چیلر تراکمی آبی

چیلر تراکمی آب خنک (چیلر آبی) به دلیل راندمان، ضریب عملکرد بالا و قیمت تمام شده کمتر نسبت به چیلر هواخنک (در ظرفیت مشابه)، مورد استقبال قرار گرفته است. جهت کسب اطلاعات کامل درباره ویژگی‌ها، مشخصات فنی، برآورد ظرفیت، نحوه انتخاب و الزامات خرید چیلر آب خنک همراه ما باشید.

راهنمای تخصصی انتخاب، خرید و قیمت چیلر تراکمی آب خنک

چیلر تراکمی آب خنک در واقع قلب تپنده در تأمین آب سرد سیستم های تهویه مطبوع و تبرید صنعتی در دمای 7 تا 12 درجه سلسیوس بوده که عملکرد آن براساس سیکل تبرید تراکمی است.

چیلر تراکمی آبی یا چیلر آب خنک در صنعت تأسیسات، آب سرد کویل سرمایش فن کویل ها و هواسازها را تأمین می نماید. در یک مقایسه کلی بین چیلرهای آب خنک و هوا خنک می توان گفت، راندمان چیلرهای آب خنک همواره بیشتر از راندمان چیلرهای هوا خنک است،

دمـاتجهیـز؛ اولین مرجع تخصصی انتخاب و قیمت تجهیزات تهویه و تاسیسات (از سال ۱۳۸۳)

چگونگی سیکل تبرید در چیلر تراکمی آب خنک

عملکرد چیلر تراکمی بر مبنای سیکل تبرید تراکمی است و تجهیزات اصلی این سیکل عبارتند از اواپراتور، کمپرسور، کندانسور، شیر انبساطی (Expansion valve).

در چیلر تراکمی آب خنک ابتدا گاز مبرد توسط کمپرسور متراکم و مدار فرمان، برج خنک کننده و ماده مبرد وارد پوسته (shell) کندانسور می گردد و در آنجا حرارت خود را به آب برج خنک کننده که درون کویل کندانسور جریان دارد منتقل می نماید و به مایع مبرد تبدیل می گردد، سپس فشار و سرعت مایع مبرد با عبور از شیر انبساط (Expansion Valve) به شدت کاهش یافته و بلافاصله وارد کویل اواپراتور گردیده و در نتیجه این کاهش فشار در اواپراتور عمل تبخیر مایع مبرد که عملی گرماگیر است، صورت می پذیرد. در نتیجه تبخیر مایع مبرد به گاز درون کویل اواپراتور است که دمای آب داخل پوسته اواپراتور که همان آب جاری در سیستم تهویه مطبوع است تا اندازه دلخواه کاهش یافته و کاملا خنک گردیده و سپس توسط پمپ های سیرکولاتور وارد فن کویل ها و هواساز ها می گردد. از طرف دیگر گاز مبرد ناشی از تبخیر در اواپراتور بوسیله کمپرسور مکش گردیده و این سیکل تبرید مجدد ادامه می یابد.

• کندانسور و اواپراتور چیلر تراکمی در واقع مبدل های حرارتی هستند که می توانند به انتخاب کارفرمای محترم از نوع مبدل های حرارتی پوسته و لوله (shell & tube) و یا مبدل های حرارتی صفحه ای انتخاب گردند.

با وجود مزایایی که مبدل های حرارتی صفحه ای دارند (مانند سرعت و سطوح تبادل حرارتی بالا، حجم کم و قیمت مناسب تر ) اما بدلیل حساسیت هایی که در طول بهره برداری از مبدل های حرارتی صفحه ای در موضوع رسوب گرفتن در سطوح تبادل حرارت وجود دارد، معمولاً چیلرهای تراکمی آب خنک با کندانسور و اواپراتور shell & tube سفارش داده می شوند.

اخیرا در چیلر هایی که به چیلرهای فلودد (Flooded Chillers) موسوم است به منظور ایجاد امکان کنترل دقیق و هوشمند دبی سیال عامل توسط کنترل سطح مایع مبرد و همچنین جهت جلوگیری از ایجاد رسوب در جداره داخلی کویل کندانسور، گاز مبرد درون لوله های داخلی کندانسور و آب برج داخل پوسته کندانسور جریان می یابد. همچنین در اواپراتور چیلرهای فلودد نیز آب جاری سیستم تهویه مطبوع درون لوله های کویل اواپراتور و گاز مبرد داخل پوسته اواپراتور جریان می یابد.

نحوه برآورد تقریبی و انتخاب ظرفیت مناسب چیلر آب خنک (چیلر آبی)

بطور کلی کارشناسان تاسیسات برای محاسبه ظرفیت چیلر آبی (آب خنک) مورد نیاز هر پروژه که بر مبنای محاسبه دقیق ظرفیت بار برودتی کل انجام می گردد، علاوه بر محاسبه پارامترهایی مانند شرایط جغرافیایی(Ambient Temperatur) و دمای طرح خارج در تابستان، مقدار رطوبت نسبی هوا، نوع کاربری ساختمان (دمای طرح داخل)، نوع مصالح به کار رفته در طراحی نمای ساختمان (از نظر ضریب تبادل حرارت)، همچنین جهت قرارگیری ساختمان نسبت به زاویه تابش خورشید، تعداد طبقات و سطح زیر بنای مفید ساختمان، تعداد نفرات و تجهیزات کوچک و بزرگ الکتریکی داخل ساختمان و ...، باید به حجم آب سرد مورد نیاز و ضرایب اطمینان کافی در عملکرد چیلر توجه نمود.

اما چنانچه مایل به استفاده از امکان محاسبه سر انگشتی (فاز 1) چیلر آبی یا هوایی مورد نیاز ساختمان های مسکونی و اداری در شرایط آب و هوایی مانند شهرهای تهران، اصفهان، شیراز، مشهد، سمنان، شاهرود، کرج، کرمانشاه، اراک، سلیمانیه، کرکوک، موصل، اربیل، حلب، دمشق، بیروت، کابل و... باشید، در طبقات وسط ساختمان می توانید به ازاء هر 30 متر مربع از زیر بنای مفید ساختمان بطور تقریبی حداقل ظرفیت 1 تن تبرید معادل 12000 BTU را در نظر بگیرید.

از طرف دیگر، به‌عنوان یک برآورد کلی، با در نظر گرفتن شرایط عمومی پروژه‌ها مانند شرایط دمایی واحدهای طبقه زیر سقف که در معرض تابش و گرمای شدید نور آفتاب در فصل تابستان هستند و یا ساختمان‌هایی که در نبش شرقی یا غربی گذر واقع شده‌اند و از جدار پیرامونی طرف راست یا چپ در معرض تابش نور خورشید و گرمای بیشتری قرار دارند، به طور کلی بهتر است به ازای هر 100 مترمربع زیربنای مفید ساختمان، حدود 4 تن تبرید واقعی 48000 BTU، ظرفیت برودتی چیلر آبی یا هوایی در نظر گرفته شود.

با توجه به این که هر تن تبرید معادل 12000 بی تی یو است، برای تجسم فیزیکی این برآورد ظرفیت چیلر می‌توانید این‌طور در نظر بگیرید که مثلاً برای هر 100 مترمربع از زیربنای مفید ساختمان (در شرایط آب‌وهوایی شهرهای فوق)، حدوداً به 4 عدد کولر اسپلیت 12000 بی تی یو (که معادل همان 4 تن تبرید می‌شود) در تابستان نیاز خواهد بود.

البته ذکر این نکته هم لازم است که در محاسبه ظرفیت واقعی برودتی چیلر آبی یا هوایی در هر ساختمان، لزوماً نباید همه فضاهای طبقات و جهات مختلف ساختمان را در حداکثر بار برودتی و در حالت پیک بار (مانند محاسبه ظرفیت فن کویل در پیک بار برای هر فضا) در نظر گرفت.

ضمناً این نکته مهم را هم نباید از نظر دور بدانید که به هر حال، راندمان تامین برودت واقعی توسط چیلرهای آبی و هوایی، به تدریج در طول دوران بهره‌برداری، به دلایل مختلف کاهش می‌یابد و همین امر عملاً باعث استفاده از کولرهای اسپلیت به‌عنوان سرمایش تکمیلی در بسیاری از فضاهای ساختمان‌هایی می‌شود که دارای سیستم چیلر مرکزی هستند!!

در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب (شرجی) مانند شهرهای اهواز، آبادان، ماهشهر، بندرعباس، کیش، چابهار، بصره، کراچی، دُبی، شارجه، مسقط، ابوظبی، جدّه، صنعا، دوحه و... حدود 20 تا 30% بر اساس محاسبات و نظر کارشناس تأسیسات پروژه و نرم افزارهای محاسباتی HVAC به ظرفیت سرمایش چیلر آب خنک مورد نیاز اضافه می‌گردد.

همچنین قبل از تعیین ظرفیت واقعی، انتخاب و خرید چیلر تراکمی آب خنک (آبی) پروژه، جهت کنترل نهایی محاسبات و برآور های صحیح بار برودتی و انتخاب ظرفیت واقعی چیلر آب خنک ساختمان و پروژه خود می‌توانید با بخش مهندسی تجهیزات تهویه مطبوع در مجموعه تخصصی دماتجهیز تماس حاصل فرمایید.
کارشناسان ما همواره آماده پاسخگویی شایسته به شما کارفرمایان، سازندگان و سروران گرامی می‌باشند.

در هنگام انتخاب انواع چیلر تراکمی آب خنک به اختلاف ظرفیت نامی (Nominal) و ظرفیت واقعی (Actual) چیلر خصوصا با توجه به دمای طرح خارج تابستان در منطقه بهره برداری از چیلر دقت نموده و همچنین توجه داشته باشیدکه از جمله عوامل تعیین کننده درعملکرد ظرفیت واقعی چیلر تراکمی آبی می توان به موضوع مهم کافی بودن سطوح تبادل حرارتی در کندانسور و اواپراتور چیلر جهت درستی ظرفیت چیلر مورد نظر ( طول، قطر و تعداد تیوب های مورد استفاده درکندانسور و اواپراتور ) چیلر های آبی اشاره نمود.

مزیت چیلر تراکمی آبی نسبت به چیلر تراکمی هوایی

چیلرهای تراکمی آبی با وجود تبخیر مقداری آب در برج خنک کننده آن ها، اما نسبت به چیلر های تراکمی هوایی دارای مزایایی مانند ضریب عملکرد بالاتر (COP)،  هزینه خرید اولیه کمتر، مصرف برق پایین‌تر، امکان خدمات و سرویس بهتر و بیشتر توسط سرویس کاران در سراسر ایران و خاورمیانه را دارا می باشند.

 دمـاتجهیـز؛ انتخاب و خرید تجهیزات تهویه و تاسیسات (از سال ۱۳۸۳)

اطلاعات فنی در مدار انواع چیلر تراکمی آب خنک

• دمای کارکرد چیلر در سیستم های تهویه مطبوع که عبارتست از دمای آب چیلد خروجی از اواپراتور چیلر که نباید از دمای 7 درجه سلسیوس پائین تر باشد. ضمنا دمای آب برگشتی به اواپراتور در زمان اوج بار سیستم باید حدوداً 5 درجه گرمتر از دمای آب خروجی از اواپراتور باشد (همچنین توجه به این نکته بسیار حائز اهمیت است که معمولاً دمای تنظیمی ترموستات آنتی فریز 4 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود)
• در کلیه چیلر های تراکمی ترموستات روی قسمت آب ورودی به اواپراتور نصب می گردد در حالی که در چیلر های جذبی به دلیل زمان تاخیر عملکرد سیستم، معمولاً این ترموستات در بخش آب خروجی از اواپراتور نصب می شود.
• عملکرد ترموستات چند مرحله ای اواپراتور چیلر: استفاده از ترموستات 3 یا 4 مرحله ای بر اساس نوع چیلر، تعداد کمپرسورها، تعداد مدارهای چیلر و یا حتی سیستم Unloader که روی قسمت آب خروجی از اواپراتور نصب می گردد با توجه به دماهای تنظیمی روی ترموستات تدریجی، می تواند عملکرد سیستم چیلر تراکمی را کنترل نماید.
• نصب سیستم Unloader در کمپرسور چیلر آب خنک می تواند هنگام کاهش بار برودتی، موجب کاهش مصرف برق گردد. کنترل ظرفیت یا همان مکانیزم بی‌بار کننده (Unloader)، به منظور کاهش بار در حین راه‌اندازی و کنترل ظرفیت در حین کاربری به صورت کاملاً متناسب با میزان سرمای مورد نیاز استفاده می‌شود که این امر سبب بالا رفتن عمر دستگاه و راندمان آن نسبت به سایر سیستم‌ها شده و هزینه انرژی، تعمیر و نگهداری چیلر را کاهش چشمگیری می‌دهد. بی‌بار کردن کمپرسور متناسب با کاهش بار سیستم نه تنها سبب کاهش توان ورودی به کمپرسور می‌گردد، بلکه تنش‌های وارده به موتور و کمپرسور را که در اثر تعداد دفعات روشن و خاموش شدن کمپرسور چیلر به وجود می‌آید، نیز کاهش می‌دهد.
• نصب فلوسوئيچ درمسير آب خروجي از کندانسور چيلر تراکمی آب خنک به برج خنک کننده بمنظور خاموش شدن اتوماتيک کمپرسور چیلر تراکمی درزمان قطع عملکرد پمپ های آب برج ضروري است.برای عملکرد صحیح و ایمن چیلرهای آب خنک وجود جریان آب در کندانسور و اواپراتور این چیلر ها ضروری است، بنابراین برای جلوگیری از هرگونه مخاطره ای که در اثر عدم وجود جریان آب در کندانسور و یا اواپراتور چیلر ممکن است ایجاد شود باید فلوسوئیچ ها را در مدار آب خروجی از کندانسور و اواپراتورقرار دهیم تا در صورت عدم وجود جریان آب در این مسیرها از روشن شدن پمپ های آب چیلر، پمپ های آب برج خنک کننده و همچنین روشن شدن چیلر جلوگیری نماید.
• در سیستم های تهویه مطبوع، معمولا دمای آب ورودی به برج خنک کننده (از کندانسور چیلر آبی) حدود 33 تا 35 درجه سلسیوس و دمای آب خروجی از برج خنک کننده به کندانسور چیلرهای تراکمی آبی (آب cooling) باید حدود 28 تا 30 درجه سلسیوس باشد به عبارت دیگر اختلاف درجه حرارت آب ورودی و خروجی برج خنک کننده در سیستم های تهویه مطبوع حدود 4 تا 6 درجه سلسیوس خواهد بود.

5 نکته فنی در خصوص چیلرهای تراکمی آب خنک

• سوپر هیت نمودن مبرد در خط مکش چیلرهای تراکمی Super Heat
• خنک کاری موتور الکتریکی کمپرسورها با جریان گاز مبرّد در مسیر ساکشن
• پمپ داون کردن چیلرهای تراکمی Pump Down 
• رسوب گیری و اسید شویی کندانسور چیلر های تراکمی آب خنک
• مجهز بودن دستگاه به Low Oil Protection برای جلوگیری از کارکرد بدون روغن کمپرسور 

اجزای اصلی چیلر تراکمی آب خنک

چیلرهای تراکمی آبی یا آب خنک دارای 4 جزء اصلی کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط هستند که هر یک از این موارد در ادامه شرح داده می‌شوند.

انواع کمپرسور در چیلر تراکمی

کمپرسور در واقع بعنوان قلب قپنده در هر چیلر تراکمی بوده و انتخاب نوع، برند و ظرفیت آن در نحوه عملکرد و کارکرد چیلر تراکمی بسیار موثر است. انواع کمپرسورهای مورد استفاده در چیلر تراکمی عمدتاً شامل، کمپرسورهای اسکرال (حلزونی)، اسکرو (مارپیچی) و رفت و برگشتی(سیلندر پیستونی)، چرخشی و سانتریفیوژ می باشند که هر کدام دارای مزایا و محاسن مخصوص به خود بوده ( که اهم خصوصیات آنها در بخش پرسش های متداول بیان شده است) و توجه به تعداد، ظرفیت، نوع و برند کمپرسور چیلر که از اصلی ترین قطعات چیلر ها می باشند الزامی است.

لازم به توضیح است که کلیه کمپرسورهای استفاده شده در چیلرهای تراکمی دماتجهیز دارای کد شناسه محصول جهت ردیابی و اطمینان از اصالت کالا و تشخیص کمپرسور ساخت کمپانی اصلی از کمپرسورهای تقلبی می‌باشند.

مکانیزم فشرده سازی گاز مبرد در كمپرسورهايي كه در چيلر هاي تراكمي بكار برده مي‌شوند، متفاوت است. این كمپرسورها همانطور که در بالا ذکر گردید به پنج گروه زیر تقسيم مي‌گردند:

• كمپرسورهاي رفت و برگشتي يا پيستوني (Reciprocating)

• كمپرسورهای پيچشی (Screw)

• كمپرسورهاي حلزوني (Scroll)

• كمپرسورهاي چرخشي (Rotary)

• كمپرسورهاي سانتريفيوژ

اصول كاركرد چهار كمپرسور اول (جابجايي مثبت) با كمپرسورهاي سانتريفیوژ (ديناميكي) تفاوت قابل ملاحظه‌اي دارند. در كمپرسورهاي جابجايي مثبت، حجم معيني از گاز توسط پيستون، مارپيچ، حلزون و يا چرخش دائماً كم مي‌شود. و با كاهش حجم گاز مبرّد، فشار آن افزايش می‌یابد. در حالي كه در كمپرسورهاي سانتريفيوژ، گاز به دليل شتاب گرفتن توسط پروانه دوار متراكم شده و با كاهش سرعت در يك ديفيوزر، فشار افزايش مي‌يابد. كمپرسورهاي سانتريفيوژ در ظرفيت‌هاي بسيار بالا كاربرد دارند.

نحوه ارتباط محفظه كمپرسور و موتور الكتريكي در كمپرسورها

• كمپرسور هاي بسته (Hermetic)
• كمپرسورهاي نيمه بسته (Semi Hermetic)
• كمپرسورهاي باز (Open Type)

در كمپرسورهاي بسته موتور الكتريكي و محفظه كمپرسور در يك پوسته نصب شده‌اند و در صورت خرابي، كمپرسور و يا الكتروموتور قابل تعمير نمی باشند لذا کمپرسورهای بسته در ظرفيت‌هاي كوچك ساخته مي‌شوند. در كمپرسورهاي نيمه بسته موتور و الكتروموتور در يك پوسته دو قسمتي قرار دارند. به ‌عبارت ديگر قسمت موتور و كمپرسور كاملاً مشخص مي‌باشد ظرفيت اينگونه كمپرسورها معمولاً متوسط بوده و ظرفيت آن ها بیشتر از كمپرسورهاي بسته است. در كمپرسورهاي باز محفظه كمپرسور و الكتروموتور جدا از يكديگر مي‌باشند و توسط كوپلينگ به يكديگر متصل مي‌گردند. اين كمپرسورها که به کمپرسورهای باز موسوم هستند، در ظرفيت‌هاي بالا ساخته می شوند.

 هـــزاران محصــول برای هـــزاران پــروژه (از سال ۱۳۸۳)

مقایسه نحوه عملکرد در کندانسور چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک

به طور کلی کندانسورها در چیلرهای تراکمی از نظر ساختار داخلی به 2 نوع کندانسور هوا خنک و کندانسور آب خنک تقسیم می‌شوند.

کندانسور آب خنک

در کندانسورهای آب خنک، آب بعنوان عامل خنک کننده و تقطیر مبرّد استفاده می‌شود. به این صورت که آب پس از اینکه حرارت مبرّد را به برج خنک کننده هدایت کرده تا مجدداً پس از خنک شدن در برج خنک کننده به کندانسور بازگردد و مجددا گرما را از گاز مبرّد جذب نماید؛ کندانسورهای آب خنک به 4 دسته تقسیم می‌شوند که به شرح زیر هستند.

کندانسورهای پوسته لوله 

این کندانسورها از یک دسته لوله افقی موازی که درون یک پوسته فولادی تعبیه شده‌اند تشکیل شده است که آب برج خنک کننده از درون لوله ها عبور کرده و گاز مبرّد نیز در درون پوسته قرار گرفته که پس از انتقال حرارت صورت گرفته بین آب و گاز مبرّد، رفته رفته گاز مبرّد داغ و به حالت مایع تغییر فاز می‌دهد.
از مزیت های این کندانسورها سادگی ساختار آن، استحکام بسیار بالا و قابلیت تحمل فشار بالا و دارای قیمتی مناسب می‌باشد.

کندانسور صفحه ای

کندانسورهای صفحه ای از چندین صفحه فلزی تشکیل شده اند که در کنار هم قرار گرفته به گونه ای که این ضخامت نسبت به یکدیگر آب بند کامل می‌باشند. عملکرد این کندانسورها به گونه ای است که یک درمیان در فضای بین صفحات، سیال سرد (آب) و سیال گرم (گاز مبرّد) در جریان می‌باشد و با تبادل حرارت بین این صفحات گاز مبرّد تبدیل به مایع می‌شود.

این نوع کندانسورها به علت بیشتر بودن سطح انتقال دهنده گرما، دارای ظرفیت حرارتی بیشتری می‌باشند؛ از کندانسورهایس صفحه ای در کاربرد و شرایطی خاص استفاده می‌شود.

کندانسور پوسته و کویل مارپیج

این نوع کندانسور از لحاظ عملکرد شباهت زیادی به نوع پوسته لوله دارد با این تفاوت که بجای لوله های افقی موازی در آن از یک کویل مارپیچ استفاده شده است. از این نوع کندانسور در ظرفیت های پایین استفاده می‌شود.

کندانسور دو لوله ای

کندانسورهای دو لوله ای متشکل از یک لوله با قطر کمتر بوده که درون یک لوله با قطر بیشتر قرار گرفته است به گونه ای که در داخل لوله با قطر کمتر سیال آب و در فضای بین دو لوله سیال داغ در جریان می‌باشد. این نوع کندانسور نیز در ظرفیت‌های پایین و کاربردهای خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کندانسور هوا خنک

در کندانسورهای هوا خنک با دمیدن هوا ( از طرفین فن هوادهی) و عبور آن از روی سطح کویل باعث خنک شدن سیال درون کویل می‌گردد؛ این نوع کندانسور از تعداد زیادی لوله های فین دار (پره های آلومینیومی) تشکیل شده است.

سیال مدنظر (گاز داغ مبرّد) از درون لوله‌ها عبور می‌نماید. با دمیدن اجباری هوا (از طرفین فن هوادهی) و عبور آن از روی سطح کویل و تبادل حرارتی بین لوله ها و هوا باعث خنک شدن گاز داغ مبرّد در درون لوله ها و در نهایت تقطیر آن و تبدیل به فاز مایع می‌گردد.

جدول مقایسه نحوه عملکرد کندانسور هوا خنک و آب خنک