اواپراتور چیلر

در این مقاله آموزنده تلاش ما بر این است که درباره اواپراتور چیلر چیست صحبت کنیم. به بررسی روش‌های کار و انواع پراستفاده اواپراتور چیلر در صنعت ساخت چیلر بپردازیم و اختلاف آن‌ها مانند قیمت، ساختار و … را ذکر کنیم.

• اواپراتور چیلر چیست؟
• انواع اواپراتور چیلر در صنعت چیلرسازی
• عوامل موثر در طراحی اواپراتور چیلر
• نتیجه گیری
• سوالات متداول درباره اواپراتور چیلر

اواپراتور چیلر چیست؟

اواپراتور چیلر از قطعات اصلی چیلر است و در حقیقت یک نوع مبدل حرارتی می‌باشد که گرما را از آبی که قرار است در چیلر خنک شود جذب کرده و به مبردی که تبخیر می‌شود، منتقل می‌کند و در نتیجه آب را خنک می‌کند. پس از تبخیر کامل، مبرد از سمت اواپراتور به سمت کمپرسور منتقل می‌شود. برای مثال شکل زیر عملکرد و اجزای یک چیلر تراکمی را نشان می‌دهد. مبرد بین این اجزا جریان دارد و وقتی وارد اواپراتور چیلر می‌شود (اواپراتور دارای ورودی و خروجی برای مبرد و ورودی و خروجی آب است) با گرفتن حرارت آب، آن را خنک می‌کند و این آب سرد جهت کاربردهای مختلف فرستاده می‌شود.

مسئله این است که اگر به بخش کندانسور در تصویر بالا توجه کنید، فن‌های زیادی جهت از بین بردن گرمای مبرد به کار گرفته می‌شود، به همین دلیل به آن هوا خنک می‌گویند. اگر برای از بین بردن گرمای مبرد در کندانسور به جای فن‌ها آب سرد به کار گرفته شود، به آن آب خنک گفته می‌شود. از این جهت چیلرهای تراکمی با همدیگر اختلاف در قیمت و ساختار دارند.

مسئله این است که اگر به بخش کندانسور در تصویر بالا توجه کنید، فن‌های زیادی جهت از بین بردن گرمای مبرد به کار گرفته می‌شود، به همین دلیل به آن هوا خنک می‌گویند. اگر برای از بین بردن گرمای مبرد در کندانسور به جای فن‌ها آب سرد به کار گرفته شود، به آن آب خنک گفته می‌شود. از این جهت چیلرهای تراکمی با همدیگر اختلاف در قیمت و ساختار دارند.

انواع اواپراتور چیلر

بیشتر بدانید

انواع اواپراتور چیلر در صنعت چیلرسازی

اواپراتورها انواع مختلفی دارند. دو نوع اواپراتور پرکاربرد در صنعت چیلرسازی ایران که سازندگان در ساخت چیلرها استفاده می کنند عبارتند از:

1. اواپراتور پوسته و لوله (shell and tube)

   یک اواپراتور چیلر پوسته و لوله از یک مخزن استوانه‌ای درست شده است که لوله‌های مسی در آن قرار می‌گیرند. با داشتن مبرد در داخل لوله‌های مسی و جریان آب در اطراف لوله‌ها کار می‌کند. مبرد که از طریق دیواره‌های بیرونی لوله‌های مسی تبخیر می‌شود، گرما را از آب گرفته و آب را خنک می‌کند. اواپراتورهای پوسته و لوله ساختاری محکم در برابر فشارها و دماهای بالا دارند و قیمت کمتری نسبت به انواع دیگر دارند و پرمصرف‌ترین نوع برای استفاده در چیلرها هستند. در اواپراتورهای پوسته و لوله ، صفحاتی به نام بافل در فواصل مشخص داخل پوسته قرار می‌گیرند تا با ایجاد جریان متلاطم در آب، سرعت انتقال حرارت را افزایش دهند. در برخی از مدل‌ها البته برعکس این حالت نیز وجود دارد، آب از لوله عبور می‌کند و مبرد از اطراف لوله عبور می‌کند.

   صفحات بافرها چهار عملکرد اصلی دارند که عبارتند از:

   1. لوله‌های مسی را در حین ساخت نگه می‌دارد.
   2. خودداری از لرزش لوله‌ها ناشی از جریان مایع
   3. به سیال یک حرکت مارپیچی و تقریباً عمود بر مجموعه لوله ها می‌دهد تا حداکثر حجم انتقال حرارت به دست آید.
   4. افزایش عملکرد دمای انتقال حرارت در جریان مغشوش

   شکل زیر نمونه‌ای از اواپراتور چیلر تبرید تراکمی با پوسته خارجی عایق کاری شده در کارخانه ما را نشان می‌دهد.

   ما در صورت لزوم در تولید اواپراتور چیلر ستاره‌های پنج پر آلومینیومی را برای ایجاد جریان مغشوش و بهبود انتقال حرارت در لوله‌های مسی قرار می‌دهیم. با این عمل سرعت انتقال حرارت در این قسمت از جریان مبرد همچنین افزایش می‌یابد و راندمان سیستم افزایش می‌یابد. در طی تولید اواپراتور چیلر، پس از قرار دادن چرخ‌دنده‌های آلومینیومی در لوله‌های مسی، آن‌ها را از یک غلتک رد می‌کنند تا ستاره‌ها محکم به دیواره داخلی بچسبند تا با عبور مبرد از لوله مسی، حرکت نکنند.

2. اواپراتور چیلر از نوع صفحه‌ای (plate heat exchanger)

   این مدل اواپراتور در سال‌های گذشته وارد صنعت تهویه مطبوع در ایران شده و همچون مبدل حرارتی در بعضی از مبردها استفاده می‌شود. نحوه کار به این صورت است که همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است، تعداد زیادی صفحه به شکل آب‌بندی در کنار هم قرار گرفته و به هم متصل شده‌اند و در فضای خالی میان صفحات، سیال مبرد و  آب به صورت الگویی یک در میان جریان می‌یابد و حرارت از طریق دیواره صفحات، از آب به مبرد انتقال می‌یابد.
   سطح مبدل حرارتی اواپراتور چیلر از نوع صفحه‌ای بزرگتر از نوع پوسته ای و لوله‌ای است و می‌تواند گرمای زیادی را در ابعاد کوچک منتقل کند، اما هزینه این اواپراتورها از نوع پوسته‌ای و لوله ای بیشتر است و توانایی تحمل فشار بالا را ندارد. البته در برخی از چیلرها با ظرفیت کمتر و مینی چیلرها (هم چیلر صنعتی و هم تهویه مطبوع) از این نوع همچنین به کار گرفته می‌شود.

عوامل موثر در طراحی اواپراتور چیلر

1. افت فشار

قطر صحیح، طول لوله و تراز لوله با محاسبات آزمون و خطا انتخاب می‌شوند. اگر فشار بالاتر از افت فشار در رنج باشد، قطر لوله، طول و طراحی لوله باید اصلاح شود. در طراحی از مواد مختلفی از جمله فولاد کم کربن، فولاد ضد زنگ، برنج، مس، نیکل و غیره استفاده شده است. با این حال، انتخاب مواد لوله بستگی به خوردگی محلول و کیفیت کار دارد.

2. ضرایب انتقال حرارت

به خاطر داشته باشید که حرارت از ماده گرم‌تر به ماده سردتر انتقال می‌یابد. بنابراین اواپراتور چیلر باید در دمای کمتری نسبت به محیط قرار داشته باشد. فرآیندهای تبخیر در دماهای پایین جهت سیستم‌های حرارتی لازم می‌باشد. ضریب انتقال حرارت بخار متراکم شده در سمت پوسته به طور معمول به نسبت سمت مایع زیاد است. بنابراین سمت لوله یا مایع، میزان انتقال حرارت را کنترل می‌کند و افزایش کیفیت مبرد موجب افزایش ضریب انتقال حرارت می‌شود.

جهت بدست آوردن اطلاعات بیشتر و مشاوره در مورد اواپراتور چیلر می‌توانید با کارشناسان ما با شماره‌های 09190911891 – 02122581821 در تماس باشید.
بیشتر بدانید

نتیجه گیری

همان‌گونه که در مقاله فوق دیدید و متوجه شدید، اواپراتور چیلر مسولیت انتقال حرارتی را بر عهده دارد که از راه لوله آب و گاز برای آماده سازی سرمایش محیط، تولید می‌شود. در اغلب موارد، اگر دستگاه به درستی کار کند، چرخه به درستی تکمیل می‌شود و چیلر به خوبی کار خود را انجام می‌دهد.

در پایان لازم به ذکر است که شرکت بادبان تهویه پارسیان با سال‌ها تجربه در زمینه تعمیرات و فروش انواع قطعات چیلر آماده ارائه خدمات به شما مشتریان عزیز می‌باشد. برای کسب اطلاعات کافی در مورد قیمت و نحوه انجام کار با شماره واحد پشتیبانی و فروش ما تماس بگیرید.

سوالات متداول درباره اواپراتور چیلر

آیا می‌توان اواپراتور چیلر پوسته‌ای و لوله‌ای را با اواپراتور صفحه‌ای جایگزین کرد؟

هنگام تعویض اواپراتور چیلر، باید ظرفیت آن را در نظر بگیرید. اگر مدل صفحه‌ای با مشخصات و ظرفیت مشابه با مدل پوسته و لوله باشد، می‌توانید این جایگزینی را انجام دهید و ممکن است تنها نیاز به ایجاد چند تغییر در لوله‌ها داشته باشید. برای بررسی دقیق‌تر، می‌توانید از طریق راه‌های ارتباطی با کارشناسان فنی ما تماس بگیرید.

آیا اواپراتورهای پوسته لوله برای چیلرهای با ظرفیت بالا مناسب هستند؟

بله، در ایران چون آب رسوب دارد، بهترین اواپراتوری که جواب میده، اواپراتور پوسته و لوله هست.

چیلر هوا خنک

در این مقاله به معرفی کامل چیلر هوا خنک می‌پردازیم. اجزای اصلی و خصوصیات انواع کمپرسورهای به کار رفته را توضیح می‌دهیم. همچنین ساختار و مشخصات فنی و مزایای انواع 2 و 4 مدار و تاثیر آن بر قیمت را توضیح خواهیم داد.

• چیلر هوا خنک چگونه کار می‌کند؟
• چیلر هوا خنک با آب خنک چه تفاوتی دارد؟
• کاربرد چیلر هوا خنک چیست؟
• شرح وظایف چیلر هوا خنک
• اجزای چیلر هوا خنک
• چیلر هوا خنک ۴ مداره یا ۲ مداره چیست؟
• انواع کمپرسور در چیلر هوا خنک چیست و چه مزیت‌هایی دارند؟
• نتیجه گیری
• سوالات متداول درباره چیلر هوا خنک

کارکرد چیلر هوا خنک

چیلر هوا خنک چگونه کار می‌کند؟

چیلرهای هوا خنک در کل در دو دسته چیلر هوایی یا هوا خنک و چیلر آبی یا آب خنک قرار می‌گیرند که اصول کار و قطعات آن خیلی مشابه هم هستند. با این تفاوت که در چیلر هوا خنک کندانسور به شکل هوا خنک کار می‌کند. به این ترتیب که کندانسور با استفاده از فن‌هایی که در بالای چیلر تعبیه شده مانند شکل زیر، با خارج شدن هوا از روی لوله‌های کندانسور خنک می‌شود.

همان‌طور که در تصویر زیر دیده می‌شود، مایع خنک کننده به طور دائم مابین این قسمت‌ها گردش می‌کند و در اواپراتور گرما از آب گرفته شده و دمای آب را کاهش پیدا می‌کند. پس از آن با مکش کمپرسور وارد کمپرسور شده و تحت فشار زیاد، گرم و پرفشار می‌شود. حال این مبرد داغ بایستی بتواند گرمای اضافی تولید شده در کندانسور را از دست بدهد. در کندانسور توسط فن این گرمای اضافی خارج شده و از بین می‌رود که به آن چیلر هوا خنک یا هوایی می‌گوییم و یا آن را به بیرون با آب خارج می‌کند که به آن چیلر آبی می‌گوییم.

کارکرد چیلر تراکمی آب خنک

چیلر هوا خنک با آب خنک چه تفاوتی دارد؟

در چیلر آب خنک بر خلاف چیلر هوا خنک ، کندانسور توسط آب خنک می‌شود و همین آب بعد از خروج گرمای کندانسور، توسط پمپ به برج خنک کننده هدایت می‌گردد تا در برج خنک کننده دوباره خنک شود. همان‌گونه که در شکل زیر می‌بینید، اواپراتور همانند شکل بالا وظیفه‌اش سرمایش آب است اما کندانسور به جای فن در چیلر هوا خنک توسط آب حرارت مبرد را می‌گیرد و بعد آن آب به برج خنک کننده پمپ می‌شود تا حرارت گرفته شده را به هوای بیرون خارج کند و مجدد به کندانسور بر می‌گردد.

به این ترتیب همیشه حرارت مازاد مبرد در کندانسور گرفته شده و خارج می‌شود. با از دست رفتن حرارت آب به شکل تبخیری در برج خنک کننده، مقداری از آب تبخیر شده و بایستی به مدار آن آب تازه وارد شود، به این ترتیب این نوع از چیلرها مصرف آب نیز دارند.

کاربرد چیلر هوا خنک چیست؟

چیلر هوایی از مناسب‌ترین دستگاه‌ها برای خنک‌سازی هوای ساختمان‌های مسکونی، مراکز خرید، مجتمع‌های تجاری، ادارات، اماکن صنعتی، آموزشی و ورزشی، تجهیزات، ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی می‌باشد. علی الخصوص در منطقه‌هایی که مشکل تهیه آب و هزینه‌های بالا را دارند، چرا که همان‌طور که در مطالب فوق گفته شد، چیلر هوا خنک برعکس چیلر آبی از آب استفاده نمی‌کند.

شرح وظایف چیلر هوا خنک

عملکرد چیلر هوایی و انواع دیگر آن خنک کردن آب در مدار بسته و پمپاژ آن با پمپ به فن کویل‌ها، هواسازها و یا تجهیزات صنعتی (برای سرمایش) است.

آب سرد بین فن کویل و هواساز (یا مدار تجهیزات صنعتی) جریان دارد و از طریق هوای اطراف لوله ها (کویل) دمای هوا را پایین آورده و در ساختمان پخش می‌کند.

طراحی چیلر هوایی چه به شکل تک مداری و چه 2 یا 4 مداری باشد، در نهایت از لحاظ عملکرد تفاوتی ندارد و همه آن‌ها فقط وظیفه خنک سازی آب را دارند. همان‌طور که در شکل بالا نشان داده شده است خروجی دستگاه همان آب سرد است.

اجزای چیلر هوا خنک

از مهم ترین اجزای این دستگاه می توان به کمپرسور و موتور الکتریکی (قلب دستگاه و شروع چرخه کاری آن)، کندانسور (مبدل حرارتی از نوع هوا خنک)، اکسپنشن ولو یا شیر انبساط ، اواپراتور (مبدل که داخل آن دمای آب به وسیله مبرد کم می‌شود) و سایر اجزای آن مانند شیرهای تنظیم کننده، شیرهای کنترل، شیشه کف، فیلتر خشک کن یا درایر ، شیرهای فشار قوی و کم و غیره اشاره کرد.

انواع چیلر هوا خنک بر اساس نوع کمپرسور (اسکرال یا اسکرو و …)، موقعیت و تعداد فن‌های کندانسور، چه مجهز به شیر انبساط الکترونیکی، نوع اواپراتور چیلر و چه فاقد یا دارای PLC و غیره باشند، تقسیم‌بندی می‌شوند.
بیشتر بدانید

مهمترین قطعه در چیلرهای هوا خنک کمپرسور و موتور الکتریکی آن است که بایستی با دقت به کاربرد آن به نحو درستی انتخاب شود.

چیلر هوا خنک ۴ مداره یا ۲ مداره چیست؟

در کاربردهایی که اغلب چیلر بایستی با ظرفیت کمتر کار کند، بهتر است به شکل 2 یا 4 مداره طراحی و ساخته شود. بیایید فرض کنیم که یک برنامه خاص به 120 تن سرما نیاز دارد. در این صورت اگر دستگاه تک مدار باشد، تمام تجهیزات دستگاه باید همیشه کار کنند (حتی اگر گاهی نیاز به  20 درصد خنک کننده باشد) و این امر معایب زیادی از جمله افزایش مصرف انرژی و همچنین کاهش انرژی مفید عمر دستگاه را به همراه دارد.

برای جلوگیری از این عیوب می توان دستگاه را با 2 یا 4 مدار طراحی و ساخت. یعنی مثلا در حالت 2 مداره کل دستگاه به دو مدار کاملا مجزا 60 تنی مبرد تقسیم می‌شود و در ساعات شبانه روز که کمتر از 60 تن مبرد نیاز است فقط یکی از مدارها (نیمی از تجهیزات) فعال می‌شود. بنابراین در بیشتر مواقع نیمی از کمپرسورهای چیلر هوا خنک بیکار هستند. در حالت 4 مدار کل دستگاه به 4 مدار مجزا تقسیم می‌شود و به شکل 25% تا 25% کار می‌کنند.

نکته اینجاست که وقتی یک چیلر هوا خنک در قالب 4 مدار طراحی می‌شود، در واقع 4 مجموعه از این تجهیزات به صورت موازی در چیلر نصب می‌شوند و هر کدام می‌توانند به صورت مستقل کار کنند.

طراحی و ساخت چیلر هوا خنک 2 مداره

انواع کمپرسور در چیلر هوا خنک چیست و چه مزیت‌هایی دارند؟

چهار نوع از مطلوب‌ترین کمپرسورها در صنعت چیلرسازی عبارتند از:

۱ . نوع اسکرال یا حلزونی

۲ . نوع اسکرو یا مارپیچی

۳ . نوع سیلندر و پیستون یا رفت و برگشتی

۴ . نوع سانتریفویژ یا گریز از مرکز

مزیت‌های کمپرسور اسکرال:

۱ . دارا بودن کمترین تعداد قطعات متحرک و در نهایت کارکردن بی‌صدا طوری که کم صداترین نوع کمپرسور چیلر هوا خنک می‌باشد.

۲ . طول عمر خیلی بالا ، نگهداری کم هزینه و داشتن کمترین مقدار خرابی به دلیل کم بودن گشتاور لحظه استارت

۳ . مقاوم بودن کمپرسور در مقابل بازگشت مایع

۴ . ضریب عملکرد COP بیشتر در مقایسه با نوع سیلندر و پیستونی

۵ . قیمت مناسب در تناژهای پایین

مزیت‌های کمپرسور اسکرو :

۱ . دارای ضریب عملکرد COP بیشتر در مقایسه با نوع رفت و برگشتی

۲ . دارای قطعات متحرک کمتر در مقایسه با نوع رفت و برگشتی چیلر هوا خنک و در نهایت استهلاک و لرزش کمتر آن

۳ . قیمت مناسب جهت حجم‌های بالا

۴ . دارا بودن سیستم کنترل ظرفیت کاری به شکل پیوسته و در نهایت افزایش راندمان چیلر

مزیت‌های کمپرسور رفت و برگشتی:

۱ . قابل نصب و کارکردن در ظرفیت های متفاوت

۲ . قابل تعمیر بودن آن حتی در صورت فرسوده شدن و یا خرابی

۳ . قابل تحمل در فشارها و دماهای بالا و مطلوب‌ترین نوع کمپرسور چیلر هوا خنک جهت کار کردن در مناطقی با آب و هوای گرم و مرطوب

مزیت‌های کمپرسور سانتریفیوژ:

مناسب جهت کاربردهایی که چیلر بایستی در تمامی ساعت‌های کارکرد خود با بیشترین توانش کار کند. زیرا نوع سانتریفیوژی دارای یک توربین است که اگر در حالات کاری با بار کم یا متوسط کار کند، دچار افت راندمان شدید خواهد شد و لذا بایستی از آن تنها در حالت تمام بار استفاده کرد.

جهت استعلام قیمت، تولید، طراحی و فروش چیلر هوا خنک ۲ و ۴ مداره با کارشناسان شرکت بادبان تهویه پارسیان با شماره‌های 09190911891 – 02122581821 تماس حاصل نمائید.
بیشتر بدانید

نتیجه گیری

شرکت بادبان تهویه پارسیان انواع تجهیزات سرمایشی و گرمایشی از جمله چیلرهای هوا خنک و آب خنک، مینی چیلر، برج خنک کننده، کندانسور، اواپراتور و غیره را مطابق با استانداردهای روز صنعت تهویه و تبرید طراحی و تولید می‌کند. تمامی محصولات این شرکت با توجه به نیاز هر مشتری به طور ویژه طراحی و تولید می‌شوند و مستقیماً از کارخانه با قیمت مناسب به فروش می‌رسند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چیلر هوایی و مقایسه آن با سایر چیلرها و تجهیزات خنک کننده، انتخاب مناسب‌ترین دستگاه برای پروژه خود و بررسی و استعلام قیمت آن‌ها با کارشناسان ما تماس بگیرید.

سوالات متداول درباره چیلر هوا خنک

آیا طراحی چیلر هوا خنک به صورت 2 یا 4 مداری باعث افزایش قیمت دستگاه می‌شود؟

بله، مطمئنا کمی قیمت دستگاه را اضافه می‌کند، اما مزیت‌های مهم زیادی در سیستم ایجاد می‌کند که مهم‌ترین آن‌ها کاهش قابل توجه مصرف برق و افزایش طول عمر مفید دستگاه به دلیل خودکار بودن خاموش شدن کمپرسورها و عملکرد مناسب با توجه به میزان مبرد درخواست شده از مصرف کننده است. 

مزیت متمایز چیلر هوایی در مقایسه با چیلر آبی چیست؟

به دلیل اینکه تجهیزات برج خنک کننده در چیلر هوایی وجود ندارد، بنابراین این سیستم از آب استفاده نمی‌کند و مشکلات برج خنک کننده را نیز ندارد.

چیلر هوا خنک گران‌تر هست یا آبی؟

چیلر هوایی هزینه بیشتری دارد. زیرا کندانسور آن از کویل‌های مسی زیادی ساخته شده و از فن های مدرن نیز بهره می برد. در مورد چیلر آبی هزینه کندانسور پوسته و لوله (با برج خنک کننده) کمتر از کندانسور هوایی است.