اجزای چیلر تراکمی(Compression Chiller)

چیلرها به طور گسترده برای سرمایش ساختمانها، کارخانه های صنعتی و حتی تجهیزات الکترونیکی استفاده

 می شود، از آنجایی که از پر بازده ترین و کارآمدترین دستگاه ها برای دفع حرارت هستند و میتوانند به دمای سیال
خروجی بسیار پایین برسند.

شکل :1نمای کلی چیلر

اساسا چیلر و یا چیلر تراکمی دستگاهی است که از کمپرسور برای تراکم و یا پمپاژ مبرد درون سیکل سرمایش
استفاده میکند. عملکرد چیلر تراکمی بدین صورت است که دفع حرارت به وسیله ی یک گاز مبرد انجام می شود:    سیالی که قرار است خنک شود (آب، آب و گلیکول و غیره) با این گاز تماس پیدا کرده و به آن گرما میدهد. بدین ترتیب، مبرد نیز باید حرارت دریافت کرده را دفع کند. این عمل از طریق کار مکانیکی و حرارتی اجزاي مختلف چیلر انجام میشود. بنابراین دو مسیر باید مورد توجه قرار گیرد:
سیالی که باید خنک شود؛ و مخصوص هر فرایندي است که باید همیشه گرما را دفع کند تا بتواند مجددا درخط تولید استفاده شود.
گاز مبرد که گرما را از سیال گرفته و باید آن را دفع کند تا دوباره چرخه را طی کند،که این سیکل سرمایش تراکمی است.

اجزاي اصلی کمپرس ور شامل کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط میباشد. در ادامه چگونگی جایگذاري این تجهیزات روي چیلر و هدف هر کدام را بررسی می کنیم.

کمپرسور:
کمپرسور محرك اصلی است و کار آن ایجاد اختلاف فشار براي حرکت مبرد در سیستم است. طراحی هاي مختلفی از
کمپرسور مبرد وجود دارد و رایج ترین آن ها کمپرسورهاي سانتریفیوژي (گریز از مرکز، ) اسکرو (پیچی، اسکرال و رفت
و برگشتی میباشد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. کمپرسور همیشه بین اواپراتور و کندانسور قرار میگیرد، تا حدودي عایق بندي شده و داراي یک موتور الکتریکی به عنوان نیروي محرکه است که میتواند هم به صورت داخلی و خارجی نصب شود. کمپرسورها می توانند بسیار پر سر و صدا باش ند که به صورت یک صداي عمیق و دائمی است،پس هنگام نزدیک شدن به چیلر باید از محافظ صدا استفاده کرد .

شکل :2کمپرسور نوع سانتریفیوژی

شکل :3کمپرسور نوع اسکرو

شکل :4کمپرسور نوع رفت و برگشتی

شکل :5کمپرسور نوع اسکرال

کندانسور:
کندانسور بعد از کمپرسور و قبل از شیر انبساط قرار گرفته و هدف آن دفع حرارت از مبردی است که از اواپراتور برگشته است. دو نوع اصلی از کندانسورها وجود دارد: هوا خنک 1و آب خنک2 کندانسورهای خنک شونده با آب به طور پیوسته “آب کندانسور” را بین برج خنک کننده و کندانسور می چرخاند و مبرد داغی که از کمپرسور وارد کندانسور شده، گرمای خود را به این آب منتقل میکند، و مجددا این آب برای خنک شدن به برج خنک کننده انتقال مییابد. مبرد و آب در کندانسور با هم مخلوط نمی شوند، آب درون لوله ها و مبرد بیرون از آن جریان مییابد.
کندانسورهای خنک شونده با هوا کمی متفاوت عمل میکنند، از برج خنک کننده استفاده نکرده و بجای آن هوا را از بین لوله های کندانسور عبور داده، در این حالت مبرد درون لوله ها جریان دارد.

شکل :6کندانسور آب خنک

1Air cooled condenser
2Water cooled condenser

شکل :7کندانسور هوا خنک

شیر انبساط:
محل قرارگیری شیر انبساط بین کندانسور و اواپراتور است. در این مرحله با منبسط کردن مبرد، فشار آن کاهش و حجم  آن افزایش مییابد و باعث شده که مبرد آماده دریافت حرارت در اواپراتور شود. انواع مختلفی از شیر انبساط وجود دارد، رایج ترین آن شیر انبساط حرارتی، شیر انبساط حرارتی با عملکرد پایلوت، شیر انبساط الکترونیکی و شیر انبساط دهانه ثابت میباشد.

شکل :8شیر انبساط الکترونیکی

شکل :9شیر انبساط حرارتی با عملکرد پایلوت

شکل :10شیر انبساط حرارتی

اواپراتور:
بین شیر انبساط و کمپرسور قرار گرفته و کار آن دریافت حرارت از ساختمان و انتقال آن به مبرد است،و در نهایت این حرارت در برج خنک کننده دفع میشود. با انتقال حرارت آب به مبرد، آب خنک شده و برای فراهم کردن تهویه مطبوع به اطراف ساختمان پمپ میشود. این “آب سرد” گرمای ساختمان را دریافت کرده و مجددا به اواپراتور باز میگردد.

شکل :11اواپراتور در چیلر هوا خنک

شکل :12اواپراتور در چیلر آب خنک

.
سایر اجزاى چیلر

واحد برق:
واحد برق می تواند هم به طور مستقیم روی چیلر نصب شود و هم می توان آن را جدا و توسط کابل های برق به دیواره اتاق کارخانه نصب کرد. هدف این واحد کنترل جریان برق به چیلر است و معمولا شامل یک استارتر، کلیدهای   مدار، کنترل کننده ی سرعت و تجهیزات نظارت بر برق میباشد.

شکل :13واحد برق

واحد کنترل:
واحد کنترل معمولا روی چیلر نصب می شود. هدف آن نظارت بر جنبه های مختلف عملکرد چیلر و کنترل آنها با انجام تنظیمات می باشد. واحد کنترل برای تیم مهندسی آلارم تولید کرده و برای جلوگیری از آسیب به واحد، بطور ایمن سیستم را خاموش میکند. اتصالات BMS3 نیز معمولا حضور دارند تا امکان نظارت و کنترل از راه دور را فراهم کنند.

 

شکل :14واحد کنترل چیلر

3Building Management System

جعبه آب:
جعبه های آب روی اواپراتورها و کندانسورهای آب خنک نصب میشوند. هدف این تجهیزات هدایت جریان و همچنین جداسازی ورودی و خروجی است. بسته به تعداد مسیر عبور در اواپراتورها و کندانسورها، جعبه های آب ممکن است1 یا 2ورودی و خروجی فلنجی داشته باشند و یا اینکه آنها می توانند کاملا پوشانده شوند و فقط جریان را به مسیر بعدی هدایت کرد .

شکل :15جعبه آب چیلر-انتها باز

شکل :16جعبه آب چیلر-انتها بسته