چیلر تراکمی رفت و برگشتی (ضربه ای) چیست و چه معایبی دارد؟
مهمترین جز بکار رفته در یک چیلر ، کمپرسور آن است. 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. نمایی برش خورده از یک چیلر ضربه ای (رفت و برگشتی) در تصویر زیر نشان داده شده است. برای درک عملکرد آن ابتدا سیکل کاری و اجزایی که از آن تشکیل شده است را شرح می دهیم و سپس به مزایا و معایبی از آن خواهیم پرداخت که در انتخاب یک چیلر مناسب راهنمای ما خواهد بود.
سیکل کاری چیلر تراکمی رفت و برگشتی به این صورت است که کمپرسور ، مبرد گازی شکل را کمپرس کرده و از طریق لوله کشی به کندانسور می فرستد. کندانسور در واقع کویل پر پیچ و خمی است که مبرد گازی شکل را از خود عبور داده و کم کم با گرفتن حرارت مبرد (تبادل حرارت با محیط اطراف) آن را به مایع تبدیل می کند. مایع بعد از گذشتن از کندانسور ، وارد یک شیر انبساط شده و فشار آن کاهش می یابد. مایعی که فشار از روی آن برداشته شده به سرعت تمایل به بخار شدن پیدا می کند. بعد از شیر انبساط ، مایع به اواپراتور رفته (اواپراتور نیز کویلی پر پیچ و خم است) و این بار با گرفتن حرارت محیط اطراف کویل ، به شکل گاز درآمده و دوباره به کمپرسور می رود تا این سیکل که به آن سیکل تبرید گفته می شود ادامه یابد. اینها مهمترین اجزایی هستند که یک چیلر ضربه ای (رفت و برگشتی) را شکل می دهند که در ادامه ضمن آشنایی دقیق با آنها، معایبی را که این کمپرسورها در چیلر ایجاد می کنند را نیز بررسی می کنیم.
اجزای اصلی چیلر تراکمی رفت و برگشتی و عملکرد آن
اصلی ترین اجزایی که در چیلر تراکمی رفت و برگشتی یا همان ضربه ای وجود دارد عبارتند از :
1 . کمپرسور رفت و برگشتی چیلر ضربه ای
این کمپرسور از نوع جابجایی مثبت است که در محدوده وسیعی از نسبت های فشار ، مقدار گذر حجمی را نسبتا ثابت نگه می دارد. معمولا در چیلر رفت و برگشتی از سه نوع کمپرسور استفاده می شود :
1 . کمپرسور بسته یا هرمتیک (Hermetic) برای چیلرهایی تا ظرفیت 25 تن تبرید
2 . کمپرسور نیم بسته برای چیلرهایی تا ظرفیت 200 تن تبرید
3 . کمپرسور باز با اتصال مستقیم به محرک برای چیلرهایی با ظرفیت بالا
در نوع بسته یا Hermetic ، موتور و کمپرسور به طور مستقیم کوپل شده و داخل یک محفظه کاملا بسته و آب بندی شده نسبت به هوای اتمسفر قرار می گیرد. در نوع باز ، موتور و کمپرسور هر یک در محفظه های خاص خود و جداگانه قرار می گیرند. به طور کلی نوع باز عمر بیشتری داشته ، به نگهداری کمتری نیاز دارد و راندمان بالاتری دارد. نوع بسته یا Hermetic بیشتر در ظرفیت های پایین مورد استفاده قرار می گیرد. البته کمپرسورهای نوع باز معمولا گرانتر از کمپرسورهای بسته هستند. اجزایی که این کمپرسورها از آن تشکیل شده اند یکسان بوده و فقط نحوه آرایش موتور الکتریکی و کمپرسور متفاوت است. این کمپرسورها در مقایسه با سایر کمپرسورها باعث بروز معایبی در چیلر تراکمی رفت و برگشتی می شوند که در انتهای این مقاله به آنها اشاره خواهیم کرد.
2 . کندانسور چیلر تراکمی رفت و برگشتی
این کندانسورها می توانند از نوع خنک شونده با هوا یا خنک شونده با آب باشند. کندانسورهای خنک شونده با آب ممکن است به دلیل ارزانتر بودن از نوع دو لوله ای یا پوسته و کویل و یا به دلیل متراکم تر و کم حجم تر بودن از نوع پوسته و لوله انتخاب شوند. همچنین استفاده از کندانسورهای خنک شونده با هوا (کندانسور فن دار) نیز به همان اندازه نوع پوسته و لوله متداول است. به چیلری که کندانسور آن از نوع آب خنک یا همان پوسته و لوله باشد ، چیلر آب خنک (آبی) و به چیلری که کندانسور آن از نوع هوا خنک یا همان فن دار باشد ، چیلر هوا خنک (هوایی) گفته می شود. در شکل زیر نوع خنک شونده با هوا به همراه اجزای اصلی آن نشان داده شده است. چیلرهای هوایی و آبی خود مزایا و معایبی دارند که در مقاله های زیر می توانید آنها را مطالعه و با یکدیگر مقایسه کنید.
مطالعه بیشتر درباره چیلرهای تراکمی آب خنک در متن ⇐ چیلر آب خنک
مطالعه بیشتر درباره چیلرهای تراکمی هوا خنک در متن ⇐ چیلر هوایی
3 . اواپراتور یا تبخیر کننده
اواپراتورها که آنها را تبخیر کننده نیز می نامند معمولا از نوع پوسته و لوله هستند که ماده مبرد در هنگام عبور از درون لوله ها ، با جذب حرارت آب اطراف لوله ها ، تبخیر می شود و همزمان با آن ، آب که حرارت خود را از دست داده به شدت سرد می شود و این آب سرد شده با پمپ جهت مصارف مورد نیاز ارسال می شود.
4 . شیر انبساط
این شیر مقدار جریان و فشار مبرد از کندانسور به اواپراتور را به گونه ای تنظیم می کند که مبرد مکیده شده توسط کمپرسور ، حتما در حالت گازی باشد و به شکل مایع وارد کمپرسور نگردد. از تبخیر شدن بیش از حد مبرد نیز باید جلوگیری شود زیرا این امر باعث کاهش ظرفیت دستگاه خواهد شد.
مزایا و معایب چیلر تراکمی رفت و برگشتی یا همان ضربه ای
مهمترین معایب آن نسبت به سایر کمپرسورها عبارتند از :
1 . نیاز به نگهداری
از مهمترین معایبی که این کمپرسورها دارند این است که به نگهداری بیشتری نسبت به سایر کمپرسورها نیاز است.
2 . صدا و ارتعاش بیشتر نسبت به سایر کمپرسورها
همانطور که از نام آن پیداست (ضربه ای) این کمپرسورها به صورت نرم و یکنواخت (بر خلاف کمپرسورهای اسکرال و اسکرو که فشرده سازی نرم و یکنواختی دارند) مبرد را متراکم نکرده و کار آن همراه با لرزش ، کوبش و صدای بیشتر نسبت به اسکرال و اسکرو است که یکی از اصلی ترین معایب آن محسوب شده که کاربرد آن را محدودتر می کند.
3 . ابعاد بزرگتر و وزن بیشتر
در تناژ برودتی مساوی نسبت به نوع اسکرال و اسکرو وزن و ابعاد بزرگتری دارد.
4 . قیمت بالاتر آن نسبت به سایر کمپرسورها
از جمله معایبی که بیشتر به چشم می آید این است که قیمت آن در مقایسه با کمپرسورهای نوع اسکرال بین 30 تا 40 درصد بیشتر است.
پیشنهاد می کنیم که برای آشنایی با ساختار و مزایا و معایب چیلرهای اسکرال مقاله چیلر اسکرال و برای شناخت بهتر چیلرهای اسکرو مقاله چیلر اسکرو را مطالعه بفرمایید تا بتوانید آنها را نسبت به هم مقایسه کنید.
مهمترین مزایای چیلر رفت و برگشتی عبارتند از :
1 . مهمترین مزیت آن قابل تعمیر بودن آن است که در صورت فرسوده شدن پس از چندین سال و یا معیوب شدن به راحتی قابل تعمیر است. در حالی که کمپرسورهای دیگر مانند اسکرو و اسکرال غیر قابل تعمیر هستند.
2 . چنانچه از موتورهای دور متغیر و متناسب با بار وارده به چیلر جهت چرخش کمپرسور استفاده شود ، حدود 20 تا 30 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی می شود اما قیمت اولیه دستگاه افزایش می یابد.
3 . مزیت دیگر اینکه چند مورد از این دستگاه ها می توانند با هم ترکیب شده تا ظرفیت های بسیار بالا را ایجاد کنند. با ترکیب آنها می توان در حالت های کم بار تعدادی را از مدار خارج و در حالت افزایش بار تعدادی را به مدار افزود و متناسب با نیاز ، برودت مورد نظر را ایجاد کرد و در مصرف انرژی صرفه جویی نمود.
در شکل زیر یک چیلر رفت و برگشتی با کندانسور آب خنک (کندانسور پوسته و لوله ای یا همان شل اند تیوب موجود در پایین تصویر) را مشاهده می کنید. اجزایی که از آن ساخته شده دقیقا مثل نوع هوا خنک بوده و فقط کندانسور آنها شبیه هم نیست.
با وجود معایبی که چیلر ضربه ای دارد چرا کماکان در برخی پروژه ها استفاده می شود؟
استفاده از آن به خاطر وجود معایبی که اشاره کردیم بسیار محدود شده و بیشتر در مناطقی به کار گرفته می شود که آب و هوای شرجی و گرم (مثل مناطق جنوبی ایران) دارند. چونکه این کمپرسورها مقاومت زیادی برای کار در فشارهای بالا دارند و طول عمر آنها در چنین شرایطی بیشتر است. البته امروزه کمپرسورهای ویژه اسکرال و اسکرو برای چنین نواحی توسط شرکت های سازنده کمپرسور طراحی و ساخته شده که می توان به جای کمپرسور رفت و برگشتی از آنها استفاده نمود.
انواع چیلرهای اسکرال ، اسکرو ، سانتریفیوژ و چیلر رفت و برگشتی و نیز انواع دیگر دستگاه های سرمایشی و گرمایشی ، متناسب با نیازها و درخواست های هر مشتری و مطابق با استانداردهای روز در محل کارخانه شرکت ما طراحی و ساخته شده و به صورت مستقیم از کارخانه و با قیمت مناسب به فروش می رسد. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد ویژگی های هر یک ، انتخاب مناسب ترین دستگاه برای پروژه خود و نیز استعلام قیمت آنها با مهندسان ما تماس بگیرید.
مهندس احمدی : 09127675117 – 09194427470
مهندس خورانی : 09191639363
مطالعه بیشتر ⇓