سیستم چیلر آب خنک
چیلر آب خنک که به آن چیلر آبی هم گفته می شود، یکی از دستگاه های تهویه مطبوع است که وظیفه آن تولید آب سرد برای خنک سازی ساختمان و کارگاه های صنعتی است. سیستم چیلر آب خنک در دسته چیلرهای تراکمی قرار می گیرد که به کمک سیکل تبرید تراکمی فعالیت می کند و یکی از متداول ترین دستگاه های تهویه مطبوعی است که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد. طرز کار چیلر تراکمی آب خنک با دیگر چیلرها متفاوت است و اجزای تشکیل دهنده آن هم تفاوت هایی دارد که این دستگاه را برای شرایط آب و هوایی خاصی مناسب ساخته است. در این مطلب قصد داریم شما را با سیستم چیلر آب خنک و طرز کار آن آشنا کنیم تا اطلاعات بیش تری از جزئیات این دستگاه سرمایشی محبوب به دست آورید.
طرز کار چیلر تراکمی آب خنک چگونه است؟
چیلر آب خنک یا Water cooled chiller بر اساس سیکل تبرید تراکمی بخار کار می کند. این دستگاه دارای اجزایی است که در همه انواع چیلر تراکمی وجود دارد و به کمک آنها آب سرد را برای خنک سازی مبرد تامین می سازد. این آب خنک در نهایت با خنک سازی هوا، از طریق هواساز یا فن کویل ها، وارد محیط مورد نظر می شود. علت این نام گذاری گاهی به اشتباه، خنک سازی آب به کمک این دستگاه تلقی می شود. اما ساختار این chiller به نحوی است که به کمک جریان آب، خنک سازی بخشی از دستگاه به نام کندانسور صورت می گیرد. این مساله دلیل نام گذاری چیلر آب خنک می باشد که در مقابل چیلر هواخنک قرار می گیرد. اما هر دو دستگاه وظیفه خنک سازی آب به منظور سرمایش واحد های مد نظر را دارند. این سرمایش چگونه اتفاق می افتد و طرز کار چیلر تراکمی آب خنک چگونه است؟ در ادامه به بررسی این موضوع پرداخته ایم و برای درک بهتر ابتدا جزئیاتی را در مورد چیلر آبی مطرح کرده ایم.
تشریح جزئیات چیلر تراکمی آب خنک
اجزای چیلر تراکمی آب خنک، مشابه دیگر چیلرهای تراکمی است و شامل کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط می باشد. این دستگاه در کنار اجزای اصلی نام برده، دارای برج خنک کننده هم می باشد که وظیفه خنک سازی کندانسور را به عهده دارد. این نقش در چیلرهای آبی به عهده فن هایی است که با جریان برق کار می کنند. همین تفاوت بین این دو دستگاه، سبب کاهش مصرف برق در چیلر آب خنک و افزایش مصرف آب در آن شده است. سیکل تبرید در کمپرسور آغاز شده و با فشرده سازی مبرد و افزایش دمای آن ادامه پیدا می کند. کندانسور بخشی است که چرخه تبرید با ورود مبرد به آن و خنک شدن به کمک جریان آب در آن ادامه دار می شود. در بخش بعدی مبرد با دمای کاهش یافته وارد شیر انبساط شده و در آنجا با افت فشار هم مواجه می شود. اواپراتور بخش نهایی این دستگاه است که مبرد خنک شده وارد آن می شود و برای ورود به هواساز یا فن کویل و خنک کردن هوای محیط آماده می گردد. در تشریح جزئیات چیلر تراکمی آب خنک باید به نقش برج خنک کننده در کاهش دمای کندانسور دستگاه و خنک سازی آبی که در این قسمت دچار افزایش دما شده تا مبرد را خنک کند، اشاره کرد.
عملکرد چیلر تراکمی آب خنک
نحوه عملکرد چیلر تراکمی آب خنک به کمک اجزای نام برده و از طریق چهار فرآیند ترمودینامیکی می باشد. این دستگاه ها برای داشتن بهترین عملکرد، در مناطقی که رطوبت کمی دارند، استفاده می شوند. زیرا برج خنک کننده، در بخش هایی که رطوبت بالایی دارند، به درستی کار نمی کند و راندمان دستگاه را کاهش خواهد داد. عملکرد چیلر آب خنک با استفاده از فن کویل یا هواساز کامل می شود. در واقع آب خنکی که این دستگاه تولید می کند، به منظور خنک سازی جریان هوا استفاده می شود و برای این منظور باید از fancoil یا هوارسان در محیط مورد نظر استفاده کرد. سرمایش این دستگاه در کارگاه های صنعتی و فرآیندهای خنک سازی هم به کار برده می شود.
چیلر آبی غالبا در ظرفیت های بالا تولید می شود و همین مساله بر عملکرد آن تاثیر گذاشته است. در کمتر کاربری های کوچک مقیاسی شاهد استفاده از این دستگاه ها هستیم و معمولا چیلر هواخنک و مینی چیلر هواخنک برای کاربری های با مقیاس کوچک مناسب می باشند. راندمان بالای دستگاه و نیاز به نصب برج خنک کننده سبب شده تا از چیلر آبی در فضاهای بزرگ که نیاز به سرمایش یا خنک سازی محیط، فرآیند و دستگاه ها وجود دارد، بهره گرفته شود. باید اشاره کرد که استفاده از برج خنک کننده و جریان آب در این دستگاه، سبب بالاتر بودن هزینه های تعمیر و نگه داری آن خواهد شد.
فرآیندهای ترمودینامیکی در چیلر آب خنک
4 فرآیند ترمودینامیکی چیلر آب خنک به شرح زیر می باشد:
تراکم: فرآیند تراکم به کمک کمپرسور به انجام می رسد و مبرد با ورود به این بخش، فشرده شده و دمای آن افزایش پیدا خواهد کرد. کمپرسورها می توانند در انواع مختلف اسکرال، اسکرو، پیستونی، سانتریفیوژ و روتاری باشند. اما با توجه به ظرفیت های بالای دستگاه های چیلر آبی، غالبا از کمپرسورهای اسکرو و سانتریفیوژ استفاده می شود.
چگالش: کندانسور چیلر آبی بخشی است که فرآیند ترمودینامیکی چگالش در آن اتفاق می افتد. مبردی که در مرحله قبل در اثر فشرده شدن، به بخار تبدیل شد، در این بخش به واسطه خنک شدن، دچار چگالش شده و به مایع تبدیل می شود. خنک سازی این بخش به کمک برج خنک کننده و جریان آب اتفاق می افتد و راندمان بالایی دارد.
اختناق: شیر انبساط، بخشی از دستگاه است که فرآیند اختناق در آن رخ می دهد. مبردی که به شکل مایع درآمده، با ورود به این بخش دچار افت فشار می شود و در نتیجه دمای آن هم کاهش پیدا می کند. این فرآیند در شیر انبساط توسط کاهش سطح مقطع عبور جریان مبرد اتفاق می افتد و آن را برای ورود به مرحله بعد آماده می سازد.
تبخیر: آخرین فرآیند ترمودینامیکی که در سیکل تبرید چیلر آب خنک اتفاق می افتد، تبخیر است که در بخش اواپراتور رخ می دهد. اواپراتور نوعی مبدل حرارتی است که گرمای آبی که وظیفه خنک سازی محیط را دارد، به مبرد منتقل می کند و باعث تبخیر شدن آن می شود. به این شیوه آب ورودی برای سرمایش ساختمان، خنک شده و سیکل تبرید کامل می شود.
در این جدول می توانید جزئیات فرآیندهای ترمودینامیکی واتر چیلر را مشاهده کنید.
| فرآیند | جزئیات |
|---|---|
| تراکم | فشرده سازی مبرد به کمک کمپرسور وافزایش دمای آن |
| چگالش | خنک سازی مبرد و تبدیل شدن آن از گاز به مایع |
| اختناق | کاهش فشار و دمای مبرد با کاهش سطح مقطع جریان آن |
| تبخیر | خنک سازی جریان آب به کمک مبرد خنک شده و در نتیجه افزایش دمای آن و تبخیر |
بررسی فنی چیلر تراکمی آب خنک
عملکرد چیلر آب خنک با تشریح اجزا و فرآیندهایی که در آن صورت می گیرد، انجام شد. اینک بررسی فنی چیلر تراکمی آب خنک را با اشاره به نکات مهمی که باید در مورد این دستگاه مطرح شود، ادامه می دهیم.
- مصرف آب در این دستگاه های تهویه مطبوع بالاست و در مناطقی که منابع آب محدود بوده و یا هزینه آن برای کاربر بالاست، به صرفه نمی باشد.
- در بررسی عملکرد چیلر آب خنک باید به تاثیر رطوبت در کاهش راندمان برج خنک کننده اشاره کرد که این دستگاه را برای مناطق مرطوب نامناسب ساخته است.
- نصب برج خنک کننده و تجهیزات وابسته به آن، در کاربری های کوچک مقیاس به صرفه نخواهد بود و به همین دلیل چیلرهای آبی را بیش تر در کاربری های بزرگ تر مورد استفاده قرار می دهند.
- این دستگاه ها به دلیل کمپرسورهایی که در آن استفاده می شود و نیز ابعادی که دارند، فاقد سروصدا می باشند و می توان آن ها را در هر مکانی نصب نمود. اما بهترین گزینه برای نصب آنها در فضاهایی نظیر موتور خانه است.
- برج خنک کننده دستگاه را باید در فضای باز نصب نمود تا عملکرد بهتری داشته باشد. بهترین مکان نصب برج خنک کننده را باید پشت بام واحد ها دانست.
- استفاده از برج خنک کننده و جریان یافتن آب در آن، باعث ایجاد رسوب خواهد شد و این مساله اهمیت سختی گیری آب را آشکار می سازد. کلیه لوله ها و تجهیزاتی که با آب سروکار دارند، باید به طور منظم مورد بازبینی قرار گرفته و در صورت گرفتگی و یا رسوب، اقدامات لازم به انجام رسد.
طرز کار چیلر تراکمی آب خنک انیمیشن
طرز کار چیلر تراکمی آب خنک، به صورت تئوری در بخش های پیشین مورد بررسی قرار گرفت. در این بخش می توانید به صورت ویدیویی، با چیلر آبی و طرز کار بخش های مختلف آن آشنا شوید.
نتیجه
طرز کار چیلر تراکمی آب خنک با توجه به اجزای تشکیل دهنده آن که شامل کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط، اواپراتور و برج خنک کننده است، مورد بررسی قرار گفت. فرآیند های ترمودینامیکی تراکم، چگالش، اختناق و تبخیر به سیکل تبرید تراکمی منتهی می شوند و در انتهای این سیکل، آب خنک برای سرمایش واحد های مورد نظر تامین می شود. برج خنک کننده، بخشی است که کندانسور به کمک آن خنک می شود و به دلیل راندمان بالایی که دارد، عملکرد چیلر آب خنک را ایده آل ساخته است. از سویی این دستگاه به دلیل داشتن کولینگ تاور، مناسب مناطق مرطوب نمی باشد، زیرا این برج ها در شرایطی که رطوبت هوا زیاد است، به درستی کار نمی کنند. با کسب این اطلاعات، می توان تشخیص داد که آیا چیلر آب خنک برای کاربری مورد نظر شما مناسب است یا خیر؟ چنان چه در این مسیر به مشاوره تخصصی نیاز داشتید، کارشناسان شرکت تاپ تهویه به شکل رایگان اطلاعات به روز را در اختیار شما می گذارند. هم چنین خرید چیلر تراکمی آب خنک با بهترین قیمت و حتی به صورت قسطی در این مرکز به انجام می رسد که شرایط را برای مصرف کنندگان ایده آل ساخته است.
سوالات متداول
طرز کار چیلر تراکمی آب خنک چگونه است؟
سیکل تبرید تراکمی بخار، شیوه ای است که این دستگاه به کمک آن کار کرده و آب خنک را برای ایجاد سرمایش در واحد ها تامین می سازد.
چیلر آب خنک برای چه آب و هوایی مناسب نمی باشد؟
مناطقی که دارای رطوبت بسیار بالایی هستند، سبب کاهش راندمان برج خنک کننده می شوند و همین مساله سبب شده تا چیلر آبی برای مناطق مرطوب مناسب نباشد.
فرآیندهای ترمودینامیکی در چیلر آب خنک کدامند؟
تراکم، چگالش، اختناق و تبخیر، 4 فرآیندی هستند که به ترتیب در کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور به انجام می رسند.
