چیلر تراکمی چیست و معرفی انواع چیلر تراکمی

یکی از متداولترین تجهیزات تهویه مطبوع و برودتی استفاده از چیلرها است در این مقاله به بررسی چیلر تراکمی چیست و نحوه کار چیلرها، اجزای سیستم تبرید و انواع چیلر تراکمی خواهیم پرداخت.

چیلر تراکمی چیست ؟

یکی از متداولترین تجهیزات تهویه مطبوع و برودتی استفاده از چیلرها است در این مقاله به بررسی چیلر تراکمی و نحوه کار چیلرها، اجزای سیستم تبرید و انواع چیلر تراکمی پرداخته شده است.

چیلر تراکمی کار خود را از طریق استخراج گرما از یک محل انجام می دهد. ممکن است به دلیل نام گذاری چیلر که به معنای سردکننده است، تصور کنیم که این دستگاه می تواند سرما تولید کند اما درواقع، چیلر نمی تواند چنین کاری انجام دهد؛ بلکه تنها می تواند بر خلاف روند طبیعی انتقال گرما که از محیط گرم به سرد انجام می شود، گرمای یک محیط سرد را به محیط گرم انتقال دهد.

انواع چیلرهای تراکمی

چیلرهای تراکمی انواع مختلفی دارند که هر یک ویژگی ها و کاربردهای خود را دارند. در ادامه به بررسی انواع اصلی چیلرهای تراکمی می پردازیم:

چیلرهای سانتریفیوژ

چیلرهای سانتریفیوژ از نیروی گریز از مرکز برای فشرده سازی مبرد استفاده می کنند. مبرد به مرکز یک پروانه با سرعت بالا کشیده می شود و سپس به سمت بیرون پرت می شود و فشار آن افزایش می یابد.

بیشتر بخوانید: چیلر سانتریفیوژ چیست

این چیلرها برای کاربردهای با مقیاس بزرگ مانند کارخانجات صنعتی، دیتاسنترها، بیمارستان ها و دانشگاه ها به دلیل ظرفیت و کارایی بالا مناسب هستند.

• مزایا: کمپرسورهای سانتریفیوژ به دلیل طراحی آیرودینامیکی و تکنولوژی پیشرفته، مصرف انرژی بهینه‌ای دارند و برای سیستم‌های بزرگ اقتصادی‌تر هستند.  این کمپرسورها قادر به ارائه عملکرد پیوسته با نوسانات کم هستند. طراحی این نوع کمپرسورها شامل قطعات متحرک کمتری است که باعث کاهش احتمال خرابی و افزایش طول عمر آن می‌شود. به دلیل ساختار ساده و کاهش قطعات درگیر، هزینه‌های تعمیر و نگهداری این کمپرسورها پایین‌تر است.
• معایب: چیلرهای سانتریفیوژ هزینه اولیه بالاتری دارند، به فضای بیشتری برای نصب نیاز دارند و نگهداری آن ها نیز پیچیده تر است.

چیلرهای رفت و برگشتی

چیلرهای رفت و برگشتی از مکانیسم پیستون و سیلندر برای فشرده سازی مبرد استفاده می کنند. پیستون به صورت جلو و عقب در داخل سیلندر حرکت می کند و مبرد را در طول حرکت جلو فشرده کرده و در حرکت بازگشت مبرد بیشتری می کشد.

میتوانید بخوانید: انواع چیلرهای صنعتی

این چیلرها مناسب برای کاربردهای با ظرفیت بار کم تا متوسط مانند ساختمان های تجاری، کارخانجات کوچک و فضاهای اداری هستند.

• مزایا: این چیلرها هزینه اولیه پایینتر، تطبیقپذیری و نصب نسبتا آسانی دارند. آنها میتوانند بارهای مختلف را به طور موثری مدیریت کنند.
• معایب: چیلرهای رفت و برگشتی هم نیاز به نگهداری بیشتری به دلیل قطعات متحرک زیاد دارند. آنها کارایی کمتری نسبت به چیلرهای سانتریفیوژ دارند و ممکن است در حین کار صدای زیادی تولید کنند.

چیلرهای اسکرو

چیلرهای اسکرو از دو پیچ حلزونی در حال قفل شدن (روتور) برای فشرده سازی مبرد استفاده می کنند. مبرد به عنوان یک گاز کم فشار وارد پیچ ها می شود و همانطور که در طول پیچ ها حرکت می کند در فضای بین پیچ ها به دام می افتد و حجم آن کاهش می یابد و مبرد فشرده می شود.

حتما بخوانید: چیلر تراکمی اسکرو چیست؟

• مزایا: چیلرهای اسکرو کارایی بالایی دارند، عملکرد قابل اعتمادی دارند و نسبت به چیلرهای رفت و برگشتی نگهداری کمتری نیاز دارند. آنها نیز از چیلرهای رفت و برگشتی کمصداتر هستند.
• معایب: چیلرهای اسکرو گرانتر از چیلرهای رفت و برگشتی هستند و طراحی پیچیدهتری دارند که میتواند تعمیرات آنها را دشوارتر کند.

چیلرهای اسکرول

چیلرهای اسکرول از دو اسکرول شکل حلزونی برای فشرده سازی مبرد استفاده می کنند. یک اسکرول ثابت است در حالی که دیگری در اطراف آن حرکت می کند و مبرد را فشرده می کند.

مناسب برای بارهای کم تا متوسط، مانند ساختمان های تجاری کوچک، کاربردهای مسکونی و فرآیندهای صنعتی کوچک هستند.

• مزایا: چیلرهای اسکرول به دلیل عملکرد بیصدا، کارایی انرژی بالا، طراحی فشرده و نگهداری کم معروف هستند.
• معایب: آنها محدود به ظرفیت کمتر هستند و ممکن است برای کاربردهای بزرگ مناسب نباشند.

نحوه ی کار چیلر تراکمی

در ادامه نحوه کار چیلر تراکمی را در ۴ مرحله به زبان ساده برای شما بازگو خواهیم کرد؛

مرحله ی 1: تراکم

در این مرحله مبرد به صورت بخار سرد و خشک است، در دما و فشار پایین، وارد کمپرسور می شود. این شرایط مبرد با نام بخار خشک اشباع (dry saturated vapor) شناخته می شود.

گاز مبرد کم فشار که به داخل کمپرسور کشیده می شود، تحت فشار و دمای بالا فشرده می شود. این فرآیند سطح انرژی مبرد را افزایش می دهد و آن را برای دفع حرارت در مرحله بعد آماده می کند. فرآیند فشرده سازی برای حرکت سیکل تبرید بسیار حیاتی است، زیرا فشار و دمای مبرد را افزایش می دهد و اجازه می دهد تا حرارت را به طور موثری در کندانسور دفع کند.

مرحله ی 2: چگالش

در این فرایند، مبرد که به صورت بخار است، در کندانسور (Condenser)، گرمای خود را به سیال خارجی انتقال داده و به مایع تبدیل می شود. گاز مبرد با فشار و دمای بالا وارد کندانسور می شود و حرارت جذب شده به محیط اطراف منتقل می شود.

با انتقال حرارت،به دلیل اینکه فشار مبرد در داخل کندانسور تقریباً ثابت می ماند، پس از این تبدیل، مبرد در فرم مایعی با فشار بالا خواهد بود. این مایع هنوز دارای انرژی گرمایی است. در واقع کندانسور یک مبدل حرارتی است که در آن مبرد حرارت خود را به هوای اطراف یا آب منتقل می کند.

بیشتر بخوانید: تفاوت اواپراتور و کندانسور

مرحله ی 3: انبساط

پس از چگالش، مبرد به سمت دستگاه فشارشکن (Expansion device) حرکت می کند. به دلیل سد شدن در مقابل جریان مبرد توسط دستگاه فشارشکن، فشار آن کاهش یافته و درنتیجه، مقداری از سیال شروع به بخار شدن می کند.

فرایند تبخیر نیاز به انرژی زیادی دارد و انرژی که برای این فرایند لازم است، از گرمای خود مبرد در فاز مایع گرفته می شود؛ بنابراین، دمای سیال، کاهش می یابد. این کاهش دما، زیاد است و سیال سرد چرخه، از این طریق به وجود می آید.

به عنوان مثال، در یک چرخه اگر دمای ورودی به دستگاه فشارشکن در حدود 30 تا 35 درجه باشد، دمای خروجی در حدود -20 درجه ی سلسیوس خواهد بود. این اعداد تنها برای درک بیشتر موضوع بیان شد و در سیستم های مختلف و برای مبردهای مختلف، متفاوت است. این مبرد کم فشار سپس وارد اواپراتور می شود، جایی که دوباره حرارت جذب می کند و سیکل تبرید تکرار می شود. شیر انبساط نقش حیاتی در کنترل جریان و فشار مبرد ایفا می کند و اطمینان می دهد که جذب حرارت در اواپراتور به طور موثر انجام می شود.

مرحله ی 4: تبخیر

سیال در ورودی اواپراتور (Evaporator) به صورت دوفازی است (یعنی مقداری از آن به صورت مایع و مقداری دیگر به صورت بخار است). دما و فشار این سیال دوفازی، پایین است و آماده ی دریافت گرما از سیال خارجی و انجام هدف اصلی چرخه است. در اواپراتور، مبرد حرارت را از سیال فرآیند (آب یا هوا) جذب می کند، که باعث تبخیر مبرد و تبدیل آن به گاز کم فشار می شود. سیال خنک می شود و برای خنک سازی به منطقه مورد نظر منتقل می شود.

باوجود انتقال گرما در طول اواپراتور، به دلیل اینکه سیال به صورت دوفازی است، دمای آن ثابت می ماند. در انتهای اواپراتور، شرایط سیال دقیقاً مانند شرایط ورودی کمپرسور است که در ابتدای مرحله ی اول توصیف شد. بدین ترتیب، مبرد، این روند را تکرار کرده و سرمایش توسط چرخه ی تبرید تراکمی انجام می شود.

اجزای چیلرهای تراکمی

یک چیلر تراکمی از چندین جزء حیاتی تشکیل شده است که هر یک نقش مهمی در فرآیند خنک سازی ایفا می کنند. در ادامه به بررسی این اجزا می پردازیم:

کمپرسور: کمپرسور قلب چیلر است و مسئول فشرده سازی مبرد به فشار و دمای بالا است.

اواپراتور: اواپراتور یک مبدل حرارتی است که در آن مبرد حرارت را از سیال فرآیند (معمولاً آب یا هوا) جذب می کند و تبخیر می شود.

کندانسور: کندانسور یک مبدل حرارتی دیگر است که در آن مبرد حرارت جذب شده را به محیط اطراف منتقل می کند و از حالت گاز به مایع تغییر می کند.

شیر انبساط: شیر انبساط فشار و دمای مبرد را قبل از ورود به اواپراتور کاهش می دهد. این فرآیند به مبرد اجازه می دهد تا به طور موثری در اواپراتور حرارت جذب کند.

بیشتر بخوانید: شیر انبساط و اهمیت آن در چیلر

واحد کنترل: واحد کنترل عملیات چیلر، از جمله تنظیمات دما، کنترل های ایمنی و سیستم های مانیتورینگ را مدیریت می کند.

مبرد: در چیلر تراکمی مبرد، سیالی است که در داخل چرخه، حرکت کرده و وظیفه ی انتقال گرما از منبع سرد به منبع گرم را بر عهده دارد.

کاربرد چیلرهای تراکمی

در حالت کلی، کاربردهای چیلر تراکمی به دو دسته ی تهویه مطبوع و برودت صنعتی تقسیم می شوند.

چیلر تراکمی تهویه مطبوع

هدف از تهویه مطبوع، دفع گرما و رطوبت یک محیط بسته برای افزایش آسایش است. دو نوع چیلر تراکمی متداول برای تهویه مطبوع وجود دارد. در نوع اول که برای سیستم های کوچک مانند کولرهای گازی خانگی استفاده می شد، هوای اتاق از میان پره ها و کویل های اواپراتور، عبور داده شده و با تبادل حرارتی، دمای آن کاهش می یابد.

حتما بخوانید: چیلر تهویه مطبوع

در سیستم های بزرگ تر، از یک واحد مرکزی استفاده می شود که باید فضای گسترده ای را خنک کند. به همین دلیل، یک سیال واسط که اغلب آب است، میان اواپراتور و هوای ساختمان، قرار می گیرد. شرکت فراسرد تولید کننده چیلر ساختمانی بوده و میتوانید استعلام قیمت چیلرهای تراکمی را از ما بگیرید.

چیلر تراکمی برودت صنعتی

آب سرد تولید شده در چیلرهای برودت صنعتی به منظور خنک کردن وسایل و ماشین آلات خط تولید استفاده می شود. از چیلرهای تراکمی صنعتی در کاربردهای مختلفی استفاده می شود.

برای مثال ذر صنایع پلاستیک سازی، فلزکاری، جوشکاری، ماشین سازی، صنایع پتروشیمی، داروسازی، تولید لوازم بهداشتی، نگهداری مواد غذایی، پرورش ماهی، تولید کاغذ، تولید ابزار ساختمانی مثل سیمان و راه سازی میتوان از این نوع چیلر استفاده کرد.

ویژگی چیلر تراکمی شرکت فراسرد

شرکت فراسرد علاوه بر ارائه انواع لوازم صنعتی و برودتی، چیلرهای تراکمی با دوام و کیفیت بالا را نیز به فروش می رساند. چیلرهای تولیدشده توسط این کمپانی از ویژگی های زیر برخوردار می باشند:

• ظرفیت برودتی متناسب با نیاز مشتریان
• امکان کار کردن با انواع مبردها
• دارای کندانسور هوا خنک، آب خنک یا تبخیری
• اواپراتور با انواع مبدل ها که واحد تبخیر را به عهده دارد
• الکتروفن های چیلر قابلیت کار در دمای بالا

بیشتر بخوانید: محاسبه ظرفیت اسمی و واقعی چیلر

چگونه چیلر تراکمی را خریداری کنیم؟

شما می توانید چیلرهای تراکمی موردنظرتان از شرکت فراسرد خریداری کنید؛ چراکه این شرکت باسابقه درخشانی، محبوبیت ویژه ای را در بین مخاطبان به خود اختصاص داده است.

پشتیبانی قوی و مشاوره های قبل از خرید این شرکت از دیگر خدماتی است که جزو نقاط قوت فراسرد به حساب می آیند. شرکت فراسرد در فروش تجهیزاتی مانند انواع سردخانه ها، ابزارآلات صنعتی و برودتی تجربه فراوانی دارد.

اگر هنگام خرید چیلر تراکمی به مشکلی برخوردید و نیاز به مشاور داشتید، نگران نباشید چون می توانید با مشاوران شرکت فراسرد مشورت کرده و مشکل خود را برطرف نمایید.

برای کسب اطلاعات بیشتر هم می توانید وارد سایت فراسرد شده و تمام اطلاعات را در مورد این شرکت و چیلرهای تراکمی، مطالعه کنید. همچنین میتوانید مقاله تفاوت چیلر جذبی و چیلر تراکمی چیست را مطالعه کنید تا در مورد تفاوت آن و چیلرهای جذبی اطلاعات کسب کنید.

نکات برای انتخاب چیلر تراکمی

انتخاب چیلر تراکمی مناسب نیازمند در نظر گرفتن چندین عامل است تا اطمینان حاصل شود که نیازهای خنک سازی شما به طور موثر برآورده می شود. در اینجا نکاتی برای انتخاب چیلر تراکمی آمده است:

تعیین بار خنک سازی

نیازهای خنک سازی محل خود را ارزیابی کنید تا چیلری با ظرفیت مناسب انتخاب کنید. تحلیل دقیقی از بار خنک سازی انجام دهید که می تواند شامل بارهای پیک و میانگین، تغییرات فصلی و برنامه های توسعه آینده باشد.

کارایی انرژی

به دنبال چیلرهایی با رتبه بندی های کارایی انرژی بالا باشید، مانند چیلرهایی که مقادیر EER (نسبت کارایی انرژی) بالا دارند. چیلرهای کارامد از نظر انرژی می توانند به طور قابل توجهی هزینه ها و تاثیرات محیطی را کاهش دهند.

چیلرهایی با درایوهای سرعت متغیر (VSD) یا فناوری اینورتر را نیز در نظر بگیرید که می توانند ظرفیت چیلر را بر اساس تقاضای خنک سازی تنظیم کنند و کارایی انرژی را بیشتر افزایش دهند.

نوع کمپرسور

نوع کمپرسور را بر اساس نیازهای خاص خود و اندازه کاربرد انتخاب کنید. کمپرسورهای سانتریفیوژ برای کاربردها با ظرفیت بالا مناسب هستند، در حالی که کمپرسورهای رفت و برگشتی، اسکرو و اسکرول برای کاربردهای با ظرفیت کم تا متوسط مناسب هستند. مزایا و معایب هر نوع کمپرسور را نیز ارزیابی کنید که شامل عواملی مانند کارایی، نگهداری، سطح صدا و هزینه می باشد.

نیازهای نگهداری

نیازهای نگهداری و دسترسی به قطعات یدکی برای چیلر انتخاب شده را در نظر بگیرید. برخی از انواع چیلرها مانند چیلرهای سانتریفیوژ و اسکرول قطعات متحرک کمتری دارند و نیاز به نگهداری کمتری دارند. نگهداری منظم برای عملکرد بهینه و طول عمر چیلر حیاتی است.

هزینه اولیه در مقابل هزینه کل

بودجه خود را با ویژگی ها و کارایی چیلر متعادل کنید. در حالی که برخی از چیلرها ممکن است هزینه اولیه بالاتری داشته باشند، هزینه های عملیاتی و نگهداری کمتر می تواند منجر به هزینه کل کمتر در طول زمان شود.

برند و گارانتی

یک برند معتبر با کیفیت و اعتمادپذیری را انتخاب کنید. گارانتی ارائه شده توسط سازنده را بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که پوشش کافی برای مشکلات احتمالی وجود دارد.

فضای نصب

اطمینان حاصل کنید که فضای کافی برای نصب چیلر و اجزای آن دارید. برخی از چیلرها مانند چیلرهای سانتریفیوژ به فضای بیشتری نیاز دارند.

قیمت چیلرهای تراکمی

قیمت چیلرهای تراکمی می تواند بسیار متغیر باشد بر اساس عواملی مانند ظرفیت، نوع، برند و ویژگی های اضافی. در اینجا یک محدوده قیمت کلی آمده است:

چیلرهای با ظرفیت کم (10-100 تن): 5000 تا 30000 دلار

چیلرهای با ظرفیت متوسط (100-500 تن): 30000 تا 75000 دلار

چیلرهای با ظرفیت زیاد (بیش از 500 تن): 75000 تا 150000 دلار

بیشتر بخوانید: محاسبه ظرفیت چیلر تراکمی

عوامل تاثیر گذار بر قیمت چیلر تراکمی

قیمت گذاری چیلرهای تراکمی بر اساس مجموعه ای از عوامل مختلف انجام می شود که هر یک به صورت مستقل بر هزینه نهایی تأثیر می گذارند. این عوامل شامل نوع چیلر، ظرفیت چیلر، برند و کیفیت، ویژگی های اضافی، و هزینه های نصب و نگهداری هستند.

در ادامه به تفصیل هر یک از این عوامل را بررسی می کنیم:

نوع چیلر

نوع چیلر یکی از مهم ترین عوامل مؤثر بر قیمت است. چیلرهای تراکمی به دو نوع هواخنک و آب خنک تقسیم می شوند. چیلرهای هواخنک معمولاً هزینه اولیه کمتری دارند زیرا نیازی به تجهیزات اضافی مانند برج های خنک کننده و پمپ ها ندارند. با این حال، هزینه های عملیاتی این نوع چیلرها به دلیل مصرف بیشتر انرژی بالاتر است. در مقابل، چیلرهای آب خنک کارایی انرژی بالاتری دارند اما به تجهیزات اضافی نیاز دارند که هزینه اولیه را افزایش می دهد.

ظرفیت چیلر

ظرفیت خنک کنندگی چیلر عامل دیگری است که تأثیر زیادی بر قیمت دارد. ظرفیت خنک کنندگی معمولاً به صورت تن یا کیلووات اندازه گیری می شود. چیلرهای با ظرفیت بزرگ تر معمولاً هزینه کمتری به ازای هر تن یا کیلووات دارند. به عنوان مثال، یک چیلر با ظرفیت 100 تن ممکن است به ازای هر تن هزینه کمتری نسبت به یک چیلر با ظرفیت 50 تن داشته باشد.

برند و کیفیت

برند و کیفیت نیز نقش مهمی در تعیین قیمت چیلر دارند. برندهای معتبر و شناخته شده معمولاً قیمت بالاتری دارند، اما ممکن است کیفیت بهتری، کارایی بالاتر و خدمات پس از فروش مناسب تری ارائه دهند. انتخاب یک برند معتبر می تواند در بلندمدت به دلیل کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات به صرفه تر باشد.

ویژگی های اضافی

ویژگی های اضافی نیز می توانند بر قیمت تأثیرگذار باشند. برخی چیلرها دارای ویژگی های پیشرفته ای مانند کنترل های دیجیتالی، سیستم های مانیتورینگ از راه دور، و قابلیت های بهبود کارایی انرژی هستند که می توانند هزینه اولیه را افزایش دهند. این ویژگی ها می توانند به بهبود کارایی سیستم و کاهش هزینه های عملیاتی کمک کنند.

نصب و نگهداری

هزینه های نصب و نگهداری نیز نباید نادیده گرفته شوند. نصب چیلر می تواند هزینه بر باشد و نیاز به تجهیزات و تخصص خاصی دارد. همچنین، نگهداری منظم چیلر برای حفظ عملکرد بهینه و افزایش طول عمر آن ضروری است. هزینه های نگهداری می تواند بسته به پیچیدگی سیستم و دسترسی به قطعات یدکی متفاوت باشد.

در نهایت، برای دستیابی به قیمت دقیق و بهینه، توصیه می شود که از چندین تأمین کننده قیمت بگیرید و گزینه های مختلف را مقایسه کنید.