چیلر سانتریفیوژ

دلیل اینکه این دستگاه را چیلر سانتریفیوژ می نامند، این می‌باشد که کمپرسور آن گریز از مرکز است. در کمپرسور چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز، مبرد گازی مانند مبرد R134a یک عدد پروانه یا ایمپلر دارد که از نیروی گریز از مرکز استفاده می‌کند. انرژی جنبشی ذرات مبرد به فشار تبدیل شده و دما بالا می‌رود.

• طرز کار چیلر سانتریفیوژ چیست؟
• کاربرد چیلر سانتریفیوژ
• کمپرسور چیلر سانتریفیوژ دو مرحله‌ای چیست و طریقه کار آن به چه صورت است ؟
• مبردهای مورد استفاده در چیلر سانتریفیوژ
• نتیجه گیری
• سوالات متداول درباره چیلر سانتریفیوژ

طرز کار چیلر سانتریفیوژ چیست؟

نحوه عملکرد آن مانند شکل زیر است، مبرد از قسمت مرکزی (خط مکش) وارد شده و از بخش محیطی بیرون می‌رود.

پس ازآن این مبرد گازی (بخار) در فشار و دمای بالا وارد کندانسور می‌شود. کندانسور یک مبدل حرارتی می‌باشد که گرمای مبرد را با هوا یا آب گرفته و به آرامی در کویل‌های پر پیچ به مبرد مایع تبدیل می‌کند. اگر کندانسور چیلر سانتریفیوژ از نوع آبی پوسته و لوله باشد، آبی که گرما را از مبرد موجود در کندانسور می‌گیرد، به سمت برج خنک کننده هدایت می‌شود که گرمای خود را به هوا می‌دهد و به کندانسور بر می‌گردد. پس از آن آب مبرد از لوله مویین یا شیر انبساط عبور می‌کند و فشار آن به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد و سپس وارد اواپراتور می‌شود.

در اواپراتور مایع مبرد، گرما را از محیط اطراف لوله‌های پرپیچ گرفته و آن‌ها را در آب غوطه‌ور می‌کند. آب را تا دمای 2 تا 7 درجه سانتی‌گراد (یا دمای پایین‌تر) خنک می‌کند. پس از آن آب سرد را به هواساز یا فن کویل می‌فرستد و در آن‌جا برای خنک کننده استفاده می‌کند. در بعضی صنایع از این آب سرد برای خنک کردن تجهیزات استفاده می‌شود که در این مورد به آن چیلر صنعتی می‌گویند.

شکل زیر مدار یک چیلر سانتریفیوژ و برج خنک کننده و آب سرد یا چیلد ارسالی به مصرف کننده را نشان می‌دهد.

کاربرد چیلر سانتریفیوژ

1. چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز به طور معمول با تناسب تراکم ثابت 18 به 1 درست می‌شوند.
2. این چیلرها با ظرفیت گرمایش 90 تا 2000 تن تولید و به فروش می‌رسند و برای مصارف بالای 300 تن استفاده می‌شوند.
3. با اهمیت‌ترین امتیاز چیلر سانتریفیوژ عملکرد بالای آن در حالت بار کامل و اندازه بسیار فشرده آن است. توجه داشته باشید که عملکرد آن فقط در حالت بار کامل بالاست و در صورت تغییر و کم و زیاد شدن بار در حالت بار کم راندمان پائین است.
4. کاربرد رایج این چیلرها در مکان‌هایی است که همیشه با بار کامل و پایدار کار می‌کنند و بار اعمالی تغییر نمی‌کند.
5. در برخی موارد، فشرده‌سازی مبرد گازی در چند مرحله انجام می‌گیرد که آن را چند مرحله‌ای می‌نامند.
6. اتصال بین موتور الکتریکی محرک و کمپرسور می‌تواند کوپل مستقیم یا چرخ دنده باشد. از موتورهای دور متغیر یا اینورتر نیز می‌توان استفاده کرد که البته قیمت اولیه آن بیشتر است.
7. چیلر سانتریفیوژ مانند چیلرهای ضربه‌ای یا چیلرهای رفت و برگشتی در دو نوع آب خنک (با برج خنک کننده) و هوا خنک (بدون برج خنک کننده) موجود هستند که نوع آب خنک کارایی بالاتری دارد. اما به دلیل نیاز به برج خنک کننده با توجه به مشکلات ناشی از مصرف آب، چیلر تراکمی با کندانسورهای هوا خنک بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند که نیازی به برج خنک کننده در مدار خود ندارند.
8. چیلر سانتریفیوژ اغلب در ساختمان‌های تجاری بزرگ (مراکز خرید)، هتل‌ها، کارخانه‌ها، کشتی‌های تجاری بزرگ، فرودگاه‌ها، بیمارستان‌ها و مکان‌هایی که به تناژ خنک‌کننده بسیار زیاد نیاز است استفاده می‌شود. هر چه تناژ مورد نیاز تجهیزات برودتی بیشتر باشد، استفاده از چیلرهای گریز از مرکز سود بیشتری دارد و همان‌طور که قبلاً گفتیم برای تناژهای زیر 300 تن (حدود 1000 کیلو وات) منطق اقتصادی وجود ندارد و از آن‌ها استفاده نمی‌شود. البته همان‌طور که توضیح دادیم برای بازدهی بالا دستگاه باید همیشه با بار کامل کار کند.

شکل زیر یک چیلر تراکمی آب خنک مجهز به کمپرسور گریز از مرکز یا سانتریفیوژ را نشان می‌دهد.

از جمله رقبای سرسخت کمپرسورهای سانتریفیوژ در صنعت چیلر می‌توان به کمپرسورهای چیلر اسکرو اشاره کرد.

کمپرسور چیلر سانتریفیوژ دو مرحله‌ای چیست و طریقه کار آن به چه صورت است ؟

راندمان کمپرسورهای سانتریفیوژ در حالت بار کم کاهش می‌یابد. جهت کاهش افت راندمان، کمپرسور دو مرحله‌ای است که در آن مبرد در دو مرحله از طریق یک ایمپلر اولیه و ثانویه فشرده می‌شود.

طبق نمودار زمانی که کمپرسور دو نوع باشد (رنگ قرمز) و مثلاً با 25 درصد توان کل کار کند، فقط 0.6 کیلو وات به ازای هر تن برق مصرف می‌کند. بنابراین با این فناوری جدید مشکل کاهش عملکرد در وزن بسیار حل می‌شود. اما به یاد داشته باشید که قیمت چیلر در حال افزایش است و فروش آن دشوار است. البته لازم به ذکر است که طراحی دو مرحله‌ای باعث افزایش هزینه چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز می‌شود.

مبردهای مورد استفاده در چیلر سانتریفیوژ

مبردهای اصلی مورد استفاده در ساخت چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز متشکل از مبردهای HCFC-123، HFC-134a و HCFC-22 است. انتخاب نوع مبرد بستگی به اندازه و نوع چیلر دارد. چیلرهایی که از نوع HCFC-123 استفاده می‌کنند، کمترین انرژی (0.49 کیلووات در هر تن مبرد) را در بار کامل مصرف می‌کنند. اما نمی‌توانند آب را به دمای بسیار پایین برسانند و بیشتر برای خنک‌سازی محیط استفاده می‌شوند. در بار کامل، مصرف انرژی مبردهای HFC-134a و HCFC-22 برای تولید هر تن مبرد به 0.55 کیلو وات می‌رسد و در کاربردهای دمای پایین مانند تجهیزات صنعتی خنک کننده استفاده می‌شود.

جهت بدست آوردن اطلاعات بیشتر و مشاوره در مورد قیمت و خرید چیلر سانتریفیوژ می‌توانید با کارشناسان بادبان تهویه پارسیان با شماره‌های 09190911891 – 02122581821 در تماس باشید.
بیشتر بدانید

نتیجه گیری

دلایل استفاده از چیلر سانتریفیوژ یا گریز از مرکز به احتیاجات اساسی هر پروژه بستگی دارد. دلیل اصلی استفاده زیاد از این نوع چیلرها در کل جهان راندمان بسیار بالای آن می‌باشد و در عین حال فضای کمتری را برای سرمایش مورد نیاز اشغال می‌کنند. چیلرهای سانتریفیوژ یکی از بهترین گزینه‌ها برای طراحی و ساخت سیستم‌های سرمایشی ساختمان‌های بزرگ هستند. با تماس با کارشناسان حرفه‌ای بادبان تهوبه پارسیان بهترین نوع چیلر جهت هر نوع استفاده به شما معرفی خواهد شد.

سوالات متداول درباره چیلر سانتریفیوژ

آیا چیلر سانتریفیوژ گزینه خوبی برای خنک سازی ساختمان‌های مسکونی هستند؟

خیر، برای سرمایش منازل مناسب نیست. زیرا این نوع چیلرها در حالت بار کم راندمان پایینی دارند (مثلاً زمانی که فقط به 30 درصد از کل ظرفیت خنک کننده نیاز داریم). همچنین لرزش دارند و فقط برای کاربردهایی مناسب هستند که ظرفیت خنک کنندگی مورد نیاز همیشه حداکثر است. در تمام ساعاتی که چیلر در حال کار است با حداکثر ظرفیت کار کند.

چرا چیلر سانتریفیوژ در ایران زیاد استفاده نمی‌شود؟

دلیل اصلی این است که در بازار ایران کمپرسورهای سانتریفیوژ مانند کمپرسورهای اسکرو یا روتاری با قیمت مناسب و خدمات پس از فروش وجود ندارد. طراحی این نوع چیلرها کاری تخصصی و حساس است که شرکت‌ها; چیلرهای تولیدی در ایران تمایل کمتری به طراحی دارند و این نوع چیلرها را بسازید.

چیلر

چیلر از مهم‌ترین تجهیزات جهت ایجاد تهویه مطبوع است. چیلر همچنین یک وسیله سرمایشی است که برای خنک کردن هوا، آب یا سایر مایعات استفاده می‌شود. این دستگاه در بسیاری از محیط‌های صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله می‌توان سیستم‌های تهویه مطبوع، سیستم‌های تولید برودت در صنایع، سیستم‌های خنک کننده در بیمارستان‌ها، ساختمان‌ها و غیره را نام برد.

چیلر چیست؟

چیلر (Chiller) به دستگاهی می‌گویند که از طریق یک سیکل تراکمی و یا جذبی، گرما را از سیال معین یا مبرد دور می‌کند. در نهایت این جریان سیال یا مبرد با گردش داخل یک مبدل حرارتی ، برای خنک کاری آب به کار می‌رود. در حقیقت در پاسخ به سوال چیلر چیست؟ می‌توان گفت این دستگاه گرما را از یک محیطی می‌گیرد و به محیط دیگری انتقال می‌دهد. بنابراین چیلر را می‌توان یک نوع پمپ انرژی تلقی کرد که محصول خروجی آن آب سرد است.

انواع چیلر

چیلرها بر اساس چرخه کاری و رویه تولید کردن سرما در دو دسته‌بندی چیلر تراکمی و چیلر جذبی قرار می‌گیرند. این دو نوع چیلر در نحوه ایجاد سرما متفاوت هستند. به این شکل که چیلرهای جذبی با انرژی حرارتی و چیلرهای تراکمی با انرژی الکتریکی موجب تولید سرما می‌شوند.

چیلرهای تراکمی : این گونه چیلرها به دو دسته کلی بر اساس نوع کمپرسور و بر اساس نوع کندانسور تقسیم می‌شوند.
چیلرهای جذبی : این نوع چیلرها دارای دو نوع تک اثره و دو اثره هستند.

انواع تراکمی چیلر چیست؟ چیلرهای تراکمی از لحاظ نوع کمپرسور به چیلر هوا خنک اسکرال ، اسکرو ، پیستون و سانتریفیوژ ، از لحاظ نوع کندانسور هم به چیلر آب خنک و هوا خنک تفکیک می‌شوند. در کل با اینکه انواع چیلرها دارای اجزا و طرز کارهای متفاوتی هستند، اما انواع آن‌ها به یک کار مشترک منتهی می‌شوند.
نکته مهم

تفاوت انواع چیلر

چیلر تراکمی	چیلر جذبی
تغذیه از منبع برق و کمپرسور است.	جهت تشکیل چرخه تبرید، بخار یا آب‌گرم ، احتراق نفت و گاز منبع انرژی چرخه می‌باشد.
مناسب حهت تمامی شرایط آب و هوایی می‌باشد.	مناسب جهت محیط‌های خشک با رطوبت اندک می‌باشد.
مناسب جهت تهویه مطبوع و مصارف صنعتی می‌باشد.	مناسب جهت تهویه مطبوع می‌باشد.
آب کم استفاده می‌کند.	آب زیاد استفاده می‌کند.
برق زیاد استفاده می‌کند.	برق کم استفاده می‌کند.
نیازمند سوخت طبیعی نیست.	گاز زیاد استفاده می‌کند.
در ابعاد مختلف و متنوع وجود دارد	تنها در ابعاد بزرگ وجود دارد.
هزینه اول جهت تعمیر و نگهداری مناسب می‌باشد.	هزینه اول جهت خرید و تعمیر و نگهداری زیاد می‌باشد.
استهلاک مناسب دارد.	میزان استهلاک بالا است.

کاربرد چیلر

کاربردهای چیلر بسیار گسترده و متنوع است. در صنایع مختلف و همچنین در ساختمان‌ها و فضاهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای مهم چیلرها عبارتند از:

1. تهویه مطبوع
چیلرها با کم‌کردن دمای آب ساختمان‌ها، مراکز تجاری و هدایت آب خنک و سرد به سایر وسیله‌های سرمایشی مانند فن‌ کویل و هواساز ها، فضای داخلی آن‌ها را مطبوع و سرد خواهند کرد. به این ترتیب هوای سرد خارج شده از وسیله‌های سرمایشی با آب تولید شده از چیلر تامین می‌شوند.

 مهم‌ترین کاربرد چیلر چیست؟ چیلر در حقیقت در سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شود تا هوا را خنک کند و دمای مناسبی در داخل ساختمان حفظ شود. این کاربرد در دفاتر، فضاهای تجاری، ساختمان‌های مسکونی و ساختمان‌های عمومی رایج است.
بیشتر بدانید

2. سرمایش جهت مصارف صنعتی
چیلرها در صنعت‌های متفاوتی مثل صنایع غذایی، شیمیایی، داروسازی و … استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها موجب

می شوند تا حرارت تولیدی از ماشین‌آلات تخلیه شود و دمای مناسب را حفظ کنند.
در حقیقت هدف استفاده چیلر در مصارف صنعتی استفاده از آب خنک تولید شده از آن، جهت فرآیندهایی می‌باشد که نیازمند سرمایش هستند. به عنوان نمونه جهت خنک کردن فعالیت‌های صنعتی و ماشین آلات استفاده می‌شود. مثل جوشکاری، فلزکاری و..
3. خنک‌کردن ماشین‌های صنعتی
انواعی از چیلر در بعضی ماشین‌های صنعتی مثل اتاق‌های سرد، دستگاه‌های برش لیزری، پرس هیدرولیک و وسایل دیگر حهت کنترل سرما استفاده می‌شود.
4. بیمارستان‌ها
چیلرها در قسمت‌های مختلف بیمارستان مانند اتاق‌های عمل، بستری، آزمایشگاه و سایر فضاها استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها جهت حفظ دمای مناسب و راحتی بیماران و پرسنل بیمارستان بسیار ضروری هستند.
5. پردازش غذا
نوعی از چیلر در صنعت غذا و نوشیدنی برای خنک کردن مایعات استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها به طور گسترده‌ای در کارخانجات تولید لبنیات، نان، نوشیدنی‌های گازدار و غیره استفاده می‌شوند.
همچنین، چیلرها در دیگر صنایع و کاربردها نیز مانند استخرها، دیسکوها، یخچال‌ها، آزمایشگاه‌ها و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای چیلر

• چیلرها قادر به تأمین خنک کردن مؤثر در محیط‌های بزرگ و با تعداد بالای افراد هستند.
• چیلرها به دلیل هوشمند بودن معمولاً از روش‌های کاربردی برای کاهش مصرف انرژی استفاده می‌کنند و می‌توانند به طور موثری انرژی را صرفه‌جویی کنند.
• چیلرها معمولاً از قطعات با کیفیت و مقاوم ساخته شده‌اند و به طور معمول دارای عمر طولانی هستند.
• چیلرها قابلیت کنترل دما را دارند و می‌توانند دمای محیط را به دقت تنظیم کنند.
• چیلرها در مکان‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در ساختمان‌های تجاری، صنعتی و حتی در خانه‌ها.
• چیلرها به دلیل ظرفیت بالایی که دارند توانایی تولید نرخ بالای آب خنک را دارند، بنابراین نیازمند فضای زیاد نیستند.

معایب چیلر

• نصب و نگهداری چیلر به علت تخصصی بودن هزینه‌بر است. از این رو نیاز به متخصصان فنی همانند متخصصان بادیان تهویه را دارد.
• برخی از چیلرها صدای قابل توجهی تولید می‌کنند که ممکن است برای برخی افراد مزاحم باشد.
• برخی از چیلرها نیاز به آب دارند که این می‌تواند منجر به مصرف زیاد آب شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره چیلر می‌توانید با کارشناسان ما با شماره‌های 09190911891 – 02122581821 تماس حاصل نمائید.
بیشتر بدانید

نتیجه‌گیری

در این مقاله انواع کلی چیلر را معرفی و با هم نیز مقایسه کردیم و تلاش کردیم تعریف چیلر چیست؟ کاربرد چیلرها ، مهم‌ترین مزایا و معایب آن‌ها را توضیح دهیم. عوامل متفاوتی در انتخاب کردن نوع چیلر مناسب برای یک مکان معین نقش دارند؛ بنابراین بایستی شرایط محیط ، قیمت ابتدایی ، منابع انرژی حاضر و احتیاجات هر پروژه‌ای توسط مهندسان متخصص بادبان تهویه در انتخاب بهترین نوع چیلر برای شما کاربران گرامی بررسی شود.

سوالات متداول درباره چیلرها

مهم‌ترین وظیفه چیلر چیست؟  

 چیلرها از وسیله‌های سرمایشی می‌باشند و تنها یک وظیفه و نقش مهم دارند. آن هم کم کردن دمای آب و انتقال آن به قسمت‌های مختلف برای خنک کردن هوا یا ماشین‌آلات و دستگاه‌های صنعتی می‌باشند.

آیا دستگاه دیگری می‌تواند جایگزین چیلر شود؟  

خیر، هیچ دستگاه دیگری نیست که بتواند کار چیلر را انجام دهد و جایگزین آن شود، چیلرها برای تمامی اماکن و اهداف به علت طرح زیاد و متنوع بودن مناسب هستند.

آیا چیلرها می‌توانند در تولید گرما استفاده شوند؟   

خیر، چیلرها تنها می‌توانند جهت سرمایش و تولید هوای مطبوع استفاده شوند.

در صورت استفاده از چیلر مرکزی چطور می‌توان مصرف برق هر واحد را محاسبه کرد؟

در صورت استفاده از دستگاه انرژی‌متر (Energy meter) به راحتی می‌توان هزینه برقِ هر واحد را به صورت جداگانه حساب کرد.

کدام نوع از چیلرها بالاترین راندمان را دارند؟

چیلرهای آب خنک تراکمی مجهز شده به کمپرسور سانتریفیوژ و دارای اواپراتورهای فلودد بالاترین راندمان را دارا هستند.