چیلرها در حقیقت ماشین تولید برودت و سرما هستند. چیلر در ساختمان‌ها وظیفه تولید سرمایش و برودت مورد نیاز در طول فصول گرم سال را بر عهده دارند. همانند دیگ‌ها و بویلرها که در روزهای سرد سال به تولید حرارت و گرم کردن آب چرخشی در شوفاژها و فن‌کویل‌های ساختمان می‌پردازند، چیلرها نیز در روزهای گرم سال مشغول خنک‌کردن و سرمایش این آب چرخشی هستند.
چیلرهایی که معمولاً در پروژه‌های ساختمانی کشور نصب می‌شوند و مورد استفاده قرار می‌گیرند، به دو نوع چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم می‌شوند. عملکرد چیلرهای تراکمی مشابه یخچال‌های خانگی و کولرهای گازی است. در چیلرهای تراکمییک کمپرسور قرار دارد که با حرکت دادن گاز مبرد سبب ایجاد فشار کم در قسمت اِواپراتور (Evaporator) یا تبخیرکننده و ایجاد فشار زیاد در قسمت کُندانسور (Condenser) یا تقطیرکننده می‌شود. بر اساس روابط فیزیکی و ترمودینامیکی تغییر فشار بر روی سیال سبب تغییر دمای جوش و تبخیر سیال می‌شود و هر چه فشار سطح سیال بیشتر شود، دمای تبخیر سیال نیز افزایش پیدا می‌کند. از این رو ایجاد سطوح فشار مختلف سبب ایجاد دمای تبخیر متفاوت می‌شود و با این روش می‌توان در بخش اواپراتور به خنک کردن آب چرخشی ساختمان پرداخت و پس از آن گرمای حاصل از خنک کردن ساختمان را از طریق کندانسور به خارج از ساختمان دفع نمود. بر خلاف چیلرهای تراکمی، عمل سرمایش در چیلرهای جذبی، به صورت مکانیکی و شیمیایی صورت می‌پذیرد و به این ترتیب تعداد قطعات مکانیکی و متحرک در این چیلرها نسبت به انواع تراکمی بسیار کم و صرقاً محدود به پمپ‌های محلول و مبرد می‌باشد و سایر فرآیندها به صورت شیمیایی انجام می‌شود. بنابراین در این چیلرها فرآیند تولید سرمایش، خنک ساختن آب چرخشی فن‌کویل‌ها و دفع گرما به خارج از ساختمان به صورت شیمیایی انجام می‌شود. از آنجایی که چیلرها بخش مهمی در موتورخانه محسوب می شوند؛ بنابراین تعمیر و نگهداری چیلر نیز از اهمیت بالایی برخوردار است و نباید از آن غافل شد. در ادامه به معرفی و تشریح عملکرد هر یک از چیلرها پرداخته شده است.
شاید برای شما مفید باشد:
بررسی انواع چیلر تراکمی از منظر نوع کندانسور
چیلرهای تراکمی از مهم‌ترین سیستم‌های برودتی هستند که بر اساس نوع کندانسور به چندین دسته تقسیم می‌شوند. انتخاب نوع مناسب چیلر تراکمی به عوامل مختلفی مانند ظرفیت برودتی مورد نیاز، شرایط اقلیمی محل پروژه، هزینه‌های مصرف انرژی و نیاز به سرویس و نگهداری بستگی دارد. در ادامه، به بررسی انواع این نوع تاسیسات ساختمان بر اساس نوع کندانسور پرداخته می‌شود:
۱. چیلر تراکمی آب خنک
در چیلرهای تراکمی آب خنک، کندانسور معمولاً به صورت مبدل پوسته و لوله طراحی می‌شود. این چیلرها از طریق تبادل انرژی با آب، گاز مبرد را خنک و به مایع تبدیل می‌کنند. این نوع چیلر به دلیل عملکرد بهینه در شرایط مختلف و ظرفیت بالای خنک‌کنندگی، معمولاً در ساختمان‌های بزرگ و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۲. چیلر تراکمی تبخیری
چیلرهای تراکمی تبخیری دارای کندانسور کویلی هستند که حرارت را از طریق فرایند سرمایش تبخیری دفع می‌کنند. اگرچه این نوع چیلرها در مقایسه با سایر انواع چیلرها کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما در شرایط خاصی که نیاز به کاهش دما در هوای خشک وجود دارد، می‌توانند گزینه مناسبی باشند.
۳. چیلر تراکمی هوا خنک
چیلرهای تراکمی هوا خنک به گونه‌ای طراحی شده‌اند که کندانسور آنها به صورت کویل فین‌گذاری شده است. در این نوع چیلر، گرما از طریق تبادل انرژی با هوا دفع می‌شود. این نوع چیلرها معمولاً به دلیل سادگی نصب و عدم نیاز به سیستم آب خنک‌کننده، در پروژه‌های کوچک و متوسط استفاده می‌شوند.
چیلرهای تراکمی هوا خنک می‌توانند به دو شکل یکپارچه (Packaged) و دو پارچه (Split) طراحی شوند. در نوع یکپارچه، تمامی متعلقات چیلر درون یک یونیت قرار می‌گیرد، در حالی که در نوع دو پارچه، کندانسور در یک یونیت جداگانه ساخته می‌شود. این تنوع در طراحی امکان انتخاب بهینه را برای کاربران فراهم می‌کند.
اجزای اصلی دستگاه تراکمی
- اواپراتور
- کمپرسور
- کندانسر
- شیر انبساط
انواع چیلر جذبی
از نظر نوع کارکرد به دو نوع:
- چیلرهای جذبی تک اثره( تک مرحله ای)
- چیلرهای جذبی دو اثره( دو مرحله ای)
و همچنین از نظر نوع منبع گرمایی به دسته های:
- چیلرهای جذبی بخار
- چیلرهای جذبی آب گرم
- چیلرهای جذبی آب داغ
- چیلرهای شعله مستقیم
اجزای اصلی دستگاه جذبی
- اواپراتور
- ابزوربر
- ژنراتور
- کندانسر
انتخاب چیلر
در هر سیستم تأسیسات، انتخاب چیلر فاکتور های زیادی را در بر می گیرد که باید به آن ها توجه داشت. این فاکتور ها به طور همزمان فواید و معایبی را به کاربران نهایی ارائه می دهند. برای انتخاب چیلرهای آبی، یک مهندس تاسیسات همه ی این فاکتور هارا با منابع دردسترس ساختمان در نظر می گیرند.
مقایسه چیلرهای جذبی با چیلرهای تراکمی (الکتریکی)
در ادامه مطلب به مقایسه ی چیلرهای جذبی و تراکمی می پردازیم تا شما را در تشخیص و انتخاب چیلر برای سیستم تأسیسات راهنمایی کنیم.
راندمان چیلرهای جذبی فقط ۰.۵۴ تا ۱.۱ و با چیلرهای تراکمی رقابت بسیار ضعیفی دارند ( چیلرهای کمپرسور دورانی). از طرفی دیگر چیلرهای تراکمی راندمانی حدود ۱.۰ تا ۸.۰ دارند.
چیلرهای جذبی تأسیسات حدود ۵۰% بیشتر از چیلرهای جذبی مشابه ( چیلرهای کمپرس بخار) فضا اشغال می کنند.
به علاوه به دلیل ارتفاع چیلر های جذبی، اتاق تجهیزات مکانیکی باید ۱۸۲ تا ۳۰۴ سانتی متر بلند تر از اتاق محفظه ی چیلرهای تراکمی باشند. در نهایت به دلیل محتوی محلول مایع در سینی های کم عمق و طویل درون چیلر جذبی، سطح مقطع باید در نزدیک ترین حالت ممکن به کف زمین قرار داشته باشد.
در سیستم های تأسیسات چیلرهای جذبی حداقل دو برابر یک چیلر تراکمی (چیلر کمپرس بخار ) مشابه وزن دارد.
چیلرهای جذبی برخلاف چیلر های تراکمی به دلیل داشتن سایز بزرگتر، معمولاً به صورت چند بخش جداگانه حمل می شوند و برای مونتاژ نهایی به جوش کاری درجا احتیاج دارند.اغلب چیلرهای آبی تراکمی شارژ مبرد در کارخانه نصب و به مشتری تحویل داده می شوند در حالی که در چیلرهای جذبی، مبرد و جاذب ( و لوازم جانبی مرتبط) باید در محل استفاده نصب شوند.
وقتی درباره‌ی لرزش و نویز صحبت می کنیم، چیلرهای جذبی ( به غیر از شعله مستقیم) در مقایسه با چیلرهای تراکمی ( الکتریکی ) کاملا بدون لرزش هستند. لرزش و سر و صدا بیشتر از هرچیز دیگری در سیستم تأسیسات ساختمان آزار دهنده است.
چیلر تراکمی هوا خنک که دارای ۸ عدد کمپرسور که هنگام کارکرد صدای زیادی ایجاد می کند.
به دلیل پتانسیل تبلور لیتیم برمید در چیلر اگر این محلول بیش از اندازه سرد شود، دمای آب کندانسور باید در مقادیر بالای ۲۳.۸ تا ۳۱.۴ درجه ی سانتیگراد حفظ شود. در چیلر های تراکمی ( کمپرس بخار) مشکل تبلور وجود ندارد و در صورت نصب آن مسئله ی تبلور را فراموش کنید.
در چیلر های جذبی اگر قطعی برق طولانی مدت دور از انتظار نباشد، گاهی اوقات چیلر به منبع برق اضطراری احتیاج دارد. بدون وجود برق و حرارت ورودی چیلر سرد و ممکن است محلول لیتیم برمید متبلور شود. اما از آنجایی که چیلر های جذبی مصرف برق بسیار کمی دارند یک ژنراتور پشتیبان اختصاصی می تواند به خوبی برق مورد نیاز را تأمین کند.
سیستم های تاسیساتی همچنین اهمیت زیادی برای میزان دفع گرما توسط وسایل خنک کننده ی آب و هوا در کندانسور قائل اند. میزان دفع گرما از لیتیم برمید کندانسور چیلر جذبی ۲۰ تا ۵۰ درصد از چیلر تراکمی مشابه بیشتر است و به مقادیر بیشتر جریان آب کندانسور، برج های خنک کننده و پمپ آب کندانسور بزرگتر احتیاج دارند.در نهایت، چیلر جذبی آبی با شعله ی غیر مستقیم ۵۰% از چیلر تراکمی مشابه گران تر است. چیلر های جذبی شعله مستقیم از دستگاه تراکمی تقریبا دو برابر هزینه ی بیشتری دارند و هزینه های اضافی مرتبط با فراهم کردن هوای احتراق و کانال کشی ( دودکش) را در بر می گیرند.
چه موتورخانه هایی نیاز به قرارداد نگهداری موتورخانه دارند؟
چیلر های جذبی آبی یا چیلر لیتیم برمید از مبرد های طبیعی مانند آب استفاده می کنند و و نیازمند مبرد های CFC یا HCFC که پتانسیل گرمایش زمین بالایی دارند، نیستند.
اگر مقدار حرارت اتلافی شما بالاست و یا شعله ی مستقیم در دسترس است و قصد دارید میزان بار الکتریکی خود را کاهش دهید احتمالا بهترین راه حل برای شما استفاده از چیلر های جذبی است. طبیعتاً باید تمام فاکتور های ذکر شده را برای انتخاب چیلر آبی تاسیسات را در نظر داشته باشید.
مقایسه چیلر جذبی و تراکمی از نظر مصرف انرژی
مقایسه چیلر جذبی و تراکمی از نظر مصرف انرژی، یکی از مهم‌ترین جنبه‌ها در انتخاب سیستم‌های سرمایشی است. این دو نوع چیلر با روش‌های متفاوتی برای تولید برودت عمل می‌کنند که تأثیر مستقیمی بر مصرف انرژی و هزینه‌های مربوطه دارد.
۱. روش‌های تأمین انرژی
اولین تفاوت چیلر جذبی و تراکمی، روش‌های تامین انرژی است. چیلرهای تراکمی از انرژی مکانیکی برای فشرده‌سازی گاز مبرد استفاده می‌کنند. این گاز پس از فشرده‌سازی، گرما را از محیط اطراف جذب کرده و سپس آن را به بیرون آزاد می‌کند. در مقابل، چیلرهای جذبی به جای استفاده از انرژی مکانیکی، از یک منبع گرما برای انجام فرآیند خنک‌کنندگی بهره می‌برند.
۲. ضریب عملکرد یا COP
ضریب عملکرد یکی از معیارهای کلیدی برای سنجش کارایی چیلرها است. این ضریب نشان‌دهنده نسبت گرمای جدب شده از محیط اطراف به مجموع انرژی مصرفی دستگاه است. بر اساس مقادیر ارائه‌شده این تفاوت چیلر جذبی با تراکمی را در زیر مشاهده می‌کنید:
• چیلرهای تراکمی معمولاً دارای COP بین ۲.۵ تا ۸ هستند. برای مثال، COP یک چیلر تراکمی ممکن است به ۴.۰۵۱ برسد.
• چیلرهای جذبی دارای COP کمتری هستند، به‌طوری که COP چیلر جذبی تک اثره بین ۰.۵ تا ۱.۲ متغیر است و برای دو اثره به حداکثر ۱.۲ می‌رسد.
۳. مصرف آب
دیگر تفاوت چیلرهای جذبی و تراکمی میزان مصرف آب است. چیلرهای جذبی معمولاً برای حذف گرما به منبع ثابت آب نیاز دارند و این امر منجر به مصرف بیشتر آب نسبت به چیلرهای تراکمی می‌شود. چیلرهای تراکمی می‌توانند آب را دوباره چرخش دهند و بنابراین، مصرف آب کمتری دارند.
۴. هزینه‌های انرژی
منظر دیگر فرق چیلر جذبی و تراکمی، بررسی هزینه‌های انرژی است. در شرایطی که قیمت گاز طبیعی در ایران پایین‌تر از برق است، استفاده از چیلرهای جذبی ممکن است از نظر هزینه‌های عملیاتی به صرفه‌تر باشد.
در مقایسه ایمنی بهره‌برداری، چیلر جذبی بهتر است یا تراکمی؟
مقایسه چیلر جذبی و تراکمی از منظر ایمنی بهره‌برداری شامل جنبه‌های مختلفی است که در زیر به تفصیل بررسی می‌شود:
۱. مکانیزم‌های کاری و ایمنی
یک فرق چیلر جذبی و تراکمی، مکانیزم‌های کاری و ایمنی است. چیلرهای تراکمی از کمپرسورهای مکانیکی برای فشرده‌سازی گازهای مبرد استفاده می‌کنند. در صورتی که این کمپرسورها به درستی نصب و نگهداری نشوند، می‌توانند خطراتی مانند نشت مبرد، خطرات الکتریکی و خرابی‌های مکانیکی ایجاد کنند. در مقابل چیلرهای جذبی از یک محلول آب و مبرد استفاده می‌کنند و به دلیل عدم استفاده از کمپرسورهای مکانیکی، دارای قطعات متحرک کمتری هستند. این امر باعث می‌شود که احتمال خرابی‌های مکانیکی و خطرات ناشی از آنها در این نوع چیلرها کمتر باشد.
۲. قابلیت اطمینان و قابلیت دسترسی
دیگر تفاوت چیلرهای جذبی و تراکمی، قابلیت اطمینان و دسترسی است. اکثر چیلرهای تراکمی دارای حداقل دو مدار برودتی مجزا هستند. این قابلیت به معنای این است که در صورت خرابی یکی از مدارها، هنوز ۵۰ درصد از ظرفیت برودتی دستگاه قابل استفاده است. این موضوع به افزایش قابلیت اطمینان سیستم کمک می‌کند.
در مقابل، چیلرهای جذبی معمولاً فقط یک مدار برودتی دارند. در نتیجه، خرابی یا نیاز به تعمیر و نگهداری چیلر جذبی منجر به عدم فعالیت کامل سیستم برودتی می‌شود. این ویژگی می‌تواند خطرناک باشد، به‌خصوص در محیط‌هایی که نیاز به تهویه مستمر دارند.
۳. عوامل محیطی و قطع برق
تفاوت چیلر جذبی با تراکمی را می‌توان از منظر عوامل محیطی و قطع برق بررسی کرد. چیلرهای جذبی در صورت قطع برق طولانی‌مدت، نمی‌توانند به فرآیند جذب گرما ادامه دهند و این امر می‌تواند منجر به کریستاله شدن لیتیوم بروماید در سیستم شود. چیلرهای تراکمی در صورت قطع برق، به خودی خود آسیب نمی‌بینند، اما برای استفاده از آنها در زمان قطعی برق نیاز به ژنراتورهای بزرگ‌تری است.
تفاوت چیلر جذبی با تراکمی از نظر طول عمر
دیگر مقایسه چیلر جذبی و تراکمی می‌تواند بررسی آنها از منظر طول عمر باشد. چیلرها، به عنوان سیستم‌های خنک‌کننده، در صنایع و ساختمان‌های مختلف کاربرد دارند و طول عمر مفید آنها یکی از معیارهای مهم در انتخاب نوع چیلر به حساب می‌آید.
۱. طول عمر چیلرهای جذبی
چیلرهای جذبی به دلیل طراحی خاص خود، معمولاً عمر مفید بیشتری دارند. به طور متوسط، این چیلرها می‌توانند بیش از ۲۵ سال عمر کنند. دلیل این طول عمر بیشتر به عدم وجود قطعات متحرک زیاد در این سیستم‌ها برمی‌گردد. چیلرهای جذبی با استفاده از محلول آب و مواد جاذب (مانند لیتیوم بروماید یا آمونیاک) عمل می‌کنند که به دلیل کار در فشار و دمای پایین‌تر، استرس کمتری به تجهیزات وارد می‌شود.
اما، چیلرهای جذبی همچنان با چالش‌هایی مانند خورندگی مواد جاذب (به ویژه لیتیوم بروماید) و رسوب‌گذاری در سیستم خنک‌کننده مواجه هستند که می‌تواند به کاهش طول عمر آنها منجر شود. نشت مواد جاذب و ورود هوا به سیستم می‌تواند شرایط خورندگی را تشدید کند و در نتیجه به قطعات آسیب برساند.
۲. طول عمر چیلرهای تراکمی
چیلرهای تراکمی معمولاً طول عمر کمتری نسبت به چیلرهای جذبی دارند که معمولاً بین ۱۵ تا ۲۰ سال است. این امر به دلیل وجود کمپرسورهای مکانیکی و قطعات متحرک زیاد در این نوع چیلرهاست که در مقایسه با چیلرهای جذبی، احتمال خرابی بیشتری دارند. بر اساس آمار، کمپرسورهای پیستونی معمولاً نزدیک به ۲۰ سال عمر می‌کنند، در حالی که کمپرسورهای اسکرو ممکن است طول عمر بیشتری داشته باشند.
علاوه بر این، چیلرهای تراکمی معمولاً تحت فشار مثبت کار می‌کنند که از ورود هوا به داخل سیستم جلوگیری می‌کند. اما در صورتی که کمپرسور دچار سوختگی شود، ممکن است جریان مبرد اسیدی شود که در صورت عدم رسیدگی به موقع، می‌تواند به خوردگی سطوح مسی منجر گردد.
مقایسه چیلر جذبی و تراکمی از نظر قیمت
مقایسه چیلر جذبی و تراکمی از منظر قیت نیز اهمیت بسیاری دارد. مقایسه قیمت و تفاوت چیلر جذبی و تراکمی از این لحاظ را می‌توان از دیدگاه‌های مختلف زیر بررسی کرد:
۱. قیمت اولیه
اولین بررسی تفاوت چیلرهای جذبی و تراکمی، قیمت اولیه است. چیلرهای جذبی به طور کلی گران‌تر از چیلرهای تراکمی هستند. این تفاوت قیمت ناشی از پیچیدگی بیشتر چیلرهای جذبی است که به اجزای بیشتری مانند ژنراتور، جاذب و کندانسور نیاز دارند.
۲. هزینه‌های ساخت و تجهیزات
دیگر فرق چیلر جذبی و تراکمی، بررسی هزینه‌های ساخت و تجهیزات است. چیلرهای تراکمی به دلیل طراحی ساده‌تر و نیاز به قطعات کمتر، معمولاً هزینه کمتری دارند. با این حال، قیمت چیلرهای تراکمی بسته به نوع کمپرسور (مانند کمپرسورهای سانتریفیوژ یا پیچی) و کارایی سیستم متغیر است. به طور کلی، قیمت خرید یک چیلر تراکمی به مراتب پایین‌تر از چیلر جذبی با ظرفیت یکسان است.
۳. بررسی قیمت بر اساس ظرفیت
تفاوت چیلر جذبی و تراکمی از لحاظ ظرفیت نیز از اهمیت بسیاری برخوردار است. براساس اطلاعات موجود، چیلر جذبی تک اثره شعله غیرمستقیم، حدود ۵۰ درصد بیشتر از نوع تراکمی با کمپرسور سانتریفیوژ قیمت دارد. همچنین، چیلر جذبی دو اثره شعله مستقیم می‌تواند تا دو برابر قیمت چیلر تراکمی در ظرفیت ۳۰۰ تن تبرید باشد. با افزایش ظرفیت چیلرها، این اختلاف قیمت کاهش می‌یابد، اما همچنان چیلرهای تراکمی از نظر هزینه به صرفه‌تر هستند.
در پاسخ به سوال، هنگام مقایسه مدل‌ها، چیلر جذبی بهتر است یا تراکمی، باید گفت چیلرهای جذبی به دو نوع شعله غیر مستقیم و شعله مستقیم تقسیم می‌شوند، در حالی که چیلرهای تراکمی به دو نوع آب‌خنک و هواخنک تقسیم می‌شوند. در نهایت در پاسخ به سوال از لحاظ تنوع مدل، چیلر جذبی بهتر است یا تراکمی، می‌توان گفت چیلرهای جذبی در ظرفیت‌های مشابه، تا ۵۰ درصد گران‌تر از چیلرهای تراکمی هستند.
کلینیک انرژی ساختمان ارائه دهنده خدمات حرفه ای پشتیبانی و نگهداری تاسیسات موتورخانه، بازسازی موتورخانه؛ تعمیر و نگه داری تاسیسات استخرو … است. برای مشاوره با کارشناسان ما تماس بگیرید.
۰ Comments