چیلر

چیلر چیست :

چیلر (Chiller) به دستگاهی گفته می شود که از طریق یک سیکل ترمودینامیکی (سیکل تراکمی بخار یا جذبی)، گرما را از جریان سیال مشخصی (مبرد) دفع می­ کند.

در واقع چیلر گرما را از محیطی گرفته و به محیط دیگری منتقل می کند. پس می توان چیلر را نوعی پمپ انرژی قلمداد کرد که محصول خروجی آن آب سرد است. از جریانِ آبِ خروجی چیلر برای خنک کاری و سیستم های سرمایشی منازل و واحدهای مسکونی استفاده می شود.همچنین برای خنک کاری و سرمایش برخی از فرآیندهای تولید و بعضی از ماشین آلات خطوط تولید هم از دستگاه چیلر استفاده می شود.

کاربرد چیلر در تهویه مطبوع :

چیلر یکی از مصادیقِ سیستم تهویه مطبوع آبی به شمار می رود. چنانکه آب سرد خروجی از چیلر با گردش درون مبدل­ های حرارتی هوایی (کویل) مانند فن کویل، کویل هواساز و اِیر کولر، جریان هوای خنک مورد نیاز جهت سرمایش فضاهای مسکونی، اداری، تجاری، صنعتی و … را فراهم می کند. این چنین، دمای آب ورودی به کویل با دریافت گرما از هوای فضای مورد نظر، افزایش پیدا کرده و برای سرد شدن تا دمای استاندارد تهویه (7 درجۀ سانتی گراد) مجدداً به چیلر باز می گردد.

 چیلر و فن کویل :

رایج ترین استفاده از آب سرد چیلر در حوزۀ تهویه مطبوع، در کنار ترمینال یونیت هایی بنام فن کویل می باشد.فن کویل همان طور که از نامش پیداست، شامل فن دمنده و مبدل حرارتی (کویل) است که با فیلتر و یک مدار کنترلی ساده ترکیب می شود. به کمک فن کویل و با استفاده از آب گرمِ دیگ یا پکیج، این امکان فراهم می شود که بتوان گرمایش مورد نیاز پروژه را نیز تأمین نمود.

چیلر و هواساز :

غالباً در فضاهایی که مساحت یکپارچه ای دارند، مثل سالن های ورزشی، تالارهای پذیرایی، فروشگاه های زنجیره ای، نمایشگاه ها، سالن های همایش و … و در واقع در فضاهایی که نیازی به تفکیک دمایی نیست، از هواسازها استفاده می شود که از طریق یک کویل سرمایشی و با بکارگیریِ آب سرد چیلر، جریان هوای سردِ مورد نیاز را تولید می کنند.

چیلر و اِیر کولر :

اِیر کولر (Air cooler) ساختاری دقیقاً مشابه اواپراتورهای هوایی که در سردخانه ها استفاده می شوند، دارد. با این تفاوت که بجای مادۀ مبرد، آب سرد و یا گرم درون لوله های کویلِ آن جریان می یابد. از اِیر کولر که حجم و فشارِ هوادهی آن در مقایسه با فن کویل بمراتب بیشتر است، غالباً در سوله ها و سالن های تولید استفاده می شود.

کاربرد چیلر در برودت صنعتی :

آب سرد تولیدیِ چیلر، در بسیاری از فرایندهای صنعتی که نیاز به فرآیند سرمایش (Cooling process) دارند از جمله خنک­ کاری مکانیزم ها و ماشین آلات خطوط تولید، در گسترۀ وسیعی از صنایع مختلف استفاده می شود. مانند :پلاستیک، تزریق و ریخته­گری، فلزکاری، جوشکاری، ماشین­ ابزار، پتروشیمی، داروسازی، بهداشت و درمان، تولید و نگهداری مواد غذایی، پرورش ماهی، کاغذ و سیمان

انواع چیلر :

• چیلر تراکمی
• چیلر جذبی

چیلر تراکمی :

اساس کار چیلر تراکمی بخار، گردش جریان سیالی به نام مبرد در سیکل تبرید تراکمی (کارنو) بوده و بر پایه چهار مؤلفه اصلی شامل: کمپرسور (Compressor) کندانسور (Condenser) شیر انبساط (Expansion valve) و اواپراتور (Evaporator) شکل می گیرد. بطوریکه بخار مبرد توسط کمپرسور متراکم شده و پس از افزایش تؤامان فشار و دما، جهت دفع حرارت وارد کندانسور می گردد. این چنین دمای آن کاهش یافته و با از دست دادن حرارت بیشتر به مایع تبدیل می شود. سپس از شیر انبساط عبور کرده و با افت فشار ناگهانی ایجادشده، مقدار کمی از آن تبخیر می گردد.

انواع چیلر تراکمی :

چیلر تراکمی آب خنک (Water cooled):

در چیلرهای تراکمی آب خنک، کندانسور (مبدل پوسته و لوله) از طریق تبادل انرژی با آب، خنک می شود. بطوریکه مبرد داغ خروجی از کمپرسور، وارد پوسته کندانسور شده و جریان آبی با دمای مناسب (تولیدشده توسط برج خنک­ کننده) از درون لوله ها عبور داده می شود.

چیلر تراکمی تبخیری (Evaporatively):

 در چیلرهای تراکمی تبخیری، کندانسور (کویل) از طریق فرایند سرمایش تبخیری، خنک می شود. بطوریکه مبرد داغ خروجی از کمپرسور، وارد لوله های کویل کندانسور می شود و آب توسط نازل هایی روی لوله ها پاشیده شده و بواسطه دریافت انرژی گرمایی تبخیر می گردد.

چیلر تراکمی هوا خنک (Air cooled) :

در چیلرهای تراکمی هوا خنک، کندانسور (کویل فین گذاری شده) از طریق تبادل انرژی با هوا، خنک می شود. بطوریکه مبرد داغ خروجی از کمپرسور، وارد لوله های فین دار کویل کندانسور شده و هوای محیط توسط فن های دمنده یا مکنده تعبیه شده، از روی لوله ها عبور داده می شود.

چیلر جذبی :

مبنای کار چیلر جذبی، سیکل تبرید جذبی می باشد که اساس فرایند سرمایش در آن مشابه سیکل تراکمی بخار است. با این تفاوت که مؤلفه هایی شامل جذب کننده (Absorber) پمپ (Pump) و ژنراتور (Generator) جایگزین کمپرسور شده اند و علاوه بر مبرد (آب) از سیال دیگری به عنوان جاذب (لیتیوم بروماید) نیز استفاده می گردد.

انواع چیلر جذبی:

چیلر جذبی تک اثره: 

آن دسته از چیلرهای جذبی که تنها دارای یک ژنراتور در سیکل برودتی خود هستند.

چیلر جذبی دواثره: 

آن دسته از چیلرهای جذبی که دارای دو ژنراتور دما بالا و دما پایین هستند. به نحویکه محلول رقیق خروجی از جذب کننده به سمت ژنراتور دما بالا پمپ می شود و بواسطه تماس با لوله های داغی که از داخل ژنراتور عبور کرده، مبرد موجود در آن تبخیر شده و از ژنراتور خارج می­ گردد.