کامل‌ ترین معرفی اجزای چیلر تراکمی

 معرفی اجزای چیلر تراکمی

چیلر دستگاهی با راندمان بالا و بسیار محبوب در صنعت تهویه مطبوع است. این دستگاه ها در انواع مدل جذبی و تراکمی موجود می باشند که هر یک ساختمان مربوط به خود را داشته و طرز کار و میزان مصرف انرژی و دیگر ویژگی های تخصصی متفاوتی را دارا می باشند. چیلرهای تراکمی در دسته پرطرفدار ترین چیلرها در کشور ما هستند که به دلیل ساختار ساده، نصب آسان و راندمان بالا، در انواع کاربری ها مورد استفاده قرار می گیرند.

چیلرها به طور کلی دارای بخش های اصلی کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور می باشند. هر یک از این بخش ها، وظیفه ای را در دستگاه چیلر به عهده دارد. شناخت این قسمت های اصلی به خریدی آگاهانه تر کمک شایانی خواهد کرد.

معرفی بخش های چیلرهای تراکمی

کمپرسور

 سه نوع کمپرسور تراکمی در چیلرهای نسل جدید مورد استفاده است که هر کدام مزیت ها و معایبی دارند.از کمپرسورهای اسکرال یا حلزونی در چیلرها از ظرفیت 2 تن تبرید تا ظرفیت حدود 150 تن تبرید استفاده می شود که این کمپرسورها غیر قابل تعمیر می باشند. این کمپرسورها به صورت On / Off در دستگاه کنترل ظرفیت را انجام می دهند یا به وسیله مدار Inverter با کنترل دور موتور کمپرسور این عمل را انجام می دهد. این کمپرسورهای صدای پایینی دارند و معمولا در چیلرها از یک عدد تا شش عدد استفاده می شود که امنیت کارکردی دستگاه و همچنین کنترل ظرفیت آن افزایش می یابد.

از کمپرسورهای اسکرو یا چرخ دنده ای در چیلرها از طرفیت 50 تن تبرید تا 450 تن تبرید استفاده می شود که این کمپرسورها قابل تعمیر می باشند و به آن ها Semi Hermetic نیز می گویند. این کمپرسورها به وسیله چهار شیر برقی کنترل ظرفیت می شوند که در حالت های 25 % ، 50 % ، 75 و 100 % با برودتی در مدار قرار می گیرد. حالت دیگر کنترل ظرفیت این چیلرها به صورت continuos بوده که به وسیله شیر برقی مخصوص روی کمپرسور میزان ظرفیت دستگاه را به صورت جزئی تر کنترل می کند .این کمپرسورها صدای بالاتری نسبت به اسکرال ها دارند و معمولا در چیلرها از یک عدد تا چهار عدد در ظرفیت های بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

کمپرسورهای سانتریفیوژ ساختار کاملا متفاوت دارند و در آنها کنترل ظرفیت به صورت دور متغیرمی باشد.از این کمپرسورها در چیلرها از ظرفیت 300 تن تبرید تا 1500 تن تبرید به صورت یکپارچه در برخی برندها به کار می رود. این کمپرسورها مصرف برق پایین تر و راندمان بالاتری را در چیلرها دارند. نسل جدید این کمپرسورها که Turbocor نام دارند علاوه بر مصرف پایین و راندمان ، جریان برق خیلی کمی برای استارت اولیه نیاز دارد که مزیت بسیار حائز اهمیتی در پروژه های بزرگ میباشد.

در مقایسه کمپرسورهای فوق شرایط پروژه و ظرفیت برودتی پروژه تعیین کننده نوع کمپرسورها می باشد.بطور مثال در پروژه های تجاری به علت استفاده بالا از سیستم تهویه در پروژه با توجه به میزان ظرفیت برودت ترجیح استفاده از کمپرسور اسکرو می باشد که بخاطر امکان تعمیر و همچنین ساختار آن خدمات کافی را دریافت خواهد کرد.

کندانسور

 کندانسور مبدل حرارتی است که وظیفه خنک سازی مبرد خروجی از کمپرسور را دارد .ساختار کندانسور در چیلر بر اساس نحوه انتقال حرارت آنها به محیط تعیین می شود که بر دو نوع کلی است . اول کندانسورهای هوا خنک که توسط عبور هوای محیط بیرونی و به کمک فن کندانسور که وظیفه ایجاد جریان هوا را دارد ، انتقال حرارت از مبرد به محیط خارجی را انجام می دهد و دوم کندانسورهای آب خنک که توسط جریان آب که در سیکل باز یا بسته بین کندانسور و یک منبع دما پایین انتقال حرارت را از مبرد انجام می دهد.

حال در کندانسورهای فوق شرایط های مختلفی برای انتخاب نوع آن حائز اهمیت است.

اول شرایط اقلیمی که چیلر قرار است در آن کار کند . بطور مثال چیلری که قرار است در اقلیم مرطوب و ساحلی کار کند نمی تواند از کندانسور آبی با سیکل باز استفاده کند به دلیل اینکه این سیستم بر اساس تبخیر آب در منبع دما پایین (برج خنک کننده ) عمل می کند که طبعا به علت بالا بودن رطوبت محیط خارج آن ، استفاده از این سیستم به راحتی امکان پذیر نمی باشد .

به طبع در مناطق با اقلیم خشک استفاده از این سیستم انتخاب صحیحی است.

دوم شرایط محیط نسبت به دستگاه می باشد . چیلر با کندانسور هوا خنک می بایست در فضای باز یا محیطی با جریان هوای بیرون در ارتباط مستقیم باشد بصورتی که ارتفاع و فضای خالی بالای چیلر کمتر از محدوده مجاز نباشد ، نصب و راه اندازی شود .این در صورتی است که چیلر با کندانسور آبی  قادر به کارکرد در محیط بسته است و اغلب در موتور خانه ها از آن استفاده می کنند .

شرایط دیگری نیز در انتخاب نوع کندانسور موثر است که به صلاحدید متخصص مکانیک پروژه می باشد. این شرایط عبارتند از میزان آب مصرفی ، محدودیت های فضایی در موتورخانه یا فضاهای باز ، شرایط کیفی آب محل کار کرد دستگاه ، میزان مصارف انرژی ، هزینه های اجرا و نگهداری و مواردی از این قبیل می باشد .

نکته مهم در ساخت کندانسور ها دمای کندانس است. این عدد  در کندانسور های آبی حدود 35 درجه سانتی گراد و در کندانسور های هوایی بین  45 تا 55 درجه سانتی گراد می باشد .

این عدد در ابعاد کندانسور تاثیر دارد. هرچه دمای کندانس بالاتر باشد اختلاف دمای محیط با کندانسور افزایش می یابد و سطح کندانسور کوچکتر می شود که به دنبال آن هزینه ساخت آن کاهش می یابد و راندمان آن کاهش می یابد و  ابعاد کوچک میشود و همچنین ظرفیت کمپرسور افزایش می یابد و نیزاستهلاک تمام قطعات چیلر افزایش می یابد . از طرفی این عدد محدوده ای در محیط های مختلف دارد که نباید از آن عبور کرد.

لازم به ذکر است راندمان چیلر با کندانسور آبی به دلیل دمای کندانس و همچنین حذف فن کندانسور که باعث کاهش مصرف برق دستگاه می شود، بالاتر است.

راندمان در چیلر های آب خنک بین 4 تا 5/5 در کندانسور های آب خنک می باشد . همچنین ضریب عملکرد در چیلرهای هواخنک بین 5/2  تا 5/3 در کندانسورهای هوا خنک معمولی و بین 3 تا 4 در کندانسورهای با تکنولوژی MICROCHANNEL  می باشد.

 شیر انبساط

وظیفه این قطعه در چیلر بعد کندانسور کاهش ناگهانی فشار مبرد که به دنبال آن افزایش شدید سرعت مبرد در ورودی اواپراتور می باشد که این عمل باعث می شود مبرد داغ پشت شیر اختناق تبدیل به مبرد با دمای بسیار پایین در ورودی اواپراتور شود.

شیر انبساط بر اساس میزان فشار مبرد که توسط کمپرسور اعمال شده و همچنین دمای کندانس کندانسور و دمای مورد نیاز اواپراتور تعیین می شود . این قطعه بر اساس نوع کارکرد به دو نوع مکانیکی و الکترونیکی می باشد که شیرهای مکانیکی خود به دو نوع شیرهای مکانیکی دستی و لوله موئی تقسیم می شود . میزان کاهش فشاری که شیر انبساط در مدار صورت می دهد بر راندمان و کنترل ظرفیت دستگاه تاثیر دارد .

در دستگاه های چیلر با دقت و کیفیت ها بالاتر برای کنترل بهتر و مدیریت مصرف انرژی از شیر انبساط های الکترونیکی استفاده می شود که به برد کنترلی این اجازه را می دهد که بر اساس گزارشات دریافتی از سنسور های مختلف دستگاه و دستورالعمل  تعریف شده در آن ، میزان آهنگ کاهش فشار مبرد را کنترل دقیق کند .

طبعا نوع شیر انبساط استفاده شده در چیلرها تاثیر زیادی در مصارف انرژی و همچنین هزینه های اولیه دستگاه دارد که تفاوت زیادی بین قیمت نوع مکانیکی و الکترونیکی آن وجود دارد.

 اواپراتور

وظیفه خنک سازی آب در چیلر به عهده این بخش مهم می باشد . پس از ورود گاز با دمای بسیار پایین بعد از شیر انبساط ، گاز دما پایین وارد سیکل بسته بین اواپراتور  و فن کوئل ها می شود . دمای آب خروجی از اواپراتور در چیلرها در مصارف عمومی7 درجه سانتی گراد می باشد . دمای ورودی آن وابسته به میزان مصرف دمای محیطی است که فن کوئل ها یا هواساز درآن قرار دارند، می باشد .

اواپراتور ها بر اساس نوع کارکرد بر دو نوع مرسوم صفحه ای و پوسته و لوله می باشند . از نظر کیفیت عملکرد نوع صفحه ای ان از راندمان بالاتری برخوردار است . حال آنکه در مدل صفحه ای بخاطر فاصله کم صفحات و همچنین کیفیت پایین آب امکان رسوب گیری وجود دارد که این امر باعث بسته شدن مسیر جریان  شده که این امر به راحتی قابل حل و راه رفع عیب نمی باشد. به همین دلیل در ایران نوع مرسوم اواپراتور مدل پوسته و لوله می باشد این نوع اواپراتور نسل جدیدی به نام  FLOODED  دارد که با افزایش راندمان چشمگیری روبرو شده است. در چیلرها با این نوع اواپراتور راندمان به حدود 5 تا 3/6 ارتقا یافته است.

ساخت این نوع مبدل نیز در طراحی و ساخت استانداردهایی دارد که میزان سطح تبادل حرارت را تعریف می کند . لازم به ذکر است اواپراتور پوسته و لوله نسبت به نوع صفحه ای آن از ابعاد بزرگتری برخوردار است.

منبع: https://www.toptahvieh.com/product-category/chiller/compression/