به حجم جابجایی یکسان داشته باشند که در غیر این صورت باعث سوختن کمپرسور می گردد. همچنین در صورتی که دمای دیسشارژ از دمای مجاز بالاتر رود باید تزریق مایع به سیم پیچ کمپرسور انجام گیرد. لذا کنترل دمای دیسشارژ و فشار دیسشارژ در چیلر تراکمی هوا خنک بسیار مورد اهمیت می باشد. لذا سوختن کمپرسور در چیلرهای کندانسور هوایی به مراتب بیشتر از چیلر های تراکمی کندانسور آبی می باشد.

مهمترین مزیت چیلرهای تراکمی هوا خنک نسبت به چیلرهای تراکمی آب خنک نداشتن هزینه های تعمیرات کندانسور آبی و همچنین نبود هزینه ای سرویس برج خنک کننده از قبیل فن، کاهنده دور، یاتاقان و پکینگ ها می باد که هر دو سال یک بار احتیاج به سرویس و هر ۵ سال یکبار احتیاج به تعویض آن ها می باشد. در این حالت هزینه اسید شویی چیلر و باز نمودن درب کندانسورها و تمیز نمودن لوله های کندانسور می باشد. در چیلرهای تراکمی صنعتی یکی از مهمترین ارکان آن کنترل فشار کندانسور می باشد. در چیلرهای اب خنک باید در این حالت برج خنک کننده باید توسط هیتر جهت کنترل یخ زدگی کنترل می گردد. همچنین جهت کنترل میزان سختی آب باید عملیات زیرآب زنی انجام گردید و آب سخت از مدار خارج گردد. در صورت افزایش سختی اب کندانسور آبی چیلر تراکمی اب خنک باعث افزایش رسوب گذاری و کاهش ضریب انتقال حرارت و افزایش فشار دیسشارژ می گردد. و همچنین در صورتی اسید شویی چیلر به روش مناسب انجام نگیرد باعث مسدود شدن لوله های کندانسور آبی و کاهش ظرفت چیلر می گردد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به صفحه https://holding-bartar.com مراجعه نمایید.