معرفی انواع دستگاه های چیلر

چیلرها دستگاه‌هایی
هستند که برای خنک کردن محیط‌ها و سیستم‌های حرارتی استفاده می‌ شوند. این دستگاه‌ها
با استفاده از فرآیندهای تبخیر و گرمایش، حرارت را از منطقه‌ی مورد نظر جذب و آن
را به منطقه‌ ای دیگر منتقل می‌ کنند. در زیر به برخی از انواع چیلرها اشاره می‌ کنم:

1. چیلرهای جذبی (Absorption Chillers): این نوع چیلرها
برای خنک کردن هوا و آب از طریق عملیات جذب حرارت استفاده می‌ شوند. آن‌ها شامل یک
جذب‌کننده، مولد بخار، کندانسور و مبخر هستند. معمولاً برای این نوع چیلرها از جفت
حرارتی آب و لیتیوم برومید (LiBr) یا
آبمایع آمونیاک (NH3) و آب
استفاده می‌ شود

2. چیلرهای فراگیر (Adsorption Chillers): چیلرهای فراگیر
نیز از عملیات جذب حرارت برای خنک کردن استفاده می‌ کنند. این دستگاه‌ها با استفاده
از جاذب‌های خاص، مانند سیلیکا‌ژل یا کربن فعال، حرارت را جذب کرده و در نتیجه هوا
یا آب را خنک می‌ کنند

3. چیلرهای مکانیکی (Mechanical Chillers): چیلرهای مکانیکی
از فرآیند فشرده‌سازی و تبخیر استفاده می‌ کنند. این دستگاه‌ها شامل یک کمپرسور،
مبخر، کندانسور و میزان‌سنج می‌ باشند. در این نوع چیلرها، مبرد درون یک چرخه قرار
می‌ گیرد و از جاذبان حرارتی عبور می‌ کند تا حرارت را جذب و به منطقه‌ای دیگر منتقل
کند

4. چیلرهای آبخنک (Water-Cooled Chillers): این نوع چیلرها
برای خنک کردن آب از طریق یک سیستم آبخنک استفاده می‌ شوند. آب به عنوان منبع خنکایی
در این دستگاه‌ها استفاده می‌ شود و معمولاً در سیستم‌های بزرگ تجاری یا صنعتی مورد
استفاده قرار می‌ گیرند

به گرمی آب و
هوا از نسل به نسل، مصرف انرژی بالای سیستم‌های خنک کننده نیازمند روش‌های جدیدتری
برای خنک کردن محیط‌ها و صنعت‌ها شده است. چیلرهای جذبی، یکی از این روش‌های نوین
در زمینه خنک کردن هستند که با استفاده از فرآیند جذب حرارت، قدرت خنک کنندگی بالا
و مصرف انرژی پایینی را ارائه می‌ دهند

چیلرهای جذبی
از یک جذب‌ کننده، مولد بخار، کندانسور و مبخر تشکیل شده‌اند. برای عملکرد این چیلرها،
جفت حرارتی آب و لیتیوم بروماید (LiBr) یا
آبمایع آمونیاک (NH3) و آب
استفاده می‌ شود. عملکرد اصلی چیلر جذبی بر اساس دو فرآیند اساسی، یعنی جذب و تبخیر
است

در فرآیند جذب،
آب در حضور جذب‌ کننده (LiBr یا NH3) قدرت جذب حرارت
را دارا می‌ شود و با ملکول‌های جذب‌ کننده ترکیب شده و به شکل یک محلول غلیظ به نام
محلول جذب‌ کننده تبدیل می‌ شود. این فرآیند باعث خنک کردن آب می‌ شود

سپس در فرآیند
تبخیر، محلول جذب‌ کننده به مولد بخار پمپاژ می‌ شود. در این مرحله، حرارت به محلول
جذب‌ کننده منتقل می‌ شود و محلول تبخیر می‌ شود. در نتیجه، بخاری که شامل آب ولیتیوم
بروماید یا آمونیاک است، تولید می‌ شود

بخار حاصل از
مبدل بخار به کندانسور می‌ رود، جایی که حرارت آن به محیط اطراف منتقل می‌ شود و
بخار به شکل مایع تبدیل می‌ شود. سپس مایع به جذب‌ کننده بازگشت داده می‌ شود و فرآیند
خنک کردن دوباره آغاز می‌ شود

چیلرهای جذبی
از مزایای بسیاری برخوردار هستند، از جمله:

مصرف انرژی پایین تر
نسبت به چیلرهای مکانیکی

عمر مفید بالا

اجزای کمتری
دارند و در نتیجه نگهداری و عملیات ساده‌ تری دارند

قابلیت استفاده
از منابع گرمایی ثانوی

عنوان: چیلرهای
فراگیر: نقش و اهمیت آن‌ها در صنعت خنک کننده

چیلرهای فراگیر
(چیلرهای هوشمند) به عنوان تکنولوژی پیشرفته‌ای در صنعت خنک کننده مطرح هستند. این
دستگاه‌ها با استفاده از سامانه‌های جدید و هوشمند، قابلیت ارائه راهکارهای نوین و
بهینه‌ سازی مصرف انرژی را دارند. در این مقاله، به بررسی نقش و اهمیت چیلرهای فراگیر
در صنعت خنک کننده و ویژگی‌های آن‌ها می‌ پردازیم

۱. دستیابی به بهره‌ وری انرژی بالا:

یکی از ویژگی‌های
مهم چیلرهای فراگیر، قابلیت بهره‌ برداری از انرژی با بهره‌ وری بالا است. این
دستگاه‌ها با استفاده از الگوریتم‌ها و روش‌های هوشمند، میزان مصرف انرژی خود را
بهینه می‌ سازند و در نتیجه منجر به صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی می‌ شوند.

۲. کنترل دقیق دما:

چیلرهای فراگیر
توانایی کنترل دقیق دمای خروجی را دارند. با استفاده از سامانه‌های هوشمند، میزان
دمای محیط را براساس نیاز و تغییرات فصلی تنظیم می‌ کنند. این قابلیت منجر به حفظ
شرایط مطلوب در محیط‌های مختلف می‌ شود و همچنین انتقال حرارت بهینه را فراهم می‌ کند.

۳. پیشگیری از خرابی و عیب‌ها:

چیلرهای فراگیر
با استفاده از سامانه‌های هوشمند، قادرند به طور خودکار خرابی‌ها و عیب‌های پیشرونده
را شناسایی کنند و اقدامات لازم برای جلوگیری از آن‌ها را به صورت خودکار انجام
دهند. این موضوع منجر به کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و همچنین افزایش عمر مفید
دستگاه می‌ شود.

۴. سازگاری با تکنولوژی‌های دیگر:

چیلرهای فراگیر
قابلیت اتصال و ارتباط با سیستم‌های دیگر مانند سامانه‌های مدیریت هوشمند ساختمان (BMS)، شبکه‌های اینترنت اشیا (IoT) و سیست

عنوان: چیلرهای
مکانیکی: عملکرد، کاربردها و مزایا

مقدمه:

چیلرهای مکانیکی
به عنوان یکی از رایج‌ترین سیستم‌های خنک کننده در صنعت و ساختمان‌ها شناخته می‌ شوند.
این دستگاه‌ها با استفاده از فرآیند تبخیر و تبخیر فشار پایین، قابلیت خنک کردن
هوا و محیط‌ها را فراهم می‌ کنند. در این مقاله، به بررسی عملکرد، کاربردها و مزایای
چیلرهای مکانیکی می‌ پردازیم.

۱. عملکرد چیلرهای مکانیکی:

چیلرهای مکانیکی
اصلی‌ترین عامل خنک کننده آب را تشکیل می‌ دهند. در این سیستم‌ها، فرآیند تبخیر و
تبخیر فشار پایین برای خنک کردن آب استفاده می‌ شود. در یک چیلر مکانیکی، یک
کمپرسور برای فشرده سازی و گرم کردن بخار آمونیاک یا فریون استفاده می‌ شود. سپس
بخار تولید شده به یک کندانسور منتقل می‌ شود و در اثر انتقال حرارت با محیط خنک
شده و به شکل مایع تبدیل می‌ شود. سپس مایع به یک مبخر هدایت می‌ شود و در اینجا با
تبخیر، حرارت را از آب می‌ گیرد و آب را خنک می‌ کند. سپس آب خنک شده به سیستم‌های دیگر
منتقل می‌ شود تا محیط را خنک کند.

۲. کاربردهای چیلرهای مکانیکی:

– صنعتی: چیلرهای مکانیکی در صنایع گوناگون مانند
فولاد، پلاستیک، شیمیایی، معدنی و غذایی استفاده می‌ شوند. آن‌ها برای خنک کردن و
تنظیم دمای تجهیزات، پرس‌ها، قالب‌ها و فرآیندهای صنعتی استفاده می‌ شوند.

– ساختمانی: در ساختمان‌ها، چیلرهای مکانیکی برای
خنک کردن هوا و تأمین سرمایش در سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌ شوند. آن‌ها
معمولاً در برج‌های خنک کننده نصب می‌ شوند و آب را بازیابی و سرد می‌ کنند تا به سیستم
تهویه مطبوع مناسب تأمین شود.

چیلر آب خنک یا
چیلر آبسردکن (Water
Chiller)، یک دستگاه خنک کننده است که با استفاده از فرآیند تبخیر و تبخیر
فشار پایین، آب را خنک می‌ کند. این نوع چیلرها به عنوان یک سیستم خنک کننده متداول
در صنعت و ساختمان‌ها استفاده می‌ شوند.

عملکرد چیلر آب
خنک:

چیلر آب خنک
عمدتاً از یک کمپرسور برای فشرده سازی یا فشار دادن بخار یک ماده خنک کننده مانند
آمونیاک، فرئون یا R-410A استفاده
می‌ کند. بعد از فشرده سازی، بخار ماده خنک کننده به یک کندانسور انتقال داده می‌ شود
که در آن، حرارت محیط را جذب و از بخار خنک شده، به شکل مایع تبدیل می‌ شود.

سپس مایع خنک
شده به یک مبدل حرارتی، معمولاً یک مبخر درونی، هدایت می‌ شود. در اینجا، آب سرد به
داخل مبدل حرارتی می‌ رسد و با تبخیر، حرارت را از آب جذب می‌ کند و آب را خنک می‌ کند.
بخار تولید شده در این فرآیند به کمپرسور باز می‌ گردد و فرآیند تکرار می‌ شود.

کاربردهای چیلر
آب خنک:

– صنعتی: چیلرهای آب خنک در صنایع مختلفی مانند
صنعت پلاستیک، صنعت غذایی، صنعت داروسازی، صنعت فلزکاری و صنعت الکترونیک استفاده
می‌ شوند. آن‌ها برای خنک کردن تجهیزات، ماشین‌آلات، فرآیندهای صنعتی و سیستم‌های
تهویه مطبوع صنعتی استفاده می‌ شوند..

– ساختمانی: در ساختمان‌ها، چیلرهای آب خنک برای
تأمین سرمایش و خنک کردن هوا در سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌ شوند. آن‌ها به
عنوان منبع سرمایش اصلی در سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی برای ساختمان‌های بزرگ،
فضاهای تجاری، هتل‌ها و بیمارستان‌ها استفاده می‌ شوند..

چیلر هواخنک (Air-cooled Chiller) یک
دستگاه خنک کننده است که برای خنک کردن آب یا سیال حامل حرارت از طریق تبادل حرارت
با هوا استفاده می‌ شود. در مقابل چیلر آب خنک که از طریق برج خنک کننده حرارت را
به هوا منتقل می‌ کند، چیلر هواخنک از پنکه‌ها و رادیاتورها برای انتقال حرارت به
هوا استفاده می‌ کند..

عملکرد چیلر
هواخنک:

چیلر هواخنک
شامل یک کمپرسور، یک مبخر، یک کندانسور و پنکه‌ها است. کمپرسور برای فشرده‌سازی
بخار ماده خنک کننده مانند آمونیاک، فرئون یا R-410A استفاده می‌ شود. بخار فشرده شده سپس به یک
کندانسور منتقل می‌ شود که با عبور از آن، حرارت خود را به هوا منتقل می‌ کند و به
شکل مایع تبدیل می‌ شود.

مایع خنک شده
سپس از طریق یک مبخر عبور کرده و حرارت را از آب یا سیال حامل حرارت جذب می‌ کند تا
آن را خنک کند. پس از اینکه حرارت به هوا منتقل شد، هوا به وسیله پنکه‌های قرار
داده شده در نزدیکی مبدل هوایی (air-cooled
condenser) عبور می‌ کند تا حرارت را به هوا منتقل کند و به محیط خارجی تخلیه شود

کاربردهای چیلر
هواخنک:

– سیستم‌های تهویه مطبوع: چیلر هواخنک در سیستم‌های
تهویه مطبوع استفاده می‌ شود تا آب یا سیال حامل حرارت را برای خنک کردن هوا
استفاده کند. این سیستم‌ها عموماً در ساختمان‌ها، هتل‌ها، بیمارستان‌ها و فضاهای
تجاری استفاده می‌ شوند.

– صنعتی: چیلر هواخنک در صنایع مختلفی مانند صنعت
پلاستیک، صنعت غذایی، صنعت داروسازی و صنعت الکترونیک به عنوان منبع خنک کننده
استفاده می‌ شود. آن‌ها برای خنک کردن تجهیزات، ماشین‌آلات و فرآیندهای صنعتی
استفاده می‌ شوند

یک دستگاه چیلر
شامل اجزای مختلفی است که هرکدام نقش مهمی در عملکرد و عملیات خنک کردن دستگاه
دارند. در زیر، اجزای اصلی یک دستگاه چیلر را بررسی می‌ کنیم

1. کمپرسور (Compressor): کمپرسور وظیفه فشرده سازی بخار ماده خنک کننده را
برعهده دارد تا دمای آن افزایش یابد و بتواند حرارت را به منطقه دیگری منتقل کند

2. مبخر
(Evaporator): مبخر محلی است که بخار فشرده شده توسط کمپرسور
وارد آن می‌ شود. در اینجا، بخار با آب سرد قابل چرخش در مبخر در تماس قرار می‌ گیرد
و حرارت خود را به آب منتقل می‌ کند. این عمل باعث تبخیر آب و خنک شدن آن می‌ شود

3. کندانسور (Condenser): کندانسور وظیفه تبدیل بخار فشرده شده به مایع در
دمای بالا را دارد. در اینجا، حرارت جمع‌آوری شده از آب یا سیال حامل حرارت توسط
پنکه‌ها و رادیاتورها به هوا منتقل می‌ شود تا بخار را خنک کند و آن را به شکل مایع
تبدیل کند

4. برج خنک‌کننده (Cooling Tower): برخی از چیلرها
به یک برج خنک‌کننده نیاز دارند تا حرارت تولید شده در کندانسور را به هوا منتقل
کنند. این برج‌ها با استفاده از هوا و آب به عنوان منابع خنک کننده، حرارت را از
جریان مایع قبل از بازگشت به چیلر، انتقال می‌ دهند

5. صرفه‌جویی در انرژی: برخی از دستگاه‌های چیلر
شامل اجزای صرفه‌جویی در انرژی مانند پمپ‌های متغیر سرعت و تجهیزات کنترل هوشمند
هستند که برای بهینه‌سازی مصرف انرژی و عملکرد دستگاه استفاده می‌ شوند

اجزای فوق تنها
اجزا اصلی یک دستگاه چیلر هستند. البته، در نصبات بزرگتر و کاربردهای خاص ممکن است
اجزای دیگری نیز شامل شوند مانند صفحات تبادل حرارت، پمپ‌ها، لوله‌ها، صندوق کنترل
و سیستم‌های مدیریت و کنترل

کمپرسور در
دستگاه چیلر یکی از اجزای کلیدی و حیاتی است. وظیفه اصلی کمپرسور در چیلر، فشرده‌ سازی
بخار ماده خنک کننده را برعهده دارد تا دمای آن افزایش یابد و بتواند حرارت را به
منطقه دیگری منتقل کند

عملکرد کمپرسور
به این صورت است:

1. جریان خنک شده از مبخر وارد کمپرسور می‌شود. در این
مرحله، بخار از ماده خنک کننده با فشار ورودی کمپرس شده و حجم آن کاهش می‌ یابد.

2. هنگامی که بخار فشرده می‌ شود، انرژی حرارتی به آن
اضافه می‌ شود و دمای آن افزایش می‌ یابد.

3. بخار فشرده شده توسط کمپرسور از خروجی کمپرسور
خارج می‌ شود و به کندانسور (Condenser)
منتقل
می‌ شود.

کمپرسور‌ها در
دستگاه‌های چیلر معمولاً از نوع چرخشی (Rotary)، پیستونی (Reciprocating)، صفحه‌ای (Scroll)، یا مرکزی (Centrifugal) هستند. هر نوع
کمپرسور مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارد و بر حسب نیازهای عملکرد و کاربردهای
مختلف انتخاب می‌ شود.

کمپرسور با ایجاد
فشار بر بخار ماده خنک کننده، انرژی حرارتی را افزایش می‌ دهد تا بتواند آن را به
کندانسور منتقل کند و حرارت را از محیط خنک کند. این فرآیند، حرکت چرخشی و ترشح
چرخشی را در کمپرسور ایجاد می‌ کند.

کندانسور یکی
از اجزای اصلی دستگاه چیلر است و وظیفه تبدیل بخار فشرده شده به مایع در دمای بالا
را دارد. در اینجا، حرارت جمع‌آوری شده از آب یا سیال حامل حرارت توسط پنکه‌ها و
رادیاتورها به هوا منتقل می‌ شود تا بخار را خنک کند و آن را به شکل مایع تبدیل کند.

عملکرد
کندانسور در دستگاه چیلر به صورت زیر است:

1. بخار فشرده شده توسط کمپرسور وارد کندانسور می‌ شود.

2. در کندانسور، بخار باعث گرم شدن آب یا سیال حامل
حرارت می‌ شود که درون لوله‌های کندانسور قرار دارد.

3. پنکه‌ها و رادیاتورهای موجود در کندانسور، هوا را
از محیط جمع‌آوری کرده و از بالای لوله‌های کندانسور عبور می‌ دهند. این هوا با
تماس با لوله‌های گرم شده، حرارت را جذب می‌ کند و بخار را خنک می‌ کند.

4. به دلیل انتقال حرارت از بخار به هوا، بخار به
شکل مایع تبدیل می‌ شود و به کیسه‌های جمع‌آوری می‌ رود.

5. آب یا سیال حامل حرارت سرد شده از کندانسور، از
طریق مبادل حرارتی به مبخر
(Evaporator) دستگاه چیلر برمی‌ گردد تا گرمای محیط را جذب و
خنک کند.

نوع کندانسور
ممکن است متفاوت باشد. برخی از چیلرها از کندانسورهای هواخنک (Air-cooled Condenser) استفاده می‌ کنند
که در آن حرارت به هوا انتقال می‌ یابد. در حالی که برخی از چیلرها از کندانسورهای
آبخنک (Water-cooled Condenser) استفاده
می‌ کنند که در آن حرارت به آب منتقل می‌ شود و سپس این آب با استفاده از یک برج خنک‌کننده
خنک می‌ شود.

کندانسور در
دستگاه چیلر نقش مهمی در فرآیند خنک کردن دارد، زیرا حرارت جمع‌آوری شده را از محیط
خارجی به هوا یا آب منتقل می‌کند تا بخار را خنک کند و به شکل مایع تبدیل کند.

برج خنک‌کننده (Cooling Tower) یکی از اجزای
مهم در برخی از دستگاه‌های چیلر است. وظیفه اصلی برج خنک‌کننده، حرارت تولید شده
در کندانسور را به هوا منتقل کرده و آب یا سیال حامل حرارت را خنک می‌ کند.

عملکرد برج خنک‌کننده
به این صورت است:

1. آب یا سیال حامل حرارت گرم از کندانسور به برج
خنک‌کننده وارد می‌ شود.

2. در برج خنک‌کننده، آب یا سیال حامل حرارت را از
طریق یک سری لوله‌ها یا پره‌های فن ، با آب سرد تماس داده می‌ شود.

3. هوای تازه وارد، از طریق پنجره‌ها یا چهارچوب‌های
باز در برج، وارد می‌ شود و از زیر لوله‌ها عبور می‌ کند. در این مرحله، هوا از طریق
مبادله گرمایی با آب یا سیال حامل حرارت، حرارت آن را جذب می‌ کند.

4. هوا گرم شده از بالای برج خروجی می‌ یابد و به محیط
خارجی منتقل می‌ شود.

5. آب یا سیال حامل حرارت سرد شده از برج خنک‌کننده
خارج می‌ شود و به کندانسور دستگاه چیلر برمی‌ گردد تا مجدداً در فرآیند خنک کردن
شرکت کند.

برج خنک‌ کننده
از منابع آب و هوا به عنوان خنک‌ کننده استفاده می‌ کند. در برج‌های خنک‌ کننده آبخنک (Water-cooled Cooling Tower)، آب
سرد توسط پمپ‌ها به برج آب خنک منتقل می‌ شود و در آن با تماس با هوا، حرارت را به
هوا منتقل می‌ کند. در برج‌های خنک‌ کننده هواخنک (Air-cooled Cooling Tower) نیز، هوا برای
خنک کردن آب یا سیال حامل حرارت مستقیماً به لوله‌های حامل رطوبت و سطوح بزرگ با
ترشح آب مستقیماً تماس می‌ کند.

برج
خنک‌کننده از اهمیت بسیاری در عملکرد دستگاه چیلر برخوردار است، زیرا حرارتی که در
کندانسور تولید می‌ شود را به هوا یا آب منتقل کرده و دستگاه را در حالت سرد نگه می‌ دارد