در اکثر اوقات چیلر را عاملی برای سرما و خنک کنندگی می بینند، اما در این مقاله میخواهیم به سراغ چیلر گرماشی برویم. از چیلر گرمایشی به عنوان منبعی برای گرما استفاده می کنند، که خود دارای نکات و ویژگی های منحصر به فردی است. در این مقاله تمامی نکات مرتبط با چیلر گرمایشی را بررسی خواهیم کرد.
چیلر گرمایشی چیست؟
قبل از معرفی چیلر گرمایشی باید بدانید که چیلرها جزو تجهیزات تهویه مطبوع و تبرید محسوب شده که در دو نوع چیلر تراکمی و جذبی ساخته می شوند. تفاوت بین نوع تراکمی و جذبی در عامل محرک مبرد در مدار چیلر است.
در چیلرهای تراکمی از یک کمپرسور (سانتریفیوژ، اسکرو، کمپرسور اسکرال، و یا سیلندر پیستونی) برای حرکت مبرد استفاده می شود، در حالی که در چیلر جذبی کمپرسور حذف شده و به جای آن از ماده جاذب و ژنراتور استفاده می شود.
هر کدام از این چیلرها با توجه به شرایط و کاربری مورد نظر دارای مزایا و معایب خاص خود بوده و انتخاب هر یک از آن ها مستقیما به کاربرد آن ها مربوط می شود. اما از یک دیدگاه دیگر می توان از این چیلرها به عنوان منبع سرماساز و یا گرما ساز استفاده کرد.
در عموم کاربری ها از چیلر به عنوان عامل سرماساز و خنک کننده استفاده می شود، اما در برخی موارد نیز لازم است تا به دلایل مختلف از چیلر به عنوان منبع گرما نیز استفاده شود؛ در این شرایط به آن چیلر گرمایشی می گویند.
بنابراین سیکل چیلر گرمایشی با چیلر سرمایشی تفاوت خاصی نداشته و با ایجاد تغییرات کوچک می توان حالت چیلر را از سرمایش به گرمایش تغییر داد. در ادامه مطلب به نحوه عملکرد چیلر گرمایشی سیکل مربوط به آن توضیحاتی داده شده است.
عملکرد چیلر گرمایشی
همانطور که گفته شد، سیکل چیلر گرمایشی همانند چیلر سرمایشی است. بنابراین در چیلر گرمایشی نیز از یک مبرد به عنوان عامل انتقال حرارت استفاده می شود.
اجزای اصلی چیلر گرمایشی نیز همانند حالت سرمایشی از کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط و کمپرسور (چیلر تراکمی) و یا جاذب و ژنراتور (چیلر جذبی) است. مبرد توسط کمپرسور و یا جاذب وارد کندانسور شده و در آن گرمای خود را به محیط اطراف می دهد.
لذا دمای محیط افزایش و دمای مبرد کاهش می یابد. سپس این مبرد کم دما وارد شیر انبساط شده و پس از کاهش فشار وارد اواپراتور خواهد شد. در اواپراتور برعکس کندانسور، مبرد کم دمای کم فشار از محیط اطراف خود گرما را جذب کرده و باعث افزایش دمای خود و کاهش دمای محیط اطراف خواهد شد. پس از اواپراتور نیز مبرد گازی وارد کمپرسور (یا جاذب در چیلر جذبی) شده و مجددا این سیکل تکرار می شود.
اهمیت سیکل چیلر گرمایشی، موقعیت قرارگیری کندانسور و اواپراتور است. همانطور که اشاره شد، هر یک از مبدل ها با محیط اطراف تبادل حرارت دارد. در اواپراتور گرما از محیط دریافت می شود، اما در کندانسور گرما به محیط داده می شود.
بنابراین در صورتی که کندانسور در محیط مورد نظر جهت گرمایش قرار گیرد، می توان انتظار داشت که چیلر گرمایشی است. به عبارت دیگر این موضوع همان حالت پمپ گرمایی است.
علاوه بر تغییر موقعیت کندانسور و اواپراتور ( درباره تفاوت اواپراتور و کندانسور بیشتر بدانید ) می توان به کمک یک شیر چهار راهه مسیر حرکت مبرد در سیکل را معکوس کرده و به واسطه آن را از حالت چیلر سرمایش به چیلر گرمایش تغییر داد.
اما در این مورد باید توجه داشت که ظرفیت چیلر گرمایشی با حالت سرمایش برابر نبوده و حتی استفاده از چیلر گرمایشی در این حالت نیازمند در نظر گرفتن یک سری نکات و تمهیدات است که از جمله آن می توان به ایجاد شرایط مناسب جهت جلوگیری از یخ زدگی اواپراتور (مبدل قرار گرفته در محیط بیرون) اشاره کرد.
همچنین برای افزایش ظرفیت حرارتی چیلر می توان عملیاتی مانند افزایش دمای اواپراتور به واسطه دیگ آب گرم و … را نیز اجرایی کرد.
انواع چیلر گرمایشی
چیلر گرمایشی را می توان بر اساس معیارهای مختلفی تقسیم بندی کرد. از جمله مهم ترین آن ها می توان به نحوه عملکرد سیکل و نوع کندانسور استفاده شده اشاره کرد.
انواع چیلر بر اساس نوع سیکل
همانطور که در ابتدای مطلب بیان شد، سیکل چیلرها را می توان به دو دسته تراکمی و جذبی تقسیم بندی کرد. در چرخه تراکمی از یک کمپرسور و در سیکل جذبی از جاذب برای به حرکت درآوردن مبرد استفاده می شود.
همچنین چیلرهای تراکمی را می توان بر اساس نوع کمپرسور، و چیلرهای جذبی را از نظر یک یا چند اثره بودن تقسیم بندی کرد. بنابراین تفاوت های اصلی چیلرهای تراکمی و جذبی را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:
- چیلرهای تراکمی برای گردش مبرد از کمپرسور استفاده می کنند در حالی که چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و به جای آن از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغییر می دهند ، همچنان که غلظت تغییر می کند، فشار نیز در اجزای مختلف چیلر تغییر خواهد کرد. این اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سیستم می شود.
- ژنراتور و جذب کننده در چیلرهای جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است.
- در چیلرهای جذبی از یک جاذب استفاده می شود که عموما آب یا نمک لیتیوم بروماید است.
- مبرد در چیلرهای تراکمی یکی از انواع کلروفلئوروکربن ها یا هالوکلروفلئوروکربن ها است در حالی که در چیلرهای جذبی مبرد معمولاً آب یا آمونیاک است.
- چیلرهای تراکمی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تأمین می کنند در حالی که انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تأمین می شود. گرما ممکن است از کوره هوای گرم یا دیگ به دست آمده باشد. در بعضی اوقات از گرمای سایر فرایندها نیز استفاده می شود؛ مانند بخار کم فشار یا آب داغ صنایع، گرمای بازیابی شده از دود خروجی توربین های گازی، و یا بخار کم فشار از خروجی توربین های بخار.
انواع چیلر بر اساس نوع کندانسور
کندانسور چیلرها می توانند به صورت آب خنک و یا هوا خنک باشند. ( درباره چیلر تراکمی آب خنک بیشتر بدانید. ) که هر یک از آن ها با توجه به نوع کاربری و ظرفیت چیلر انتخاب می شود. در چیلر های هوایی از یک مبدل حرارتی هوا خنک که دارای سطح گسترده یا فین دار است استفاده می شود.
این مبدل ها عموما برای ظرفیت های پایین و در مناطقی که دسترسی به آب محدود است استفاده می شود. در طرف مقابل چیلرهای آب خنک یا آبی از یک مبدل لوله و پوسته برای انتقال حرارت استفاده می کنند.
این مبدل ها به دلیل استفاده از آب با ظرفیت حرارتی بیشتر از هوا، برای چیلرهای با ظرفیت بالاتر مفید بوده و البته نیازمند دسترسی به آب آزاد و یا برج خنک کن هستند.
جمع بندی
چیلر گرمایشی دارای سیکلی همانند چیلرهای معمول در فرایند سرمایش بوده و تنها با جابجایی موقعیت اواپراتور و کندانسور، و یا با برعکس نمودن جهت چرخش مبرد در سیکل می توان به حالت گرمایش برای چیلر دست یافت.
چیلرها از نظر نوع فرایند به دو دسته تراکمی و جذبی و از نظر نوع کندانسور به دو دسته هوا خنک و آب خنک تقسیم می شوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع چیلرها و همچنین سفارش خرید چیلر صنعتی، دامداری، دارویی و …. می توانید با کارشناسان شرکت فراسرد توسط شماره تلفن 11-6693810-021 تماس حاصل فرمایید.
