چیلر چیست؟ معرفی انواع چیلر تراکمی و جذبی

چیلر چیست؟

چیلر دستگاهی است که برای خنک کردن سیال، معمولاً آب، از طریق سیکل تبرید استفاده می‌ کند. این سیال خنک شده سپس در مبدل‌های حرارتی مانند فن کویل‌ها یا هواسازها به گردش در می‌آید تا گرمای محیط را جذب کند و آن را خنک کند. چیلر در تهویه مطبوع ساختمان‌ها، فرآیندهای صنعتی و سایر کاربردهایی که نیاز به خنک‌کنندگی دارند، استفاده می‌شوند. در این گزارش به نقل از شرکت تخصصی تهویه دماوند، انواع چیلر را بررسی نموده و نحوه عملکرد و کاربرد هر کدام را توضیح خواهیم داد.

انواع چیلر

دو نوع اصلی چیلر وجود دارد:

• چیلر تراکمی: در این نوع چیلر، از یک کمپرسور برای فشرده کردن مبرد استفاده می‌شود تا دمای آن افزایش یابد. سپس مبرد داغ به کندانسور منتقل می‌شود، جایی که گرمای خود را به هوای محیط یا آب خنک کننده دفع می‌کند. مبرد خنک شده و مایع شده سپس از طریق شیر انبساط عبور می‌کند و فشار و دمای آن کاهش می‌یابد. مبرد سرد شده به اواپراتور منتقل می‌شود، جایی که گرمای محیط را جذب می‌کند و دوباره به کمپرسور برمی‌گردد.
• چیلر جذبی: در این نوع چیلر، از یک ژنراتور برای گرم کردن مخلوطی از مبرد و جاذب استفاده می‌شود. این امر باعث می‌شود مبرد تبخیر شده و از جاذب جدا شود. بخار مبرد سپس به کندانسور منتقل می‌شود، جایی که گرمای خود را به هوای محیط یا آب خنک کننده دفع می‌کند. مبرد خنک شده و مایع شده سپس به جاذب برمی‌گردد، جایی که دوباره جذب می‌شود.

کاربرد چیلر

چیلرها از مهمترین تجهیزات سرمایشی و تولید برودت در ساختمان ها و کارخانه های صنعتی به حساب می آیند. از آب سردِ تولیدی در چیلر می توان به کمک فن کویل ها و یا هواسازها، فضای داخلی هر ساختمانی را خنک کرد و یا از آن در ماشین آلات صنعتی و انواع فرایندهای تولید که به خنک کاری نیاز دارند، استفاده نمود.

بنابراین چیلرها به لحاظ نوع کاربرد، در دو دستۀ تهویه مطبوع و برودت صنعتی تعریف می ‌شوند:

چیلر تراکمی

چیلر تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی تولید سرمایش می‌کند. این نوع چیلر بر اساس سیکل تراکمی بخار عمل کرده و با سرد کردن آب داخل اواپراتور و ارسال آن به فن‌کوئل یا هواساز باعث خنک شدن فضای مورد تهویه می‌شود.

از چیلرهای تراکمی بطور گسترده‌ای جهت تهویه مطبوع تابستانی و خنک‌کاری تجهیزات صنعتی و سرمایش‌های فرآیندی استفاده می‌گردد. چیلر تراکمی در ظرفیت‌های 2 الی 2000 تن سرمایش طراحی و تولید می‌گردند. چیلرهای تراکمی را می‌توان در هر اقلیم و شرایطی نصب کرده و بکار گرفت. چیلر های تراکمی در دو نوع هواخنک و آب خنک تولید میشوند که هر یک دارای معایب و مزایای مختص خود است.

چیلر های جذبی

در توضیح چیلر جذبی به زبان ساده باید بدانیم که ابزوربر یا جذب کننده اساسی ترین نقش را در این سیکل بازی می کند. سیکل اصلی این چیلرها این گونه است که ماده مبرد بین شیر انبساط، اواپراتور، ابزوربر، پمپ، ژنراتور و در نهایت کندانسور در حال چرخش است.

ماده مبرد وارد اواپراتور شده و در تلاش برای بالا بردن دما است که دمای محیط با استفاده از گاز شهری یا منابع دیگر تامین می شود. وقتی که مایع مبرد به گاز تبدیل شد فشار اواپراتور بسیار پایین می آید، فشار باید پایین بماند اما گاز فشار بالایی دارد در نتیجه نیاز به یه جاذب برای تخلیه بخار آب می باشد که این بخار توسط جاذب (ابزوربر) جذب می شود و بعد از آن با ترکیبی از لیتیوم بروماید و یا نمکی که از اواپراتور خارج شده بودند، خود را به کمک پمپ ها به ژنراتور می رساند. ژنراتور که خود یک مبدل حرارتی می باشد ماده مبرد و لیتیوم بروماید را حرارت داده و پس از تبخیر، قسمتی از آب که به آب مقطر تبدیل شده است وارد شیر انبساط و دوباره وارد اواپراتور می‌ کند.

آیا چیلر تولید گرمایش هم می کند؟

تولید آب گرم در چیلرهای جذبی دو اثره، براحتی و با کیفیت مطلوب امکان پذیر است. چنانکه می توانند مثلِ یک دیگ آبگرم عمل کرده و آب گرم مورد نیاز جهت مصرف و یا گرمایش را تأمین کنند. در چیلرهای تراکمی نیز می توان با معکوس کردن سیکل برودتی (به شیوۀ هیت پمپ) آب گرم تولید نمود.

مقایسه چیلر جذبی و چیلر تراکمی

مزایای چیلر جذبی:

• مصرف برق کمتر: چیلر جذبی به جای برق از منابع انرژی دیگر مانند گاز طبیعی، بخار یا آبگرمکن خورشیدی استفاده می‌کند. این امر باعث می‌شود تا مصرف برق این نوع چیلر به طور قابل توجهی پایین‌تر از چیلر تراکمی باشد.
• سازگاری با آب و هوای گرم و خشک: چیلر جذبی به دلیل استفاده از برج خنک کننده، در مقایسه با چیلر تراکمی، در آب و هوای گرم و خشک کارایی بیشتری دارد.
• استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر: چیلر جذبی می‌تواند با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند بیوگاز یا انرژی خورشیدی کار کند.

معایب چیلر جذبی:

• ضریب عملکرد پایین‌تر: چیلر جذبی در مقایسه با چیلر تراکمی، ضریب عملکرد پایین‌تری دارد. به این معنی که برای تولید مقدار مشخصی سرمایش، به انرژی بیشتری نیاز دارد.
• هزینه اولیه بالاتر: چیلر جذبی به دلیل پیچیدگی بیشتر و استفاده از قطعات خاص، هزینه اولیه بالاتری نسبت به چیلر تراکمی دارد.
• فضای اشغالی بیشتر: چیلر جذبی به دلیل ابعاد بزرگتر، فضای بیشتری را اشغال می‌کند.
• مصرف آب بیشتر: چیلر جذبی به دلیل استفاده از برج خنک کننده، مصرف آب بیشتری نسبت به چیلر تراکمی دارد.

مزایای چیلر تراکمی:

• ضریب عملکرد بالا: چیلر تراکمی در مقایسه با چیلر جذبی، ضریب عملکرد بالاتری دارد. به این معنی که برای تولید مقدار مشخصی سرمایش، به انرژی کمتری نیاز دارد.
• هزینه اولیه پایین‌تر: چیلر تراکمی به دلیل ساختار ساده‌تر و استفاده از قطعات رایج، هزینه اولیه پایین‌تری نسبت به چیلر جذبی دارد.
• فضای اشغالی کمتر: چیلر تراکمی به دلیل ابعاد کوچکتر، فضای کمتری را اشغال می‌کند.
• مصرف آب کمتر: چیلر تراکمی به دلیل عدم استفاده از برج خنک کننده، مصرف آب کمتری نسبت به چیلر جذبی دارد.

معایب چیلر تراکمی:

• مصرف برق بالا: چیلر تراکمی برای کار کردن به برق نیاز دارد و مصرف برق آن معمولاً بالاتر از چیلر جذبی است.
• تولید گازهای گلخانه‌ای: چیلر تراکمی در صورت استفاده از برق تولیدی از سوخت‌های فسیلی، باعث تولید گازهای گلخانه‌ای می‌شود.
• محدودیت در آب و هوای گرم و خشک: چیلر تراکمی در آب و هوای گرم و خشک به دلیل نیاز به خنک کننده هوا، کارایی کمتری دارد.

نکات انتخاب نوع مناسب چیلر

در اینجا چند نکته برای انتخاب نوع چیلر ارائه می‌شود:

• آب و هوا:
• مناطق گرم و خشک: چیلر جذبی به دلیل مصرف آب کمتر و سازگاری با آب و هوای گرم، گزینه مناسب‌تری است.
• مناطق معتدل: چیلر تراکمی به دلیل ضریب عملکرد بالا و هزینه اولیه پایین‌تر، گزینه مناسب‌تری است.
• نوع سوخت:
• دسترسی به برق: چیلر تراکمی به دلیل سهولت استفاده و تنوع مدل‌ها، گزینه مناسب‌تری است.
• دسترسی به سوخت‌های جایگزین: چیلر جذبی می‌تواند با استفاده از منابع انرژی جایگزین مانند گاز طبیعی یا آبگرمکن خورشیدی کار کند.
• هزینه‌ها:
• هزینه اولیه: چیلر تراکمی معمولاً هزینه اولیه پایین‌تری دارد.
• هزینه‌های جاری: چیلر جذبی به دلیل مصرف برق کمتر، در بلندمدت هزینه‌های جاری پایین‌تری دارد.
• نیازهای خاص:
• فضای اشغالی: چیلر تراکمی به دلیل ابعاد کوچکتر، فضای کمتری را اشغال می‌کند.
• ملاحظات زیست محیطی: چیلر جذبی در صورت استفاده از سوخت‌های پاک، به دلیل تولید آلاینده‌های کمتر، دوستدار محیط زیست است.

نتیجه گیری

توصیه می‌شود برای انتخاب چیلر مناسب، بایک متخصص در زمینه تهویه مطبوع مشورت کنید.