امروزه با رشد صنعت تهویه مطبوع مدرن ، اهمیت طراحی مطابق با استاندارد های جهانی با توجه به تعاریف جدید شرایط آسایش غیر قابل چشم پوشی است.بدیهی است استفاده از تجهیزات جدید تهویه مطبوع نیاز به دانش فنی و طراحی کارآمد و به روز در این زمینه را دارد.
تهویه مطبوع چیست؟
تامین بخشی از شرایط آسایش انسان در محیط های مختلف از طریق اجرای عملیات بر روی هوا مانند افزایش و کاهش دما ، تغییر رطوبت و کاهش میزان گازها و ترکیبات مضر موجود در هوا را تهویه مطبوع گویند . در واقع تهویه مطبوع سیستم یا فرآیندی است جهت دگرگونی و تغییر شرایط هوا به شرایط دلخواه و مدنظر. بر این اساس سیستم تهویه مطبوع سیستمی است که سه فاکتور اصلی رطوبت ، دما و سرعت جریان هوا را کنترل کند.به صورت کلی تمام سیستم های تهویه مطبوع دارای یک سیال عامل هستند که گرما یا سرما را به محل مورد نظر منتقل یا خارج می کند.
فرآیند های تهویه مطبوع
ایجاد درجه حرارت مناسب برای محیط زندگی یا محل کار و یا فضای بزرگ صنعتی نیازمند فرآیندهایی است که تهویه مطبوع نامیده می شوند.این فرآیند ها شامل موارد زیر هستند :
- افزایش دما
- کاهش دما
- افزایش رطوبت
- کاهش رطوبت
در ادامه این مطلب قصد داریم در مورد دستگاه هایی که برای ایجاد این شرایط طراحی شده اند صحبت کنیم :
چیلر چیست ؟
چیلر به نوعی دستگاه سرمایشی گفته میشود که وظیفه آن جذب گرمای جریان سیال (که معمولا آب است) به کمک سیکل تبرید(که بر اساس نوع چیلر میتواند جذبی و یا تراکمی باشد) است ؛ اين مايع میتواند برای خنک کردن هوا و يا دستگاهها استفاده شود كه معمولا به صورت سيكل و درون يك مبدل حرارتي جريان دارد.
سپس همین جریان سیال به کمک مبدل حرارتی، آب را برای مصارف خانگی و صنعتی خنک می کند؛ در واقع چیلر گرما را از بخشی به بخش دیگر منتقل میکند. چیلرها بر اساس نوع تبرید به دو دسته چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم میشوند که در ادامه درباره هر نوع بیشتر توضیح میدهیم.
ساز و کار چیلر چیست؟
چیلر دستگاهی است که با استفاده از فرآیند تقطیر و تبخیر یک مبرد در حال گردش بین اجزای چیلر تراکمی یا جذبی حرارت را ار یک قسمت دستگاه به قسمتی دیگر در یک سیکل منتقل میکند
به عبارت دیگر ماده مبرد چیلرها که معمولا آب است در داخل اواپراتور که دارای فشار خلا است، در دمای پایین تبخیر شده و در نتیجه این عمل محیط اطراف اواپراتور سرد میشود و در نتیجه باعث خنک شدن آب میشود. آب خنک شده توسط پمپ و لوله کشی به سمت دستگاه های توزیع کننده هوای سرد مثل فن کویل ها و هواسازها منتقل میشود.
اما به صورت کلی برای پاسخ به اینکه کارکرد چیلر چیست باید گفت که وظیفه اصلی آن پایین آوردن دمای آب و سرد کردن آن است که وابستگی به نوع آن دارد.
کاربردهای انواع چیلر کدام است؟
به طور کلی انواع چیلر از نظر کاربرد در دو دسته کلی قرار می گیرند که یکی برای تهویه مطبوع و دیگری در مصارف صنعتی است.
-
تهویه مطبوع: در واقع چیلرها با کاهش دمای آب در ساختمان ها و مراکز صنعتی و انتقال آب خنک به سایر وسایل سرمایشی مثل فن کویل ها و هواسازها، فضای داخلی ساختمان ها و مراکز صنعتی را خنک و مطبوع می کنند. هوای سرد خروجی از وسایل سرمایشی با آب تولیدی تغذیه میشوند.
-
مصارف صنعتی: منظور از استفاده از چیلر در مصارف صنعتی این است که از آب خنک تولیدی ، برای فرآیندهایی که نیاز به سرمایش دارند استفاده میشود . به طور مثال برای خنک کاری و سرمایش مکانیزم های صنعتی و ماشین آلات خطوط تولید یا فرایندهای جوشکاری، ریخته گری، فلز کاری و …
انواع چیلر
همانطور که در مطالب بالا اشاره کردیم ، چیلرها بر اساس سیکل کاری و روند تولید سرما، به دو دسته تراکمی و جذبی تقسیم میشوند. تفاوت این دو نوع در این است که چیلرهای جذبی با استفاده از انرژی حرارتی، و چیلرهای تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی، سرما تولید میکنند.
-
چیلرهای تراکمی :این نوع چیلر خود به دو دسته کلی تقسیم میشود؛ یکی بر اساس نوع کمپرسور و دیگری بر اساس نوع کندانسور است.
-
چیلرهای جذبی: چیلرهای جذبی هم مانند چیلرهای تراکمی به دو دسته تک اثره و دو اثره تقسیم میشوند.
مزایای استفاده از چیلر چیست؟
استفاده از چیلر در مقایسه با داکت اسپلیت ها و سایر وسایل سرمایشی دیگر مزایایی دارد که در ادامه به شرح آنها پرداخته ایم:
-
شما می توانید از نوع چیلر خانگی در ساختمان های کوچک استفاده کنید و آن را در تراس، حیاط یا پشتبام نصب کنید.
-
از مدل chiller ac system برای متراژهای بیش از ۱۵۰ متر میتوانید استفاده کنید.
-
میتوان دمای مطلوب برای سرمایش و گرمایش هریک از اتاقها را به صورت جداگانه تنظیم کرد یا به عبارت دیگر میتوان در هر اتاق یک فن کویل قرار داد و آن را به چیلر مرکزی متصل کرد.
-
در صورتی که فضای بزرگی دارید مثل سالنهای ورزشی، سینماها، مراکز صنعتی، استفاده از چیلر میتواند انتخاب خوبی برای تامین هوای مطبوع آن با اتصال به هواساز یا فن کوئل های کانالی باشد.
-
چیلرها و هواسازها نسبت به کولر گازی مصرف برق کمتری دارند و پیش از خروج هوا توسط فیلترهای مختلف آن را تصفیه میکنند.
.
چیلر تراکمی و روش کار آن
چیلر تراکمی نیازمند دستگاه کمپرسور است تا بتواند از برق آن استفاده و تغذیه کند؛ ساختمان چیلر تراکمی از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است که شامل اواپراتور، کندانسور، کمپرسور و شیر انبساط میباشد.
روند کار این نوع چیلر به این صورت است که ابتدا گاز توسط کمپرسور متراکم و فشرده میگردد، پس از افزایش فشار و دما به کندانسور وارد شده و توسط آب یا هوای محیط، گرمای خود را از دست داده، خنک شده و به مایع تبدیل میگردد. این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله مویین وارد خنککننده (اواپراتور) که در فشار کمتری قرار دارد میشود.
این کاهش فشار باعث تبخیر مایع میشود. در نتیجه مایع سرد کننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط خنک کننده، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک کننده در ارتباطند میگردد. سپس گاز ناشی از تبخیر، به کمپرسور چیلر منتقل شده و این چرخه تکرار میشود.
چیلر تراکمی بر اساس کمپرسور
این نوع چیلرها داری چند کمپرسور مختلف هستند که نوع آنها و با توجه به شرایط اقلیمی، نوع مایع یا مبرد مصرفی، نوع نیاز شما و… انتخاب میشود. چیلر های تراکمی به گروه های زیر تقسیم میشوند :
-
اسکرو
-
سانتریفیوژ
-
رفت و برگشتی
-
اسکرال
انواع چیلر جذبی و کاربرد آن چگونه است؟
در چیلرهای جذبی برخلاف چیلرهای تراکمی از جذب کننده (Absorber) و مولد حرارتی (ژنراتور) بجای کمپرسور استفاده میگردد. عمومیترین خنککننده در چیلر جذبی، سیستم لیتیوم بروماید است. در ادامه با روش کار چیلر جذبی آشنا میشویم.
در سیستم چیلر جذبی، در قسمت جذبکننده بخار آب توسط لیتیوم بروماید غلیظ، جذب و در قسمت مولد حرارتی، آب بر اثر حرارت تبدیل به بخار میشود. بخار آب در کندانسور هواساز که دارای فشار 0/1 اتمسفر است به حالت مایع در میآید و سپس در خنک کننده که تحت فشار 0/01 اتمسفر دوباره به بخار تبدیل میگردد. آب برای اینکه تبخیر شود گرمای نهان خود را از محیط خنککننده گرفته و باعث ایجاد برودت میشود. سپس بخار آب ایجاد شده در خنککننده به جذبکننده منتقل، و این چرخه دوباره تکرار میشود.
مزایای چیلرهای جذبی
از جمله مزایای انواع چیلر جذبی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
کاسته شدن صدا و ارتعاشات
-
صرفهجويی در هزينه خدمات برق
-
صرفهجويی در مصرف انرژی الکتریکی
-
صرفهجويی در هزينه تجهيزات برق اضطراری
-
صرفهجويی در هزينه اوليه مورد نياز براي ديگ
-
حذف مخاطرات زیست محیطی ناشی از مبردها
-
کاستن از ميزان توليد گازهای گلخانهای و آلايندههاپ
بخشی از معایب چیلر های جذبی نیز شامل موارد زیر میشود :
- راندمان پایین نسبت به چیلر های تراکمی
- سرمایه گذاری اولیه بالاتر از چیلر تراکمی
- هزینه تعمیرات و خدمات بیش از چیلر تراکمی
محاسبه هزینه تعمیر، سرویس و نصب چیلر چگونه است؟
لازم به ذکر است که قیمت چیلر و هزینه نصب آن نسبتا بالاست. اما میزان خرابی و نیاز به تعمیر چیلر تراکمی و چیلر جذبی کمتر از سایر وسایل سرمایشی گزارش شده است. شاید برای شما هم این سوال پیش آمده که محاسبه هزینه تعمیر و سرویس و نصب به چه مواردی بستگی دارد؟ از جمله عوامل موثر بر قیمت خدمات تعمیر و نگهداری ، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
نحوه اجرا و راه اندازی
کیفیت تولید ، استاندارد های تولید و تکنولوژی ساخت
تعداد طبقات ساختمان و متراژ زیر بنا ( مستقل یا مرکزی بودن سیستم )
آب و هوا و شرایط اقلیمی محل نصب
نوع و برند کندانسور و اواپراتور