سیستم‌های تهویه چیلر

در یک دسته بندی کلی این سیستمها به دو نوع چیلر تراکمی هوا خنک ( هوایی ) و چیلر تراکمی آب خنک ( آبی ) تقسیم بندی میشوند. چیلر تراکمی آبی در صنعت تأسیسات، آب سرد مورد نیاز کویل سرمایش فن کویل ها و هواسازها را تأمین می نماید. در یک مقایسه کلی بین چیلرهای آبی و هوایی می توان گفت، راندمان چیلرهای آبی همواره بیشتر از راندمان چیلرهای هوایی می باشد.

انواع چیلر معتبر تراکمی

سیستم‌های گرمایش انواع مختلفی را در بر می‌گیرند. برخی از این سیستم‌ها شامل کوره‌ها می‌شوند که در آن‌ها مواد مختلف برای تولید حرارت و گرما سوخته می‌شوند. در این مدل سیستم‌ها، حرارت تولید شده در کوره از طرق داکت به هوای درون اتاق منتقل می‌شود.

نوع دیگری از سیستم‌های گرمایش بویلر یا دیگ بخار است. این بویلرها، به آب گرما می‌دهند و محصول نهایی را به سمت رادیاتورها یا رادیاتورهای کف هدایت می‌کنند. نکته مهم دیگری که باید به آن اشاره کرد این است که کوره به صورت عمومی با استفاده از گاز طبیعی یا پروپان فعالیت می‌کند. این در حالی است که یک بویلر از گاز یا نفت برای گرم کردن آب استفاده می‌کند.
سیستم گرمایش رادیاتور

در سیستمهای تهویه مطبوع و سرماساز صنعتی از چیلر تراکمی برای تأمین آب سرد این سیستمها استفاده میشود. در واقع مبردهای تراکمی اصلی ترین بخش تهیه آب سرد در این دستگاه ها هستند. از نام آنها نیز مشخص است که عملکردشان بر اساس سیکل تبرید تراکمی میباشد.

چیلر تراکمی جهت ایجاد برودت انرژی الکتریکی مصرف می کند. این انرژی درون کمپرسور به مصرف می رسد. جهت ایجاد برودت انرژی الکتریکی مصرف می کندکه این انرژی درون کمپرسور به مصرف می رسد. در این دستگاه 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 وارد خنک ‌کننده ( اواپراتور ) می‌شود که در فشار کمتری قرار دارد. این کاهش فشار باعث تبخیر مایع گردیده و در نتیجه مایع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط خنک ‌کننده ، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک‌ کن در ارتباطند می‌گردد .

در این سیستم همانند تمام سیکل تبریدها دارای ۴ قطعه اصلی کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور می­باشد و مبرد که شریان حرکت سیکل تبرد می­باشد.


شکل ۴: سیستم گرمایش رادیاتور

نوع دیگری از سیستم‌های گرمایش نیز موجود هستند، این سیستم گرمایش در کف اتاق حضور دارد و گرمایش در این نوع از سیستم‌ها را گرمایش از کف می‌نامند. این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع از سیستم‌های پایپینگ و لوله‌کشی در کف اتاق استفاده می‌کنند. جنس این لوله‌ها از نوع لوله‌های انعطاف پذیر است که درون آن‌ها سیالی به نام آب یا محلول گلیکول جریان دارد.
سیستم گرمایش از کف
شکل ۵: سیستم گرمایش از کف

گرمایش از کف را در انواع کف‌ها با جنس‌های مختلف مانند بتن می‌توان انجام داد و در برخی از حالات نیز این روش، روشی پر بازده برای تولید گرما در خانه به حساب می‌آید.  این نوع از گرمایش را در کف پوش‌های چوبی نیز می‌توان اجرا کرد و در این حالت باید دقت زیادی انجام داد تا طراحی و نصب لوله‌ها به خوبی و به صورت صحیح انجام شود.
سیستم گرمایش از کف
شکل 6: سیستم گرمایش از کف
سیستم سرمایش

تعداد زیادی از سیستم‌های تهویه مطبوع طوری طراحی شده‌اند که قابلیت نصب توسط مشتری را دارند و بهترین انتخاب از بین این نوع از سیستم‌های تهویه مطبوع اسپلیت‌های کوچک هستند.
سیستم سرمایش در تهویه مطبوع HVAC
شکل ۷: سیستم سرمایش

نوع دیگری از سیستم‌های سرمایش نیز حضور دارند که برای آب و هوای خشک مناسب هستند. این نوع از سیستم‌ها را «کولرهای آبی» (Evaporative Coolers) می‌نامند. توجه کنید که این نوع از کولرها، هوا را از بیرون می‌مکند و آن را از روی پوشال‌ها و مقاطع خیس عبور می‌دهند و در نهایت هوای مرطوب و خنک شده را به محیط اتاق منتقل می‌کنند.
سرمایش محیط زندگی به کمک کولر آبی
شکل ۸: سرمایش محیط زندگی به کمک کولر آبی
نحوه عملکرد سیستم‌های تهویه مطبوع و HVAC

اجزای چیلر تراکمی و وظایف آنها

  1. الکترو موتور: میل لنگ کمپرسور را به حرکت درمی‌آورد حرکت دورانی میل لنگ باعث حرکت رفت و برگشت پیستون در داخل سیلندر می‌گردد در نتیجه گاز مبرد در کمپرسور متراکم می‌شود.
  2. کوپلینگ: جفت‌کننده محور الکترو موتور با محور میل لنگ کمپرسور است.
  3. کمپرسور: گاز خروجی از اواپراتور را متراکم کرده وارد کندانسور می‌کند.
  4. لوله رانش: گاز خروجی از کمپرسور را به کندانسور هدایت می‌کند.
  5. 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.
  6. لوله خروج مایع مبرد از کندانسور
  7. شیر سرویس کندانسور: برای بستن لوله خروج مبرد از کندانسور در مواقع سرویس و تعمیرات و توقف طولانی دستگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  8. شیر تغذیه ماده مبرد: برای شارژ سیستم استفاده می‌شود.
  9. 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.
  10. شیر برقی: که در صورت وصل بودن جریان الکتریکی مسیر عبور مایع مبرد را باز نگه می‌دارد این شیر برقی از ترموستات فرمان می‌گیرد.
  11. شیشه رویت یا سایت گلاس: میزان تغذیه ماده مبرد در سیستم و همچنین وجود رطوبت بیش از حد را در سیستم مشخص می‌نماید.
  12. اواپراتور: ماده مبرد پس از عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور چیلر تراکمی 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 تراکمی می‌شود.
  13. شیر انبساط ترموستاتیک: که از دمای گاز خروجی از اواپراتور تأثیر گرفته مقدار ماده مبرد ورودی به اواپراتور را تنظیم می‌نماید.
  14. لوله مکش: که گاز خروجی از اواپراتور از طریق لوله وارد قسمت مکش کمپرسور می‌گردد.
  15. 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.

چیلر تراکمی چطور کار میکند

در چیلر 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 وارد خنک‌کننده ( اواپراتور ) می‌شود که در فشار کمتری قرار دارد. این کاهش فشار باعث تبخیر مایع گردیده و در نتیجه مایع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط خنک‌کننده ، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک‌کننده در ارتباطند می‌گردد . سپس گاز ناشی از تبخیر ، به کمپرسور منتقل می‌شود.

 منبع: https://lograno.com

نقشه چیلر تراکمی در دو حالت یکی شماتیک مکانیزم عملکرد خنک کاری و دیگری چرخه کارکرد چیلر می باشد. به این صورت است که آب خنکی که توسط برج خنک کننده خنک کاری روی آن صورت گرفته توسط پمپ وارد کندانسور چیلر می شود تا گرمای مبرد را دریافت کند و سبب خنک شدن مبرد شود. پس از انتقال گرما توسط مبرد به آب ، آب گرم شده مجددا به برج خنک کننده بر می گردد تا خنک کاری روی آن ادامه یابد.

این سیکل خنک کاری دائما ادامه پیدا کند تا دمای معین به دست آید . سپس مایع مبردی که در چیلر خنک کاری رو ی آن صورت گرفته توسط پمپی به دستگاه فن کویل یا هواساز انتقال پیدا می کند و با دریافت گرما از محیط مجددا به چیلر باز می گردد تا عملیات خنک کاری انجام گیرد. در ادامه نحوه استقرار اجزاء درون چیلر تراکمی به تصویر کشیده خواهد شد.