دستگاه چیلر
بیش تر آپارتمان ها به سیستم تهویه مطبوع یا چیلر نیاز دارند. یکی از تجهیزات ساختمان ها سیستم های تهویه مطبوع می باشند، فرض کنید در یک ساختمان از تمامی مصالح ساختمانی به روز دنیا استفاده شده باشد و از نظر زیبایی نیز زیباترین ساختمان در دنیا لقب بگیرد، اما در آن سیستم تهویه مطبوع مناسبی طراحی و اجرا نشود، در نتیجه به دلیل نبود هوای مطبوع زندگی کردن در آن ساختمان امکان پذیر نخواهد بود، تصور کنید شما در زیبا ترین ساختمان دنیا زندگی کنید ولی در تابستان به شدت احساس گرما کنید، با این تفسیر می توان گفت که طراحی، انتخاب و نصب مناسب ترین سیستم تهویه مطبوع در ساختمان امری مهم و حیاتی است.
چیلرها به دلیل توانایی تولید آب خنک در نرخ جریان بالا، و ظرفیت برودتی بالا به عنوان سیستم تهویه مطبوع مرکزی نامیده شده اند. چیلرها آب خنک تولید می کنند و این آب خنک با گردش در هواساز ها و فن کوئل ها در جهت ایجاد هوای مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد.
تمامی ساختمان ها گرمای زیادی تولید می کنند که این گرما برای ایجاد هوای مطبوع برای افراد داخل و کارکرد درست ماشین های قسمت صنعتی باید به وسیله سیستم تهویه مطبوع مناسب از ساختمان خارج گردد. این گرما می تواند به وسیله خورشید، نفرات داخل ساختمان، تجهیزات الکتریکی و…. تولید شود.
انواع چیلر ها:
چیلرها دو دسته اند: چیلر های جذبی و چیلر های تراکمی.
- چیلر تراکمی
در چیلر های تراکمی گاز ابتدا توسط کمپرسور، متراکم شده سپس این گاز به کندانسور وارد میشود و توسط آب یا هوای محیط، خنک و تبدیل به مایع می شود.
این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین وارد خنک کننده (اواپراتور) که در فشار کم تری قرار دارد می شود. این کاهش فشار باعث تبخیر مایع می گردد و در نتیجه مایع سردکننده با گرفتن گرمای نهان تبخیر خود از محیط، اطراف را خنک می کند.
گاز ناشی از این تبخیر، به کمپرسور منتقل می شود. با عبور سریع بخار در یک مسیر، هوای کندانسور مکیده می شود.
- چیلر جذبی
در چیلر های جذبی برای جوشش مبرد از کمپرسور گرمایی (شامل ژنراتور، ابزربر، پمپ و مبدل حرارتی) در محوطه ای از محلول لیتیم بروماید و فشرده سازی بخار مبرد در فشار بالا استفاده می کنند. افزایش فشار مبرد، باعث افزایش دمای تراکم نیز می شود و این یعنی در دما و فشار بالاتر بخار مبرد به مایع تبدیل می شود.
از آن جایی که دمای محیط از دمای تراکم کمتر است، حرارت از کندانسور به محیط منتقل می شود. مایع فشار بالا پس از عبور از یک دریچه کم فشار شده و با ادامه روند کاهش فشار، نقطه جوش آن پایین می‌آید. سپس این مایع فشار پایین وارد اواپراتور شده و به جوش می آید. از آن جا که دمای جوش در این مرحله پایین‌تر از دمای هوا می باشد، حرارت از هوا به مبرد انتقال می یابد، مبرد به جوش می آید و خود هوا نیز خنک میشود.
امروزه در ساختمان های مسکونی به علت صرفه اقتصادی بیشتر، نصب و نگه داری راحت تر و آلودگی کمتر از چیلرهای جذبی بیشتر از چیلرهای تراکمی استفاده می کنند.
البته چیلرها را براساس فرآیند کارشان هم تقسیم می کنند:
- آب خنک
- هوا خنک
چیلرهای هوا خنک
این نوع از سیستم های چیلر معمولا در ساختمان های کوچک استفاده می شوند. این نوع سیستم نسبت به سیستم آب خنک نیاز به داکت کشی بیشتری دارد. در چیلر های هوا خنک تمام پکیج سیستم در یک کابین سرهم می شود و فضای کمتری اشغال می شود.
در چیلرهای هواخنک، از درون کابین چیلر به سمت بخش های داخل ساختمان داکت کشی می کنند. ایراد عمده این سیستم، پایین بودن بازدهی انرژی است. این ایراد رابطه مستقیمی با میزان فاصله مقصد داکت ها و کابین اصلی سیستم دارد. اگر از یک سیستم چیلر هوا خنک برای چند ساختمان استفاده شود، بازدهی انرژی به شدت کاهش می یابد.
چیلرهای آب خنک
همان گونه که گفته شد، چیلر های هوا خنک برای ساختمان های کوچک مناسب هستند و برای ساختمان های بزرگ و با مصرف بالا، از سیستم های آب خنک استفاده می کنند. در این سیستم آب بعد از خنک شدن در سیستم چیلر، به قسمت های مختلف ساختمان فرستاده می شود. هوای مجاور آب جاری در سیستم، در اثر عبور آب، خنک می شود و باعث افزایش ماندگاری دمای مناسب در محیط می شود. این نوع از چیلرها بازدهی به مراتب بالاتری نسبت به سیستم های هوا خنک دارند اما برای ارسال آب به قسمت های مختلف ساختمان، نیاز به انرژی بیشتر دارند.
روش کار چیلر تراکمی:
در چیلرهای تراکمی ابتدا گاز توسط کمپرسور، متراکم می شود.
سپس این گاز به کندانسور وارد می شود و توسط آب یا هوای محیط، خنک شده و به مایع تبدیل می شود.
در مرحله بعد این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین وارد خنک کننده(اواپراتور) می شود 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 خنک کننده، در موادی که با قسمت خنک کننده در ارتباط اند باعث ایجاد سرما می شود. سپس گاز ناشی از تبخیر، به کمپرسور انتقال می یابد و این چرخه تکرار می شود.
مزایا و معایب استفاده از چیلر:
همانطور که خواندیم، مهمترین مزیت استفاده از سیستم چیلر، صرفه جویی قابل توجه در مصرف برق می باشد. مصرف برق چیلر های جذبی بسیار ناچیز است زیرا از گاز طبیعی، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند.
در سیستم های چیلر، به نسبت صرفه جویی در مصرف برق، هزینه خدمات و نگه داری هم کاهش یافته است. نکته جالب توجه این است که می توان از توان الکتریکی آزاد شده از چیلر، برای مصارف دیگر مانند روشنایی مشاعات نیز استفاده کرد.
از دیگر مزیت های استفاده از چیلر، امکان استفاده از این سیستم در زمستان است.از برخی از چیلر های جذبی می توان در زمستان ها به عنوان هیتر نیز استفاده کرد و آب گرم لازم برای سیستم های گرمایشی را با دماهای نزدیک به ۲۰۳ تامین کرد.
مهمترین مزیت استفاده از چیلر اما احتمالا کاهش سروصدای سیستم های سرمایشی باشد. در اکثر ساختمان های مسکونی بعد از گذشت چند سال سیستم های سرمایشی به سروصدا می افتند و معمولا به جز تعویض، راه حل نهایی برای رفع این مشکل وجود ندارد.