چیلر اسکرال چیست و چه ساختار و برتری هایی دارد؟
واژه اسکرال به نوع کمپرسور (کمپرسور اسکرال) به کار رفته در چیلر اطلاق می شود. چیلر اسکرال معمولا در تناژهای کم و متوسط مورد استفاده قرار می گیرد و برای کاربری های با تناژ تبرید بالا از چیلر اسکرو ، پیستونی یا سانتریفیوژ استفاده می شود. در چیلرهای اسکرال معمولا از چند کمپرسور اسکرال به صورت ترکیبی استفاده می شود تا ظرفیت آن افزایش یابد. چیلر اسکرال (Scroll) مانند سایر چیلرهای تراکمی بر پایه سیکل تبرید تراکمی کار می کند و به آن چیلر تراکمی اسکرال نیز گفته می شود. از نظر نوع کندانسور دو نوع چیلر اسکرال آبی یا همان چیلر اسکرال آب خنک (دارای کندانسور آب خنک) و چیلر اسکرال هوایی یا همان چیلر اسکرال هوا خنک (دارای کندانسور هوا خنک) وجود دارد. برای بررسی و پی بردن به ساختار آن و مزایا و برتری هایی که این دستگاه در مقایسه با سایر دستگاه ها دارد و همچنین بررسی معایب (محدودیت ها) و نکات قیمت و خرید آن تا آخر با ما همراه باشید.
برای آشنایی بیشتر با نحوه کارکرد چیلرهای تراکمی این متن ⇐ چیلر تراکمی چگونه کار می کند ؟ را مطالعه کنید.
در تصویر زیر نمونه هایی از چیلرهای تراکمی اسکرال (از نوع هوا خنک) در حال ساخت در محل کارخانه شرکت ما (شرکت ماخ تولید کننده انواع چیلر) نشان داده شده است که مجهز به کمپرسورهای اسکرال مارک کوپلند Copeland و دانفوس Danfoss هستند. تمامی محصولات تولید شده در شرکت ما به صورت مستقیم از کارخانه و با کمترین قیمت به فروش می رسند.
بررسی ساختار چیلر اسکرال
در شکل زیر ساختار کلی یک دستگاه چیلر هوا خنک (دارای کندانسور هوا خنک که مبرد در آن توسط هوای فن ها خنک می شود) نشان داده شده است که به کمپرسورهای نوع اسکرال مجهز بوده و در یک چرخه دائمی موجب کاهش دمای آب در قسمت اواپراتور می شود. این آب سرد برای مصارفی مانند سرمایش هوای ساختمان و یا خنک کاری یک دستگاه صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. بنابرین چنانچه قصد خرید چیلر اسکرال را داشته باشید هم از آن می توانید به عنوان سیستم سرمایش ساختمان و هم خنک کاری یک دستگاه یا فرآیند صنعتی بهره ببرید. نکته اینکه قیمت نوع صنعتی آن به خاطر دائم کار بودن (باید در ۳۶۵ روز سال روشن باشد) و مشخصات فنی خاصی که دارد نسبت به نوع ساختمانی آن بیشتر است.
برای کنترل ظرفیت کاری چیلرهای اسکرال (متناسب با نیاز مصرف کننده) آنها را معمولا به صورت مدولار طراحی می کنند. برای مثال یک چیلر ۴۰ تن تبرید را در نظر بگیرید. به جای استفاده از یک کمپرسور ۴۰ تن می توان از دو کمپرسور ۲۰ تن تبرید و یا ۴ کمپرسور ۱۰ تن استفاده کرد. حال به ازای هر کمپرسور (یا هر جفت کمپرسور) می توان یک مدار تبرید مجزا طراحی نمود. با این کار وقتی که فقط به ۲۵% (و یا کمتر) برودت کل دستگاه نیاز باشد ، فقط یکی از مدارها وارد عمل شده و بقیه کمپرسورها خاموش می شوند که در نتیجه هم طول عمر تجهیزات افزایش می یابد و هم اینکه در مصرف برق به مقدار قابل توجهی صرفه جویی می شود. حال اگر مثلا به ۶۰ درصد برودت کل نیاز باشد ، ۳ عدد از کمپرسورها وارد عمل شده و یکی از آنها خاموش می شود. مزایا و برتری هایی که یک چیلر اسکرال مدولار نسبت به نوع ساده و غیر مدولار آن دارد بسیار قابل توجه بوده (کاهش مصرف برق و افزایش عمر قطعات) و درست است که مدولار کردن آن اندکی قیمت چیلر را افزایش می دهد ولی دستیابی به این مزایا و برتری ها نسبت به افزایش قیمت اندک دستگاه، به شدت توصیه می شود.
نکته اینکه قطعات و ساختار چیلر اسکرال شبیه انواع دیگر چیلرهای تراکمی بوده و فقط کمپرسور آنها با هم متفاوت است که در ادامه ساختار آن را بررسی می کنیم.
کمپرسور اسکرال چه مزایا و برتری هایی دارد؟
ساختار کمپرسور اسکرال از دو حلزون ثابت و متحرک تشکیل شده است که داخل یکدیگر قرار می گیرند و سیال مبرد را متراکم می کنند. اصول کار کمپرسور اسکرال به این شکل است که حلزون متحرک به صورت خارج از مرکز حرکت دورانی کرده و مبرد از قسمت بیرونی (محفظه مکش) که فضای بین دو حلزون افزایش یافته ، وارد شده و رفته رفته با اعمال نیرو به سمت مرکز حلزون ها فشرده شده و فشار و دمای آن افزایش می یابد و در نهایت از مرکز حلزون ها (محفظه تخلیه) خارج می شود. ساختار داخلی کمپرسور اسکرال در شکل های زیر نمایش داده شده است.
کمپرسورهای اسکرال به عنوان کمپرسورهایی با عملکرد بسیار آرام (بدون صدا و لرزش) و با طول عمر بالاتر نسبت به سایر کمپرسورها شناخته می شوند زیرا که تعداد قطعات رفت و برگشتی و اصطکاکی آنها از سایر کمپرسورها کمتر است. برای مثال این کمپرسورها در مقایسه با نوع پیستونی بین ۵ تا ۱۵ دسیبل صدای کمتر ایجاد می کنند. این از مهمترین مزایا و برتری هایی است که در ساختار این مکانیزم متراکم کننده وجود دارد.
از دیگر مزایای کمپرسور اسکرال می توان به بالا بودن راندمان آن در نسبت تراکم های از پیش تعیین شده و حالت کارکرد با بار کم ، نگهداری آسان و کم هزینه آن اشاره کرد. مطابق جدول زیر مقایسه ای بین راندمان کمپرسور اسکرال (Scroll) و کمپرسور اسکرو استاندارد (Standard Rotary Twin-Screw) و کمپرسور اسکرو راندمان بالا (High-Efficiency Rotary Twin-Screw) انجام شده است که راندمان بالاتر اسکرال (Scroll) را نسبت به دو نوع دیگر در حالت کم باری (Part Load) نشان می دهد. با توجه به اینکه معمولا کمپرسورها ۹۰ درصد از طول عمر خود را در حالت کم بار کار می کنند ، راندمان حالت کم باری نسبت به تمام بار (Full Load) اهمیت بیشتری دارد. بنابرین خرید چیلر اسکرال از نظر بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی بسیار حائز اهمیت است.
(منبع : مقاله High efficiency compression for commercial and industrial application)
بنابرین مهمترین مزایا و برتری هایی که در ساختار چیلر اسکرال وجود دارد عبارتند از :
۱ . کار با لرزش و صدای کمتر در مقایسه با انواع اسکرو و پیستونی و عدم نیاز به تعبیه سیستم تعلیق فنری برای آن
۲ . بهینه کار کردن دستگاه در حالت کم باری (به خاطر داشتن راندمان بیشتر) و در نتیجه کاهش مصرف برق دستگاه
۳ . داشتن طول عمر بالا به علت کم استهلاک بودن ساختار کمپرسورهای اسکرال
۴ . وزن پایین تر و اشغال فضای کمتر نسبت به سایر کمپرسورها (در تناژ تبرید برابر)
امروزه از تکنولوژی موتور محرک سرعت متغیر یا اینورتر (الکتروموتور دور متغیر) برای چرخش کمپرسور استفاده می شود که باعث می شود کمپرسور همواره با تمام توان کار نکرده و دور آن متناسب با نیاز برودتی (سرمایشی) کم یا زیاد شود که تاثیر زیادی بر کاهش مصرف برق دارد. البته اینورتر نمودن قیمت چیلر اسکرال را به مقدار چشمگیری افزایش می دهد و بیشتر توصیه می شود که به جای اینورتر نمودن، ساختار چیلر اسکرال به صورت مدولار طراحی و ساخته شود (با افزایش قیمت بسیار کم چیلر) و از مزایا و برتری هایی که با این روش می توان بدست آورد، بهره برد.
معایب و محدودیت های پیش روی آن
مهمترین معایب و محدودیت هایی که در ساختار چیلر اسکرال وجود دارند عبارتند از :
۱ . قابل استفاده در ظرفیت های کم و متوسط
کمپرسور اسکرو رقیب اصلی و همیشگی کمپرسور اسکرال است. محدوده تحمل فشار در نوع اسکرال به خاطر ساختاری که دارد نسبت به اسکرو کمتر است و به همین خاطر نوع اسکرال فقط در ظرفیت های برودتی کم و متوسط ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرد. برای مثال در یک چیلر ۳۲۰ تن تبرید منطقی نیست که از چندین کمپرسور اسکرال استفاده شود و به جای آن مثلا از دو کمپرسور اسکرو با تناژ تبرید بالا (هر یک ۱۶۰ تن تبرید) استفاده می شود و تناژ تبرید بالا یکی از مزایا و برتری های کمپرسورهای اسکرو نسبت به اسکرال است. اما برای مثال در یک چیلر ۱۲۰ تن تبریدی که تناژ برودتی متوسطی محسوب می شود می توان از ۴ کمپرسور اسکرال ۳۰ تن تبریدی بهره برد. بنابرین در خرید چیلر اسکرال یا اسکرو اول از همه به تناژ دستگاه توجه می شود.
۲ . قیمت مناسب تر کمپرسورهای اسکرو نسبت به اسکرال در تناژهای بالا
فرض کنید که قرار است یک چیلر ۲۴۰ تن تبریدی یک بار با ۸ دستگاه کمپرسور اسکرال ۳۰ تن تبریدی و یک بار هم با ۲ دستگاه کمپرسور اسکرو ۱۲۰ تن تبریدی ساخته شود که در این صورت قیمت تمام شده این ۸ دستگاه کمپرسور اسکرال نسبت به ۲ کمپرسور اسکرو بیشتر است. بنابرین هنگام خرید چیلر اسکرال و یا اسکرو باید به این نکته مهم نیز توجه داشته باشید. هر چند که فقط عامل قیمت در انتخاب نهایی به تنهایی تاثیرگذار نیست.
۳ . به راحتی قابل تعمیر نیستند
کمپرسورهای اسکرال در مقایسه با نوع پیستونی (که هنگام تعمیر به راحتی باز و بسته می شوند) به خاطر هرمتیک بودن (یعنی اینکه مجموعه الکتروموتور و کمپرسور و متعلقات آن در یک محفظه بسته و جوشکاری شده قرار می گیرند) به راحتی قابل تعمیر نیستند.
استعلام قیمت و خرید
شرکت ماخ طراح و سازنده انواع چیلرهای تراکمی از جمله انواع چیلرها و مینی چیلرهای نوع اسکرال ، اسکرو ، پیستونی و سانتریفیوژ جهت استفاده های صنعتی یا سرمایش ساختمانی و نیز انواع دیگر دستگاه های سرمایشی و گرمایشی از جمله انواع دستگاه هواساز ، انواع فن کویل ، ایرواشر ، مبدل حرارتی و … است. کلیه محصولات شرکت ما مطابق با استانداردهای روز و متناسب با نیازهای مشتری طراحی و تولید شده و مستقیما از کارخانه و با قیمت مناسب به فروش می رسند. جهت کسب اطلاعات بیشتر و تخصصی تر در مورد ویژگی ها و استعلام قیمت چیلر اسکرال و سایر چیلرها و دستگاه های سرمایشی و گرمایشی و نیز انتخاب و خرید مناسب ترین دستگاه برای پروژه خود با مهندسان ما تماس بگیرید.
مهندس احمدی : ۰۹۱۲۷۶۷۵۱۱۷ – ۰۹۱۹۴۴۲۷۴۷۰
مهندس خورانی : ۰۹۱۹۱۶۳۹۳۶۳
ما در این متن سعی کردیم تا به پرسش چیلر اسکرال چیست؟ به طور خلاصه پاسخ دهیم و پس از بررسی ساختار آن به مهمترین مزایا و معایب آن و نیز نکات خرید آن اشاره نمودیم. یکی دیگر از چیلرهایی که به شکل گسترده مورد استفاده قرار می گیرد نوع اسکرو است که برای آشنایی بیشتر پیشنهاد می کنیم که این مقاله را مطالعه بفرمایید ⇐ مطالعه بیشتر درباره چیلرهای اسکرو در این متن ⇐ چیلر اسکرو
برای شناخت هر چه بهتر انواع فن کویل ها پیشنهاد می کنیم که این مقاله ⇐ انواع فن کویل را مطالعه بفرمایید.
مطالعه بیشتر درباره چیلرهای سانتریفیوژ ⇐ چیلر سانتریفیوژ
آشنایی بیشتر با انواع کندانسورها در این مقاله ⇐ انواع کندانسور
بله دقیقا. به این خاطر که راندمان کمپرسورهای اسکرال (مخصوصا در حالت کم باری) هم نسبت به اسکرو و هم نسبت به پیستونی بیشتر است و در شرایط مشابه ، مصرف برق کمتری دارد. ولی فقط با این عامل نمی توان برای انتخاب نوع کمپرسور تصمیم گرفت.
در کشورمان بیشتر از کمپرسورهای اسکرال کوپلند (تایلندی و چینی) و همچنین دانفوس به علت توزیع و خدمات پس از فروش گسترده استفاده می شود.