چیلر هوا خنک، دستگاهی قدرتمند برای تهویه مطبوع و خنک سازی ساختمان ها در گرما و تابستان است. این سیستم با استفاده از سیکل تبرید، آب را خنک کرده و آن را به فن کویل ها یا هواسازها در سرتاسر ساختمان ارسال می کند. در صورت خرید یا استفاده از این نوع چیلر، نیاز است تا درباره آن اطلاعات کامل را کسب کنید. به همین خاطر در ادامه همه چیز درباره چیلرهای هوا خنک را بررسی می کنیم.
فهرست محتوا
چیلر هوا خنک چیست
چیلر هوا خنک نوعی سیستم خنک‌کننده است که در محیط های مختلف صنعتی، تجاری و مسکونی برای تنظیم دما با حذف گرما از یک فضا یا سیال فرآیند استفاده می شود. بر خلاف چیلر آب خنک که از آب به عنوان یک محیط خنک کننده استفاده می کنند، چیلرهای هوا خنک گرما را مستقیما از هوا در محیط می گیرند.
اجزا اصلی چیلر هوا خنک
چیلر هوا خنک نیز مانند چیلر تراکمی از اجزای مشخصی ساخته شده است که باید درباره هر کدام از آن ها و طرز کارشان آگاهی داشت.
کمپرسور
کمپرسور قلب سیستم چیلر هواخنک است. این بخش وظیفه گردش مبرد در سیستم و فشرده سازی آن برای افزایش فشار و دما را بر عهده دارد. متداول ترین کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرهای هوا خنک عبارتند از کمپرسورهای اسکرول، رفت و برگشتی، اسکرو و گریز از مرکز. هر نوع از این کمپرسورها دارای مزایای خود است و بر اساس عواملی مانند ظرفیت خنک کننده، کارایی و الزامات کاربردی انتخاب می شود.
کندانسور
در کندانسور گاز مبرد داغ از کمپرسور خنک شده و به مایع تبدیل می شود. در یک چیلر تراکمی هوا خنک، کندانسور معمولا یا لوله هایی تشکیل شده است که هوای محیط برای تسهیل انتقال حرارت از طریق آنها دمیده می شود. با از دست دادن گرمای مبرد به هوای اطراف، متراکم شده و از گاز به مایع تغییر حالت می دهد. مبرد متراکم شده سپس به سمت شیر انبساط جریان می یابد.
شیر انبساط
شیر انبساط جریان مبرد مایع را به اواپراتور تنظیم می کند. این بخش یک دستگاه دریچه است که فشار و دمای مبرد را هنگام عبور کاهش داده و به آن اجازه می دهد به سرعت منبسط شود. این انبساط باعث کاهش دما شده و مبرد را برای مرحله بعدی چرخه خنک کننده آماده می کند.
اواپراتور
اواپراتور جایی است که خنک سازی واقعی انجام می شود. این بخش یک مبدل حرارتی است که گرما را از سیال فرآیند (آب یا مایع دیگری) که از طریق آن در گردش است جذب می کند. همانطور که آب سرد یا سیال فرآیند از میان کویل های تبخیرکننده عبور می کند، گرما را از محیط اطراف جذب کرده و آنها را خنک می کند.
مبرد مایع کم فشاری که از شیر انبساط وارد اواپراتور می شود، گرما را از سیال فرآیند جذب کرده، تبخیر شده و به گاز کم فشار تبدیل می شود. سپس این گاز خنک شده به داخل کمپرسور کشیده می شود تا چرخه از نو شروع شود.
فن ها
چیلر هوا خنک برای تسهیل انتقال حرارت به فن ها برای کشیدن هوای محیط روی کویل های کندانسور متکی هستند. این فن ها بسته به طراحی چیلر و نیازهای خاص کاربرد، می توانند محوری یا گریز از مرکز باشند.
فن های محوری رایج تر هستند و معمولا در چیلرهای کوچک تر استفاده می شوند، در حالی که فن های سانتریفیوژ برای سیستم های بزرگ تر به دلیل کارایی بالاتر و عملکرد بی صدا ترجیح داده می شوند.
سیستم های کنترل و مانیتورینگ
چیلر هوا خنک تهویه مجهز به سیستم های کنترل و نظارت پیشرفته برای اطمینان از عملکرد بهینه و بهره وری انرژی هستند. این سیستم ها ممکن است شامل کنترل‌کننده های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC)، حسگرهای الکترونیکی و رابط های انسان و ماشین (HMI) باشند که به اپراتورها اجازه می دهند پارامترهای مختلف مانند دما، فشار و مصرف انرژی را در زمان واقعی نظارت کنند. علاوه بر این، این سیستم ها می توانند به طور خودکار تنظیمات و پارامترهای عملکرد را برای حفظ شرایط مطلوب و به حداقل رساندن مصرف انرژی تنظیم کنند.
مشخصات فنی چیلر هوا خنک
مشخصات فنی چیلر هوا خنکمشخصات فنی یک چیلر هوا خنک یا چیلر هوایی معمولا چندین جنبه کلیدی را در بر می گیرد:
- ظرفیت خنک کننده: این ویژگی به مقدار گرمایی است که چیلر می تواند در واحد زمان از آب خارج کند که معمولا بر حسب تن تبرید (TR) یا کیلووات (کیلووات) اندازه گیری می شود. ظرفیت خنک کنندگی چیلرهای هوا خنک بسته به کاربرد می تواند از چند تن تا صدها تن متغیر باشد.
- نوع و ظرفیت کمپرسور: همان طور که پیش تر بیان کردیم، کمپرسور قلب چیلر هوا خنک و انواع دیگر مانند چیلر اسکرو است که وظیفه فشرده سازی مبرد و گردش آن در سیستم را بر عهده دارد. انواع متداول کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرهای هوا خنک عبارتند از: اسکرول، رفت و برگشتی، اسکرو و گریز از مرکز. ظرفیت کمپرسور معمولابر حسب اسب بخار (HP) یا کیلووات (کیلووات) مشخص می شود.
- نوع مبرد: مبرد سیالی است که برای جذب و انتقال گرما در سیستم چیلر استفاده می شود. مبردهای رایج مورد استفاده در چیلرهای هوا خنک شامل R-134a، R-410A و R-407C هستند. انتخاب مبرد به عواملی مانند مقررات محیطی، کارایی و ایمنی بستگی دارد.
- شرایط عملیاتی: این شامل پارامترهایی مانند محدوده دمای محیط، دمای ورودی آب و فشار مورد نیاز است. این شرایط عملکرد و بازده بهینه چیلر را تعیین می کند.
طرز کار چیلر تراکمی هوا خنک
چیلر تراکمی هوا خنک بر اساس اصل انتقال حرارت از یک ساختمان یا فرآیند به هوای اطراف با استفاده از یک سیکل تبرید عمل می کند. این نوع چیلر معمولا در محیط هایی که دسترسی به آب محدود است یا هزینه آب بالا است استفاده می شود.
اجزای اصلی چیلر هوا خنک همان طور که بررسی کردیم شامل کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط است. مبرد، به طور معمول یک ترکیب شیمیایی با نقطه جوش و انجماد کم، از طریق این اجزا به گردش در می آید تا گرما را از سیال خنک شونده جذب کند و آن را به فضا انتقال دهد. این فرآیند با کمپرسور شروع می شود که بخار مبرد کم فشار و دمای پایین را جذب می کند و آن را به فشار و دمای بالاتر فشرده می کند. با فشرده شدن مبرد، دمای آن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
سپس، بخار مبرد با فشار بالا و دمای بالا به کندانسور جریان می یابد. در کندانسور، هوای محیط در میان کویل های حاوی بخار مبرد داغ دمیده می شود. این باعث می شود که بخار به حالت مایع متراکم شود زیرا گرما را به محیط اطراف آزاد می کند. فن های کندانسور به دفع موثر گرما کمک می کند.
هنگامی که مبرد به مایع تبدیل شد، از شیر انبساط عبور می کند که جریان آن را به اواپراتور تنظیم می کند. شیر انبساط فشار مبرد را کاهش می دهد و باعث افت ناگهانی دما می شود. سپس مبرد مایع کم فشار و دمای پایین وارد اواپراتور می شود، گرما را از حلقه آب سردی که در ساختمان یا فرآیند در گردش است جذب می کند. این جذب گرما باعث می شود که مبرد بار دیگر به بخار کم فشار تبخیر شود.
