چیلر (chiller) از رایج‌ترین سیستم‌های تهویه مطبوع برای خنکسازی فضاهای بزرگ صنعتی و تجاری به شمار می‌رود. این دستگاه برودتی مانند فن کویل و هواساز به تامین هوای خنک کمک می‌کند. چیلر گرین بر اساس اصول ترمودینامیک (رابطه بین چگونگی انتقال گرما یا انرژی از نقطه‌ای به نقطه دیگر) کار می‌کند و با استفاده از چرخه تبخیر، فشرده‌سازی، تراکم و انبساط، سرما را به قسمت‌های دیگر انتقال می‌دهد. برخی از کاربردهای چیلر در صنایع داروسازی و تولید مواد غذایی است. فناوری چیلر برای حفظ دمای داخل ساختمان و اطمینان از عملکرد مناسب تجهیزات صنعتی بسیار موثر است. در ادامه این مقاله از آوش به بررسی کامل چیلر می‌پردازیم تا هنگام خرید چیلر گرین اطلاعات کاملی داشته باشید.
مطالعه بیشتر: معرفی انواع کولر گازی براساس کمپرسور، ظرفیت، کاربری و مدل‌های مختلف اسپلیت
سیستم تهویه مطبوع چیلر چیست؟
چیلر یک نوع دستگاه برودتی است که با استفاده از فرآیند تقطیر و تبخیر یک مبرد از طریق گردش درون اجزا چیلر، حرارت را از یک بخش به بخش دیگر در یک چرخه منتقل می‌کند. وظیفه اصلی این دستگاه برودتی حذف گرما از مایع و یا سیال است. این مایع می‌تواند آب یا مخلوطی از آب و گلیکول (water-glyco) باشد. سیستم تهویه چیلر پس از خنکسازی این مایع، آن را به گردش در می‌آورد و این آب خنک و فشرده‌شده تجهیزات و فضا را سرد می‌کند. ارسال آب سرد شده توسط پمپ و لوله‌ها به واحد‌‌های توزیع کننده هوای سرد مانند فن کویل‌ها یا دستگاه‌های هواساز انجام می‌شود.
سیستم چیلر گرین چگونه کار می‌کند؟
عملکرد اصلی سیستم چیلر بر اساس چرخه تراکم بخار (vapor compression cycle) است. در ادامه عملکرد چیلر را گام به گام توضیح می‌دهیم.
۱- تبخیر مایع و سیال
شروع کار چیلر با تبخیر است. در این مرحله مایع سرد، معمولاً آب از طریق یک سیم‌پیچ (coils) یا مبدل حرارتی جریان می‌یابد. از طرفی، یک مبرد (refrigerant) با نقطه جوش کم مانند R-۴۱۰a یا R-۱۳۴a در سیم‌پیچ گردش می‌کند. گرمای هوای اطراف تجهیزات در حال خنکسازی باعث تبخیر مبرد می‌شود و در این فرایند گرما را جذب می‌کند.
۲- تراکم‌سازی مبرد
سپس، مبرد تبخیر شده و کم‌فشار به داخل کمپرسور کشیده می‌شود. وظیفه کمپرسور افزایش فشار و دمای گاز مبرد است و در این مرحله دما و فشار مبرد به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.
۳- حرکت مبرد به کندانسور
در مرحله بعد، بخار داغ و پرفشار مبرد از کمپرسور خارج می‌شود و به کندانسور (condenser) می‌رود. در این بخش مبرد، گرمای جذب‌شده خود را به محیط اطراف آزاد می‌کند. سپس مبرد گرمای خود را از دست می‌دهد و به یک مایع با فشار بالا تبدیل می‌شود.
۴- مرحله انبساط و تکرار چرخه
مایع مبرد سپس از یک دریچه انبساط یا فشار شکن (throttling device) عبور می‌کند. این دریچه فشار و دمای مبرد را کم‌تر می‌کند و باعث تبخیر جزئی و خنک شدن آن می‌شود. این مخلوط سرد و کم‌فشار سپس به مرحله تبخیر برمی‌گردد و چرخه دوباره شروع می‌شود.
این چرخه عملیاتی و مداوم به سیستم چیلر این امکان را می‌دهد تا گرما را به طور موثر از یک مکان، فضا و تجهیزات در حال خنک‌شدن حذف کند و آن را به کندانسور و محیط اطراف انتقال بدهد و یک اثر خنک‌کنندگی داشته باشد.
اجزای چیلر چیست؟
یک سیستم چیلر از چندین بخش ضروری تشکیل شده است. اجزای چیلر با توجه به نوع و طراحی دستگاه کمی تفاوت دارند. به طور کلی بخش‌های اساسی چیلر عبارتند از:
- اواپراتور (Evaporator) یا بخش تبخیر: در این قسمت مایع سرد، گرما را به خود جذب می‌کند.
- کمپرسور (Compressor): این قسمت مسئول بالا بردن فشار و دمای بخار مبرد است.
- کندانسور (Condenser): این بخش از چیلر گرین، گرمای جذب‌شده را به محیط اطراف آزاد می‌کند.
- دریچه انبساط یا دریچه گاز (Expansion Valve or Throttling Device): مبرد در این بخش منبسط می‌شود.
- مبرد: یک سیال یا مایع در حال حرکت است که از طریق اجزای چیلر به گردش در می‌آید.
- پمپ: چیلرهای آب‌خنک از پمپ برای گردش آب سرد استفاده می‌کنند.
- مبدل حرارتی (Heat Exchanger): این مبدل‌ها در اپراتور کندانسور قرار دارند و برای انتقال حرارت بین مبرد و آب سرد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- پنل کنترل (Control Panel): این پنل دارای سیستم‌های کنترل است که عملکرد چیلر، مانند دما، فشار و ویژگی‌های ایمنی را تنظیم می‌کند.
- فن یا برج‌های خنک‌کننده (Fans or Cooling Towers): چیلرهای هوا خنک از فن یا برج‌های خنک‌کننده برای دفع گرما از کندانسور استفاده می‌کنند.
- سوپاپ و لوله کشی (Valves and Piping): لوله و سوپاپ (دریچه‌ها) اجزای مختلف سیستم چیلر را به هم متصل می‌کنند.
انواع چیلر چیست؟
به طور کلی چیلر گرین شامل چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی است. هر یک از چیلرها عملکرد متفاوتی نسبت به دیگری دارند. در ادامه به بررسی چیلر تراکمی و چیلر جذبی می‌پردازیم.
چیلرهای تراکمی
این چیلرها با استفاده از انرژی الکتریکی، سرما تولید می‌کنند و بر اساس نوع کمپرسور و نوع کندانسور تقسیم‌بندی می‌شوند.
چیلر تراکمی بر اساس نوع کمپرسور
چیلرهای تراکمی بر اساس نوع کمپرسور که عبارتند از:
- چیلرهای رفت و برگشتی: این چیلرها از کمپرسورهای رفت و برگشتی استفاده می‌کنند و برای فشرده‌سازی مبرد به پیستون و سیلندر نیاز دارند.
- چیلرهای اسکرول: در این چیلرها از کمپرسورهای اسکرول استفاده می‌شود که عملکرد بی‌صدایی دارند.
- چیلرهای اسکرو: این چیلرها از کمپرسورهای اسکرو بهره می‌برند و برای کاربردهای صنعتی بسیار مناسب هستند.
- چیلرهای سانتریفیوژ: این مدل چیلرها با استفاده از کمپرسورهای گریز از مرکز، ظرفیت خنک‌کنندگی بیشتر و کارایی بهتری دارند.
چیلر تراکمی بر اساس نوع کندانسور
تقسیم بندی این چیلرها بر اساس نوع کندانسور شامل موارد زیر است:
- چیلرهای هوا خنک: این چیلرها با استفاده از هوای محیط گرما را دفع می‌کنند.
- چیلرهای آب‌خنک: این مدل چیلر از آب به عنوان وسیله انتقال حرارت کمک می‌گیرد و برای دفع گرما به یک برج خنک‌کننده یا منبع آب نیاز دارد.
چیلرهای جذبی
چیلرهای جذبی برعکس چیلرهای تراکمی هستند و با استفاده از انرژی حرارتی به جای انرژی الکتریکی، سرما تولید می‌کنند. این چیلرها به ۲ دسته اصلی چیلرهای جذبی تک اثره (Single-Effect) و دو اثره (Double-Effect) تقسیم‌بندی می‌شوند.
- چیلرهای جذبی تک اثره: این نوع چیلرها فرایند جذب تک‌مرحله‌ای دارند و از منابع گرمایی با درجه پایین، مانند گرمای هدر رفته یا آب داغ برای هدایت چرخه جذب استفاده می‌کنند.
- چیلرهای جذبی دو اثره: این مدل چیلر جذبی طی دو مرحله فرایند جذب را انجام می‌دهد. چیلر جذبی دو اثره از منابع گرمایی درجه بالا مانند بخار یا گاز طبیعی برای هدایت چرخه خنکسازی کمک می‌گیرد.
کاربردهای چیلر چیست؟
همانطور که گفتیم چیلر یک دستگاه مهم برای مصارف صنعتی است و کاربردهای بسیار زیادی دارد. در ادامه به طور خلاصه به چند مورد از کاربردهای چیلر اشاره می‌کنیم.
| کاربردهای چیلر | توضیحات |
| تهویه مطبوع | چیلرها معمولاً در سیستم‌های تهویه مطبوع برای خنکسازی هوا یا آب استفاده می‌شوند سپس در ساختمان به گردش در می‌آیند تا دمای داخلی را حفظ کنند. |
| خنکسازی فرایندهای شیمیایی | صنایعی مانند تولید مواد شیمیایی و فراوری مواد غذایی از چیلرها برای خنکسازی تجهیزات، ماشین آلات و فرایندهای تولیدی استفاده می‌کنند. |
| مراکز داده: (Data Center) مجموعه بزرگی از سرورهای کامپیوتری و تجهیزات شبکه‌‌ای هستند. | مراکز داده سرورها و تجهیزات کامپیوتری را در خود نگه‌داری می‌کنند و همین موضوع باعث ایجاد گرمای شدید می‌شود. به همین دلیل خرید چیلر گرین مشکل‌گشا برای این مراکز است. |
| تجهیزات پزشکی | خرید چیلر گرین در دستگاه‌های پزشکی حساس مانند دستگاه‌های ام آر آی (MRI) و سی‌تی اسکن (CT Scan) به کنترل دما برای تولید نتایج دقیق‌تر کمک می‌کند. |
| تولید پلاستیک | فرایندهای اکستروژن پلاستیک (Plastic extrusion) و قالب‌گیری تزریقی به کنترل دما و خنکسازی نیاز دارند و خرید چیلر گرین در این صنعت بسیار کمک‌کننده است. |
| فرآوری مواد | چیلر گرین دما را در حین پخت و پز کنترل می‌کند و خنکسازی مواد غذایی و ایمنی و کیفیت غذا را بالا می‌برد. |
| بیمارستان‌ها | خرید چیلر گرین برای بیمارستان‌ها به خصوص اتاق عمل، آزمایشگاه‌ها و محل ذخیره‌سازی داروها بسیار اهمیت دارد. |
چیلر گرین در چند خط
هدف اصلی چیلر گرین حذف گرما، حفظ کنترل دقیق دما، تضمین کارایی و افزایش ایمنی فرایند دستگاه‌های مختلف است. کاربردهای چیلر در ساختمان‌ها، تجهیزات پزشکی، صنایع غذایی و دارویی بسیار زیاد است. در واقع، توانایی بالای چیلر در خنکسازی مداوم، این ابزار را به یک وسیله مهم تبدیل کرده است.
از طرفی، خرید چیلر با کیفیت نیز تاثیر بسزایی در عملکرد دستگاه می‌گذارد. سایت آوش خرید چیلر گرین را برای شما آسان می‌کند و این بستر را برایتان فراهم می‌کند که با کیفیت‌ترین چیلرهای صنعتی را با بهترین قیمت تهیه کنید.
چند سوال در مورد چیلر گرین
چیلر دستگاهی است که گرما را از یک سیال میانی مانند آب خارج می‌کند و آن را از طریق یک‌سری فرایندها در چرخه تبرید خنک می‌کند.
به طور کلی چیلرهای تراکمی آب‌خنک در مقایسه با سایر انواع چیلرها دارای راندمان بالاتری هستند.
خیر. چیلر در درجه اول برای مقاصد خنکسازی و تهویه مطبوع طراحی شده است و برای گرمایش کاربردی ندارد.
انتخاب بین چیلر تراکمی و چیلر جذبی به عوامل مختلفی بستگی دارد. اما به طور کلی چیلرهای تراکمی راندمان بالاتر و هزینه نگه‌داری کم‌تر و چیلر جذبی هزینه اولیه بالاتر و راندمان پایین‌تری دارد.
