چیلر
مقایسه دو سیستم تهویه مطبوع جهت پروژه تجاری/اداری واقع در شرایط آب و هوایی اصفهان
در این نوشتار سعی داریم دو سیستم تهویه مطبوع متداول الف و ب را اجمالا با یکدیگر مقایسه کنیم که الف و ب به شرح زیر است:
الف) استفاده از دستگاه داکت اسپلیت جهت تامین سرمایش ، پکیج/کویل آب گرم جهت تامین گرمایش و پکیج جهت تامین آب گرم مصرفی
ب) استفاده از چیلر مرکزی/فنکویل جهت تامین سرمایش ، موتورخانه گرمایشی/فنکویل جهت تامین گرمایش و موتورخانه جهت تامین آب گرم مصرفی
لازم به ذکر است ترکیب سیستم های فوق هم امکان پذیر است ، به عنوان مثال داکت اسپلیت و موتورخانه یا چیلر و پکیج و یا روش ها و دستگاه های دیگر ولی تمرکز اصلی ما در اینجا صرفا مقایسه سیستم های الف و ب است که البته خواننده پس از اتمام مقاله اطلاعات کافی جهت مقایسه سیستم های ترکیبی را نیز دارا خواهد بود .
کیفیت
کیفیت سرمایش/گرمایش : عامل اول که در کیفیت تهویه مطبوع مورد برسی قرار میدهیم نحوه توزیع هوا در فضا هاست ، عموما ما هرچه بتوانیم از سرعت کمتر هوا جهت تامین دمای مناسب استفاده کنیم آسایش بیشتری را برای افراد فراهم کرده ایم . حتی تا جایی که در نشریه اشری از سیستم گرمایش/سرمایش تشعشعی که مثال آن گرماش/سرمایش از کف هست و در آن ها عملا مکانیسم انتقال حرارت گردش هوا نیست و سرعت هوا صفر است به عنوان مطبوع ترین مکانیسم تهویه مطبوع یاد می شود .(البته سلیقه هم دخیل است)
در سیستم الف به جهت وجود یک هواساز داخلی مرکزی برای هر فضا (یونیت داخلی داکت اسپلیت) مجبور به تولید حجم نسبتا زیادی از هوا در یک نقطه هستیم .
که این چند اشکال را برای ما ایجاد خواهد کرد . اجبار استفاده از کانال (که خود محدودیت های معماری را به فضا تحمیل می کند) باعث سلب قابلیت کنترل زون می شود و ما قادر نیستیم خروجی هوای انشعابات سیستم کانال کشی را کم یا قطع کنیم مگر به قیمت زحمت بستن دریچه ها که خود باعث آنبالانسی توزیع هوا و افزایش سرعت هوا از دریچه یا دریچه های باز می شود .
هر چه حجم هوای تولیدی در یک نقطه بیشتر باشد صدای یونیت مورد نظر هم بیشتر است ، که در سیستم ب به جهت کوچک بودن یونیت های هواساز(فنکویل) و اختصاصی بودن برای هر فضا هم صدای کمتر و هم قابلیت کنترل زون و هم قدرت مانور معماری را برای ما به ارمغان می آورد .
ضمن اینکه در سیستم ب ما امکان استفاده از انواع یونیت های هواساز (فنکویل) دیواری ، سقفی توکار، زمینی ، کاستی و … را داریم ولی در سیستم الف فقط یونیت سقفی توکار امکان استفاده است که خود از نظر معماری برتری سیستم ب را نشان می دهد.
از لحاظ رطوبت گیری سیستم ها در فصل تابستان سیستم الف به دلیل استفاده مستقیم از مبرد جهت سرد کردن هوا محیط و نتیجتا ایجاد دمای کمتر هوای خروجی از سیستم داکت اسپلیت خشک تر است و با توجه به رطوبت اندک هوای اصفهان این مورد ممکن است باعث آزار بعضی از افراد شود . در حالی که در سیستم ب به دلیل استفاده از سیال واسط آب رطوبت گیری کمتری اتفاق می افتد و هوای خروجی مطبوع تری را از فنکویل ها دارا هستیم .
در مورد کیفیت گرمایش ، در سیستم ب پایانه حرارتی ما در فضا فنکویل است . که یک پایانه آب گذر دو منظوره است . به این معنا که قادر به ایجاد هم سرمایش و گرمایش است ( در زمستان آب گرم از بویلر موتورخانه در آن گردش می کند و در تابستان آب سرد از چیلر) ، این در حالی است که در سیستم داکت اسپلیت کویلی که در یونیت داخلی قرار دارد صرفا مخصوص گذر مبرد است و امکان استفاده از گاز شهری جهت ایجاد گرمایش را ندارد مگر در حالتی که یک کویل گرمایشی آب گذر جداگانه در جلو خروجی دستگاه اضافه کنم . که مشکلاتی از قبیل عدم انتطباق ترموستات دستگاه و کم بودن ظرفیت گرمایی و … را ایجاد می کند .
در مورد کیفیت تامین آب گرم مصرفی سیستم پکیج هیچ حرفی برای گفتن ندارد . در اینجا فقط به این مورد اشاره می کنیم که تمام پکیج ها در تمام برند ها در هنگام باز بودن شیر آب گرم مصرفی گرمایش فضا را متوقف میکند .
تعمیرات و نگهداری
:در این مورد سیستم ب دارای ملاحظات بیشتری است و توجه بیشتری را در این زمینه می طلبد . لازم به ذکر است که سیستم ب از لحاظ عدم اخلال آسایش کاربران ساختمان توسط سرویسکار به جهت جدا بودن کامل موتورخانه و چیلر (به عنوان مثال استقرار روی بام ) از فضاها برتری دارد .
هزینه اولیه و هزینه جاری
هزینه اولیه سیستم ب (چیلر) حدود 50 درصد از سیستم الف (داکت اسپلیت) بیشتر است ولی هزینه جاری سیستم ب (مصرف انرژی مد نظر است) کم تر است .
البته از موارد قابل اشاره در هزینه اولیه که سیستم چیلر مرکزی در آن برتری دارد می توان به امکان حذف لوله کشی گاز در طبقات و خرید کنتور برق کوچک تر برای واحد ها اشاره کرد . (سیستم چیلر و موتورخانه از برق و گاز مشاعات استفاده میکند که در مورد برق تعرفه کمتری دارد و مشمول تساعد نخواهد بود .)
حال مطالبی در مورد دستگاه چیلر در زیر آورده شده است که خواندنش خالی از لطف نیست.
چیلر(دستگاه خنک کننده به وسیله ی گردش آب) یک اصطلاح کلی است برای دستگاهی که دما را به وسیله ی گردش مایعی مثل آب که به عنوان مایع خنک کننده در دستگاه گردش می کند را ، کنترل می کند. علاوه بر اینکه دمای دستگاه های صنعتی مختلف ، ابزار آزمایشگاهی، تجهیزات و دستگاه ها را در سطح ثابت نگه می دارد، برای تهویه مطبوع ساختمان ها و کارخانه ها نیز به کار می رود.
اغلب چیلرها به عنوان خنک کن مورد استفاده قرار می گیرند. چیلر می تواند به طور مداوم آب سرد در حین گردش در دستگاه خنک کننده را تامین کند. چیلر به عنوان وسیله ای مناسب برای خنک سازی قطعات مولد حرارت و تهویه مطبوع دستگاههایی مثل فرآیند لیزر و دستگاههای گرمایش با فرکانس بالا به کار می رود. هم چنین می تواند دمای این تجهیزات را ثابت نگه دارد. چیلر می تواند مشکلات مختلف خنک کردن را حل کند و در عین حال هزینه های جاری را کاهش دهد و بهره وری انرژی را بهبود ببخشد.
تفاوت های بین چیلر و فریزر
نقش چیلر خنک کردن است ، اما فریزر هم کارکرد مشابهی دارد. تفاوت بین چیلر و فریزر بسیار مبهم است و ممکن است درک آن دشوار باشد. همان طور که نامهای متفاوتی دارند، عملکردشان نیز متفاوت است. پس تفاوت بین چیلر و فریزر چیست؟ در اینجا تفاوت های بین آنها را توضیح می دهیم.
اصول چیلر و فریزر
شما می توانید اصول چیلر و فریزر را تقریبا یکسان در نظر بگیرید بخاطر اینکه هردو برای خنک کردن اجسام مورد نظر خود استفاده می شوند، هردو دارای ظرفیت خنک کننده هستند. اصل اساسی چیلر و فریزر خنک سازی اشیا مورد نظرشان و کاهش دمای آنهاست، ولی تفاوت کوچکی در این زمینه دارند. نشخیص تفاوت بین چیلر و فریزر سخت است و به راحتی می توان گیج شد زیرا اصول تقریبا یکسان است.
شکی نیست که آنها شباهت زیادی به هم دارند اگر اصول یکی است تفاوت هایی در مکانیسم خنک کردن دارند. به بیان دیگر اگر شما متوجه مکانیسم بشوید، متوجه تفاوت ها نیز می شوید. با هم نگاهی دقیق به مکانیسم ها بینداریم.
تفاوت های بین مکانیسم چیلر و فریزر
ابتدا نگاهی به مکانیسم چیلر می کنیم.
مایعی به نام خنک کننده که در داخل چیلر در گردش است جسم مورد نظر را خنک می کند. برای تولید مایع خنک کننده از مایعات مختلفی از جمله آب استفاده می شود، اما در هر صورت این خنک کننده حرارت را از جسم خارج کرده و آن را خنک میکند.
مایع خنک کننده در درون چیلر گردش می کند و گرمای شی ء را می گیرد و دمای خودش بالا می رود. برای استفاده ی مجدد از مایع خنک کننده باید دمایش پایین آورده شود. برای خنک کردن از آب یا هوا استفاده می شود.
دمای خنک کننده با استفاده ار آب یا هوای وارد شده از بیرون کاهش پیدا میکند و مایع خنک کننده ای که دمایش کاهش پیدا کرده مجددا برای خنک کردن جسم مورد نظر استفاده می شود. با انجام این کار جسم مورد نظر به طور مداوم خنک می شود.
از طرف دیگر در فریزر خنک سازی با تبادل گرما بین هوا و مبرد انجام می شود. هوای سرد بدون استفاده از سیال در گردش ایجاد می شود. شاید تصورش راحت تر باشد اگر به آن مانند یک کولر فکر کنید. به این ترتیب با وجود اینکه هردو وسیله ای برای خنک کردن هستند ولی مکانیسم هایشان متفاوت است.
اگر بتوانید تفاوت بین این دو مکانیسم را به خاطر بیاورید، فهمیدن تفاوت بین چیلر و فریزر آسان می شود. چیلر و فریزر هر دو از کمپرسور استفاده می کنند. گاز توسط کمپرسور فشرده و منتشر می شود. به طور کلی در چیلر تمام تجهیزات مثل کمپرسور به جز خازن در بسته بندی واحدی قرار دارند و این یک ویژگی منحصر به فرد چیلر است.
در فریزر تجهیزات در بسته بندی واحد قرار نگرفته اند و از هم جدا هستند. اگرچه این تفاوت ها ظریف هستند اما برای تمایز بین چیلر و فریزر استفاده می شود. حتما باید تفاوت بین اینکه آیا کمپرسور در یک بسته بندی واحد وجود دارد یا نه را درک کنید.
کاربرد چیلر در صنعت
در صنعت دستگاههایی که منبع حرارت بالا و دقیق هستند می توانند مقدار زیادی آب با دمی پایدار تامین کنند و کیفیت و کارایی محصولات را بهبود ببخشند. این دستگاهها در جاهای زیادی مثل کارخانه ها و سوپر مارکت ها ، امکانات تفریحی، هیدروپونیک و مزارع آبزی پروری کاربرد دارند.
سرمایش مورد نیاز برای فرآیند ساخت، مانند جلوگیری از تولید گرما در فرآیند ساخت مورد نیاز است، نیازمند فرآیند خنک سازی است مخصوصا کارخانه هایی که دستگاههایی دارند که به آب خنک احتیاج دارند.
چیلر برای خنک کردن محصولات ، دستگاهها و کارخانه ها در صنایع مختلف، برای خنک کردن تجهیزات و وسایل مورد استفاده قرار می گیرد.
هدف خنک سازی تجهیزات و کاهش حرارتی است که در فرآیند تولید به وجود آمده است تا از عمکرد اشتباه دستگاهها و کم شدن دقت آنها جلوگیری شود. این خنک سازی در طیف گسترده ای از کاربردها مانند خنک سازی تجهیزات نیمه هادی ،تجهیزات پزشکی مانند سی تی اسکن و ام آر آی ،چاپگر و ماشین های پردازش و تحلیل قطعات استفاده می شود.
از طرف دیگر هدف خنک سازی وسایل کاهش حرارت ناشی از تولید و حفظ دمای مناسب مورد نیاز برای فرآوری و ذخیره ی محصولات،قالب گیری پلاستیکی، محصولات فرآوری فلز،حلال های آبکاری ،روغن برش و … استفاده می شود.
کاربرد چیلر در تهویه مطبوع
در زمینه ی تهویه مطبوع استفاده از چیلر که یک دستگاه خنک کننده است برای سرمایش رایج است اما در حال حاضر به عنوان وسیله ای برای سرمایش و گرمایش استفاده می شود. مکانیسم اصلی تولید آب سرد و گرم، تبادل حرارت بین آب خنک برج خنک کننده و مبرد در چیلر است. عملکرد سرمایش و گرمایش چیلر با انتقال سرما و گرما به ترمینال سرمایش و گرمایش محقق می شود.
چیلر و برج خنک کننده دو وسیله ی بسیار مشابه هستند، اما به طور دقیق هرکدام نقش متفاوتی دارند.
وظیفه ی یک برج خنک کننده کاهش دمای آب خنک کننده در تجهیزات تهویه مطبوع است. آب خنک ککنده با افزایش دما با استفاده از نیروی هوای بیرون خنک می شود تا دمای آن کاهش یابد. از طرفی برای خنک کردن مایع داخل دستگاه از چیلر ها نیز استفاده می شود.
اما هدف آن تنها خنک سازی نیست. هدف یک چیلر استفاده از نیروی هوای بیرون و آب برای حفظ دمای هدف در یک سطح ثابت است. بنا براین چیلر می تواند برای سرمایش یا گرمایش استفاده شود زیرا لازم است دما همیشه ثابت بماند نه اینکه فقط خنک باشد.
البته اغلب چیلر برای خنک کردن استفاده می شود، اما گاهی برای گرمایش نیز استفاده می شود. که یک تفاوت عمده بین چیلر و برج خنک کننده است. با دانستن این تفاوت فهم مکانیسم و ساختار برج خنک کننده آسان می شود. برج های خنک کننده برای نجهیزات تهویه مطبوع ساختمان استفاده می شوند و از هوای بیرون برای خنک نگه داشتن آب خنک کننده استفاده می شود.
آب خنک کننده را می توان با خنک کردن دوباره استفاده کرد و هنگامی که دمای آب خنک کننده به طور پیوسته افزایش یابد غیر قابل استفاده می شود.
انواع چیلر
گرما را چیلر از دستگاه مورد نظر حذف می کند و آن را خنک می کند. گرمای حذف شده باید توسط خود چیلر تخلیه شود. تخلیه کردن گرما به دو روش صورت می گیرد ، چیلر هایی که از کلروفلوئوروکربنها به عنوان مبرد استفاده می کنند و چیلر هایی که از مدارهای آبی تشکیل شده اند که آب را به گردش در می آورند.انواع مختلف روش خنک کردن وجود دارد:خنک کردن با هوا و خنک کردن با آب.
چیلر خنک کننده با هوا
نوعی چیلر که باد را به مبدل حرارتی می فرستد و مبرد را با هوا خنک می کند.یک موتور فن داخلی که نصب راحتی دارد در این چیلرها وجود دارد، اما بخاطر گرمایی که در فضای بسته تولید می شود ممکن است در فضاهای کوچک نیاز به تجهیزات فرستادن گرما به بیرون باشد. گاز فشرده شده با فریزر (کمپرسور) توسط کندانسور (رادیاتور) خنک شده و به مایع تبدیل می شود. از یک چرخه ی گاز مبرد و یک چرخه ی آب در گردش تشکیل شده است و از گاز مبرد به عنوان یک محیط گرمایی برای خنک کردن آب در گردش استفاده می شود.
با عبور گاز مایع از شیر انبساط فشار کاهش یافته و به گاز خنک کننده تبدیل می شود. آب خنک شده (مبدل حرارتی) گرما را با آب در حال گردش تبادل می کند تا آب در گردش خنک شود.
چیلر خنک کننده با آب
نوعی چیلر که با آب برج خنک کننده ،آب را خنک می کند. آب خنک برای کاهش دما مورد نیاز است . برج خنک کننده مزایای زیادی مثل راندمان خنک سازی عالی و تولید نکردن گرمای خروجی دارد. یک چیلر خنک کننده با آب که از آب استفاده می کند و در تهویه مطبوع مقیاس بزرگ فعال است برای ساختمان های بزرگ و متوسط استفاده می شود. پیکر بندی سیستم از یک اواپراتور، جذب کننده ،ریژنراتور و کندانسور تشکیل شده است و آب سرد(گرم) را با فشار کنترل شده تولید می کند. این یک چرخه ی سرمایش است. اما با تغییر فشار مبرد دستگاه آب سرد (گرم) با تغییر حالت گاز به مایع تولید می شود. سال ها این چیلر می تواند کار کند و با یک طراحی فشرده در فضاهای کوچک مورد استفاده قرار گیرد.
مکانیسم چیلر های جذبی
چیلر جذبی با استفاده از خاصیت حذف گرما از محیط اطراف با نزدیک کردن واحد خنک کننده با محلول آبی آمونیاک و هیدروژن عمل خنک سازی را انجام می دهد. این تکنولوژی نیاز به قطعاتی مانند کمپرسور و فن که در چیلرهای معمولی استفاده می شود، ندارد. سیستم خنک سازی می تواند بدون لرزش و سر و صدا کار کند. محلول آبی آمونیاک که به عن.ان مبرد در چیلر جذبی استفاده می شود یک مبرد طبیعی با پتانسیل تخریب لایه ازن صفر است.علاوه بر ارائه،ی راه حل های عالی برای صرفه جویی در مصرف انرژی و حفظ محیط زیست به کاهش هزینه های شرکت نیز کمک می کند.
مزایای چیلر
یکی از مزیت های اصلی این است که در انتخاب محل نصب یونیت اصلی و سیستم پمپ آب درجه ی آزادی انتخاب بالایی ارائه می دهد. چیلر از یک روش برای تولید آب خنک و ارسال آن به کویل آب خنک استفاده می کند بنابراین می تواند بر اساس نیاز باری هدف های مختلفی مورد استفاده قرار گیرد. از طرف دیگر نگرانی برای ارتفاع لوله ی مبرد و محدودیت طول لوله مانند نوع انبساط مستقیم نیست. علاوه بر این می توان از بخار آب گرم مانند اگزوز کارخانه نیز استفاده کرد.
انتخاب چیلر
هنگام انتخاب یک چیلر مطابقت عملرد و اجرا و ویژگی هی یک چیلر با تجهیزات و وضعیت ، اهمیت دارد. اگر شکا از این تطابق چشم پوشی کنید امکان برآورده شده انتظاراتتان از چیلر را نداشته باشید و منتظر پیش آمدن مشکل باشید.
علاوه بر مشکلاتی که با دمای انتخابی دارید، ارتفاع لوله ای که فضای مورد نظر را به چیلر وصل میکند ممکن است به دلیل ضخامت ، ارتفاع و شکل لوله کشی تغییر کند. بنابراین انتخاب چیلر در مقابسه با سایر تجهیزات ساده نیست. برای انتخاب صحیح چیلر ابتدا دمای آب در گردش و بعد روش خنک سازی را تعیین کنید، چه چیلر خنک کننده با آب چه چیلر خنک کننده با هوا.
ظرفیت خنک سازی چیلر
ظرفیت خنک سازی یک مقدار مهم است که می تواند به عنوان یک راهنما برای انتخاب میزان خنک بودن آب و میزان خنک سازی فضا عمل کند. واحد ظرفیت خنک کننده ی چیلر ثابت است و معمولا بر حسب وات بیان می شود. البته محاسبه ی ظرفیت بر حسب کیلوکالری بر ساعت آسانتر است. برای راحتی شما مصرف کننده ی عزیز محاسبه ی ظرفیت مناسب چیلر را به مهندسان گروه صنعتی هیدروتمپ بسپارید.
واتس اپ
09380035952
ایمیل:
HYDROTEMPCO@YAHOO.COM
شماره تماس:
021-28423056