چیلر چیست

چیلر در لغت به معنی آب سرد کن می باشد که با چیلر دمای یک سیال خنک شونده که عمدتا آب است را به مقدار مورد نظر پایین می آورد.آب سرد شده در مصارف صنعتی و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار میگیرد.
چیلرها در صنایع جهت خنک کاری ماشین آلات، مواد و محصولات و در تهویه مطبوع جهت خنک کردن هوای عبوری از فن کویل و یا هواساز می باشد. چیلرها به دو دسته چیلر تراکمی و جذبی تقسیم میشوند.
در چیلر جذبی انرژی مورد مصرفی به صورت حرارت میباشد، و در چیلر تراکمی مصرف به صورت انرژی الکتریسته می باشد.
درچیلرهای جذبی جهت ایجاد برودت با استفاده از وکیوم و تبخیر مبرد و جذب آن به وسیله ماده جاذب  و احیا آن به وسیله حرارت برودت ایجاد میگردد. که برای مطالعه آن می توانید مقاله های انواع چیلر جذبی و طرز کار چیلر جذبی را مطالعه بفرمایید.

چیلر جذبی
چیلر تراکمی چیست
چیلر تراکمی مصرف انرژی جهت ایجاد برودت به صورت الکتریکی میباشد، که در با توجه به کار کمپرسور این انرژی را مصرف میکند. در چیلر تراکمی همانند تمام سیکل تبرید دارای ۴ قطعه اصلی کمپرسور کندانسور شیر انبساط و اواپراتور میباشد و مبرد که شریان حرکت سیکل تبرد میباشد.

سیکل تبرید

سیکل تبرید تراکمی
در سیکل تبرید ابتدا  کمپرسور گاز مبرد در سیکل حرکت داده و فشار گاز را افزایش داده لذا گاز مبرد در کندانسور در دمایی که در دسترس است شروع به تقطیر و به مایع تبدیل میشود. و این مایع فشار بالا به شیر انبساط میرسد. شیر انبساط افت فشار شدید در مسیر مایع ایجاد کرده و لذا در اثر این کاهش فشار باعث کاهش دما نیز میشود در اثر این کاهش فشار مقداری از مبرد تبخیر شده و مخلوط گاز و مایع مبرد وارد اواپراتور می شود و در اواپراتور سیال خنک شونده که معمولا آب است با انتقال گرمای خود به مبرد مایع، باعث تبخیر مایع مبرد در فشار ثابت میگردد. آب چیلر نیز چون گرمای زیادی از دست داده است جهت تهویه کویل های فن کویل و هواسازها به چرخش در می آید. و مبرد تبخیر شده دوباره وارد کمپرسور شده و سیکل تبرید چیلر را طی میکند.
در چیلر تراکمی اساس ایجاد تبرید، تبخیر در اواپراتور میباشد. در چیلر متناسب با دمای مورد نیاز که معمولا ۲ درجه سانتی گراد میباشد، تبخیر مبرد انجام میگردد و فشار ساکشن چیلر براساس این دما نوع مبرد تعیین می گردد. به عنوان مثال در چیلری که مبرد R-22 کار میکند فشار متناظر با تبخیر چیلر حدود ۶۵-۷۰ Psi میباشد.
اجزای چیلر تراکمی
سیستم های برودتی دارای اجزا زیر و درشت بسیار می باشند که در ادامه به معرفی اجزای اصلی آن و بررسی انواع آن پرداخته می شود.
کمپرسور COPERESSOR
کمپرسور چیلر قلب اصلی و اولین جزو از اجزای چیلر تراکمی می باشد که وظیفه گردش مبرد در سیکل برعهده آن می باشد. کمپرسور  را برحسب نیاز در اندازه های مختلفی میسازند. حجم گازی که در کمپرسور چیلر باید متراکم شود بستگی به میزان جابه جایی کمپرسور توان موتور الکتریکی کمپرسور تعیین وابعاد آن مشخص می گردد. وظیفه کمپرسور ایجاد جریان مبرد، اختلاف فشار بین قسمت فشار بالا و فشار پایین را ایجاد میکند. که در اثر همین اختلاف فشار بین سمت فشار قوی و فشار ضعیف باعث ورود مایع از طریق اکسنشن به اواپراتور چیلر می باشد.
کمپرسور چیلر از نظر ساختار به چهار دسته زیر تقسیم میشوند.

⦁ رفت برگشتی Reciprocating

⦁ کمپرسور چرخشی Screw

⦁ کمپرسور دوار و گریزاز مرکز centrifugal

⦁ اسکرال scroll

کمپرسورهای سیلندر پیستونی
اولین گروه از کمپرسورهای چیلر تراکمی می باشد که عملکرد آن بسیار شبیه به موتور ماشین است، مبرد با پیستون در داخل سیلندر قرار گرفته است از طریق حرکت رفت و برگشتی  متراکم میشود که نیرو از سوی موتور از طریق میل لنگ به شاتون و پیستون منتقل میشود یکی از دو قطعه اصلی در این کمپرسور سوپاپ ساکشن و دیسشارژ است که جریان مبرد وارد کمپرسور میشود وبعد گذر از الکتروموتور که باعث خنک کاری آن نیز میشود وارد محفظه کارتر میشود. در حرکت رو به پایین کمپرسور مبرد وارد محفظه پیستون میشود وقتی فشار داخل سیلندر با فشار محفظه کمپرسور برابر شد سوپاپ بسته ودر این هنگام پیستون به پایین ترین حد کورس خود رسیده بعد با حرکت به سمت بالا گاز مبرد را فشرده و در نهایت با باز شدن سوپاپ دیسشارژ مبرد از کمپرسور خارج شده دو باره این حرکت متناوبا تکرار می گردد و سیکل تبرید جریان پیدا میکند.

مرحله تراکم و مکش کمپرسور رفت و برگشتی

قطعات اصلی کمپرسور رفت و برگشتی
از جمله ویژگی های این کمپرسور حرکت رفت آمدی، تعمیرات آسان، جریان مبرد پالسی که باعث ارتعاش زیاد میشود. محدوده ظرفیت این کمپرسور حدود از ۱۰-۸۰ اسب بخار میباشد که معروف ترین نمونه های آن کمپرسور سیلندر پیستونی کریر که با ظرفیت ۴۰ و ۳۰ ، ۲۵ اسب بخار در چیلرهای ظرفیت متوسط استفاده شده است.

چیلر با کمپرسور رفت و برگشتی
کمپرسور اسکرو
این کمپرسورها برای چیلر تراکمی با ظرفیت  ۴۰-۱۲۰۰ تن تبرید مورد استفاده قرار میگردد بازده آن بالاتر از چیلرهای با کمپرسورهای سیلندر پیستونی می باشد دارای دو روتور نر و ماده میباشد، که با چرخش آنها مبرد متراکم میگردد

تراکم مبرد در کمپرسور اسکرو
از جمله ویژگی های کمپرسور اسکرو که میتواند یا انواع مبرد  HCFC و HFC  برای چیلر سازگار است.
با توجه به مهم بودن جهت چرخش روتورها، جهت چرخش را کنترل میکند همچنین دارای محافظ PTC  جهت دمای روغن و سیم پیچ می باشد که صورتی شرایط کارکرد چیلر تراکمی بگونه ای پیش برود که دمای سیم پیچ بالاتر رود باعث از مدار خارج شدن دستگاه برودتی می گردد.
مزیت دیگر این کمپرسورها سیستم راه اندازی  این اتوماتیک بی بار در حالت استارت است. این کار نه تنها باعث کاهش تورک راه اندازی می شود همچنین تنش وارده بر قطعات مکانیکی را کاهش می دهد و باعث کاهش بار برق مصرفی نیز می شود.

کنترل ظرفیت
روش کنترل ظرفیت در این کمپرسورها در ارتباط با روغن و حرکت اسلایدر میباشد که این کنترل به دو حالت مرحله ای و پیوسته قابلیت کار دارد.
هیدرولیک کمپرسور چیلر

در شکل بالا شماتیک هیدرولیک  کمپرسور چیلر تراکمی مورد استفاده نشان داده شده است. با حرکت اسلایدر  ، جریان گاز ساکشن کنترل می شود . اگر اسلایدر کاملا به سمت ساکشن حرکت کند(در شکل بالا به سمت چپ برود)، فضای کاری بین پروفایل ها با گاز ساکشن پر می شود. هر چقدر اسلایدر به سمت دیسشارژ حرکت کند، حجم پروفایل کمتر می شود. هرچقدر مبرد کمتری گرفته شود، جریان کاهش می یابد و ظرفیت نیز کاهش خواهد یافت . اسلایدر به وسیله پیستون هیدرولیکی کنترل می شود. اگر شیر CR4 باز باشد، فشار روغن در محفظه روغن  افزایش می یابد و اسلایدر به سمت ساکشن حرکت می کند و ظرفیت برودتی افزایش می یابد . اگر شیرهای CR1,CR2,CR3 باز باشند، فشار بر پیستون هیدرولیک کاهش می یابد به وسیله فشارروغن ، به سمت قسمت دیسچارج حل داده می شود و ظرفیت سرمایی کاهش می یابد.

نسبت تراکم compression ratio (cr)
نسبت فشار مطلق دهش به فشار مطلق مکش کمپرسور چیلر تراکمی است.
درشرایط کارکرد این نسبت تراکم فشار با نسبت حجم متراکم شده  رابطه مستقیم دارد.
حال اگر ساختار داخلی کمپرسور متناسب با نسبت فشار نباشد عملکرد کمپرسور از بازده آیزنتروپیک فاصله خواهد گرفت و دمای کمپرسور و انرژی مصرفی کمپرسور بالاتر میرود.
از مزیت چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو قابلیت انتخاب این نسبت با توجه به نوع و منطقه دمایی نصب آن است.

&nbsp