در معرفی سریع چیلر هواخنک باید گفت با انتقال گرما از یک محیط خنک تر به یک محیط گرم تر، سیستم را خنک نگه می دارد. از سیستم چیلر هوا خنک برای خنک کردن ساختمان های مسکونی، تجاری و اداری یا کارخانجات، خنک کردن تأسیسات صنعتی و خنک کردن مایعات داغ صنعتی استفاده می شود.
در چیلر هوا خنک حرارت سیستم توسط یک سیکل تبرید بلند یا دو سیکل تبرید بلند و کوتاه جفت شده با هم به چیلر آورده شده و توسط کویل کندانسر به هوای محیط دفع می شود. برای افزایش سرعت انتشار حرارت از کویل به هوا، از یک فن استفاده می شود. با سرما مارکت همراه باشید.
معرفی سریع چیلر هواخنک و انواع آن
۱) دسته چیلرهای هواخنک دارای یک سیکل تبرید بلند:
در این سیستم ها که کمتر مورد استفاده قرار می گیرند و معمولا از آن ها در صنایع استفاده می شود، چیلر هوا خنک با استفاده از یک سیکل تبرید، حرارت را از سیستم گرفته و در محیط خارج به درون اتمسفر دفع می کند.
برای این منظور از یک ماده مبرد استفاده می شود. کار ماده مبرد جذب حرارت از محیط سردتر و دفع آن در محیط گرم تر، یعنی کویل کندانسر می باشد. مواد مبرد قدیمی مشکل زیست محیطی داشته و به لایه اوزون اتمسفر آسیب می رساندند. امروزه در اغلب چیلرها از مواد مبرد سازگار با محیط زیست مثل R410A استفاده می شود.
مبرد سرد وارد سیستم می شود و بسته به نوع سیستم، با کمک ابزارهایی، مثل فن کویل که در خنک کردن هوای درون ساختمان به کار می رود یا کویل های پوسته-لوله که برای خنک کردن سیالات داغ استفاده می شوند، حرارت را از سیستم گرفته و به سمت بخشی به نام اواپوراتور یا تبخیر کننده می رود و در آنجا تحت فشار کمی که به دلیل فعالیت کمپرسور در پایین دست سیکل تبرید ایجاد شده، تبخیر و به گاز مبرد گرم تبدیل می شود.
گاز مبرد گرم به درون کمپرسور مکیده می شود. کار کمپرسور این است که با اعمال فشار یکطرفه، گاز مبرد را درون سیستم با فشار بالا به جلو براند. از انواع مختلفی از کمپرسورها در ساخت چیلرهای هواخنک استفاده می شود.
قدیمی ترین و ساده ترین نوع کمپرسورها
قدیمی ترین و ساده ترین نوع کمپرسورها، کمپرسورهای رفت و برگشتی هستند. در این کمپرسورها تعدادی سیلند و سوپاپ وجود دارد و سوپاپ ها همانند موتور خودرو به یک شفت متصل هستند. موتور کمپرسور شفت را می چرخاند و با چرخش شفت، سوپاپ ها به نوبت در سیلندرها که آرایش خطی دارند، بالا و پایین می شوند.
هنگامی که سوپاپ اول بالا میرود به دلیل اعمال فشار منفی، گاز مبرد را از تبخیرکننده به سمت خود می کشد، سپس با پایین رفتن سوپاپ، گاز مبرد فشرده شده و از سیلندر اول به سیلندر دوم که سوپاپ آن در حال بالا رفتن است، منتقل می شود و این سیستم به همین ترتیب، گاز مبرد را با فشار به سمت کندانسر هدایت می کند.
نوعی از کمپرسور که کاربرد زیادی در چیلرها دارد، کمپرسور اسکرال است. این نوع کمپرسور دارای یک مخروط نر و یک مخروط ماده است و مخروط نر درون مخروط ماده میچرخد ولی اندکی فاصله بین آن ها وجود دارد. با ورود گاز مبرد به درون این کمپرسور، گاز با چرخش مخروط های نر و ماده در خلاف جهات هم، به سمت نوک مخروط ماده حرکت کرده و در انتهای آن فشرده می شود و از خروجی آن با فشار به سمت کندانسر می رود.
پرکاربردترین نوع کمپرسور در چیلرها، کمپرسور اسکرو یا پیچی است که قوی ترین نوع کمپرسور است. در کمپروسور اسکرو، دو پیچ با اندکی فاصله به موازات هم قرار دارند، به طوری که رزوه های یک پیچ در لای شکاف های پیچ دیگر می چرخد. در نتیجه، گاز مبرد به دلیل چرخش دو پیچ در جهات مخالف هم، از یک سو به سوی دیگر حرکت کرده و با حرکت در طول کمپرسور، فشار آن زیاد شده و به سمت کندانسر هدایت می شود.
کمپرسور نوع سانتریفیوژی
کمپرسور بعدی، نوع سانتریفیوژی است که در چیلرهای کوچک و کم ظرفیت استفاده می شود. این نوع کمپرسور بسیار کم صداست و راندمان بسیار بالایی دارد. ساختار کمپرسور سانتریفیوژی به این شکل است که بدنه آن شبیه قرص می باشد و درون آن یک فن با پرههایی عمود نسبت به صفحه چرخش، در گردش هستند.
با ورود گاز مبرد از یک سو، این گاز با حرکت پره ها در کمپرسور شروع به گردش کرده و فشار آن لحظه ه لحظه به دلیل نیروی گریز از مرکز، زیاد می شود و از خروجی که در نزیکی ورودی ولی پایین دست مسیر چرخش گاز می باشد، با فشار به سمت کندانسر خارج می شود.
مرحله بعدی در سیکل تبرید چیلر هوا خنک، تبدیل گاز مبرد گرم به مایع سرد در کویل کندانسر و دفع حرارت به هوای خارجی است. به دلیل فشار بالای گاز مبرد در کویل کندانسر، این گاز شروع به تقطیر شدن کرده و به مایع تبدیل می شود و مطابق قانون ترمودینامیکی گازها، حرارت خود را از از دست می دهد و سرد می شود.
کویل کندانسر معمولا از نوع پره-لوله (fin-tube) است و ساختاری شبیه به رادیاتور دارد. پرهها به موازات رو به روی هم قرار دارند و فاصله ای کم بین آن ها وجود دارد. این پره ها از طریق لوله به هم دیگر متصل هستند. کویل غالبا از جنس فلزی با هدایت الکتریکی بالا مثل مس ساخته می شود.
کندانسر چیلر هوا خنک دارای یک فن است که با چرخش آن، هوا با شدت از میان پره های کویل کندانسر عبور کرده و آن را خنک می کند. در واقع کار فن این است که سرعت انتشار حرارت از کویل به هوا را افزایش دهد.
مایع مبرد که اکنون سرد شده است به سیستم باز می گردد تا چرخه از سر گرفته شود.
۲) معرفی سریع چیلر هواخنک دارای دو سیکل تبرید کوپل شده با هم دیگر:
در این دسته از چیلرها، مبرد مستقیما وارد سیستم نمی شود بلکه حرارت را از طریق یک سیکل تبرید ثانویه که سیکل بلند نام دارد، از سیستم جذب می کند.
برای این کار، یک سیکل بلند تبرید بین سیستم و بخشی از چیلر هوا خنک به نام کویل یا مبدل حرارتی تبخیری برقرار است. داخل این سیکل، آب یا گلایکول وجود دارد. اتفاقی که در کویل تبخیری می افتد این است که بین حرارت از سیال درون سیکل بلند به سیال درون سیکل کوتاه منتقل می شود.
کویل تبخیری از نوع لوله-پوسته است. در این ساختار، کلافی از لوله های موازی هم درون یک استوانه قرار دارند و فاصله کمی بین لوله ها برقرار است. مایع مبرد سرد که در سیکل کوتاه در جریان است، از درون این لوله ها عبور می کند و سیال سیکل تبرید بلند نیز از درون استوانه که پوسته نام دارد، رد می شود و در آنجا انتقال حرارت از سیکل بلند به سیکل کوتاه انجام می شود و مابقی مراحل شبیه چیلرهای هوا خنک دارای یک سیکل تبرید است؛ یعنی قطعات بعدی عبارتند از تبخیر کننده، کمپرسور و کندانسر و سپس دوباره کویل تبخیری. از این چیلرهای هواخنک بیشتر برای سیستم های فن کویل استفاده می شود.
