گرمگاه . بررسی فروش و اجرای تاسیسات ساختمان

چیلر چیست؟

چیلر چیست؟ ( به انگلیسی : Chiller ) چیلر دستگاهی خنک کننده است که به وسیله آن برودت به صورت کنترل شده به محیط مشخص انتقال می یابد. به عبارت دیگر دستگاهی است که حرارت را از مایع ( معمولاً آب ) بر اساس سیکل تبرید تراکم بخار یا جذبی می‌زداید.

این مایع می‌تواند برای خنک کاری هوا یا دستگاه‌ها ( هوا سازها و فن کوئل ها ) استفاده شود که معمولاً به صورت سیکل و درون یک مبدل حرارتی جریان دارد. به عنوان یک محصول جانبی مهم ، حرارتی که از مایع جذب شده یا باید به محیط خارج دفع شود یا برای کارایی‌های بالا تر برای مقاصد گرمایی استفاده شود.

نگرانی‌هایی در مورد طراحی و انتخاب چیلر ها وجود دارد. این نگرانی‌ها شامل ، کارایی ، بازده ، تعمیر و نگهداری ، آسیب پذیری های محیطی است.

 

انواع چیلر

به طور کلی چیلر ها به دو نوع چیلر های تراکمی و چیلر های جذبی تقسیم می گردند. در چیلر های تراکمی از انرژی برق و در چیلر های جذبی از انرژی های حرارتی و سوختی برای ایجاد برودت و سرما استفاده می شود. اساس کار چیلرهای تراکمی به این صورت است که گاز مبرد توسط کمپرسورها متراکم گردیده و سپس به کندانسور وارد می شود و در نهایت به وسیله کندانسور خنک می شود.

از چیلر های تراکمی در ظرفیت های پایین نیز می توان استفاده نمود که این یکی از برتری های آن نسبت به چیلر های جذبی می باشد. همچنین استفاده از نیروی برق باعث عدم آلودگی های زیست محیطی در چیلر های تراکمی می شود. شکل دیگر تقسیم‌بندی چیلرها بر اساس شکل خنک شدن ماده مبرد است که به سه دسته آب خنک، هوا خنک و تبخیری تقسیم‌بندی می‌شوند.

چیلر تراکمی

در چیلرهای تراکمی گاز ابتدا توسط کمپرسور، متراکم می‌گردد. این گاز سپس به کندانسور وارد شده توسط آب یا هوای محیط، خنک شده و به مایع تبدیل می‌گردد این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین وارد خنک‌کننده ( اپراتور ) می‌شود که در فشار کمتری قرار دارد ، این کاهش فشار باعث تبخیر مایع گردیده و در نتیجه مایع سرد کننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط خنک‌کننده ، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک‌کننده در ارتباط هستند می‌گردد. سپس گاز ناشی از تبخیر ، به کمپرسور منتقل می‌شود.

با عبور بخار با سرعت در یک مسیر هوای کندانسور مکیده می‌شود. خلاء در کندانسور به علت تبدیل بخار به اب و اختلاف حجم بین بخار و آب ایجاد می‌گردد

انواع چیلر تراکمی

چیلرهای تراکمی بر اساس نوع کمپرسور به ۴ دسته ذیل تقسیم می شوند :

  1. چیلر تراکمی با کمپرسور رفت و برگشتی
  2. چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو
  3. چیلرهای تراکمی با کمپرسور اسکرال
  4. چیلرهای تراکمی با کمپرسور سانتریفیوژ

 

کنترل کننده‌های فشار در چیلر تراکمی

کنترل فشار بالا و پایین

این وسیله جهت کنترل کردن فشار دستگاه می‌باشد، دو لوله موئین در این کنترل وجود دارد که لوله LP را به قسمت مکش کمپرسور متصل کرده و لوله HP را به قسمت فشار بالا.

در سیستم چیلر کمپرسور باید با فشار مکش و دهش معینی کار کند. هرگاه از این فشار کمتر یا بیشتر شود این کنترل عمل کرده و دستگاه را خاموش می‌کند. کنترل فشار بالا و پایین قابل تنظیم می‌باشد.

در چیلر تراکمی با کندانسور آبی معمولاً فشار پایین را روی ۳۰ psi و فشار بالا را روی psi ۲۲۰ و با کندانسور هوایی فشار پایین را روی ۴۰ و فشار بالا را روی ۲۵۰ psi می‌توان تنظیم کرد.

اگر کمپرسور بر اثر فشار بالا قطع شود باید از سیستم رفع عیب شده و کلید ریست را فشار دهیم ولی اگر بر اثر فشار پایین قطع شود دوباره بر اثر افزایش گاز دستگاه روشن می‌شود.

کنترل فشار روغن

این وسیله جهت کنترل کردن مداوم فشار روغن کمپرسور می‌باشد. اگر در کمپرسور فشار روغن نباشد باعث صدمه دیدن آن می‌شود. کنترل روغن دارای دو لوله موئین می‌باشد که یکی از آنها به قسمت ساکشن ( مکش ) کمپرسور و دیگری به قسمت فشار روغن کمپرسور متصل می‌شود. بین فشار مکش کمپرسور و فشار روغن باید حداقل ۱۰ psi فشار باشد در غیر این صورت کنترل روغن فرمان قطع می‌دهد. هنگامی که کنترل روغن احساس کند که فشار زیر ۱۰ psi است یک هیتر در داخل کنترل روغن شروع به گرم شدن می‌شود و پس از تقریباً ۹۰ ثانیه حرارت هیتر باعث قطع شدن جریان شده و کمپرسور خاموش می‌شود.

ساختمان چیلر تراکمی

چیلرهای تراکمی شامل اجزایی است که در ذیل به معرفی آنها خواهیم پرداخت.

الکتروموتور

میل لنگ کمپرسور را به حرکت در می‌آورد حرکت دورانی میل لنگ باعث حرکت رفت و برگشت پیستون در داخل سیلندر می‌گردد در نتیجه گاز مبرد در کمپرسور متراکم می‌شود.

کوپلینگ

جفت کننده محور الکترو موتور با محور میل لنگ کمپرسور است.

کمپرسور

گاز خروجی از اواپراتور را متراکم کرده وارد کندانسور می‌کند.

لوله رانش

گاز خروجی از کمپرسور را به کندانسور هدایت می‌کند.

کندانسور

کندانسور این چیلر از نوع پوسته و لوله است در داخل پوسته گاز مبرد و در داخل لوله‌ها آب خنک جریان دارد. گاز داغ و متراکم توسط لوله وارد پوسته کندانسور می‌شود. به علت تماس با لوله‌های مسی حاوی آب خنک ، خنک شده به مایع تبدیل می‌شود و از پایین از طریق لوله خارج می‌شود. آب جریانی از طریق لوله وارد کندانسور شده و از طریق لوله خارج می‌شود. آب خروجی از کندانسور به برج خنک کن هدایت می‌شود تا پس از خنک شدن دوباره به کندانسور برگردد.

لوله خروج مایع مبرد از کندانسور

 

شیر سرویس کندانسور

برای بستن لوله خروج مایع مبرد از کندانسور در مواقع سرویس و تعمیرات و توقف طولانی دستگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شیر تغذیه ماده مبرد

برای شارژ سیستم استفاده می‌شود.

فیلتر درایر یا صافی رطوبت گیر

وجود مواد جامد و رطوبت در دستگاه تبرید موجب بروز اشکالاتی می‌گردد که برای جلوگیری آن از وسیله‌ای به نام فیلتر برای گرفتن مواد جامد و درایر برای گرفتن رطوبت موجود در سیستم استفاده می‌شود.

شیر برقی

که در صورت وصل بودن جریان الکتریکی مسیر عبور مایع مبرد را باز نگه می‌دارد این شیر برقی از ترموستات فرمان می‌گیرد.

شیشه رویت یا سایت گلاس

میزان تغذیه ماده مبرد در سیستم و همچنین وجود رطوبت بیش از حد را در سیستم مشخص می‌نماید.

اواپراتور

ماده مبرد پس از عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور چیلر می‌شود و در داخل لوله‌های مسی تبخیر شده و به صورت بخار از اواپراتور خارج می‌شود. تبخیر در اواپراتور باعث سرد شدن آب جریانی در پوسته می‌گردد. آب سرد شده از محل بطرف هواساز و فن کویلها جریان می‌یابد و در برگشت از هواساز یا فن کویلها از محل وارد اواپراتور چیلر می‌شود.

شیر انبساط ترموستاتیک

که از دمای گاز خروجی از اواپراتور تأثیر گرفته مقدار ماده مبرد ورودی به اواپراتور را تنظیم می‌نماید.

لوله مکش

که گاز خروجی از اواپراتور از طریق لوله وارد قسمت مکش کمپرسور می‌گردد.

تابلو وسایل اندازه‌گیری و کنترل فشار

که مانومترهای فشار زیاد و فشارکم کنترل فشار کم و زیاد و کنترل فشار روغن روی آن نصب شده‌اند.

 

در چیلرهای جذبی برخلاف چیلرهای تراکمی از جذب کننده (Absorber) و مولد حرارتی (ژنراتور) بجای کمپرسور استفاده می‌گردد. عمومی‌ترین خنک‌کننده در چیلرهای جذبی سیستم برمید لیتیم (لیتیوم برماید) است. در این سیستم، در قسمت جذب کننده، بخار آب توسط لیتیوم برماید غلیظ جذب شده و در قسمت مولد حرارتی، آب بر اثر حرارت تبدیل به بخار می‌شود. بخار آب در کندانسور که دارای فشار ۱/۰ اتمسفر است به حالت مایع در می‌آیدو سپس در خنک‌کننده که تحت فشار ۰٫۰۱ اتمسفر دوباره به بخار تبدیل می‌گردد و آب برای اینکه تبخیر گردد گرمای نهان خود رااز محیط خنک‌کننده می‌گیرد و باعث ایجاد برودت می‌گردد سپس بخار آب ایجاد شده در خنک‌کننده به جذب کننده منتقل می‌گردد و دوباره این چرخه تکرار می‌شود.

چیلر جذبی

انواع چیلر جذبی

۱- گروه تک اثره (Single effect)
که خود به سه دسته چیلرهای تک اثره با تغذیه بخار، تک اثره با تغذیه آب داغ (دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتیگراد) و تک اثره با تغذیه آب گرم(دمای زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد) تقسیم می‌شوند که نحوه کار آنها مشابه بوده و همگی دارای حداقل یک مولد حرارتی می‌باشند.

۲- گروه دو اثره (Double effect)
که به دو دسته دو اثره با تغذیه بخار و دو اثره با شعله مستقیم طبقه‌بندی می‌شوند. این چیلرها، جز نسل جدید چیلرهای جذبی بوده و دارای سیکل تبرید کاملتری نسبت به چیلرهای جذبی تک اثره‌است.

ضریب عملکرد چیلرهای جذبی و چیلرهای تراکمی

ضریب عملکرد چیلرهای جذبی تک اثره بین ۰٫۶ الی ۰٫۸ است.
ضریب عملکرد چیلرهای جذبی دو اثره ۱ است.
ضریب عملکرد چیلرهای تراکمی بین ۲ تا ۶٫۱ است.

 

ميني چيلر

مینی چیلر یا چيلر آپارتمانی در اصل چيلرهاي هوایی كوچک و کم صدایی هستند که دارای ظرفیت کمتر از ۲۰ تن تبرید بوده و براي آپارتمان ها، ویلاها و ساختمان هايی كه می خواهند سرمايش و حتي گرمايش مستقلی داشته باشند و مشكلات مربوط به موتورخانه مركزي را تحمل نكنند به كار مي رود.
مينی چيلر ها که سیکل تبرید آنها بر اساس ظرفیت دارای یک یا چند کمپرسور اسکرال و با یک یا چند مدار می باشد معمولاً در تراس یا پشت بام ساختمان نصب می شوند و با خنك كردن آب در اواپراتور آنرا به داخل ساختمان منتقل کرده و اين آب با جریان در کویل فن كويل ها، سرمایش مورد نظر هریک از فضاهای داخلی ساختمان را تامین می نماید.

از مزایای استفاده از مینی چیلر ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • دو فصل بودن سیستم مینی چیلر
  • استقلال کامل هزینه تهویه مطبوع واحدها از یکديگر
  • عدم و جود سر و صدای حرکت باد بدليل حذف کانال در مینی چیلر
  • استهلاک، لرزش و صدای کمتر و همچنین طول عمر بالا به دلیل تعداد کم قطعات متحرک
  • قابلیت قرارگیری در فضای آزاد مثل سطح پشت بام یا تراس
  • عدم نیاز به فضای نصب زیاد بدلیل ابعاد و وزن بسیار پایین
  • ضریب اطمینان بالا، قابلیت تامین تناژ پایین، مصرف پایین برق
  • تعمیر و نگهداری آسان و هزینه نگهداری بسیار پایین
  • قابلیت کارکرد در مناطق خشک و حاره ای
  • عدم نیاز به برج خنک کننده در سیستم مینی چیلر
  • عدم یخ زدگی به دلیل استفاده از اواپراتور صفحه ای از جنس استنلس استیل
  • استقلال دمای اتاق ها از یکدیگر
  • عدم انتقال صدای اتاق ها به یکدیگر

 

مقایسه مینی چیلر با داکت اسپلیت

با توجه به سوالات مکرر سازندگان واحدهای مسکونی در خصوص مقایسه هزینه تهیه و اجرا و بهره برداری داکت اسپلیت با مینی چیلر (+فن کویل ها) برای هر واحد مسکونی، طبق محاسبه و برآورد و تجربه کارشناسان فروش شرکت دماتجهیز، انجام صحیح برآورد و مقایسه این هزینه ها به عوامل متعددی مانند برند انتخابی، متراژ زیر بنای واحد، محل و چگونگی اجرا و … بستگی دارد.
اما در شرایط نرمال طبق برآوردها، هزینه تمام شده خرید، نصب و اجرای مینی چیلر (+فن کویل سقفی) حدود ۴۰% بیشتر از هزینه خرید، نصب و اجرای سیستم داکت اسپلیت برای واحد مسکونی مشابه و با برند مشابه می باشد.
در زمینه هزینه های بهره برداری که عمدتا شامل هزینه برق مصرفی + هزینه تعمیرات دوره ای و شارژ گاز مبرد می باشد نیز تفاوت چندانی بین هزینه مصرف برق و دیگر هزینه های بهره برداری داکت اسپلیت و مینی چیلر نمی باشد.

عملکرد و اجزای مینی چیلر

مینی چیلر ها معمولاً چیلر های هواخنک با ابعاد و ظرفیت کوچک تر هستند که عملکرد آنها به این صورت است: گاز مبرد توسط کمپرسور مینی چیلر های هوایی فشرده می گردد. گاز متراکم شده با فشار و دمای بالا وارد کندانسور شده و توسط آب یا هوای محیط خنک شده و به صورت مایع در می آید و این مایع مبرد با عبور از شیر انبساط (Expansion Valve) یا لوله موئین که کار آن شکستن فشار مایع می باشد در دمایی پائین قرار می گیرد تا بتواند پس از ورود به کویل اواپراتور گرمای آب داخل اواپراتور را جذب نماید. به دلیل فشار کمتر اواپراتور نسبت به کندانسور ، مایع مبرد تبخیر می شود که گرمای مورد نیاز این عمل تبخیر از آب جریان یافته سیستم تهویه مطبوع درون اواپراتور تامین می شود، در نتیجه آب سیستم تبرید درون اواپراتور سرد می گردد و سپس توسط سیستم پمپ های سیرکولاتور به کویل آب سرد فن کویل ها و هواساز ها جهت ایجاد هوای خنک در محل مورد نظر منتقل می شود . پس از این فرآیند مجددا با مکش کمپرسور گاز ناشی از تبخیر، به سمت کمپرسور حرکت نموده و این سیکل ادامه می یابد.

 

اواپراتور یا مبدل حرارتی مینی چیلرها که در دو نوع پوسته – لوله ای و صفحه ای موجود است ، وظیفه خنک کردن آب در مدار برودتی ساختمان را برعهده دارد. به این ترتیب که در اواپراتور لوله های گاز مبرد و لوله های آب مدار برودتی قرار دارند و طی جریان تبخیر مایع برودتی و دریافت گرما توسط گاز، آب سیستم خنک می شود و در صورت استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای با استفاده از تعداد زیادی صفحات فلزی نازک، موجب تبادل حرارت بالا بین سیال گرم و سرد می شود. اساس عملکرد این نوع مبدل به این شکل است که از دو جهت مخالف سیال سرد و گرم وارد مبدل می شوند. سیالات وارد شده به صورت یکی در میان بین صفحات فلزی جریان می یابند و با یکدیگر تبادل گرما می کنند.

کمپرسورها در مینی چیلرهای تراکمی از نوع اسکرال می باشند. مینی چیلرها در ظرفیت های پائین و برای یک واحد مسکونی استفاده شده و نیروی محرکه در مینی چیلر ها از برق شهری یک و سه فاز تامین می شود.

کندانسور هوایی در مینی چیلرها از تعدادی کویل مسی همراه با فین های عموماً آلومینیومی تشکیل شده است که توسط فن های آکسیال بزرگ، این عملیات خنک کنندگی انجام می پذیرد.

بعضی مينی چيلرها كه گرمايشی نيز مي باشند (دارای Heat pump) مي توانند آب گرم مورد نياز فن كويل ها در زمستان را نيز فراهم نمايند.

بطور کلی کارشناسان تاسیسات برای محاسبه ظرفیت چیلر مورد نیاز هر پروژه که بر مبنای محاسبه دقیق ظرفیت بار برودتی کل انجام می گردد، علاوه بر محاسبه پارامترهایی مانند شرایط جغرافیایی (Ambient Temperatur ) و دمای طرح خارج تابستان، ارتفاع از سطح دریا، رطوبت نسبی هوا ، نوع کاربری ساختمان (دمای طرح داخل) ، نوع مصالح به کار رفته و اجرای نمای ساختمان ، جهت قرارگیری ساختمان نسبت به زاویه تابش خورشید ، تعداد طبقات و سطح زیر بنای ساختمان ،تعداد نفرات و تجهیزات کوچک و بزرگ الکتریکی داخل ساختمان و … ، به حجم آب سرد مورد نیاز و ضرایب اطمینان کافی در عملکرد چیلر توجه می نمایند. اما چنانچه مایل به استفاده از امکان محاسبه سر انگشتی (فاز ۱) چیلر مورد نیاز ساختمان های مسکونی و اداری در شرایط آب و هوایی مانند تهران باشید ، می توانید به ازای هر ۱۰۰ متر مربع از ساختمان بطور تقریبی ظرفیت نامی ۴ تن تبرید را در نظر بگیرید .

استفاده از مینی چیلر همراه با فن کویل علاوه بر مزایای عدیده زیر این امکان را فراهم می آورد تا در هنگام تغییر فصل در پائیز یا بهار که ممکن است تعدادی از ساکنین تمایل به استفاده از سیستم گرمایی و تعدادی تمایل به استفاده از سیستم سرمایی داشته باشند ، هر واحد آپارتمان قادر به انتخاب و اعمال سلیقه شخصی خود در تامین دمای هوای مطلوب در واحد خود باشد.

همچنین با نصب مینی چیلر در ساختمان های قدیمی که چیلر مرکزی آنها از کار افتاده و یا از راندمان مطلوب برخوردار نیست ، دیگر نیازی به نصب و استفاده از سایر تجهیزات گران قیمت تهویه مطبوع نمی باشد زیرا از آنجا که فن کویل ها و شبکه لوله کشی از قبل درون ساختمان وجود دارند با نصب مینی چیلر میتوان سرمایش مطبوع و مورد نظر را بدست آورد.

 

اطلاعات تکنیکی در طراحی مدار چیلرهای تراکمی

  • فری کولینگ در چیلر های هوایی Free Cooling
  • سوپر هیت مبرد در خط مکش چیلر تراکمی Super Heat
  • سابکول در کندانسور چیلر تراکمی Subcool
  • پمپ داون کردن چیلر تراکمی Pump Down

 

سخنی با کارفرمایان، مشاوران و پیمانکاران محترم پروژه ها

 

در سایت گرمگاه، اطلاعات فنی ده ها مدل از انواع مینی چیلر های شرکتهای معتبر جهت بررسی و خرید شما کارشناسان و کارفرمایان گرامی ارائه گردیده است.

با توجه به تنوع و گستردگی محصولات و برندهای ارائه شده در سایت مرجع دماتجهیز از یک طرف و توانایی این شرکت در ارائه بیشترین تخفیف ها همراه با گارانتی اصلی شرکت های تولید کننده ( بدلیل ارتباطات و سفارشات مداوم دماتجهیز با تولید کنندگان معتبر ) ، شما می توانید کلیه تجهیزات مورد نیاز سرمایش وگرمایش پروژه خود، از برندهای مختلف را بصورت یکجا از طریق شرکت گرمگاه تهیه نموده و خود را از دردسر های تماس و پیگیری با شرکت های مختلف معاف نمایید.
همچنین بمنظور ایجاد بیشترین حس اعتماد و اطمینان خاطر شما عزیزان ، شرکت گرمگاه قادر به ارائه فاکتور و برگه گارانتی شرکت سازنده محصولات بنام شما یا شرکت شما، همزمان با تحویل کالا نیز می باشد.
سفارش از شما ، پیگیری از ما