درباره چیلر و انواع آن بخوانید

چیلر
چیلر(Chiller)دستگاهی است که آب سرد جهت مصارف صنعتی و تهویه مطبوع را فراهم می کند. ساختار چیلربه این صورت می باشد که اگر در دستگاههای بزرگ تهویه مطبوع، سرمای تولید شده بطور مستقیم استفاده شود، بسیار گران قیمت و غیراقتصادی خواهد بود، بنابراین به جای خنک کردن مستقیم هوای اتاق، در یک مخزن، آب را خنک کرده و برای تهویه اتاق مورد نظر، به یک مبدل حرارتی مانند فن کویل یا هواساز منتقل می کنند .

                                                                                                                             

چیلر حرارت را از مایع (معمولاً آب) بر اساس سیکل تبرید تراکم بخار و یا جذبی می‌زداید. این مایع می‌تواند برای خنک کاری هوا و یا دستگاه‌ها استفاده شود که معمولاً به صورت سیکل و درون یک مبدل حرارتی جریان دارد. به عنوان یک محصول جانبی مهم، حرارتی که از مایع جذب شده یا باید به محیط خارج دفع شود یا برای کارایی‌های بالاتر برای مقاصد گرمایی استفاده شود.

انواع چیلرها

• چیلرهای تراکمی
• چیلرهای جذبی

 
شکل دیگر تقسیم‌بندی چیلرها (بر اساس شکل خنک شدن ماده مبرد)
• آب خنک
• هوا خنک
• تبخیری


تفاوت چیلرهای آب خنک و هوا خنک

تفاوت چیلرهای آب خنک و هوا خنک در کندانسور به کار گرفته شده می باشد. کندانسور آبی که نیازمند برج خنک کننده بوده و کندانسور هوایی که بی نیاز از آب بوده و توسط هوا خنک می شود.
با توجه به کاهش و صرفه جویی مصرف آب که افزایش طول عمر تاسیسات را در بر دارد و فضای کمتر مورد نیاز برای جایگزینی چیلر، چیلرهای هوا خنک امروز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.


انواع چیلرهای تراکمی (Vapor Compression Chiller )

• رفت و برگشتی(پیستونی)
• اسکرو(Screw)
• اسکرال  (Scroll)
• سانتریفیوژ


   در چیلر های تراکمی ماده مبرد در اثر عمل پمپ گونه کمپرسور متراکم می شود و پس از افزایش فشار و دما به سمت کندانسور جریان می یابد. گاز داغ ضمن تبادل حرارت با آب ارسالی از سوی برج خنک کن یا هوای خنک در کندانسور تقطیر شده و بصورت مایع داغ ، کندانسور را به سمت شیر انبساطی در ورودی اواپراتور ترک می کند. عبور مایع مبرد از شیر انبساطی توام با افت فشار است. از این رو مایع، آمادگی لازم برای تبخیر را در داخل اواپراتور کسب می کند و پس از ورود به فضای اواپراتور با جذب حرارت از لوله های آب سیستم (آب تغذیه کننده وسائل تبادل حرارت همچون فن کوئل) تبخیر می شود و بصورت گاز از طریق لوله مکش به کمپرسور باز می گردد و چرخه سرمایش بار دیگر از سر گرفته می شود. رایج ترین روش طبقه بندی جیلر های تراکمی بر اساس کمپرسور و کندانسور صورت می گیرد.
اجزای اصلی چیلر تراکمی

1.کمپرسور ( متراکم کننده) : کمپرسور نسبت به ظرفیت و طراحی چیلر می تواند از نوع رفت و برگشتی، مارپیچی، گریز از مرکز و در برخی موارد حلزونی می باشد.
2.کندانسور (تقطیر کننده) : کندانسور بسته به مدل، طراحی و ظرفیت چیلر می تواند از نوع آبی یا هوایی باشد. کندانسور آبی در چیلر معمولا از نوع پوسته و لوله و یا صفحه ای می باشد و جهت تبادل حرارتی آب با مبرد و تامین آب سرد، نیاز به یک برج خنک کننده می باشد که به تاسیسات آن اضافه می گردد. کندانسور هوایی چیلر در دو نوع طراحی می گردند: در نوع اول، کندانسور از چیلر جدا بوده و در فضایی که با هوای آزاد در ارتباط داشته باشد نصب می گردد و در نوع دوم، کندانسور بر روی بدنه چیلر نصب می گردد که در این صورت چیلر باید در فضای آزاد نصب گردد.

3.شیر انبساط : شیر انبساط چیلر بسته به طراحی آن می تواند از نوع ترموستاتیک ، فشاری و یا الکترونیک باشد.
4.اواپراتور (تبخیر کننده) : اواپراتور چیلر می تواند از نوع پوسته و لوله، پوسته و کویل و یا صفحه ای باشد و جهت جلوگیری از اتلافات حرارتی بدنه آن عایق می گردد.

• چیلر تراکمی رفت و برگشتی (پیستونی(
به چیلری که کمپرسور آن از نوع رفت و برگشتی (سیلندر و پیستون) باشد، چیلر تراکمی رفت و برگشتی یا ضربه ای گفته می شود. البته امروزه به دلیل وجود برخی معایب اساسی در کمپرسور رفت و برگشتی ، این نوع کمپرسور کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و به جای آن از نوع اسکرو (Screw) یا اسکرال (Scroll) استفاده می شود. به علت مزایای فراوان این نوع کمپرسورها نسبت به رفت و برگشتی ، اکثر سازنده های چیلر از نوع اسکرو یا اسکرال استفاده می کنند.




                                                                                                               


• چیلر تراکمی اسکرو(Screw)
(دورانی) Screw چیلرهای تراکمی نوع اسکرورا بایستی نسل جدید چیلرهای تراکمی در صنعت تهویه مطبوع به حساب آورد. تکنولوژی ساخت و نوع خاص کمپرسور های این دستگاهها که از نوع مارپیچی می باشد امکانات ویژه ای را نسبت به چیلرهای تراکمی نوع معمول بوجود آورده است که مهمترین آن زیر بار رفتن چیلر به صورت تدریجی و با توجه به میزان برودت مورد نیاز می باشد.
این مسئله در وهله اول باعث اپتیمم شدن میزان مصرف برق دستگاه و در وهله بعدی باعث پائین آمدن استهلاک آن خواهد گردید.


                                                                                                             


• چیلر تراکمی اسکرال  (Scroll)

یکی از انواع کمپرسور که امروزه در دنیا شدیداً مورد توجه قرار گرفته ، کمپرسور های اسکرال می باشند.این کمپرسور ها از دو حلزون که یکی ثابت و دیگری متحرک است تشکیل شده است. حرکت حلزون متحرک باعث فشرده شدن گاز بین این دو شده و فشار لازم را در خروجی ایجاد می کند. این نوع کمپرسور ها دارای مزایای فراوانی می باشند که باعث جایگزین شدن آنها بجای کمپرسور های رفت و برگشتی شده است.

                                                                                                                 


• چیلر تراکمی سانتریفیوژ
نوعی از چیلرهای تراکمی آب خنک هستند که از کمپرسور سانترفیوژ به جای سایر کمپرسورها ( رفت و برگشتی،اسکرال، اسکرو) استفاده می‌کنند.
اساس کارکرد کمپرسورهای سانترفیوژ اینگونه است که ابتدا توسط روتور یا ایمپلر به سیال سرعت داده می‌شود و سپس این انرژی جنبشی در دیفیوزر به انرژی پتانسیل (فشار) تبدیل می‌گردد.
کمپرسورهای سانترفیوژ نسبت به سایر کمپرسور‌ها مصرف انرژی کمتری دارند اما در یک مرحله قادر به رسیدن به نسبت‌های فشار بالا نیستند.

                                                                                                                                              
                                                                                                         

• چیلرهای جذبی
در چیلرهای جذبی برخلاف چیلرهای تراکمی از جذب کننده (Absorber) و مولد حرارتی (ژنراتور) بجای کمپرسور استفاده می‌گردد. عمومی‌ترین خنک‌کننده در چیلرهای جذبی سیستم برمید لیتیم (لیتیوم برماید) است. در این سیستم، در قسمت جذب کننده، بخار آب توسط لیتیوم برماید غلیظ جذب شده و در قسمت مولد حرارتی، آب بر اثر حرارت تبدیل به بخار می‌شود. بخار آب در کندانسور که دارای فشار ۱/۰ اتمسفر است به حالت مایع در می‌آیدو سپس در خنک‌کننده که تحت فشار ۰٫۰۱ اتمسفر دوباره به بخار تبدیل می‌گردد و آب برای اینکه تبخیر گردد گرمای نهان خود رااز محیط خنک‌کننده می‌گیرد و باعث ایجاد برودت می‌گردد سپس بخار آب ایجاد شده در خنک‌کننده به جذب کننده منتقل می‌گردد و دوباره این چرخه تکرار می‌شود.
انواع چیلر جذبی
• تک مرحله (Single Effect Chiller)
• دو مرحله   (Double Effect Chiller)
• شعله مستقیم (Direct Fire Chiller)

در يک تقسيم بندي عمومي مي توان چيلرهاي جذبي را در دو دسته چيلرهاي جذبي آب و آمونياک و چيلرهاي جذبي ليتيوم برومايد و آب طبقه بندي نمود.


1.چیلرهای جذبی تک مرحله (Single Effect Chiller)
که این چیلر خود به سه دسته چیلرهای
•  تک اثره با تغذیه بخار
•  تک اثره با تغذیه آب (داغ (دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتیگراد
•  تک اثره با تغذیه آب( گرم (دمای زیر۱۰۰ درجه سانتیگراد


• اجزای اصلی چیلر جذبی تک اثره

1. اواپراتور : در پوسته پایینی چیلر قرار می گیرد.
2. ابزوربر یا جاذب : ابزوربر در پوسته پایینی چیلر قرار دارد.
3. ژنراتور : در محفظه ی بالایی چیلر قرار دارد.
4. کندانسور : کندانسور نیز در پوسته بالایی چیلر واقع شده است.
5. مبدل حرارتی : این مبدل حرارتی همانطور که ذکر شد از نوع پوسته و لوله است.
6. پمپهای مبرد، محلوله و وکیوم: پمپ ها محلول، یکی بر روی ابزوربر بوده و محلول را در ابزوربر اسپری می کند و دیگری در ژنراتور محلول رقیق را به ژنراتور هدایت می کند.



1. چیلر جذبی دو مرحله   (Double Effect Chiller)

چیلر جذبی دو اثره نوع پیشرفته و بهینه شده چیلرهای جذبی تک اثره می باشند. چیلر جذبی دو مرحله ای در ظرفیت یکسان با چیلر تک اثره، دارای مصرف بخار نصف هستند. البته فشار مصرفی این چیلر 8 اتمسفر می باشد. این مدل چیلر به علت طراحی بهتر و استفاده بهینه از انرژی حرارتی بخار ورودی به دستگاه، از ضریب عملکرد بالاتری نسبت به مدل تک اثره برخوردار هستند.
تفاوت ظاهری این مدل چیلر با چیلر تک اثره در تعداد ژنراتورهای آنهاست. چیلر دو مرحله ای دارای دو ژنراتور اولیه و ثانویه هستند که ژنراتور اولیه(High Stage Generator) با دمای بالاتر کار می کند.
ژنراتور ثانویه (Low Stage Generator) در چیلر دو مرحله ای بخشی از انرژی دریافتی ناشی از تقطیر مبرد توسط محلول رقیق لتیم برومانید را جذب و این باعث پیش گرم شدن محلوله لتیم برومانید رقیق می شود.
اجزای این چیلر عیناً همانند چیلر تک اثره است با این تفاوت که دو ژنراتور با نامهای اولیه و ثانویه و در مبدل حرارتی با نامهای دما بالا و دما پایین در این سیستم وجود دارد.


2. چیلر جذبی شعله مستقیم (Direct Fire Chiller)

این چیلر دقیقاً مانند سیستم دو مرحله ای هستند تنها با این تفاوت که از یک ژانراتور شعله مستقیم در این دستگاه استفاده شده است.
                                                                                     

در این نوع چیلر، این واسطه حذف گردیده و شعله ی ایجاد شده توسط مشعل مستقیماً حرارت لازم ژنراتور را تامین می نماید. از این جهت به این نوع چیلر، چیلر شعله مستقیم گفته می شود.

این چیلر، کلیه ی مزایای چیلر دو مرحله ای را دارا می باشند علاوه بر اینکه خود بطور مستقل دارای بویلر می باشند این مهم باعث می گردد کلیه هزنیه های جداگانه مربوط به بویلر بخار و متعلقات آن حذف می گردد.
علاوه بر موارد ذکر شده با توجه به اینکه این نوع چیلر در واقع بصورت پکیج (چیلر به همراه بویلر) از نظر فضای اشغالی در موتورخانه بسیار کمتر از دو مدل قبلی، فضا اشغال می نمایند.
مشعل مربوط به بویلر این چیلر قادرند با گاز شهری، گازوئیل و یا مازوت، بسته به سفارش مشتری کار نمایند و حتی می توان مشعل آنها را دوگانه سوز در نظر گرفت.
در واقع این نوع چیلر جذبی دو فصلی (سرمایشی- گرمایشی) می باشد.



توسط : admin | تاریخ : 1396/04/27 | نظرات