چیلر هوا خنک

بررسی جامع چیلر تراکمی هوا خنک (طرز کار ، مزایا ، قیمت و مصرف برق آن)

در این مقاله جامع قصد داریم که از تمام زوایا چیلر تراکمی هوا خنک را بررسی کنیم. از جمله طرز کار ، مزایا ، خصوصیات ، قیمت ، مصرف برق و کاربرد آن. یک چیلر هوا خنک تفاوت های اساسی نسبت به آب خنک دارد که به آن نیز اشاره خواهیم کرد و آنها را نسبت به هم مقایسه می کنیم. در اولین گام می خواهیم به این مسئله که چیلر تراکمی هوا خنک چیست و به چه شکلی کار می کند پاسخ دهیم و سپس به مزایا و اینکه میزان مصرف برق آن چقدر است اشاره کنیم.

چیلر تراکمی هوا خنک چیست و طرز کار آن به چه شکل است ؟

چیلر هوا خنک سیستم برودتی (سرمایشی) است که هم در ساختمان های تجاری ، مسکونی ، اداری و غیره برای خنک کاری آب و پمپاژ آن به هواسازها و فن کویل های درون ساختمان (جهت کاهش دمای هوا و رطوبت زدایی) استفاده می شود و هم کاربردهای صنعتی برای خنک کردن فرآیندها ، دستگاه ها و ماشین آلات صنعتی (با آب سرد) دارد.

قسمت های اصلی چیلر تراکمی هوا خنک عبارتند از کمپرسور و موتور الکتریکی کوپل شده به آن ، کندانسور هوا خنک ، شیر انبساط ، اواپراتور ، مبرد و لوله های انتقال دهنده مبرد و آب. واژه تراکمی به این خاطر به آن اطلاق می شود که فرآیند سرمایش بر اساس متراکم کردن مبرد توسط کمپرسور صورت می گیرد. طرز کار آن به این صورت است که مبرد در مسیری مشخص بین اجزای نشان داده شده در شکل زیر حرکت می کند و در اواپراتور ، گرما را از آب می گیرد (آب را سرد می کند) و در کندانسور گرما را به محیط اتمسفر دفع می کند. همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک خیلی پیچیده نیست و گرما در یک بخش از دستگاه (یعنی در اواپراتور) از آب گرفته شده و در بخشی دیگر (یعنی در کندانسور) در هوای اتمسفر دفع می شود. تنها انرژی ورودی به دستگاه ، انرژی الکتریسیته است که موتور الکتریکی متصل به کمپرسور و نیز فن های کندانسور با مصرف برق به گردش در می آیند که در ادامه میزان مصرف برق آن را نیز بررسی خواهیم نمود.

در شکل زیر یک نمونه از چیلر تراکمی هوا خنک طراحی و تولید شده در محل کارخانه شرکت ما (شرکت ماخ سازنده انواع چیلر) با اجزای آن نشان داده شده است. نیمه بالایی چیلر (داخل کادر زرد رنگ) در شکل زیر به همراه فن های موجود در بالای آن در واقع همان کندانسور هوا خنک است که مبرد وارد لوله های آن شده و در مسیری پر پیچ و خم جریان می یابد که فن ها هوا را از اطراف لوله های آن دمیده و منجر به کاهش دمای مبرد می شوند تا مبرد از حالت گازی به مایع تغییر فاز دهد. برای اطلاع دقیق تر از نحوه کارکرد چیلر هوا خنک و سیکل آن پیشنهاد می کنیم که این متن ⇐ سیکل تبرید تراکمی را مطالعه نمایید.

چیلر هوا خنک چگونه کار می کند ؟

وظیفه چیلر هوا خنک گرفتن گرمای آب و سرد کردن آن در اواپراتور است. برای مثال در شکل زیر چیلر تراکمی هوا خنک نصب شده در بیرون از موتورخانه ساختمان نشان داده شده است که آب را سرد می کند و با پمپ به فن کویل ها پمپاژ می کند. وقتی آب سرد وارد کویل جاسازی شده در فن کویل های هر اتاق و سالن می شود ، دمای کویل را کاهش می دهد و با روشن شدن فن آن (فن دستگاه فن کویل) ، هوا با کویل سرد برخورد کرده و دمای هوا کاهش می یابد. برای گرمایش تنها کافی است که به جای آب سرد ، آب گرم فرستاده شده از سمت موتورخانه یا پکیج گازسوز وارد کویل دستگاه فن کویل شود که از مهمترین مزایای این سیستم می توان به همین 2 کاره بودن فن کویل ها اشاره کرد. همچنین می توان این آب سرد را به هواساز متصل کرد. هواساز دستگاه بزرگی است که هوا را از بیرون ساختمان مکیده و بعد از تنظیم دما و فیلتراسیون هوا ، آن را در بخش مورد نظر توزیع می کند تا همواره هوای تازه و با دمای مناسب و با اکسیژن کافی در ساختمان موجود باشد.

کاربرد آن در صنعت :

در کاربرد صنعتی این آب سرد برای خنک کاری ماشین آلات استفاده می شود. جالب اینجاست که این نوع از چیلرها علاوه بر اینکه کاربرد گسترده ای در صنعت تهویه (سیستم سرمایشی انواع ساختمان ها) دارند ، به عنوان پر کاربرد ترین دستگاه سرمایشی در صنعت هم استفاده می شوند. یعنی آب سرد چیلر به طور گسترده در خنک کاری انواع فرآیندها و دستگاه های صنعتی (هر جایی در صنعت که به خنک کاری نیاز باشد) کاربرد دارد. برای مثال مطابق شکل زیر می توان آن را به یک مبدل حرارتی متصل و برای مثال اسید سولفوریک داغ یک فرآیند صنعتی را با استفاده از آب سرد چیلر (به چیلرهای سایز کوچک به اصطلاح مینی چیلر نیز گفته می شود) خنک نمود. طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک و از نوع صنعتی آن هیچ تفاوتی با نوع مورد استفاده برای تهویه هوا ندارد زیرا در هر دو آنها خروجی دستگاه، آب سرد است که حال می توان به شکل های مختلف از آن بهره برداری نمود. البته قیمت چیلر تراکمی هوا خنک صنعتی به علت تمهیدات خاصی که در طراحی و تولید آن باید در نظر گرفته شود کمی از نوع معمولی آن که برای تهویه استفاده می شود، بیشتر است. علت آن هم این است که این تیپ از چیلرها 12 ماه از سال و در ساعات بسیاری از شبانه روز باید در حال کار باشند.

تفاوت آن با نوع آب خنک :

گرمای گرفته شده از آب در اواپراتور چیلر (توسط مبرد)، بایستی به گونه ای دفع شود. اگر گرمای مبرد توسط آب موجود در کندانسور نوع پوسته و لوله ای (شل اند تیوب) دفع شود به آن چیلر آب خنک و اگر این گرما توسط فن هایی که هوا را از اطراف لوله های کندانسور هوا خنک می دمند، دفع شود (مطابق آنچه که در پاراگراف دوم شرح دادیم) به آن چیلر هوا خنک می گویند. در چیلر آب خنک، آبی که گرمای مبرد را می گیرد با پمپ به دستگاهی به نام برج خنک کننده پمپاژ می شود تا درجه حرارت آب در برج کاهش یافته و دوباره به کندانسور پوسته و لوله برگردد. بنابرین تنها تفاوت نوع آب خنک و هوا خنک در این است که چیلر آب خنک به برج خنک کننده نیاز دارد ولی نوع هوا خنک به برج نیازی ندارد‌ که از دیگر مزایا و برتری های آن محسوب می شود.

یک تصور غلط از چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک :

برخی درک صحیحی از واژه هوا خنک و آب خنک و طرز کار آنها ندارند و گمان می برند که هر جا که سخن از هوا خنک به میان می آید یعنی چیلر، هوا را خنک می کند و هر جا از آب خنک سخن به میان می آید یعنی چیلر، آب را خنک می کند و این تصور کاملا غلط است. زیرا همانطور که توضیح دادیم طرز کار همه آنها یکسان بوده و تمام آنها فقط آب را خنک می کنند (در اواپراتور) ولی طریقه دفع گرمای مبرد در کندانسور با هم تفاوت دارد که در صورتی که با فن این گرما دفع شود به آن هوا خنک و در صورتی که با آب دفع شود به آن آب خنک می گویند که مسئله بعدی که مطرح می شود این است که دفع گرمای مبرد به آب باعث افزایش دمای آب می شود که آن را به سمت برج خنک کننده هدایت می کنیم تا دمای آن در برج کاهش یافته و دوباره به کندانسور برگردد. دقت کنید که آب کندانسور با آب اواپراتور جداست و هر یک در مسیری مجزا جریان دارند. بنابرین در چیلرهای هوا خنک فقط باید قیمت چیلر را مد نظر داشته باشیم ولی در نوع آب خنک هم قیمت چیلر و هم قیمت برج خنک کننده آن.

سوال مهمی که مطرح می شود این است که چرا باید در چیلرهای آب خنک از کندانسور آب خنک استفاده کنیم تا مجبور شویم که برای کاهش دمای آب کندانسور، برج خنک کننده نصب کنیم؟

پاسخ این سوال در راندمان سیستم و اثر آن بر میزان مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک دارد. وقتی که با فن ، گرمای مبرد را دفع می کنیم نسبت به حالتی که با آب آن را دفع می کنیم به انرژی بیشتری نیاز داریم چونکه ضریب انتقال حرارت آب نسبت به هوا بیشتر است. بنابرین میزان مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک بیشتر است. ولی یک نکته مهم دیگر نیز وجود دارد و آن اینکه بخشی از آب موجود در مدار برج خنک کننده، تبخیر می شود. با تبخیر باید آب جایگزین وارد برج خنک کننده شود و بنابرین مصرف آب هم خواهیم داشت که باید هزینه آن نیز در نظر گرفته شود. نکته دیگر اینکه قیمت چیلر تراکمی هوا خنک فقط شامل چیلر آن می شود ولی قیمت نوع آب خنک علاوه بر چیلر شامل برج خنک کننده و پمپ و نیز دستگاهی برای رسوب زدایی از آب (سختی گیر) هم می شود. قیمت چیلر تراکمی هوا خنک در مقایسه با آب خنک بیشتر است ولی در شرایطی که این تجهیزاتی که اشاره کردیم را در نظر نگرفته باشیم. با اضافه شدن این تجهیزات به لیست قیمت نوع آب خنک ، شاهد این خواهیم بود که قیمت این 2 دستگاه اختلاف کمی نسبت به هم دارد.

مطالعه بیشتر درباره ساختار و ویژگی های چیلرهای تراکمی آب خنک در این متن ⇐ چیلر تراکمی آب خنک

مهمترین مزایای نوع هوا خنک نسبت به آب خنک و مقایسه میزان مصرف برق و آب آن ها :

1 . متعلقات کولینگ تاور (برج خنک کننده) عبارتند از پمپ ، فن برج ، بدنه اصلی و بزرگ برج ، پکینگ ، لوله کشی های مربوطه و … که در نوع هوا خنک این متعلقات وجود ندارد. همچنین به لوله کشی بین این دو و نیز پمپ هم نیازی نیست و همانطور که اشاره کردیم دستگاه سختی گیر آب نیز حذف می شود زیرا در چیلر تراکمی هوا خنک ما اصلا مصرف آب نداریم که بخواهیم برای آن سختی گیر نصب کنیم.

مطالعه بیشتر درباره ساختار و ویژگی های برج های خنک کننده در این متن ⇐ کولینگ تاور

2 . چیلر هوا خنک مزایای دیگری نیز دارد که آن کاهش هزینه های مربوط به نگهداری و تعمیرات به علت حذف برج و آب موجود در آن است. زیرا آب موجود در برج خنک کننده به علت تماس مستقیم با هوا برای خنک شدن ، محیطی بسیار مناسب برای رشد باکتری و میکروارگانیسم هایی است که باید به طور دوره ای پاکسازی شوند.

3 . در ضمن در مناطقی که با مشکل تامین و مصرف آب مواجه هستیم ، بهترین گزینه نوع هوا خنک است زیرا بر خلاف نوع آب خنک ، در آن مصرف آب وجود ندارد.

4 . از مهمترین مزایای چیلر تراکمی هوا خنک این است که حتی در شهرهایی که آب و هوای گرم و مرطوب دارند یکی از بهترین گزینه ها محسوب شده و با راندمانی بالا کار می کنند و این در حالی است که نوع آب خنک را به هیچ وجه نمی توان در چنین آب و هوایی مورد بهره برداری قرار داد.

5 . این دستگاه دارای ساختار نسبتا ساده ای (بر خلاف چیلرهای جذبی یا سیستم هایی مثل VRF) است که در میان انواع دستگاه های سرمایش مرکزی به کمترین حد از نگهداری نیاز دارد.

6 . قابلیت نصب در فضای باز (بدون اشغال فضای موتورخانه) را دارد.

مزایای چیلر تراکمی هوا خنک به همراه فن کویل ها :

1 . لوله کشی بین چیلر و فن کویل های داخل ساختمان از نوع بسیار ساده و ارزان قیمت آب است (بدون نیاز به لوله کشی مسی و هزینه های گزاف آن) که در نتیجه قیمت چیلر تراکمی هوا خنک و هزینه تمام شده سیستم سرمایش و گرمایش برای ساختمان در مقایسه با سایر سیستم ها از این نظر کاهش پیدا می کند.

2 . دمای هوای خروجی از هر فن کویل را می توان با استفاده از کنترل و توسط هر کاربر به طور مستقل تنظیم کرد. یعنی اینکه همه فن کویل ها همزمان خاموش یا روشن نمی شوند و همگی با یک دما کار نمی کنند. بلکه هر فن کویل را می توان جداگانه تنظیم کرد و بدین ترتیب ضمن ایجاد شرایط آسایش مطلوب برای هر اتاق یا بخش ، در مصرف انرژی (با خاموش کردن فن کویل هایی که نیازی به روشن ماندن ندارند) به میزان قابل توجهی صرفه جویی نمود و میزان مصرف برق را کاهش داد. بنابرین مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک به همراه فن کویل ها همواره متناسب با مقدار سرمایش مورد نیاز است.

3 . آب سرد جاری در لوله های فن کویل ها و هواسازها در ماه های گرم سال باعث می شود که بخار آب موجود در هوا (رطوبت هوا) به شکل قطره در سطح لوله ها درآمده و رطوبت هوا کاهش یابد. قطرات آب در سینی کف فن کویل ها جمع آوری شده و تخلیه می شوند. بنابرین از مهمترین مزایا می توان به رطوبت زدایی این سیستم اشاره کرد.

منظور از چیلر تراکمی هوا خنک 2 و 4 مداره چیست و میزان مصرف برق آن چقدر است؟

برای کاهش میزان مصرف برق دستگاه چیلر تراکمی هوا خنک راه حل های متنوعی ارائه می شود که از جمله موثرترین راه ها ، 2 یا 4 مداره کردن چیلر هوا خنک یا به اصطلاح مدولار کردن آن است. برای مثال در یک چیلر 40 تن تبرید به جای نصب یک کمپرسور 40 تن تبریدی از 2 کمپرسور 20 تن با دو مدار مجزای تبرید و یا 4 کمپرسور 10 تن با 4 یا 2 مدار مجزا استفاده می شود. این کار مزایای فراوانی به همراه دارد. برای مثال در نوع 2 مداره وقتی به 50 درصد (و یا کمتر) توان کل دستگاه نیاز باشد ، فقط یکی از کمپرسورها روشن بوده و ضمن کاهش استهلاک ، منجر به کاهش مصرف برق نیز می شود زیرا یکی از کمپرسورها خاموش می ماند. مزیت دیگر آن این است که اگر به هر دلیلی یکی از کمپرسورها یا یکی از مدارهای تبرید دچار ایراد شود ، دستگاه به طور کامل از کار نیافتاده و با نصف توان به کار خود ادامه می دهد تا سرویس لازم بر روی مدار دیگر انجام شود و بدین ترتیب قابلیت اطمینان به دستگاه افزایش می یابد. در شکل زیر نمونه هایی از چیلرهای مجهز به کمپرسورهای اسکرو بیتزر و هنبل نشان داده شده که در حال مونتاژ به صورت 2 مداره در محل کارخانه شرکت ما (شرکت ماخ تولید کننده انواع چیلر) هستند.

طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک در حالت 2 مداره نسبت به حالت تک مداره تفاوتی ندارد و فقط مداربندی و لوله کشی آن به شکلی است که مثل این است که دو چیلر در یک دستگاه جاسازی شده است ولی مزایا و ویژگی های بسیار زیادی را سبب می شود که مهمترین آن همانطور که گفتیم کاهش میزان مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک (و نیز نوع آب خنک) است. با 2 مداره ساختن، قیمت چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک حدودا 5 تا 10 درصد (نسبت به تک مدار) بیشتر می شود ولی از هر لحاظ که حساب کنیم مزایای بسیاری در سیستم به وجود آورده و پیشنهاد می شود که چیلرها حتما به شکل 2 یا 4 مدار طراحی و ساخته شوند.

میزان مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک چقدر است؟

اکنون برای اینکه بدانیم میزان مصرف برق چیلر تراکمی هوا خنک چقدر است باید با روش های اندازه گیری مصرف برق و نیز تعرفه ها و همچنین فرمول های محاسبه آن آشنا شویم که این موضوع بسیار مفصل بوده و ما در یک مقاله جداگانه به طور کامل و با همه جزئیات به آن پرداخته ایم که می توانید آن را در این مقاله ⇐ محاسبه هزینه برق چیلر مطالعه کنید.

طراحی ، تولید و فروش چیلر تراکمی هوا خنک

گروه ماخ طراح و تولید کننده انواع چیلرهای هوا خنک و آب خنک ، مینی چیلر ، دستگاه هواساز ، زنت ، اکونوپک ، برج خنک کننده ، ایرواشر و غیره مطابق با استانداردهای روز و متناسب با نیازهای هر مشتری به طور اختصاصی است. محصولات به طور مستقیم از محل کارخانه شرکت ما و با قیمت مناسب در سراسر کشور به فروش می رسند. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع چیلرها و سایر دستگاه های سرمایشی و گرمایشی ، 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 ⇓

انواع چیلر تراکمی

مزایا و معایب مینی چیلر