سیستم چیلر تراکمی هوا خنک چیست؟ انواع، طرز کار

چیلر تراکمی هوا خنک سیستم برودتی و ایجاد سرما در تهویه مطبوع تابستانی است. طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک، تولید سرما بر اساس سیکل و چرخه تراکمی – تبخیری است. در ایران به دلیل کمبود منابع آبی، استفاده از انواع چیلر تراکمی هوا خنک رو به افزایش است. سیستم چیلر تراکمی هوا خنک برای خنک‌کردن و سرمایش در مکان‌های مختلفی همچون ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری و غیره کاربرد دارد.

در این نوشتار می‌خواهیم در مورد چیلر تراکمی هوا خنک، انواع، طرز کار، کاربرد و مزایا و معایب آن بدانیم. پس تا پایان مقاله همراه ما باشید تا بیشتر در مورد این دستگاه و عملکرد آن در خنک‌سازی محیط آشنا شوید.

انواع چیلرهای تراکمی و تفاوت آنها با یکدیگر

چیلرهای تراکمی به دودسته چیلر هوایی و آبی تقسیم می‌شوند. به چیلر هوایی، چیلر هوا خنک و به چیلر آبی، چیلر آب خنک نیز می‌گویند. عملکرد، نحوه کار و قطعات هر دو دستگاه مشابه یکدیگر است. تنها تفاوت چیلر هوا خنک با چیلر آب خنک، نوع کندانسور آنهاست.

در چیلر هوا خنک، از کندانسور هوایی به‌عنوان واحد چگالش یا Codensing در سیکل تبرید استفاده می‌شود. اما در چیلر آب خنک، عملیات تبرید و سرمایش به‌جای کندانسور هوایی، از طریق آب خنکی که توسط برج خنک‌کننده تولید می‌شود، انجام می‌گیرد. به عبارتی دیگر گرمای گرفته شده از آب در اپراتور، باید به‌گونه‌ای دفع شود. اگر این گرما توسط فن‌های هوا که به اطراف لوله‌های کندانسور هوا خنک می‌دمند، دفع شود، به آن چیلر هوا خنک می‌گویند. اما اگر گرمای مبرد با آب موجود در کندانسور لوله‌ای موسوم به Shell and Tube دفع شود، به آن چیلر آب خنک می‌گویند.

مزیت بزرگی که انواع چیلر تراکمی هوا خنک نسبت به آب خنک دارند، عدم نیاز به برج خنک‌کننده است. زیرا آبی که گرمای مبرد را می‌گیرد، توسط پمپ به برج خنک‌کننده جهت خنک‌سازی و کاهش دمای آن، پمپاژ می‌شود و مجدداً به کندانسور پوسته و لوله برمی‌گردد.

قبل از اینکه به طور مبسوط بدانیم چیلر تراکمی هوا خنک چیست؟ و در مورد ساختار و طرز کار آن صحبت کنیم، یک موضوع باید به طور کامل روشن شود. برخی افراد تصور می‌کنند هرجا نامی از چیلر “هوا خنک” آمد، منظور دستگاهی است که هوا را خنک می‌کند یا چیلر “آب خنک” یعنی دستگاهی که آب را خنک می‌کند. باید بگوییم این تلقی از دو مدل چیلر، کاملاً اشتباه است.

چیلرهای هوا خنک و آب خنک، عملکرد یکسانی دارند و هر دو فقط آب را خنک می‌کنند. تنها تفاوت آنها در طریقه گرمازدایی مبرد کندانسور است. چنانچه جریان دفع گرما توسط فن انجام گیرد، چیلر هوا خنک است. ولی اگر دفع گرمای مبرد به آب موجب افزایش دمای آب شود، آب گرم به برج خنک‌کننده جهت خنک‌سازی هدایت می‌شود و مجدد به کندانسور برمی‌گردد. این سیستم در چیلر آب خنک وجود دارد. البته آب کندانسور از آب اپراتور جداست و هرکدام در مسیرهای جداگانه‌ای جریان دارند.

ساختار و طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک

جهت آشنایی با طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک لازم است ابتدا اجزا و قطعات مختلف آن را بشناسید. انواع چیلر تراکمی هوا خنک دارای اجزا و مؤلفه‌های زیر است:

کندانسور هوایی با Fin & Tube Coil

کویل‌های فین و تیوب از تعدادی تیوب یا لوله و صفحات فین تشکیل شده‌اند. به دلیل اینکه مس، قدرت و قابلیت بالایی در انتقال گرما و حرارت دارد، لوله‌های این نوع کندانسور از جنس مس هستند. اما فین‌ها از جنس آلومینیوم با رسانای بالای گرمایی هستند. زیرا با اینکه هوای اجباری توسط فن‌های محوری تولید می‌شوند، اما گرما آن‌طور که بایدوشاید از سطح بیرونی لوله‌ها به هوا منتقل نمی‌شود. به همین دلیل صفحات فین در فواصل کم با لوله‌ها قرار می‌گیرند.   

کندانسور هوایی با Micro Channel Coil

کندانسور هوایی میکرو کانال، مدل پیشرفته کویل‌های کندانسور هستند. ساختار آنها مشابه کویل‌های فین و تیوب است با این تفاوت که جریان بخار داغ، از داخل کانال‌های بسیار کوچک و در حد میکرو عبور می‌کنند. این کانال‌ها از جنس آلومینیوم هستند و فین‌های آلومینیومی نیز به طور فشرده لابه‌لای کانال‌ها جای گرفته‌اند.

در کانال‌های میکرو، انتقال حرارت از جریان  بخار به جداره کانال، بهتر و بهینه‌تر از کویل کندانسورهای فین و تیوب انجام می‌گیرد. دلیل آن هم فاصله بسیار کم آنها بین مرکز جریان بخار داغ با کانال است. در عوض استفاده از کانال‌های میکرو در فضاهایی با هوای غبارآلود گزینه مناسبی نخواهد بود. زیرا فین‌های فشرده بین کانال‌ها، به‌راحتی دچار گرفتگی می‌شوند و بازدهی سیستم چیلر تراکمی هوا خنک را کاهش می‌دهند.

به کمک شیر انبساط مقدار افزایش دمای اشباع شده یا سوپرهیت ایجاد شده در جریان خروجی اپراتور تنظیم می‌شود تا مانع از ورود مبرد مایع به کمپرسور شود. به‌طوری که شیر انبساط میزان سوپرهیت را بر اساس مقدار فشار و دمای مبرد خروجی از اپراتور تشخیص می‌دهد. چنانچه مقدار فشار و دما پایین باشد، مسیر عبور جریان مبرد را کاهش می‌دهد. با کاهش مقدار سوپرهیت، مقدار بخار مبرد خروجی از اپراتور افزایش پیدا می‌کند.

به‌طورکلی دو نوع شیر انبساطی وجود دارد:

• شیر انبساطی مکانیکی
• شیر انبساطی الکترونیکی

به این نوع شیر، شیر ترموستاتیکی نیز می‌گویند. شیر انبساطی مکانیکی مجهز به یک حباب حساس به دماست که در خروجی مبرد از اپراتور نصب می‌شود. این نوع شیر میزان جریان مبرد عبوری را باتوجه‌به میزان سوپرهیت ایجاد شده، کنترل و تنظیم می‌کند.

این نوع شیر انبساطی، با اندازه‌گیری مقدار دما و فشار مبرد خروجی از اپراتور، مسیر عبور جریان را کم‌وزیاد می‌کند. افزایش و کاهش مسیر عبور جریان با فرمان یک کنترلر الکترونیکی و به‌منظور تنظیم سوپرهیت انجام می‌گیرد. دقت کنترل جریان، در شیر انبساطی الکترونیکی بیشتر از نوع مکانیکی است.

کاربرد چیلر تراکمی هوا خنک در صنایع

چیلر تراکمی هوا خنک پرکاربردترین دستگاه برودتی و سرمایش در صنعت است. از این دستگاه جهت خنک‌سازی ماشین‌آلات استفاده می‌شود. آب سرد چیلر به طور گسترده و وسیع در انواع فرایندها و دستگاه‌های صنعتی و هر قسمتی که نیاز به خنک‌شدن، داشته باشد، مورداستفاده قرار می‌گیرد.

طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک مدل صنعتی، تفاوتی با مدل تهویه هوا ندارد. در هر دو نمونه از انواع چیلر تراکمی هوا خنک، از آب سرد و خنک در خروجی دستگاه استفاده می‌شود. فقط نوع بهره‌برداری از آن متفاوت است.

از این سیستم به دلیل به‌کارگیری برخی تمهیدات خاص در طراحی و تولید آن، نسبت به چیلرهای معمولی قیمت بیشتری دارد. زیرا چیلرهای صنعتی باید در ساعات زیادی از شبانه‌روز و در تمام ۱۲ ماه سال مشغول به کار باشند.

مزایای چیلر تراکمی هوا خنک

بهتر است در مورد مزایای بهره‌برداری و استفاده از این نوع دستگاه بیشتر بدانیم:

• نصب فن کویل‌های داخل ساختمان و لوله‌کشی بین چیلر، بسیار آسان، کم‌هزینه و ارزان‌قیمت است. قیمت نصب چیلرها بر خلاف سایر سیستم‌های سرمایشی دیگر که نیاز به لوله‌کشی مسی و صرف هزینه‌های زیاد دارد، بسیار کمتر و مقرون‌به‌صرفه است.
• چیلرهای هوا خنک فضای زیادی از محیط را اشغال نمی‌کنند. کندانسور سیستم چیلر تراکمی هوا خنک، در محیط باز و خارج از فضای داخلی بسته قرار می‌گیرد.سایر اجزا و قطعات چیلر نیز به فضای زیادی جهت نصب و راه‌اندازی نیاز ندارند.
• چیلر های تراکمی هوا خنک جهت راه‌اندازی و کارکردن نیازی به آب ندارند. در نتیجه انتخاب این سیستم برای مناطق کم آب و گرم و خشک، گزینه ایدئال و مناسبی هستند. همچنین در مناطقی که دولت استفاده چیلرهای آب خنک را ممنوع کرده است، پیشنهاد می‌شود از سیستم چیلر تراکمی هوا خنک استفاده شود.
• نگهداری و مراقبت از قطعات چیلرهای هوا خنک، هزینه‌های کمی برای خریدار دارد. قطعات و اجزای چیلرهای هوا خنک بسیار کمتر از چیلرهای آب خنک است. قطعات و اجزایی مانند پمپ آب، برج خنک‌کننده و قطعات پیچیده و پیشرفته که در چیلرهای آب خنک مشاهده می‌کنیم، در سیستم چیلر تراکمی هوا خنک وجود ندارند؛ بنابراین نگرانی بابت هزینه نگهداری و بسیاری از هزینه‌های جانبی دیگر برای مصرف‌کننده پیش نخواهد آمد.
• مهم‌ترین مزیت چیلرهای هوا خنک، قابلیت رطوبت‌زدایی آنهاست. در ماه‌های گرم سال، آب سرد جاری در لوله‌های فن کویل و هواساز،بخار آب موجود در هوا را به شکل قطره روی سطح لوله‌ها درمی‌آورد. در نتیجه رطوبت هوا کاهش‌یافته و این قطرات در سینی کف فن کویل‌ها جمع‌آوری و تخلیه می‌شود.
• میزان دمای خروجی از هر فن کندانسور، با استفاده از ریموت کنترل و توسط هر کاربر به طور جداگانه قابل تنظیم و افزایش یا کاهش است. به این معنی که تمام فن کویل‌ها، هم‌زمان با هم خاموش یا روشن نمی‌شوند و همگی با یک دمای مشخص کار نمی‌کنند. هر فن کویل را می‌توان باتوجه‌به شرایط محیطی و موردنیاز هر اتاق یا بخش‌های  متفاوت، به طور جداگانه تنظیم کرد. این قابلیت موجب، صرفه‌جویی بهینه در مصرف انرژی می‌شود. زیرا در صورت عدم نیاز به یک فن کویل می‌توان آن را خاموش کرد.

معایب چیلر تراکمی هوا خنک

چیلرهای هوا خنک علاوه بر ایجاد سرمایش در منازل، ادارات و محیط‌های تجاری، کاربرد فراوانی در صنعت دارند. از سیستم چیلر تراکمی هوا خنک مدل صنعتی برای ایجاد برودت در ماشین‌آلات استفاده می‌شود.

چیلرهای هوا خنک به دلیل استفاده از فن کندانسور جهت خنک کاری، به هوا خنک معروف هستند. اما در سیستم چیلر آب خنک، از برج خنک‌کننده جهت گرمازدایی آب و بازگشت آن به چرخه کندانسور، به آن آب خنک می‌گویند. انواع چیلر تراکمی هوا خنک، بر اساس نیاز محیط در ظرفیت‌های متفاوتی تولید و عرضه می‌شوند.

فروش و نصب انواع سیستم های تهویه مطبوع با برندهای هایسنس، وستن ایر و ویسمن همراه با مشاوره رایگان و خدمات پس از فروش. لطفا جهت دریافت اطلاعات مربوط به مشخصات و قیمت محصولات با شماره شرکت تهویه گستر ویسمن تماس حاصل فرمائید.