چیلرهای دائم کار دسته ای از چیلرها هستند که بر خلاف چیلرهای معمولی تهویه مطبوع، توانایی کار به صورت مداوم و در تمام طول سال را دارند.
این ویژگی برخی از مشخصات طراحی آن ها را نسبت به چیلرهای عادی متمایز می کند. در این مقاله با چیلرهای دائم کار، نکات متفاوت طراحی آن ها و کاربرد آن ها آشنا می شوید.
چیلر تراکمی دائم کار و تفاوت آن با چیلر معمولی
چیلر دائم کار مشابه سایر انواع چیلرها از سیکل تبرید تراکمی برای ایجاد سرمایش استفاده می کند و برودت تولید شده در چیلر به صورت آب خنک از آن خارج شده و به سیستم تحت خنک کاری ارسال می شود.
بنابراین در چیلرهای دائم کار نیز چهار بخش اصلی وجود دارند که عبارتند از کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور.
کمپرسور
مهم ترین قسمت یک سیکل تبرید تراکمی کمپرسور آن است که وظیفه افزایش فشار مبرد و به جریان انداختن آن داخل سیکل تبرید را بر عهده دارد. بخار مبرد کم فشار خروجی از اواپراتور وارد کمپرسور شده و به صورت گاز سوپرهیت داغ و پر فشار از آن خارج می شود.
چیلرهای دائم کار معمولاً به صورت چند مداره طراحی می شوند تا در صورت ایجاد مشکل در یکی از مدارها، سایر مدارها به کار خود ادامه دهند و سرمایش به طور کلی متوقف نشود. برای این منظور هر مدار باید دارای یک کمپرسور جداگانه باشد و لذا این چیلرها عموماً دارای چند کمپرسور هستند.
کندانسور
در کندانسور، مبرد گرما از دست می دهد و از حالت بخار سوپرهیت به حالت مایع اشباع یا سابکولد در می آید. کندانسور یک چیلر دائم کار باید طوری انتخاب شود که در تمام طول سال ظرفیت خنک کاری مورد نیاز را داشته باشد. همچنین باید فن کندانسور به گونه ای کنترل شود که در شرایط مختلف دمایی محیط اطراف، عملکرد مناسب را داشته باشد.
همچنین بخوانید : کندانسور آبی چیست؟ انواع و مهمترین ویژگی آن
شیر انبساط
در مرحله بعدی یکی سیکل تبرید تراکمی، مبرد مایع پر فشار خارج شده از کندانسور منبسط شده و به عبارت دیگر فشار و دمای آن کاهش پیدا می کند تا به حالت مخلوط مایع و بخار اشباع در بیاید.
در چیلرها و به طور کلی وسایل سرمایشی از انواع مختلفی از تجهیزات برای انبساط مبرد استفاده می شود که مهم ترین آن ها عبارتند از لوله مویی، اریفیس، شیر انبساط ترموستاتیک و شیر انبساط الکترونیک.
در این بین، دقیق ترین و جدیدترین نوع تجهیزات انبساطی، شیرهای انبساط الکترونیکی هستند. با توجه به این که چیلرهای دائم کار باید در شرایط مختلف محیطی به کار خود ادامه دهند لازم است که کنترل مبرد ورودی به اواپراتور به طور دقیق تر انجام گیرد و به همین دلیل در این دسته از چیلرها از شیرهای انبساط الکترونیک استفاده می شود.
اواپراتور
در اواپراتور چیلر، مبرد به صورت مخلوط مایع و بخار اشباع وارد شده و با دریافت حرارت به صورت بخار سوپرهیت خارج می شود. از سمت دیگر، آب وارد اواپراتور شده، گرما از دست می دهد و با دمای کمتر خارج می شود.
علاوه بر چهار قسمت اصلی، یک چیلر تراکمی دائم کار اجزاء دیگری مثل پرشر سوییچ، ریسیور، شیر برقی و … نیز دارد. به طور کلی می توان گفت که سیستم کنترل یک چیلر دائم کار نسبت به یک چیلر تهویه مطبوع باید کامل تر و پیچیده تر باشد تا بتواند عملکرد آن را در شرایط مختلف محیطی به نحوی تنظیم کند که پاسخگوی نیاز کاربر باشد.
همچنین با توجه به تغییر شرایط محیطی، شرایط عملکردی سیستم تبرید چیلر نیز در طول سال تغییر می کند و شارژ مبرد لازم برای گردش در سیکل تبرید دچار تغییر می شود، به طوری که شارژ مبرد مورد نیاز در روزهای گرم تابستان بیشتر از روزهای سرد زمستان است.
برای ذخیره کردن مبرد اضافی در روزهای سرد زمستان لازم است که ریسیور یک چیلر تراکمی دائم کار نسبت به چیلرهای معمولی با ظرفیت سرمایشی مشابه، حجم بزرگتری داشته باشد.
نکته دیگری که در طراحی یک چیلر دائم کار باید مد نظر قرار گیرد آن است که به دلیل عملکرد مداوم، بالا بودن کیفیت قطعات در این دسته از چیلرها اهمیت بسیار بیشتری دارد و لذا قطعات آن ها خصوصاً قطعات سیستم تبرید تراکمی باید دارای بهترین کیفیت باشند.
کاربردهای چیلر تراکمی دائم کار
به طور کلی چیلرهای دائم کار در مواردی به کار برده می شوند که سیستم در تمام طول سال، حتی در زمستان نیاز به سرمایش داشته باشد. نمونه های زیر برخی از شناخته شده ترین این موارد هستند:
سردخانه ها
سردخانه ها انبارهای بزرگ مواد غذایی و دارویی هستند که با نگهدای این محصولات در دمای پایین، ماندگاری آن ها را افزایش می دهند. بنابراین در تمام طول سال لازم است که دمای سردخانه در محدوده تنظیم شده حفظ شود و برای این منظور، سیستم سرمایشی آن ها باید همواره فعال باقی بماند.
همچنین میتوانید درباره قیمت محصول درب سردخانه بیشتر بدانید.
دیتاسنترها
دیتاسنترها مراکز نگهداری سرورهای شبکه های کامپیوتری هستند. این سرورها داده های شبکه را پردازش و نگهداری می کنند و از تجهیزات متعدد الکترونیکی تشکیل شده اند.
بیشتر انرژی برق مصرفی توسط این تجیهیزات الکترونیکی به صورت گرما در می آید و وارد فضای دیتاسنتر می شود. لذا در صورتی که تهویه و سرمایش کافی وجود نداشته باشد، دمای هوای داخل دیتاسنتر افزایش پیدا می کند و افزایش بیش از حد دما به تجهیزات الکترونیکی موجود در آن آسیب وارد می کند.
از طرف دیگر، این بار سرمایشی مختص فصل تابستان نیست و تجهیزات داخل دیتاسنتر همواره در حال تولید گرما هستند.
بنابراین سیستم سرمایشی مورد استفاده در این ساختمان ها باید قابلیت اطمینان بالایی داشته باشد و در تمام طول سال به فعالیت خود ادامه دهد. یکی از بهترین گزینه ها برای این منظور، چیلرهای تراکمی دائم کار هستند.
خنک کاری فرآیندهای صنعتی
بسیاری از بخش های صنعتی از جمله صنایع شیمیایی، تزریق پلاستیک، لیزر، صنایع غذایی و … از فرآیندهایی استفاده می کنند که نیاز به خنک کاری دارند.
این صنایع باید قادر باشند در تمام طول سال به فعالیت خود ادامه دهند و لذا لازم است سیستم خنک کاری فرآیندهای مذکور این قابلیت را داشته باشد که به طور دائم در روزهای مختلف سال به فعالیت خود ادامه دهد.
یکی دیگر از موارد کاربرد چیلرهای دائم کار، این صنایع و فرآیندهای صنعتی مربوط به آن ها هستند.
استفاده از سیستم فری کولینگ
سیستم های فری کولینگ، سیستم هایی هستند که وظیفه سرمایش را با استفاده از آب یا هوای خنک محیط انجام می دهند، نه با مصرف انرژی و کار مکانیکی و لذا مصرف انرژی را کاهش می دهند.
همان طور که پیش تر اشاره شد، چیلرهای تراکمی دائم کار در مواردی به کار می روند که در تمام طول سال نیاز به سرمایش وجود دارد.
اما در روزهای سرد سال که هوای محیط بیرون به اندازه کافی سرد است، می توان بخشی از بار سرمایشی را از طریق سیستم های فری کولینگ تأمین کرد. در این حالت، چیلر تراکمی دائم کار به صورت ترکیبی با سیستم فری کولینگ به کار برده می شود.
جمع بندی
چیلر دائم کار به گروهی از چیلرها گفته می شود که توانایی کار در تمام طول سال را دارا هستند. برای این منظور در طراحی این چیلرها باید مواردی از جمله چند مداره بودن، سیستم کنترل دقیق تر، استفاده از شیر انبساط الکترونیک، ریسیور بزرگتر و قطعات با کیفیت تر مد نظر قرار گیرد.
مهم ترین موارد استفاده از چیلرهای تراکمی دائم کار سردخانه ها، دیتاسنترها و واحدهای صنعتی نیازمند خنک کاری هستند.
