چیلر (Chiller) به دستگاهی گفته می شود که از طریق یک سیکل ترمودینامیکی (سیکل تراکمی بخار یا جذبی)، گرما را از جریان سیال مشخصی (مبرد) دفع می کند. سپس این جریان به واسطه گردش درون یک مبدل حرارتی، جهت خنک کاری آب مورد استفاده قرار می گیرد.
در واقع چیلر گرما را از محیطی گرفته و به محیط دیگری منتقل می کند. پس می توان چیلر را نوعی پمپ انرژی بیان کرد که محصول خروجی آن آب سرد است. از جریانِ آبِ خروجی چیلر برای خنک کاری و سیستم های سرمایشی منازل و واحدهای مسکونی استفاده می شود.
همچنین برای خنک کاری و سرمایش برخی از فرآیندهای تولید و بعضی از ماشین آلات خطوط تولید هم از دستگاه چیلر استفاده می شود.
در ادامه این مطلب از سپاهان سرما به طور کامل اجزا، نحوه عملکرد، انواع و کاربرد هرکدام را بررسی می کنیم…
کاربرد چیلر – از صفر تا صد
کاربرد چیلر خیلی ساده است! از سرمایش تولید شده در چیلر می‌توان علاوه بر استفاده در تهویه مطبوع تابستانی، برای خنک کاری دستگاه‌ها و تجهیزات و قالب‌های صنعتی و همچنین سرمایش‌های فرایندی در صنایع شیمیایی و دارویی نیز استفاده کرد. چیلرها از نظر ساختار و سیکل عملکرد، دارای تنوع زیادی هستند و بسته به پارامترهای مورد نظر خریدار و پروژه موارد و عوامل مختلفی در انتخاب یکی از انواع چیلر می‌تواند تعیین کننده باشد.
با توجه به نیاز بهره‌بردار دمای آب سرد خروجی، چیلر می‌تواند بالای صفر (جهت تهویه مطبوع) یا زیر صفر (جهت سرمایش فرایندی و مصارف صنعتی) باشد. کارکرد چیلر براساس سیکل تبرید تراکمی یا جذبی است که با گرفتن گرما از سیال واسط (معمولاً آب) و انتقال آن به مبدل تجهیزات تهویه مطبوع تابستانی یا دستگاه‌های صنعتی باعث ایجاد سرمایش می‌شود.
برای مصارف آپارتمانی و مسکونی، از چیلر و مینی چیلر استفاده می شود. چون به دلیل طول عمر بالا، در دسترس بودن قطعات یدکی، تعدد نیروی متخصص تعمیرکار و عدم نیاز به کانال‌کشی انتخاب مناسب‌تری هستند.
انواع موارد استفاده چیلر:
- استخرها
- صنایع الکترونیک
- صنایع پلاستیک
- در صنایع غذاسازی
- در صنعت داروسازی
- ساختمان های بزرگ
- ماشین آلات صنعتی
- در ساختمان های تجاری مانند: ادارات، مراکز خرید، بیمارستان ها، هتل ها و …
انواع چیلر (2 نوع اصلی)
چیلر ها به طور کلی بر اساس نوع سیکل کاری که فرآیند تبرید یا سرمایش را انجام میدهد، به دو دسته کلی تقسیم می شود:
- چیلر تراکمی
- چیلر جذبی
چیلر تراکمی بخار
اساس کار چیلر تراکمی بخار، گردش جریان سیالی به نام مبرد در سیکل تبرید تراکمی بخار (کارنو) بوده و بر پایه چهار مؤلفه اصلی شامل: کمپرسور (Compressor) کندانسور (Condenser) شیر انبساط (Expansion valve) و اواپراتور (Evaporator) شکل می گیرد. بطوریکه بخار مبرد توسط کمپرسور متراکم شده و پس از افزایش تؤامان فشار و دما، جهت دفع حرارت وارد کندانسور می گردد. این چنین دمای آن کاهش یافته و با از دست دادن حرارت بیشتر به مایع تبدیل می شود. سپس از شیر انبساط عبور کرده و با افت فشار ناگهانی ایجادشده، مقدار کمی از آن تبخیر می گردد.
در نتیجه مخلوط مایع و بخار حاصل با دمایی پایین تر وارد اواپراتور شده و با جذب گرمای آب یا هوا، کاملاً تبخیر می شود. به این ترتیب بعد از تکمیل فرایند سرمایش در اواپراتور، بخار مبرد به کمپرسور باز می گردد.
چیلر جذبی
مبنای کار چیلر جذبی، سیکل تبرید جذبی می باشد که اساس فرایند سرمایش در آن مشابه سیکل تراکمی بخار است. با این تفاوت که مؤلفه هایی شامل جذب کننده (Absorber) پمپ (Pump) و ژنراتور (Generator) جایگزین کمپرسور شده اند و علاوه بر مبرد (آب) از سیال دیگری به عنوان جاذب (لیتیوم بروماید) نیز استفاده می گردد. (پیش از این از آب بعنوان سیال جاذب و از آمونیاک بعنوان مبرد استفاده می شد.)
در چیلر جذبی مبرد و سیال جاذب بواسطه دفع حرارت در جذب کننده، محلول مایعی را تشکیل می دهند که از طریق پمپ به سمت ژنراتور جریان می یابد. با جذب گرما در ژنراتور، مبرد تبخیر و از محلول جدا می شود. این گونه از یک سو بخار مبرد راهی کندانسور شده و از سوی دیگر سیال جاذب باقی مانده در ژنراتور به جذب کننده باز می گردد. در ادامه مسیر، فرایند به مانند سیکل تراکمی بخار طی شده و پس از انتقال انرژی در اواپراتور، بخار مبرد مجدداً وارد جذب کننده می شود و در سیال جاذب حل می گردد.
