مینی چیلر چیست؟ انواع مینی چیلر و مزایا، معایب و نحوه نصب

مینی چیلر (Mini Chille) یک چیلر با ظرفیت و اندازه ی پایین است که از نوع چیلرهای هوا خنک (Air Cooled) است. معمولاً ظرفیت این چیلرها کمتر از 20 تن تبرید بوده و کاربرد آن ها شامل خنک سازی آپارتمان ها، ویلاها و ساختمان هایی است که نیاز به سیستم تهویه مطبوع مستقل دارند.

محل نصب این نوع از چیلرها اغلب تراس یا پشت بام خانه ها است. این نوع از چیلرها برای کاربردهایی با ظرفیت متوسط و پایین در زمینه ی تهویه مطبوع طراحی و ساخته شده و به ندرت برای کاربردهای صنعتی استفاده می شوند.

نحوه ی کار مینی چیلر

مینی چیلرها از سیستم تبرید تراکمی (Compression Refrigeration System) استفاده می کنند. سیستم تبرید تراکمی بر پایه ی تراکم بخار در فشار پایین و کاهش ناگهانی فشار کار می کند. تمام چیلرهای تراکمی از چهار بخش کندانسور (Condenser)، اواپراتور (Evaporator)، کمپرسور (Compressor) و شیر انبساط (Expansion Valve) تشکیل شده اند.

در کمپرسور چیلر، مبرد (Refrigerant) چرخه که در فاز بخار است، فشرده می شود و در اثر این فرایند، فشار و دمای آن افزایش می یابد. مینی چیلرها وابسته به ظرفیتی که دارند، می توانند دارای یک یا چند کمپرسور اسکرال (Scroll Compressor) و یا حتی یک یا چند چرخه ی جداگانه باشند. البته ممکن است در مدل های قدیمی از کمپرسورهای رفت و برگشتی (Reciprocating Compressor) نیز برای فشرده سازی بخار استفاده شد. همچنین در صورت بالا بودن ظرفیت، کمپرسورهای اسکرو (Screw Compressor) نیز به کار می روند.

پس از کمپرسور، گرمای مبرد باید به بیرون از چرخه منتقل شده و به مایع تبدیل شود. این کار در کندانسور انجام می شود. یکی از مهم ترین بخش هایی که دسته بندی چیلرها وابسته به آن است، کندانسور است. کندانسور مینی چیلرها از نوع کندانسورهای هوا خنک است؛ بدین معنی که گرمای مبرد، مستقیماً به هوای محیط داده می شود.

کندانسورهای هوا خنک در واقع لوله های پره داری هستند که با استفاده از فن، هوا روی پره ها به حرکت درمی آورده شده و مبرد در درون لوله ها جریان می یابد. بدین ترتیب، گرمای مبرد از طریق لوله به پره و از طریق پره به هوا منتقل می شود.

مهم ترین دلیلی که چیلرها در هوای آزاد قرار می گیرند، همین انتقال گرمای کندانسور به اتمسفر است. پس از کندانسور، مبرد پرفشار که دمای آن به دمای محیط نزدیک است، وارد شیر انبساط می شود. شیر انبساط یک دستگاه مکانیکی نسبتاً ساده است که با کاهش فشار ناگهانی مبرد، باعث تبخیر قسمتی از آن شده و این فرایند باعث کاهش دما می شود. اکنون مبرد که به صورت مخلوطی از بخار و مایع است، آماده است تا سرمای خود را به هدف، منتقل کند.

در مینی چیلرهایی که در خارج از اتاق قرار دارند، سرمای چیلر به آب منتقل می شود. این انتقال در اواپراتور انجام می شود. اواپراتور چنین چیلرهایی مبدل حرارتی از نوع پوسته لوله (Shell and Tube) یا صفحه ای (Plate) است. مبدل های پوسته لوله ظرفیت پایین تری نسبت به حجم خود دارند اما در مقابل، ارزان تر هستند.

مبدل های صفحه ای فناوری ساخت بالاتری داشته و ضریب انتقال گرمای بسیار بالاتری دارند اما هزینه ی آن ها نیز بالاتر است. درون اواپراتور، قسمت مایع مبرد با دریافت گرمای آب، بخار شده و در انتهای این بخش، مبرد به کلی به بخار تبدیل می شود. پس از این، مبرد دوباره وارد کمپرسور شده و این فرایندها به صورت پیوسته تکرار می شوند.

در طرف دیگر اواپراتور، آب جریان دارد که پس از سرد شدن، به محلی که قرار است خنک شود، فرستاده می شود. سرمای آب در یک مبدل حرارتی دیگر که در درون ساختمان قرار دارد، به هوای داخل داده می شود. این مبدل حرارتی، یک کویل است که شباهت بسیار زیادی به مبدل حرارتی کندانسور در چیلرهای هوا خنک دارد. در این مبدل نیز هوا از روی پره ها به جریان در آمده و با آب، تبادل گرمایی می کند. بدین ترتیب، سرمای ایجاد شده در چیلر خارج از ساختمان، به هوای داخل داده می شود.

مزایای مینی چیلر

1. صدای بسیار پایین

مینی چیلرها به دلیل داشتن ظرفیت پایین، از یک یا چند کمپرسور کوچک استفاده می کنند. علاوه بر این، کمپرسور دستگاه، خارج از ساختمان قرار گرفته و تنها آب سرد از دورن لوله ها وارد ساختمان می شود که تقریباً صدایی ندارد. با توجه به این ویژگی ها، استفاده از این چیلرها در محیط هایی که محدودیت صدا وجود دارد، یک گزینه ی ایده آل به حساب می آید. البته کویل های بزرگ به دلیل بالا بودن سرعت هوا می توانند صدای بالایی داشته باشند اما در کویل های کوچک، صدای تولید شده پایین خواهد بود.

2. ابعاد کوچک

از مهم ترین ویژگی هایی که استفاده از مینی چیلرها را برای کاربران، جذاب می کند، ابعاد کوچک این دستگاه ها است. به دلیل داشتن همین ویژگی، نصب این سیستم ها در تراس ها و فضاهای کوچک، امکان پذیر بوده و به راحتی می توان در محیط هایی که امکان استفاده از چیلر صنعتی و سیستم سرمایش مرکزی وجود ندارد، از این چیلرها استفاده کرد.

3. عملکرد مناسب و بازده بالا

بازده مینی چیلرها از جمله مزیت های این دستگاه ها است که کاربردهای آن ها را وسیع تر کرده است. مصرف انرژی در این دستگاه ها نسبت به دستگاه های نسل گذشته کاهش زیادی داشته و عملکرد آن ها نیز بهبود یافته است. همچنین بازده بالا، عدم مصرف آب و استفاده از مبردهای سازگار با محیط زیست باعث می شود که این نوع از چیلرها، جزو سیستم های دوستدار محیط زیست به حساب بیابند.

4. به صرفه بودن

استفاده از این نوع چیلرها برای خنک کاری هوای ساختمان یکی از گزینه های اقتصادی به حساب می آید. استفاده از سایر سیستم ها مانند هواساز و سیستم سرمایش مرکزی نیاز به تجهیزات بیشتری داشته و در نتیجه هزینه ی آن نیز بیشتر خواهد بود. برای اینکه در مورد هواسازها بیشتر بدانید نوشته ی دستگاه هواساز چیست و کاربرد انواع هواسازها را مطالعه کنید.

5. رنج دمایی گسترده

دمای خروجی اواپراتور الب مینی چیلرها بین منفی 10 تا 20 درجه بالای دمای محیط است. این بازه ی دمایی باعث می شود تا کاربرد این چیلرها افزایش یافته و علاوه بر خنک کاری، بتوان از چیلر در گرمایش نیز استفاده کرد.

6. طول عمر بالا

تنها بخشی از چیلر که در معرض سایش زیاد قرار دارد، کمپرسور است. کمپرسورهای مینی چیلرها نیز اکثراً از نوع اسکرال انتخاب می شوند که سایش نسبتاً کمی داشته و به همین دلیل، طول عمر این نوع چیلرها بالا است. در مدل های صنعتی مینی چیلرها از کمپرسورهای پیستونی استفاده می شود تا تعمیر چیلر به راحتی انجام شود.

در سیستم پایپینگ نیز تنها بخش با قطعه ی متحرک، پمپ است اما معمولاً اندازه ی این نوع پمپ ها کوچک بوده و به نگهداری کمی نیاز دارند. در کل می توان گفت که طول عمر این سیستم ها بسیار بالا بوده و با انجام مراقبت های تعیین شده می توان این مدت را افزایش داد.

7. قابلیت استفاده در آب و هواهای مختلف

در مناطقی که رطوبت هوا در بسیاری از ماه های سال بالا است، خنک کاری ساختمان یکی از چالش های مهم به شمار می رود. عملکرد چیلرهای هوا خنک بر خلاف عملکرد چیلرهای آب خنک نسبت به رطوبت هوا حساس نیست و به همین دلیل در این مناطق، می توان از این چیلرها به راحتی و بدون افت بازده برای سرمایش استفاده کرد. همچنین این چیلرها امکان تولید آب سرد با دمای بسیار پایین را دارند که این ویژگی در آب و هوای بسیار گرم، مورد نیاز است و به همین جهت، این چیلرها برای این آب و هوا نیز مناسب هستند.

8. قابلیت کنترل در بارهای پایین

مینی چیلرها به دلیل استفاده از کمپرسورهای اسکرال، قابلیت کاهش بار را داشته و در بارهای پایین، بازده چیلر افت قابل توجهی را تجربه نمی کند. این مزیت باعث می شود تا هر کاربر بتواند با توجه به نیاز خود، چیلر را تنظیم کرده و در شرایط مختلف، از آن استفاده کند.

معایب مینی چیلر

1. ظرفیت محدود

از جمله محدودیت های مینی چیلرها، ظرفیت آن ها است. این چیلرها در مدل هایی با ظرفیت بالای 20 تن تبرید ساخته نمی شوند که باعث می شود نتوانند برای فضاهای بزرگ، پاسخگو شوند.

2. به صرفه نبودن برای ساختمان های بزرگ

در ساختمان های بزرگ، انتخاب این چیلرها برای خنک کاری هر واحد، به هیچ وجه گزینه ی اقتصادی نخواهد بود. در مقابل، استفاده از سیستم سرمایش مرکزی برای کل ساختمان، گزینه ی مناسب تری است. البته با توجه به اینکه در ساختمان های مسکونی که ساخته شده اند، اکثراً سیستم سرمایشی توسط خود کاربر نصب می شود، انتخاب سیستم سرمایش مرکزی با وجود به صرفه بودن، عملی نخواهد بود؛ زیرا این کار نیاز به تأیید تمام کاربران ساختمان دارد. همچنین در بسیاری از ساختمان ها، فضای مناسب برای برای قرارگیری سیستم سرمایش مرکزی و کانال ها وجود ندارد.

نصب مینی چیلر

در نصب مینی چیلرها علاوه بر دستورالعمل هایی که توسط سازنده ارائه شده، باید قوانین نظام مهندسی نیز  رعایت شود. فرایند نصب این چیلرها بر عملکرد آن ها تأثیر زیادی می گذارد و به همین دلیل تمام مراحل باید در نهایت دقت انجام شوند. نصب اکثر چیلرهایی با اندازه ی کوچک باید توسط تکنسین مجرب انجام شود و به همین جهت در صورتی که تجربه و تخصص کافی را در این زمینه ندارید، این کار را به افراد مربوطه محول کنید. در ادامه نکاتی را در رابطه با نصب این چیلرها مرور می کنیم.

کندانسور چیلر باید در هوای آزاد و بدون مانع نصب شود و به همین جهت نباید اطراف آن اجسامی وجود داشته باشند که مانع از جریان هوا شوند. علاوه بر این، کمپرسور چیلر صدای بالایی دارد و به همین دلیل محل نصب نباید زیر پنجره، بین سازه ها یا هر مکان دیگری باشد که امکان ورود صدا به داخل ساختمان وجود دارد. چیلر نباید در محلی قرار گیرد که باد شدیدی وجود دارد. همچنین جهت چیلر باید به گونه ای باشد که باد به صورت مستقیم به داخل کندانسور وارد نشود.

روش های متفاوتی برای نوع نصب دستگاه های مختلف با توجه به تفاوت ظرفیت و وزن آن ها وجود دارد. هر سازنده در دستورالعملی که برای مدل خاص خود فراهم کرده، روش های مجاز نصب و الزامات را مشخص می کند. مینی چیلرهای کوچک را می توان به دیوار متصل کرد اما مدل های سنگین تر باید روی بستر بتنی با عمق مشخص نصب شوند.

فرایند نصب، علاوه بر نصب دستگاه اصلی چیلر، شامل نصب لوله های آب خنک، کویل داخل ساختمان و اتصالات الکتریکی است. هر یک از این بخش ها دارای جزئیاتی هستند که نیازمند تخصص مربوط به خود هستند. مینی چیلرها به دلیل پایین بودن حجم و ظرفیت، اغلب به صورت مونتاژ شده و آماده به کار از کارخانه خارج می شوند و به همین دلیل، نصب دستگاه، پیچیده نخواهد بود اما نصب سایر سیستم ها جزئیات بیشتری داشته و زمان بیشتری نیاز خواهد داشت.

لوله های آب خنک باید دارای عایق باشند تا از اتلاف و چگالش جلوگیری شود. توصیه می شود جنس لوله ها از فولاد یا مس باشد. در سیستم لوله هایی که به داخل ساختمان وارد می شوند، باید یک درگاه در بالاترین نقطه ی سیستم برای تخلیه ی هوا و یک درگاه در پایین ترین نقطه ی سیستم برای تخلیه ی آب تعبیه شوند. در صورتی که هوایی در داخل لوله ها وجود داشته باشد، سیستم به صورت نابالس بوده و ممکن است صدا یا ارتعاشی از لوله ها شنیده شود. برای رفع این مشکل، پس از تست کل سیستم برای مدتی مشخص (مثلاً 30 دقیقه)، درگاه هوا را باز کرده و هوای داخل لوله ها را خارج کنید.

در صورتی که قصد دارید از چیلر به عنوان گرم کن در زمستان استفاده کنید، باید ضدیخ مناسب به آب درون لوله ها اضافه کنید.

خرید مینی چیلر

مینی چیلر نوعی از چیلرهای تراکمی هوا خنک است که در کاربردهای تهویه مطبوع برای واحدهای کوچک و متوسط، انتخاب مناسب و جذابی است. برای خرید چیلر تهویه مطبوع نیز میتوانید از سایت ما اقدام کنید. این نوع از چیلرها قابلیت نصب آسان در بسیاری از محیط ها را داشته و به دلیل بازه ی گسترده ی دمای آب سرد خروجی از اواپراتور، می توان از آن در کاربردهای گوناگونی استفاده کرد.

شرکت فراسرد چندین دهه در زمینه ی چیلرهای تهویه مطبوع تجربه داشته و پروژه های گوناگونی در این زمینه به پایان رسانده است. برای دریافت مشاوره در رابطه با انواع چیلرها و گرفتن قیمت چیلر صنعتی با کارشناسان فراسرد در ارتباط باشید.