هر آنچه باید در مورد چیلرهای صنعتی بدانید
چیلر صنعتی را می‌توان به عنوان سیستم تبریدی معرفی کرد که طی فرآیندهایی، سیال یا هوا را خنک می‌کند. از انواع چیلرهای صنعتی برای فرآیندهای خنک‌سازی کنترل‌شده محصولات، مکانیسم‌ها، ماشین‌آلات کارخانه، در طیف وسیعی از صنایع مختلف استفاده می‌شود. برای آشنایی بیشتر با انواع چیلرهای صنعتی، در ادامه با تبریدسازان همراه باشید.
چیلر صنعتی چیست؟
چیلر صنعتی را می‌توان به عنوان وسیله‌ای برای خنک‌سازی کنترل‌شده محصولات، مکانیسم‌ها و ماشین‌آلات صنعتی دانست. درواقع چیلر سیستمی برای حذف گرماست که از طریق سیکل تبرد تراکمی یا جذبی، سرما تولید می‌کند؛ سپس سرمای تولیدشده از طریق یک مبدل حرارتی، برای خنک کردن تجهیزات مورداستفاده قرار می‌گیرد. محصول جانبی این چیلرها، گرمای هدررفته است که از سیستم تخلیه می‌شود و یا به‌منظور کارایی بیشتر، برای گرم کردن اجزای مختلف استفاده می‌شود.
چیلر چگونه کار می‌کند؟
اکثر چیلرهای صنعتی از تبرید به عنوان فرآیندی برای خنک سازی استفاده می‌کنند، اما برخی از آن‌ها از روش ساده‌تری مانند جریان هوا یا آب، بر روی کویل‌های حاوی خنک‌کننده، برای تنظیم دما استفاده می‌کنند. بااین‌حال در این سیستم‌ها اغلب از مخلوط‌های خنک‌کننده که معمولاً ترکیب آب و افزودنی‌های ویژه است که اتلاف حرارت را افزایش می‌دهد، استفاده می‌شود.
درواقع با استفاده از سیستم پمپاژ، سیال خنک از چیلر تهویه مطبوع به سمت محیط موردنظر هدایت می‌شود تا گرمای محیط حذف شود و سپس سیال مجدداً به سیستم چیلر بازگردد. بدین ترتیب با حذف گرما، تجهیزات یا فرآیند صنعتی موردنظر خنک مانده و عملکرد مطلوب را ارائه می‌دهند.
برای آشنایی بهتر با سازوکار و نحوه عملکرد چیلرها، خوب است با قطعات آن آشنا شوید؛ به‌طورکلی چیلر صنعتی از چهار جزء اصلی تشکیل شده است:
- اواپراتور: به عنوان اولین مرحله فاز خنک‌سازی چیلرها، سیال وارد اواپراتور شده و گرما، شروع به جوشاندن مبرد می‌کند و آن را از یک مایع کم‌فشار، به یک گاز کم‌فشار تبدیل می‌کند.
- کمپرسور: در سیستم کمپرسور، گاز قبل از هدایت، به گاز پرفشار تبدیل می‌شود تا بدین ترتیب گرمای خود را در کندانسور آزاد کند.
- کندانسور: هوای محیط یا آب کندانسور، گاز پرفشار را خنک می‌کند و مجدداً آن را به مایع کم‌فشاری با دمای پایین تبدیل می‌کند.
- دریچه انبساط: درنهایت مایع مبرد به سمت دریچه انبساط هدایت شده و سپس وارد اواپراتور می‌شود و بدین ترتیب چرخه تکرار خواهد شد.
انواع چیلر
نمونه‌های مختلفی از انواع چیلرها وجود دارد که هریک از آن‌ها، سازوکار و عملکرد متفاوتی دارند؛ برای انتخاب نمونه مناسب لازم است که خصوصیات هر چیلر را به دقت بررسی کنید و ببنید که آیا برای فرآیند موردنظر شما مناسب است یا خیر. در ادامه می‌توانید با ویژگی‌های برخی از پرکاربردترین نمونه چیلرهای صنعتی آشنا شوید.
کندانسورها از اجزای اصلی چیلر صنعتی هستند که بر اساس عملکرد آن می‌توان چیلرها را به دو نوع آب خنک و هوا خنک، تقسیم نمود. درواقع کنداسور به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می‌کند و امکان انتقال گرما از گاز مبرد به آب یا هوا را ایجاد می‌کند. هر کندانسور از مواد مختلفی ساخته شده است و از عملکرد متفاوتی ارائه می‌کند؛ در ادامه بیشتر به معرفی چیلرهای آب خنک و هوا خنک خواهیم پرداخت:
چیلر زیر صفر
چیلر زیر صفر یا تراکمی، رایج‌ترین نمونه چیلرهاست و در آن از یک کمپرسور مکانیکی، برای فشرده‌سازی مبرد و هدایت به اطراف سیستم خنک‌کننده استفاده می‌شود. درواقع کمپرسورهای برودتی، وسیله‌ای برای پمپاژ گاز مبرد در سراسر سیستم خنک‌کننده بزرگ‌تر هستند. ظرفیت این کمپرسورها و همچنین ظرفیت چیلر بر اساس کیلووات، اسب بخار و جریان حجمی اندازه‌گیری می‌شود. همچنین دستگاه فشرده‌سازی گاز مبرد در کمپرسورها متفاوت است؛ آن‌ها می‌توانند جوش داده‌شده و یا نیمه جوش داده‌شده (همراه با پیچ و مهره) باشند. در برخی موارد، چیلرهای زیر صفر با خشک‌کن هوای یخچالی ترکیب می‌شود، و بدین ترتیب رطوبت مضر برای ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی را از بین می‌برند.
چیلر آب خنک
چیلر آب خنک به‌منظور خنک کردن و رطوبت‌زدایی هوا در تأسیسات مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد. درواقع چیلرهای آب خنک با استفاده از پمپ‌هایی آب را به سمت کندانسور مهروموم‌شده هدایت کرده و سپس در برج خنک‌کننده پخش می‌کند و بدین ترتیب گرما را از بین می‌برد.
نقاط قوت و ضعف چیلرهای آب خنک
چیلر آب خنک نسبت به نمونه‌های هوا خنک، استفاده کارآمدتری از انرژی دارند، چراکه این چیلرها با استفاده از فرآیند تبخیر آب، خنک‌سازی و گرما زدایی را انجام می‌دهد. درنتیجه انرژی بسیار کمتری نسبت به فرآیند فشرده‌سازی هوای گرم، مصرف می‌کنند؛ درواقع تمام این سازوکارها به دلیل ظرفیت حرارتی بالای آب در مقایسه با هوا رخ می‌دهد.
علاوه بر این، چیلرهای هوا خنک کمتر در معرض انسداد لوله‌ها و اشکال در گردش مجدد قرار دارند، اما باید توجه داشته باشید که هزینه نصب و نگهداری چیلرهای آب خنک، در مقایسه با نمونه‌های هوا خنک بیشتر است.
چیلرهای هوا خنک
در کندانسور چیلر هوا خنک از لوله مسی برای عبور جریان مبرد و از پرده‌های آلومینیومی برای عبور جریان هوا استفاده می‌شود. چیلرهای هوا خنک از طریق فن‌هایی که هوا را به لوله‌های کندانسور هدایت می‌کند، گرما را از بین می‌برند.
نقاط قوت و ضعف چیلرهای هوا خنک
این چیلرها نسبت به نمونه‌های آب خنک، به انرژی بیشتری نیاز دارند، اما به دلیل نیاز به تجهیزات و فضای کمتر، هزینه نصب کمتری دارند. نمونه‌های چیلر هوا خنک، بیشتر از چیلرهای آب خنک در معرض مشکلاتی مانند: انسداد و گردش مجدد هستند.
افزایش کارایی سیستم های چیلر
چیلرهای صنعتی نیز مانند سایز تجهیزات، در صورت رسیدگی و به‌کارگیری برخی روش‌ها می‌توانند کارایی و عملکرد بهتری در کاربردهای مختلف ارائه دهند. در ادامه می‌توانید روش‌های مختلف افزایش کارایی سیستم‌های چیلر را مشاهده کنید:
- تجهیز چیلر به یک سیستم کنترل حلقه بسته بدون آلاینده می‌تواند کارایی چیلر را افزایش داده و درعین‌حال باعث افزایش طول عمر آن شود. درواقع چیلر صنعتی مجهز به سیستم حلقه بسته می‌توانند سیال خنک‌کننده را در دما و فشار ثابت به گردش درآورد و بدین ترتیب متغیرهای ثابت و قابل تکرار را افزایش دهد.
- حلقه‌های آب کندانسور را رسوب‌گیری کنید؛ درواقع برای عملکرد مطلوب چیلرها لازم است که حلقه‌های آب کندانسور مرتبط با برج خنک‌کننده، جریان متناسب با طراحی را حفظ کنند. بنابراین به‌منظور حفظ جریان مطلوب، لازم است که به‌طور مرتب حلقه‌های آب کندانسور را بررسی و از هرگونه آلودگی یا رسوب حفظ کنید.
- شارژ مبرد را چک کنید؛ درواقع این عملکرد مناسب مبرد سیستم است که ضریب سرمایش چیلر را تنظیم می‌کند. بنابراین با حفظ شارژ مبرد در سطوح مطلوب می‌توانید، کارایی خنک‌کننده و حفظ انرژی را افزایش دهید.
- کویل‌های کندانسور را مرتباً چک کنید؛ کویل‌ها را ازنظر انسداد و آلودگی بررسی و تمیز کنید، این کار برای عملکرد مناسب چیلر و انتقال مطلوب حرارت، بسیار مؤثر است.
تعمیرات قابل پیش بینی چیلرهای صنعتی
یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد در نمونه‌های مختلف چیلر صنعتی، به‌کارگیری الگوریتم‌های هوش مصنوعی در آن است. درواقع سیستم چیلر با استفاده از این الگوریتم‌ها، خرابی‌های احتمالی سیستم را پیش از وقوع تشخیص می‌دهد. این سازوکار می‌تواند تأثیر بسزایی در جلوگیری از هزینه‌های اضافی تعمیرات داشته باشد و همچنین باعث ایجاد زیان‌های ناشی از توقف عملکرد چیلرها نخواهد شد.
جمع بندی
به‌طورکلی از چیلرهای صنعتی در سیستم گرمایش و تهویه مطبوع، رطوبت‌زدایی و خنک‌سازی، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. پیش‌ازاین انواع چیلر صنعتی، نحوه افزایش کارایی، نحوه عملکرد و...، را مورد بررسی قرار دادیم و امیدواریم اطلاعات مفیدی در اختیار شما قرار گرفته باشد. درنهایت اگر قصد خرید انواع چیلرهای صنعتی را دارید، می‌توانید به بام تبریدسازان به عنوان مرجعی باتجربه در زمینه طراحی و ساخت چیلرهای صنعتی، با بالاترین کیفیت و مناسب‌ترین هزینه‌ها، مراجعه کنید.