چیلر
دوشنبه 2 دی 1398
بازدید: 8503
چیلــــر
از مهمترین الزامات هر ساختمانی و به عبارتی قلب تپنده¬ ی آن سیستم تهویه مطبوع آن است، این مهم در ساختمان های بزرگ با استفاده از چیلر انجام می پذیرد،چیلردستگاهی است که حرارت را از سیال (هوا یا آب) براساس سیکل تبرید (تراکم و افزایش فشار گاز توسط کمپرسور- کاهش فشار گاز متراکم و تبدیل به مایع داغ توسط کندانسور – کاهش فشار مایع و پاشش گاز در شیر انبساط – خنک شدن مایع واسط آب در اواپراتور) میزداید.
این مایع سرد شده میتواند برای خنک کاری هوا یا دستگاههای صنعتی و هواسازها و فن کوئل ها استفاده شود. که معمولاً به صورت سیکل و درون یک مبدل حرارتی جریان دارد. به عنوان یک محصول جانبی مهم، حرارتی که از مایع جذب شده یا باید به محیط خارج دفع شود یا برای کاراییهای بالاتر برای مقاصد گرمایی استفاده شود. چیلرها معمولاً در دو نوع چیلر جذبی و چیلر تراکمی ساخته می شوند
چیلرهای تراکمی به دو دسته کلی چیلر هوایی (هوا خنک) و آبی (آب خنک) تقسیم می شوند که اصول کارکرد و قطعات آنها بسیار شبیه به هم بوده و با این تفاوت که در چیلر تراکمی هوا خنک (هوایی) ، کندانسور به صورت هوا خنک بوده و با استفاده از فن هایی (فن های نصب شده در بالای چیلر ) که هوا را از روی لوله های کندانسور می دمند ، خنک می شود. ولی در چیلر تراکمی آب خنک (آبی) ، کندانسور با استفاده از آب خنک شده و این آب بعد از گرفتن حرارت کندانسور ، به وسیله پمپ به برج خنک کننده ارسال می شود تا مجددا در برج ، خنک شود. چیلر تراکمی هوا خنک که به آن چیلر هوا خنک یا چیلر هوایی نیز گفته می شود ، یکی از مناسب ترین دستگاه ها جهت سرمایش هوای ساختمان های مسکونی ، مراکز خرید و مجتمع های تجاری ، ادرای ، صنعتی ، آموزشی ، ورزشی و نیز تجهیزات ، ماشین آلات و دستگاه های صنعتی است. مخصوصا در مناطقی که با مشکل تامین آب ، مصرف و هزینه بالای آن مواجه هستیم زیرا که چیلر هوایی بر خلاف چیلر آبی ، مصرف آب ندارد. چیلرهای تولید شده توسط شرکت دما صنعت رادمان از نوع چیلرهای تراکمی هوا خنک هستند.
وظیفه چیلر هوایی و انواع دیگر آن این است که آب را در یک مدار بسته ، سرد کرده و با پمپ به یونیت های داخل ساختمان مانند فن کویل ، هواساز و یا به دستگاه های صنعتی (جهت خنک کاری) پمپاژ کنند. آب سرد در لوله های فن کویل و هواساز (و یا مدار دستگاه صنعتی) جاری شده و یک فن با دمیدن هوا از اطراف لوله ها ، دمای هوا را کاهش داده و در ساختمان توزیع می کند.
چیلر تراكمی
در چیلر تراکمی گاز ابتدا توسط کمپرسور، متراکم میگردد. این گاز سپس به کندانسور وارد شده توسط آب یا هوای محیط، خنک شده و به مایع تبدیل میشود. این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین وارد خنک کننده (اواپراتور) میشود که در فشار کمتری قرار دارد، این کاهش فشار باعث تبخیر مایع گردیده و مایع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک کننده در ارتباط هستند میشود. پس از آن گاز حاصل از تبخیر، به کمپرسور منتقل میشود. با عبور سریع بخار در خلاء کندانسور، به علت تبدیل بخار به آب و اختلاف حجم بین بخار و آب، مایع ایجاد میگردد. اجزای یک سیکل تبرید تراکمی و نحوه کارکرد آن به شرح زیر است:
كمپرسور (Compressor): بخار را از اواپراتور مكیده و دما و فشار آن را به حدی افزایش میدهد كه بتواند با عامل تقطیر معمولی تقطیر شود.- لوله گاز داغ یا تخلیه (Discharge Line): خار پر فشار و با دمای زیاد را از خروجی كمپرسور به كندانسور میرساند.
- كندانسور (Condenser): سطح تبادل حرارتی لازم برای انتقال حرارت از بخار مبرد گرم به عامل تقطیر را فراهم مینماید. كندانسورها در زمره مبدل¬های حرارتی قرار می¬ گیرند كه در آنها حرارت بخار مبرد به عامل تقطیر (مثلاً هوا یا آب) منتقل شده و در اثر آن بخار مبرد ابتدا تا دمای اشباع سرد شده و سپس به مایع تبدیل میشود. به طور كلی كندانسورها بر سه نوع هستند:
1. کندانسور هوایی (هوا خنک)
2. کندانسور آبی (آب خنک): كندانسورهای دو لولهای، پوسته و كویل، پوسته و لوله
3. كندانسور تبخیری
در كندانسورهای هوایی از هوا به عنوان عامل تقطیر استفاده می¬ شود در حالی كه در كندانسورهای آبی عامل تقطیر مبرد آب است. در كندانسورهای تبخیری، از هر دو عامل هوا و آب استفاده میشود. در كندانسورهای تبخیری، دمای هوای عبوری مقداری افزایش مییابد اما تقطیر مبرد عمدتاً از تبخیر آب پاشیده شده بر روی كندانسور ناشی حاصل شده و هوا جهت افزایش شدت تبخیر با رفع بخار آب بکار می¬رود. جریان هوا در كندانسور های هوایی ممكن است به دو صورت جریان طبیعی (كاربرد یخچال ها و فریزرهای خانگی) و جریان اجباری (جریان هوا به وسیله فن یا دمنده) باشد. - مخزن ذخیره مایع (Receiver Tank): تقطیر شده را ذخیره مینماید و جریان ثابتی از مایع مورد نیاز را به اواپراتور برقرار میكند.
- لوله مایع (Liquid Line): مبرد مایع را از مخزن ذخیره به کنترل كننده ماده مبرد میرساند.
- شیر انبساط (Exp. Valve): مقدار مناسبی از مبرد را به اواپراتور میرساند و فشار آن را طوری كاهش میدهد كه مایع بتواند در دمای پایین مورد نظر، تبخیر شود.
- اواپراتور (Evaporator): یک مبدل حرارتی (Heat Exchanger) است که امکان انتقال انرژی حرارتی مایع به گاز مبرد را فراهم می¬ کند. در طول تغییر حالت مایع به گاز، مبرد بدون تغییر دما مقدار زیادی حرارت را جذب می¬ کند. اواپراتورها از نظر ساختمان به 3 دسته زیر تقسیم میشوند و موارد دیگر از مشتقات این سه نوع است:
1. پوسته و لوله (Shell & Tube type Evaporator): معمولاً از لولههای فولادی و مسی ساخته میشوند. از این نوع كویل برای سرد كردن مایعات استفاده میشود
2. صفحهای (Plate type Evaporator): از دو صفحه فلزی كه بر روی آن شیارهایی برای عبور مبرد ایجاد شده ساخته شده است. این نوع اواپراتورها به دلیل امكان شكل پذیری به فرم دلخواه، تولید اقتصادی و سهولت تمیز كردن در یخچالها و فریزرهای خاگی مورد استفاده قرار میگیرد. نوع دیگر، از لولهای واقع بین دو صفحه فلزی تشكیل شده است صفحات در انتها به یكدیگر جوش میشوند. در این اواپراتورها برای ایجاد تماس حرارتی مطلوب بین صفحات و لوله حامل مبرد، فضای بین صفحات را با محلول اتكتیك پر میكنند.
3. اواپراتورهای فین دار (Finned type Evaporator): در جاهایی که انتقال حرارت جابجایی اندک باشد برای جبران این کمبود با افزایش سطح تماس از طریق اضافه نمودن پره یا فین¬، انتقال حرارت را افزایش می¬ دهند.
لوله مكش (Suction Line): بخار كم فشار را از اواپراتور به مكش كمپسور انتقال میدهد.