چیلر توربوکر چیست و انواع چیلرهای توربوکور

چیلر توربوکر چیست و چه مزایایی دارد؟ مهم ترین کاربرد آن چیست؟ در ادامه مقاله به بررسی کامل چیلر توربوکر می پردازیم و نکاتی را خواهیم گفت که برای شما جالب خواهد بود.

آشنایی با چیلر توربوکر

چیلرها جزو تجهیزاتی هستند که اغلب جهت تولید برودت در منازل، سردخانه ها و سایر کاربری ها مورد استفاده قرار می گیرند. چیلرها را می توان بر اساس پارامترهای مختلفی تقسیم بندی کرد؛ یکی از مهم ترین این پارامترها نوع کمپرسور به کار رفته در چیلرهای تراکمی است.

اصطلاحا به چیلرهایی که از کمپرسور چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز برای به حرکت دراوردن مبرد استفاده می کنند، چیلر توربوکر می گویند.

کمپرسورهای چیلر توربوکر از نوع بدون روغن بوده و از یاتاقان های مغناطیسی بدون تماسی استفاده می کنند. با قرارگیری شفت کمپرسور درون یاتاقان ها و شروع به کار ان، سیستم کنترل مغناطیسی باعث ایجاد میدان مغناطیسی مناسب در محل ژورنال های یاتقان شده و شفت کمپرسور را در مرکز یاتاقان به صورت معلق نگه می دارد.

این موضوع باعث می شود تا از تماس شفت به یاتاقان جلوگیری به عمل آمده و اصطکاک به کمترن میزان خود برسد. در هر یاتاقان نیز از سنسور موقعیت سنجی جداگانه استفاده می شود و در هر دور چرخش شفت، حدود ۱۲۰ بار اطلاعات مربوط به موقعیت شفت را به سیستم کنترلی ارسال کرده تا شفت همواره در مرکز یاتاقان قرار گیرد.

از مهم ترین اجزای کمپرسور چیلر توربوکر می توان به ایمپلر یا پروانه های کمپرسور، محفظه کمپرسور، یاتاقان ها، مجراهای ورودی و خروجی مبرد به کمپرسور، موتور محرک کمپرسور، و همچنین سیستم های کنترلی آن اشاره کرد. بیشتر بخوانید: آشنایی کامل با اجزای کمپرسور و کاربردهای آن

چیلرهای توربوکر به دلیل بهره مندی از کمپرسور سانتریفیوژ و مشخصه ذاتی این نوع کمپرسور دارای ظرفیت بالایی بوده و برای دبی های بالایی از مبرد مورد استفاده قرار می گیرند. در برخی موارد نیز جهت افزایش فشار کمپرسور از دو مرحله پروانه در کمپرسور استفاده می شود. لذا اغلب از این چیلر برای کاربری هایی با ظرفیت بالا استفاده می شود.

عملکرد چیلر توربوکر

به طور کلی، تمامی چیلرهای تراکمی دارای عملکرد مشابهی بوده و عملکرد یکسانی دارند. یک چیلر توربوکر متشکل از اجزای اصلی اواپراتور، کندانسور، شیر انبساط، و کمپرسور گریز از مرکز است.

عملکرد این سیستم بدین گونه است که مبرد گازی وارد کمپرسور چیلر توربوکر شده و به واسطه چرخش پروانه آن با سرعت بالا، فشار و دمای مبرد افزایش می یابد. این افزایش فشار برای غلبه بر اصطکاک طول مسیر مبرد لازم است.

بنابراین در چیلر توربوکر از کمپرسور سانتریفیوژ فشار بالا متشکل از دو پروانه استفاده می شود. از طرفی، افزایش دمای مبرد در این مرحله، مطلوب چرخه تبرید نبوده و به همین دلیل از کندانسور برای کاهش دمای آن استفاده می شود.

در ادامه برای تبدیل مبرد مایع به مایع اشباع از شیر انبساط استفاده می شود. پس از آن مبرد اشباع وارد اواپراتور شده و با جذب حرارت از سیال اطراف اواپراتور تبخیر می شود. نهایتا مبرد گازی وارد کمپرسور شده و این چرخه را تکرار می کند.

مزیت های چیلرهای سانتریفیوژ توربوکر

چیلر توربوکر به دلیل مشخصه های خاص کمپرسور گریز از مرکز دارای ویژگی ها و مزایای زیر هستند:

۱ . افزایش طول عمر و کاهش مصرف انرژی کمپرسور در چیلر توربوکر به دلیل حذف اصطکاک مکانیکی در یاتاقان ها.

۲ . وزن کم و ابعاد کوچک کمپرسور سانتریفیوژ در مقایسه با انواع کمپرسور اسکرو و پیستونی.

۳ . سازگاری با انواع مبردها از جمله R1234ze , R513A , R515B.

۴ . حذف کامل روغن از مدار کمپرسور.

5 . افزایش بازدهی چیلر به دلیل بکارگیری یاتاقان های مغناطیسی و کاهش اصطکاک در کمپرسور.

۶ . کنترل هوشمند و الکتریکی قسمت های مختلف چیلر جهت کارکرد بهینه آن .

۷ . قابلیت کارکرد با سرعت های دورانی بسیار بالا (در محدوده ۱۶,۰۰۰ الی ۵۰,۰۰۰ دور بر دقیقه) و دست یابی به ظرفیت های برودتی بالا.

8 . استارت آرام و نرم کمپرسور به دلیل کاهش وزن قطعات متحرک و کنترل هوشمند آن. این موضوع علاوه بر کاهش مصرف انرژی، موجب افزایش عمر الکتروموتور کمپرسور می شود.

9 . کاهش صدای کارکرد کمپرسور به دلیل حذف اصطکاک در یاتاقان های مغناطیسی.

انواع چیلر توربوکر

چیلرهای توربوکر را می توان بر اساس نوع کندانسور آن ها به انواع هوا خنک یا آب خنک تقسیم بندی کرد. ( درباره چیلر تراکمی هوا خنک بیشتر بدانید.) همچنین از نظر ساختار کمپرسور نیز انواع بسته، باز، و نیمه باز وجود دارند که در نوع بسته (هرمتیک) آن امکان باز کردن محفظه کمپرسور وجود ندارد.

این موضوع باعث می شود تا امکان نشت گاز به خارج از کمپرسور کاهش یابد؛ از طرفی فرایند سرویس و تعمیر و نگهداری کمپرسور را با مشکل مواجه می کند. اما نوع باز آن برعکس نوع بسته یا هرمتیک بوده و فرایند تعمیر آسان تر خواهد بود. از طرفی احتمال نشت گاز به نسبت افزایش می یابد.

همچنین می توان کمپرسورهای توربوکر را با توجه به طبقه بندی شرکت های سازنده نیز مورد بررسی قرار داد. برای مثال کمپرسورهای توربوکر شرکت دانفوس به 5 دسته TGS، TT، TTH/TGH، VTT، VTX تقسیم بندی می شوند که در ادامه به ویژگی های هر یک پرداخته شده است:

• کمپرسور توربوکر TGS : این کمپرسور در حالت بار کامل و حتی کم باری دارای بازدهی بالا بوده و از مبرد R1234ze یا R515B استفاده می کند که از نظر محیط زیستی نیز مبردی پاک محسوب می شوند. ظرفیت این نوع کمپرسور بین 40 الی 150 تن تبرید است. از سایر ویژگی های آن می توان به وزن کم، ابعاد کوچک، تعمیر و نگه داری به نسبتا ساده، نویز اندک، و استارت نرم آن اشاره کرد.
• کمپرسور توربوکر سری TT : این نوع کمپرسور از نوع بدون روغن بوده که از مبرد HFC134a استفاده می کند. کمپرسور سری TT به صورت اختصاصی برای تهویه مطبوع صنعتی طراحی شده ( درباره قیمت چیلر تهویه مطبوع بیشتر بدانید.) که از یاتاقان های مغناطیسی، موتور سرعت متغیر، دو پروانه کمپرسور، و سیستم کنترل هوشمند استفاده می کند. از ویژگی های این مدل می توان به بازدهی مناسب، تولید صدای اندک، استهلاک پایین، هزینه نگهداری پایین، و محدوده ظرفیت 60 الی 200 تن تبرید اشاره کرد.
• کمپرسور توربوکر TTH/TGH : این نوع کمپرسور نیز از نوع بدون روغن و برای تولید فشارهای بالا بوده که معمولا برای چیلرهای هوا خنک در مناطق با اقلیم گرم، بازیابی حرارت، پمپ حرارتی، و ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع کمپرسور نسبت به کمپرسورهای اسکرو دارای بازدهی بالاتر، و تولید صدای کمتر بوده و از سایر ویژگی های آن می توان به بازدهی بالا حتی در حالت کم باری و کاهش استهلاک ناشی از اصطکاک قطعات مکانیکی اشاره کرد.
• کمپرسور توربوکر VVT : کمپرسورهای توربوکر سری VVT نیز دارای عملکرد بدون روغن، و با استفاده از یاتاقان های مغناطیسی، و کنترل پیوسته و هوشمند است. از این کمپرسور نیز به طور گسترده در چیلرها استفاده می شود. این کمپرسور به دلیل بهره مندی از تکنولوژی Variable Twin Turbo دارای بیشترین بازدهی در بار کامل و کم باری می باشد. از سایر ویژگی های آن می توان به ظرفیت 200 الی 400 تن تبرید و استفاده از مبرد R134a اشاره کرد.
• کمپرسور توربوکر VTX 1600 : این نوع کمپرسور نیز همانند نوع قبلی از یاتاقان های مغناطیسی، عملکرد بدون روغن، و با ظرفیت بالا در محدوده 450 تن تبرید مورد استفاده قرار می گیرد. در صورتی که از این نوع کمپرسور به صورت ترکیبی استفاده شود، می توان به ظرفیت بسیار بالایی در حدود 3600 تن تبرید دست یافت. از ویژگی های این نوع کمپرسور می توان به بهره مندی از اکنومایزر، مناسب برای چیلرهای آب خنک و صنعتی اشاره کرد.

مصرف انرژی چیلر توربوکر

چیلر توربوکر به دلیل مزایای خاص خود از جمله بهره مندی از یاتاقان های مغناطیسی و همچنین ویژگی ذاتی کمپرسور سانتریفیوژ می توانند تا حدود ۴۰ درصد در هزینه های برق مصرفی صرف جویی کنند.

این کمپرسورها در مقایسه با کمپرسورهای سانتریفیوژ معمولی حدود ۳۰ درصد، در مقایسه با کمپرسور اسکرو ۳۳ درصد، و نسبت به انواع کمپرسور پیستونی ۴۰ درصد برق کمتری مصرف می کنند.

با توجه به مطالعه انجام شده در مقاله علمی ای در سال 2005 مصرف برق یک چیلر توربوکر با یک چیلر اسکرو در ظرفیت های برابر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داده که انرژی مصرفی ماهیانه چیلر توربوکر معادل 30870 کیلو وات ساعت بوده و این مقدار برای چیلر اسکرو معادل 45750 کیلو وات ساعت است. این موضوع کاهش 32.5 درصد انرژی مصرفی نسبت به چیلر اسکرو را نشان می دهد.

جمع بندی 

چیلر توربوکر به چیلر تراکمی با کمپرسور توربوکر گفته می شود. این نوع کمپرسور از نوع بدون روغن بوده و معمولا از دو پروانه کمپرسور به صورت متوالی استفاده کرده تا قابلیت دستیابی به فشارهای بالاتر را امکان پذیر کند.

همچنین برای کاهش اصطکاک، استهلاک، و صدای کارکرد کمپرسور از یاتاقان های مغناطیسی برای شفت این کمپرسور بهره گرفته شده است. به طور کلی استفاده از چیلرهای توربوکر منجر به کاهش هزینه های بهره برداری از چیلر شده و می توان از آن در طیف وسیعی از ظرفیت ها استفاده نمود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چیلرهای توربوکر می توانید با کارشناسان شرکت فراسرد توسط شماره تلفن 11-6693810-021 تماس حاصل فرمایید.

سوالات متداول چیلر توربوکر