مشاوره 09351400044
چیلر دستگاهی است که گرمای یک سیال مایع مانند آب یا گازی مانند هوا را با استفاده از سیکل تبرید تراکمی و یا سیکل جذبی گرفته و آن را سرد می کند. از چیلر علاوه بر تهویه مطبوع برای خنک کاری ماشین آلات صنعتی نیز استفاده می شود. در واقع کاربرد چیلر به دو دسته تهویه مطبوع و برودت صنعتی تقسیم می شود.
چیلر از مهمترین تجهیزات سرمایشی در ساختمان ها و کارخانه های صنعتی به حساب می آید. یک دستگاه است که برای خنک کردن هوا و کنترل دما و رطوبت در محیط های داخلی استفاده می شود. این دستگاه با استفاده از کمپرسور و منبع انرژی برای جابجایی حرارت از داخل به بیرون کار می کند و هوای تازه و خنک را به فضای درونی می فرستد. چیلرها معمولاً در ساختمان های بزرگ مثل ادارات، هتل ها، بیمارستان ها و فروشگاه ها استفاده می شوند.
از نظر کاربردی، چیلرها به سه دسته تهویه مطبوع، صنعتی و سرمایش فرآیندی تقسیم می‌شوند.
از چیلر جهت سرمایش در تهویه مطبوع تابستانی استفاده می شود که به طور معمول در ساختمان‌ها، اداره‌ها، صنایع، بیمارستان‌ها و فضاهای عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این سیستم‌ها، آب سرد تولیدی در چیلر توسط سیستم پمپاژ به کویل هواساز یا کویل فن کوئل منتقل شده و چرخش فن در داخل هواساز باعث تبادل حرارت فضای مورد تهویه با سطح کویل میشود و در نتیجه این فرآیند دمای هوای فضای مورد نظر کاهش می‌یابد.
همچنین، چیلرها در برخی صنایع در خنک کردن ماشین‌آلات، ترموستات‌ها، رکوردرها و سیستم‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آب سرد تولید شده در چیلر جهت خنک‌کاری تجهیزات و دستگاه‌های صنعتی و تولیدی و همین‌طور خنک‌سازی قالب‌های صابون و تزریق پلاستیک استفاده میشود.
از سرمایش تولید شده در چیلر جهت گرماگیری و تولید برودت در فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی استفاده میشود. دمای تولید شده در چیلرهای مختص فرآیند، می‌تواند زیر صفری باشد که در این صورت سیال واسط مخلوطی از آب و اتیلن گلیکول (ضد یخ) خواهد بود.چیلرهای ساخته شده جهت سرمایش‌های فرآیندی و دماهای بسیار پایین و زیر صفری دارای ویژگی‌هایی هستند که آنها را از چیلرهای مخصوص تهویه مطبوع تا حدی متفاوت میکند.
کارکرد چیلر براساس سیکل تبرید تراکمی یا جذبی است که با گرفتن گرما از سیال واسط (معمولاً آب) و انتقال آن به مبدل تجهیزات تهویه مطبوع تابستانی یا دستگاه‌های صنعتی باعث ایجاد سرمایش میشود.
در سیکل تراکمی، تولید سرمایش بر اساس تبخیر و تراکم و تقطیر و انبساط مبرد می‌باشد که در طی این چهار فرآیند گرما از سیال واسط گرفته شده و تولید سرمایش میشود .در سیکل جذبی تولید سرمایش بر اساس ایجاد خلاء و کاهش دمای تبخیر مبرد و استفاده از ماده جاذب جهت جذب بخار مبرد می‌باشد.
چیلر به دو گروه عمده چیلرتراکمی و چیلر جذبی تقسیم بندی می شود که وظیفه همه آنها سرمایش یک سیال است. سیال سرد شده کاربرد تهویه مطبوع ساختمانی و یا صنعتی دارد.
وجه تمایز انواع چیلر تراکمی در نوع کمپرسورآن (پیستونی ،روتاری ، اسکرو ، اسکرال و سانتریفیوژ ) و نیز نوع کندانسور (آب خنک یا هوا خنک) و چیلر جذبی در تک اثره یا دو اثره بودن آن است.
در چیلرهای تراکمی، تولید سرمایش بر اساس تبخیر و تراکم و تقطیر و انبساط مبرد می‌باشد که در طی این چهار فرآیند گرما از سیال واسط گرفته شده و تولید سرمایش میشود.
مدل تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی تولید سرمایش میکند.
چیلرهای تراکمی در ظرفیت‌های 2 الی 2000 تن سرمایش طراحی و تولید می شوند.
چیلرهای تراکمی را می‌توان در هر اقلیم و شرایطی نصب کرده و بکار گرفت.
تولید سرمایش بر اساس ایجاد خلاء و کاهش دمای تبخیر مبرد و استفاده از ماده جاذب جهت جذب بخار مبرد می‌باشد.
از چیلر جذبی در پروژه‌های بزرگ مسکونی، تجاری – اداری، تفریحی – فرهنگی استفاده می‌گردد.
انرژی اصلی مورد نیاز در چیلر جذبی علاوه بر برق انرژی گرمایی حاصل از سوختن گاز طبیعی یا گازوئیل نیز است.
در چیلرهای جذبی مصرف سوخت بالا و مصرف برق پایین می‌باشد و نمی‌توان از آنها در شهرهای با رطوبت بالا استفاده نمود.
با توجه به شرایط و نیازهای پروژه می‌توان از چیلر تراکمی یا جذبی استفاده نمود.
1. کاهش هزینه‌های انرژی: چیلرها معمولاً با بهره‌وری بالا کار می‌کنند و از منابع انرژی بهینه استفاده می‌کنند. این باعث کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های مربوط به آن میشود.
2. راحتی و صرفه‌جویی در فضا: چیلرها جای کمی را اشغال می‌کنند و برای نصب و استفاده آسان هستند. در مقابل، سیستم‌های تهویه مطبوع سنتی به مکان‌های بزرگتری نیاز دارند و علاوه بر آن، نیاز به سیستم‌های حفاظتی مانند سیستم‌های آتش نشانی دارند.
3. کیفیت هوا: چیلرها معمولاً با سیستم‌های تهویه هوای یکپارچه کار می‌کنند و هوای تمیز و بهداشتی را در فضا ایجاد می‌کنند.
4. کاهش سطح نویز: چیلرها عموماً صدای تولید شده توسط اجزای آنها را جذب می‌کنند و این عامل سبب کاهش سطح نویز در فضا میشود.
5. قابلیت کنترل دما: با استفاده از چیلرها می‌توان در دماها و رطوبت‌های مختلفی به صورت دقیق کنترل کرد. این امکان را فراهم می‌کنند که دمای محیط را در تمام طول سال تنظیم کرده و به محیطی راحت و بهداشتی دست یابیم.
مینی چیلر ها نمونه کوچیک شده چیلرها می باشند تا بتوان برای هر واحد ساختمان با متراژ کوچک از آنها استفاده کرد و هر واحد را بصورت مستقل تهویه نمود. اکثر چیلرها مرکزی بوده و در اول زمستان و اول تابستان مشکل روشن و یا خاموش بودن گرمایش یا سرمایش دستگاه ها به میان می آید اما مینی چیلرها به صورت مستقل برای هر واحد فعال می شود.
گرمای گرفته شده از آب در اواپراتور، بایستی به گونه ای دفع شود. در چیلر های هوا خنک گرما از طریق فن های تعبیه شده در چیلر دفع می گردد در حالیکه در چیلر آب خنک از کندانسور نوع پوسته و لوله ای برای دفع گرمای مبرد استفاده می شود و با استفاده از پمپ به برج خنک کننده انتقال داده می شود تا درجه حرارت کاهش یافته و دوباره به سیکل کندانس باز گردد. مسیر آب کندانسور با آب اواپراتور مجزا است و هر یک در مسیری جداگانه جریان پیدا می کنند.یکی دیگر از مزیت های چیلر هواخنک به آب خنک در این است که آب خنک به برج خنک کننده نیاز دارد.
هوا خنک ⇐ ظرفیت ۰ تا ۱۰۰ تن تبرید ⇐ کمپرسور اسکرال و اسکرو
هواخنک ⇐ ۱۰۱ تا ۱۰۰۰ تن تبرید ⇐ کمپرسور اسکرو
آب خنک ⇐ ظرفیت ۰ تا ۱۰۰ تن تبرید ⇐ اسکرال
آب خنک ⇐ ۱۰۱ تا ۱۰۰۰ تن ⇐ اسکرو
آب خنک ⇐ ۱۰۱ تا ۳۰۰۰ تن ⇐ سانتریفیوژ
هواخنک و آب خنک ⇐ در تمامی ظرفیت ها ⇐ کمپرسور پیستونی (رفت و برگشتی) ⇐ مناسب برای مناطق حاره ای (آب و هوای گرم و مرطوب)
قیمت چیلر هواخنک
در چیلرهای هوا خنک، با توجه به میزان ظرفیت برودتی دستگاه، شرایط اقلیمی محل پروژه، نوع مبرد مصرفی، کاربری پروژه و عوامل دیگر، از کمپرسورهای متنوعی استفاده می شود؛
| نوع کمپرسور | روتاری | اسکرال | پیستونی | اسکرو | سانتریفیوژ |
|---|---|---|---|---|---|
| ظرفیت هر کمپرسور در چیلرهای هواخنک | 3-25kw | 5-85kw | 2-180kw | 70-900kw | 300-1500kw |
| کاربری | تهویه مطبوع | تهویه مطبوع | تهویه مطبوع و برودت صنعتی | تهویه مطبوع و برودت صنعتی | تهویه مطبوع و برودت صنعتی |
نحوه بکارگیری کندانسور هوایی در چیلرهای تراکمی، مبنای دیگری برای دسته بندی چیلرهای تراکمی هوا خنک شده است. بسته به میزان استحکام بام ساختمان به منظور تحمل وزن چیلر و شکل مطلوب دسترسی به دستگاه جهت تعمیر و نگهداری، چیلرهای هوا خنک را می توان به دو شکل مختلف طراحی و تولید نمود:
در چیلر تراکمی هوا خنک یکپارچه، تمامی متعلقات چیلر درون یک یونیت تعبیه شده اند و دستگاه، تنها با وجود یک انشعاب آب و برق از ساختمان، قابل راه اندازی می باشد. البته بایستی به دلیل مکانیزم کاری کندانسور هوایی، حتماً در فضای آزاد نصب شود.
در این نوع از چیلرهای تراکمی هوا خنک، کندانسور هوایی در یک یونیت جداگانه ساخته شده و مجموعه کمپرسور، شیر انبساط و اواپراتور نیز در یک یونیت دیگر تعبیه می‌شوند. در این شرایط، می‌توان محل نصب یونیت دوم را جدای از کندانسور و در موتورخانه در نظر گرفت. اغلب این روش در پروژه‌هایی که بام ساختمان توانایی تحمل وزن چیلر یکپارچه را ندارد استفاده میشود. به همین دلیل، بکارگیری چیلرهای هوا خنک دو پارچه به دلیل افزایش هزینه تولید و مشکلات فنی، به عنوان یک انتخاب مناسب در نظر گرفته نمی‌شود. اما تعدادی از تکنسین‌ها، با توجه به دسترسی ساده‌تر به موتورخانه، چیلر تراکمی هوا خنک دو پارچه را بهتر می‌دانند.
| ردیف | نوع | مصرف برق | جریان برق |
| 1 | جذبی | کم | کم |
| 2 | تراکمی آب خنک | متوسط | متوسط |
| 3 | تراکمی هواخنک | متوسط | متوسط |
مصرف برق با توجه به نوع آنها متفاوت می باشد.
تن تبرید همان سرمایش، واحد تعیین ظرفیت در دستگاه‌های سرمایشی است و یک تن تبرید (سرمایش) معادل 12000BTU/hr می‌باشد.
در بازار تهویه و تبرید ایران چیلرها با 2 واحد تن تبرید واقعی و تن تبرید اسمی (نامی) ارائه می‌شوند اما تفاوت این دو واحد که هر دو تُن سرمایش نام دارند چیست؟
در ایران به اشتباه توان کمپرسور به اسب بخار را معادل تن نامی در نظر می‌گیرند. بعنوان مثال اگر یک دستگاه مجهز به 100 اسب بخار کمپرسور باشد آن را 100 تن نامی فرض می‌کنند. اما تن نامی همیشه بیشتر از تن تبرید واقعی می باشد.
برای محاسبه باید از نرم افزارهای طراحی کمپرسور، کندانسور و اواپراتور کمک گرفت اما برای برآورد و تخمین حدودی می توان از روش زیر استفاده کرد
ضریب تبدیل تن نامی به تن واقعی در چیلرهای تراکمی هواخنک و آب خنک = 0.8
برای مثال ظرفیت برودتی واقعی یک چیلر آب خنک به ظرفیت صد تن تبرید نامی می شود 100 ضرب در 0.8 برابر با 80
طبیعتاً بسته به ظرفیت چیلر، فضای مورد نیاز جهت نصب آن متفاوت است. ابعاد چیلرهای جذبی در ظرفیت های مشابه، نزدیک به 1.5 تا 2 برابر چیلرهای تراکمیِ آب خنک می باشد؛ بنابراین، در صورت استفاده از چیلر جذبی به موتورخانۀ بزرگتر با ارتفاع بین 2 تا 3 متر نیاز داریم.
نصب چیلر تراکمی آب خنک، فضایی بین 2 تا 15 متر مربع نیاز دارد.
در رابطه با چیلرهای هوا خنک باید در نظر داشت از هر طرف به فضایی حدود 1 تا 1.5 متر بعنوان محدودۀ سرویس و البته جهت ورود هوای کافی نیاز است.
فضای اشغال شده توسط برج های خنک کننده را نیز بایستی در بررسی فضای مورد نیاز برای راه اندازی چیلرهای جذبی و چیلرهای تراکمی آب خنک مد نظر داشت.
برای برآورد اولیه و تقریبی ظرفیت چیلر برای یک ساختمان در یک منطقه آب و هوایی خاص، از فرمول‌های ساده‌ای استفاده می‌کنیم. این فرمول‌ها به ما کمک می‌کنند تا به سرعت و با دقت خیلی بیشتر، نیازمندی‌ها و مشخصه‌های اولیه برای انتخاب سیستم تهویه را محاسبه کنیم. برای این منظور، می‌توانیم از مساحت مفید ساختمان (یعنی مساحتی که باید تهویه شود و برای معیشت به کار برود) استفاده کنیم و آن را در ضریب شهر منطقه مورد نظر ضرب کنیم تا ظرفیت سرمایشی مورد نیاز به واحد BTU/h (بی تی یو بر ساعت) به دست آید. سپس با تقسیم این مقدار بر ۱۲,۰۰۰ (که معادل یک تن تبرید است)، ظرفیت مورد نیاز چیلر بر حسب تن تبرید محاسبه میشود. در نظر داشته باشید که نوع چیلر (تراکمی یا جذبی) در این محاسبات اهمیتی ندارد و تنها مساحت ساختمان به عنوان پارامتر مهم مدنظر است.
با توجه به اینکه شرایط آب و هوایی در شهرهای مختلف ایران متغیر است، بنابراین این فرمول به شما امکان می‌دهد تا با توجه به نوع کاربری ساختمان و شرایط هوا، ضریب شهر را محاسبه کنید. برای این کار، ساختمان‌ها را به سه دسته مسکونی، اداری و تجاری تقسیم می‌کنیم. ضریب شهر برای هر دسته از این ساختمان‌ها متفاوت است. به عنوان مثال، در شهر تهران که دارای آب و هوای معتدل است، ضریب شهر برای پروژه‌های مسکونی ۴۰۰ است.
| آب و هوا / نوع کاربری | مسکونی | اداری | تجاری |
| معتدل | 400 -500 | 500-600 | 600-800 |
| گرم | 500-600 | 600-700 | 700-900 |
| خیلی گرم | 600-700 | 700-800 | 800-1000 |
با توجه به این توضیحات، اگر مساحت مفید یک ساختمان مسکونی در شهر تهران ۶۰۰ متر مربع باشد، ظرفیت سرمایشی مورد نیاز بر حسب BTU/h با استفاده از فرمول فوق به ۲۴۰,۰۰۰ می‌رسد. با تقسیم این مقدار بر ۱۲,۰۰۰، ظرفیت مورد نیاز چیلر به تعداد تن تبرید محاسبه میشود که در این مثال برابر با ۲۰ تن است.
این محاسبات تنها برای اندازه‌گیری نیاز سرمایشی اولیه است و با توجه به شرایط خاص ساختمان و توصیه‌های متخصصان، ممکن است نیاز به تصحیح و تنظیمات بیشتری داشته باشد.
لازم است بگوییم که ظرفیتی که محاسبه شده است، عیناً ظرفیت واقعی است که ساختمان به آن نیاز دارد. با در نظر گرفتن یک مقدار اضافی به عنوان “Oversize”، باید ظرفیت اسمی نیز محاسبه شود. بنابراین، پس از محاسبه و تعیین ظرفیت مورد نیاز برای چیلر تراکمی یا جذبی، با توجه به شرایط آب و هوایی و سایر پارامترها (مانند نوع مبرد استفاده شده در چیلر)، باید مقدار اسمی آن نیز مشخص شود تا چیلر بر اساس آن ساخته شود.
چیلر نسبت به داکت اسپلیت انتخاب بسیار مناسب تری است زیرا قابلیت تفکیک دمایی در فضاهای مختلف ساختمان را داراست. در صورت استفاده از چیلر مرکزی مصرف برق کمتری دارد همچنین فضای کمتری نسبت به کندانسور داکت اسپلیت اشغال می کند. هزینه اجرای داکت اسپلیت بالاتر است. فن کویل ها نسبت به یونیت داخلی اسپلیت صدای کمتری دارند.– عدم محدودیت فاصله بین چیلر و فن کویل ها
با استفاده از دستگاه انرژی متر (Energy meter) هزینه برقِ هر واحد را می توان جداگانه حساب کرد.
چیلرهای تراکمی آب خنک مجهز به کمپرسور سانتریفیوژ و اواپراتورهای فلود بیشترین راندمان را دارند.
چیلر های جذبی مصرف برق پایین تری دارند اما در عوض مصرف گاز و آب بالایی دارند. چیلر های تراکمی به دلیل داشتن کمپرسور مصرف برق بالایی دارند.
در کاربردهای تهویه مطبوع برای سرمایش سالن ها و سوله های بزرگ در مناطق با آب و هوای خشک یا نیمه خشک می توان از ایرواشر و یا از دستگاه های جدیدی مثل GHP و VRF استفاده کرد. اما در کاربردهای صنعتی تقریبا هیچ جایگزینی ندارد.
