چیلر چیست؟

چیلر دستگاهی است که با ایجاد فرآیندهای ترکیبی ترمودینامیکی، تولید سرمایش یا برودت می کند. این فرآیندها می‌توانند متنوع باشند و ساختارهای مختلفی را بوجود بیاورند. اما به طور کلی چیلرها به دو نوع چیلر جذبی و چیلر تراکمی دسته بندی می شوند. از چیلرها به طور گسترده برای تهویه مطبوع تابستانی در پروژه های مسکونی، اداری – تجاری، فرهنگی – تفریحی،  ورزشی، صنعتی و… استفاده می شود. برای اینکه بدانید کار چیلر چیست و با انواع آن آشنا شوید، تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.

چیلر چگونه کار می‌کند؟

نحوه کارکرد چیلر خیلی ساده است! از سرمایش تولید شده در چیلر می‌توان علاوه بر استفاده در تهویه ‌مطبوع تابستانی، برای خنک کاری دستگاه‌ها و تجهیزات و قالب‌های صنعتی و همچنین سرمایش‌های فرایندی در صنایع شیمیایی و دارویی نیز استفاده‌ کرد. چیلرها از نظر ساختار و سیکل عملکرد، دارای تنوع زیادی هستند و بسته به پارامترهای مورد نظر خریدار و پروژه موارد و عوامل مختلفی در انتخاب یکی از انواع چیلر می‌تواند تعیین کننده باشد.

با توجه به نیاز بهره‌بردار دمای آب سرد خروجی، چیلر می‌تواند بالای صفر (جهت تهویه ‌مطبوع) یا زیر صفر (جهت سرمایش فرایندی و مصارف صنعتی) باشد. کارکرد چیلر براساس سیکل تبرید تراکمی یا جذبی است که با گرفتن گرما از سیال واسط (معمولاً آب) و انتقال آن به مبدل تجهیزات تهویه ‌مطبوع تابستانی یا دستگاه‌های صنعتی باعث ایجاد سرمایش می‌شود.

برای مصارف آپارتمانی و مسکونی، از چیلر و مینی چیلر استفاده می شود. چون به دلیل طول عمر بالا، در دسترس بودن قطعات یدکی، تعدد نیروی متخصص تعمیرکار و عدم نیاز به کانال‌کشی انتخاب مناسب‌تری هستند. 

در سیکل تراکمی، تولید سرمایش بر اساس تبخیر، تراکم، تقطیر و انبساط مبرد است که در طی این چهار فرآیند گرما از سیال واسط گرفته شده و تولید سرمایش می‌شود. در سیکل جذبی تولید سرمایش بر اساس ایجاد خلاء و کاهش دمای تبخیر مبرد و استفاده از ماده جاذب جهت جذب بخار مبرد است.

انواع چیلرهای تهویه مطبوع

چیلرها را از نظر سیکل عملکردی می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:

چیلر تراکمی

از چیلرهای تراکمی به طور گسترده برای تهویه مطبوع تابستانی و خنک‌کاری تجهیزات صنعتی و سرمایش‌های فرآیندی استفاده می‌گردد. چیلر تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی تولید سرمایش می‌کند. چیلرهای تراکمی در ظرفیت‌های 2 الی 2000 تن سرمایش طراحی و تولید می‌گردند و می‌توان در هر اقلیم و شرایطی نصب کرده و به کار گرفت.

این نوع چیلر بر اساس سیکل تراکمی – تبخیری عمل کرده و با سرد کردن آب داخل اواپراتور و ارسال آن به فن‌ کویل یا هواساز باعث خنک شدن فضای مورد تهویه می‌شود. چیلر های تراکمی در دو نوع هواخنک و آب خنک تولید می شوند که هر یک دارای معایب و مزایای مختص خود است.

چیلر جذبی

چیلرهای جذبی با استفاده از انرژی گرمایی تولید سرمایش می‌کنند و معمولاً در ظرفیت‌های سرمایشی بالا تولید می‌شوند. منبع انرژی گرمایی مورد نیاز چیلر جذبی می‌تواند آب گرم، بخار یا شعله مستقیم مشعل باشد. چیلر جذبی با سرد کردن آب و ارسال آن به فن‌کوئل یا هواساز باعث ایجاد سرمایش در محیط و فضای مورد نظر می‌شود.

از چیلر جذبی در پروژه‌های بزرگ مسکونی، تجاری – اداری، تفریحی – فرهنگی استفاده می‌گردد. همان‌طور که گفته شد، انرژی اصلی مورد نیاز در چیلر جذبی انرژی گرمایی حاصل از سوختن گاز طبیعی یا گازوئیل است. اما چیلر جذبی علاوه بر مصرف سوخت گاز یا گازوئیل به انرژی برق هم برای تولید سرمایش نیاز دارد.

در پروژه های تولید برق CHP معمولا از چیلر جذبی برای استفاده از آب گرد تولید شده طی فرآیند تولید برق استفاده می شود و در واقع پروژه بصورت CCHP تعریف می گردد. به طور کلی در چیلرهای جذبی مصرف سوخت بالا و مصرف برق پایین است و نمی‌توان از آن‌ها در شهرهای با رطوبت بالا استفاده نمود.

مقایسه چیلر تراکمی و جذبی

چیلرهای تراکمی و جذبی هر کدام دارای ویژگی‌های مختص خود هستند و در مقایسه با یکدیگر می‌توان به معایب و مزایای هر کدام اشاره کرد. با توجه به شرایط و نیازهای پروژه می‌توان از چیلر تراکمی یا جذبی استفاده نمود.

در جدول زیر موارد مهم جهت مقایسه چیلر جذبی و تراکمی آمده است:

با توجه به مطالبی که در بالا اشاره شد، متوجه می‌شویم که بر اساس تجهیزات بکار رفته در چیلرها باعث تغییر در قیمت تمام شده آنها می‌شود. پیشنهاد می کنیم برای کسب اطالاعات بیشتر درباره این موضوع به مقاله قیمت چیلر مراجعه کنید.

نحوه انتخاب چیلر

با توجه به تنوع در ساختمان چیلرها، برای انتخاب نوع مناسب، موارد مختلفی باید در نظر گرفته شود. در جدول زیر مهم‌ترین مواردی که باید در انتخاب چیلر در نظر گرفته شود آمده است:

سوخت چیلر چیست؟

همان طور که گفته شد، منطق چیلرها بر اساس تولید و جذب گرما، تبدیل و انتقال برودت حاصل از این واکنش‌ها در ساختمان‌ها یا کارخانه‌ها است. حال بسته به اینکه این حرارت از چه منبع و به چه وسیله‌ای تولید می‌شود، سوخت چیلرها متفاوت است و با توجه به مکان استفاده چیلر و شرایط محیطی، نوع سوخت استفاده شده در چیلر تعیین می‌شود.

منظور از سوخت چیلر ماده و منبعی است که گرما و برودت را تولید می‌کند و این سوخت بر 4 دسته تقسیم می‌شود:

1) چیلر برقی (چیلر سوخت برق)

چیلرهای برقی از متداول‌ترین و پر مصرف‌ترین انواع چیلر ها هستند. همه چیلرهای تراکمی از نوع چیلر برقی هستند. در این نوع چیلرهای سوخت برق مصرف می‌شود، یعنی منبع اصلی تأمین انرژی برق است. در این چیلر ها برای گرفتن گرما و تولید برودت از انرژی الکتریکی استفاده می‌شود.

در این فرآیند با استفاده از دستگاه‌های الکتریکی طی یک فرآیند تبخیری یا تراکمی گرما از آب یا ماده واسط گرفته‌ می‌شود و سپس هما در مجاورت این مواد خنک شده و در کل فضا پخش می‌شود. مزیت استفاده از این نوع سوخت چیلر، در دسترس بودن و هزینه مقرون به صرفه آن است.

2) چیلر گازی (چیلر سوخت گاز)

در چیلرهای گازی یک موتور پیستونی گازسوز که به‌ صورت احتراق داخلی عمل می‌کند بخش کمپرسور را به گردش در می‌آورد. از این نوع چیلر ها در زمان‌هایی که هزینه برق بسیار بالاست، مثل تابستان یا هزینه گاز شهری بسیار مقرون به صرفه تر از گاز است، استفاده می‌شود. مهمترین مزیت چیلرهای گازی در ایران مصرف پایین برق و امکان اتصال گاز شهری و گاز کپسول به آن است.

3) چیلر گرمایی (چیلر سوخت گرما)

چیلرهای گرمایی که به چیلرهای ابزار دقیق هم معروف هستند، حرارت و گرمای ایجاد شده توسط وسایل و منابع دیگر را به عنوان سوخت اسنفاده می کنند. بیشترین استفاده این نوع چیلر در صنایعی است که حرارت و گرمای فرعی تولید شده در آن بالا است. این چیلر ها از گرمای تولید شده در این صنایع به عنوان سوخت استفاده می کنند و بر اساس فرایندهای تبخیر و تراکم که پیشتر توضیح آن آمده است، با انتقال گرما از محیطی به محیط دیگر، دمای محیط را کاهش می دهند و سرما تولید می کنند.

تعمیرات و نگهداری انواع چیلرها

مهم‌ترین عامل در بالا بردن راندمان و عمر مفید چیلر، کیفیت در تعمیرات و نگهداری آن است. عدم توجه به موضوع نگهداری و تعمیرات چیلر به صورت منظم و به موقع، باعث کاهش راندمان و بروز مشکلات و خسارات مالی می‌شود. در ویدیوی زیر توضیحات کاملی درباره تعمیرات و نگهداری چیلرها ارائه کرده ایم.

در امر نگهداری و تعمیرات چیلر، باید چهار مرحله زیر مورد توجه قرار گیرد:

• انجام مقدمات و شرایط راه‌اندازی در اول فصل
• کنترل و نگهداری و راهبری چیلر در طول کار
• اقدامات پایان فصل و خارج از سرویس کردن چیلر
• تعمیر یا تعویض قطعات معیوب در زمان خاموش بودن چیلر

تابلو برق چیلر

یکی از مهم‌ترین قسمت‌های چیلر، تابلو برق است که نقش مهم و اساسی در عمر و کیفیت عملکرد دستگاه دارد. تابلو برق با توجه به نوع و کاربری و ظرفیت چیلر می‌تواند دارای اندازه و مشخصات و ویژگی‌های متفاوت باشد. در ویدیوی زیر می توانید توضیحات کاملی درباره تابلو برق چیلر کسب کنید

وظایف اصلی تابلو برق در دستگاه چیلر عبارتند از:

• حفاظت از انواع الکتروموتورها مانند کمپرسورها، فن‌ها، پمپ‌ها و سایر تجهیزات برقی چیلر
• فرمان قطع و وصل و مدیریت عملکرد چیلر
• کنترل ظرفیت برودتی و کاهش مصرف انرژی

انواع سیستم های کنترلی در تابلو برق ها

در تمامی چیلرها با هدف کاهش هزینۀ نگهداری و توقف کل سیستم در صورت بروز اشکال در پردازشگر مرکزی از سیستم های کنترل در تابلوبرق ها استفاده می شود. در ویدیوی زیر به طور کامل درباره آنها توضیح داده ایم:

مدیریت هوشمند چیلر

با توجه به گسترش روزافزون سیستم‌های مدیریت هوشمند در ساختمان‌ها و مجموعه‌های صنعتی، نیاز به کنترل هوشمند چیلرها هم امری اجتناب‌ناپذیر است. لذا می‌توان به کمک پی‌ال‌سی، عملکرد و ظرفیت چیلرها را نیز در کاربری‌های مختلف بصورت هوشمند و از راه دور مدیریت کرد.

کنترل هوشمند چیلر تأثیر بالایی در صرفه‌جویی انرژی و افزایش طول عمر دستگاه دارد و تأثیر آن در ظرفیت‌های بالای برودتی مشهودتر است. در کنترل هوشمند دقیقا ظرفیت برودتی مورد نیاز در سامانه تعیین شده و به چیلر فرمان عملکرد و کنترل ظرفیت سرمایشی داده می شود. در ویدیوی زیر توضیحات کاملی در این باره ارائه شده است.

انواع چیلرها چه کاربردی دارند؟

از نظر نوع کاربری، چیلرها به سه دسته تهویه مطبوع، صنعتی و سرمایش فرآیندی تقسیم می‌شوند. در ادامه درباره هر یک توضیح می دهیم.

چیلر تهویه مطبوع

از چیلر تهویه مطبوع برای سرمایش در تهویه مطبوع تابستانی در پروژه‌های مسکونی، تجاری – فرهنگی، هنری، تفریحی- ورزشی، سالن‌های تولید و اجلاس و مساجد بطور گسترده‌ای استفاده می‌شود.

نقش چیلر در تهویه مطبوع تابستانی به این صورت است که آب سرد تولیدی در چیلر توسط سیستم پمپاژ به کویل سرمایشی  هواساز یا فن کویل منتقل شده و چرخش فن در داخل هواساز یا فن کویل باعث گردش هوا بر روی سطح کویل سرمایشی شده و در اثر تبادل حرارتی بین هوا ورودی و آب سرد داخل کویل , هوا کاهش گرمای خود را از دست داده و با دمای پایین تر به فضای مورد تهویه دمیده می شود.

چیلر صنعتی

از چیلر صنعتی به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله صنایع دارویی، بهداشتی، غذایی، تزریق پلاستیک، لیزر برش، صنعت چاپ، نساجی و حتی مجتمع های مسکونی و اداری بزرگ استفاده می شود.

از آب سرد تولید شده در چیلر برای خنک‌کاری تجهیزات و دستگاه‌های صنعتی و تولیدی و همین‌طور خنک‌سازی قالب‌های صابون و تزریق پلاستیک استفاده می‌شود. چیلرهای صنعتی عمدتاً در طول سال کار می‌کنند و جهت افزایش عمر آنها نیاز به کنترل‌آلات و حفاظت‌های مضاعف‌تری است.

از آنجا که مدت زمان کاری و استهلاک چیلر صنعتی از چیلر تهویه مطبوع بالاتر است در انتخاب نوع کمپرسور و کندانسور و همچنین اواپراتور باید دقت بیشتری شود و همچنین توجه ویژه ای به امر نگهداری و تعمیرات در زمان های مناسب صورت گیرد.

چیلرهای سرمایش فرآیندی

نیاز به سرمایش و جذب گرما در فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی در صنایع مختلف از جمله صنایع دارویی، شیمیایی و غذایی، نقش چیلر را در این نوع فرآیندها برجسته می‌سازد. از سرمایش تولید شده در این نوع چیلر برای گرماگیری و تولید برودت در فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی استفاده می‌شود.

دمای تولید شده در چیلرهای مختص این فرآیند، می‌تواند زیر صفری باشد که در این صورت سیال واسط مخلوطی از آب و اتیلن گلیکول (ضد یخ) خواهد بود. چیلرهای ساخته شده جهت سرمایش‌های فرآیندی و دماهای بسیار پایین و زیر صفری دارای فن کویل و ویژگی‌هایی هستند که آن‌ها را از چیلرهای مخصوص تهویه مطبوع تا حدی متفاوت می‌کند.

مصرف برق در چیلرها چگونه است؟

مصرف برق در چیلرها بسته به نوع آن‌ها و کاربردشان می‌تواند متفاوت باشد. در جدول زیر مقایسه‌ای بین مصرف برق در انواع چیلر در ظرفیت برودتی یکسان ارائه شده است:

محاسبه ظرفیت

برای محاسبه ظرفیت چیلر بسته به نوع کاربری آن به اطلاعات زیادی نیاز است. در محاسبه ظرفیت چیلر تهویه مطبوع به اطلاعاتی از قبیل اقلیم ساختمان، متراژ مفید جهت تهویه، جنس و ضخامت مصالح ساختمانی، نورگیر بودن یا نبودن ساختمان، تعداد افراد ساکن یا در رفت و آمد به محیط مورد تهویه و … نیاز است.

برای بدست آوردن بار برودتی مورد نیاز در جهت تهویه مطبوع تابستانی از نرم‌افزارهای محاسباتی مانند hap analysis program استفاده می‌شود اما با توجه به زمانبر بودن محاسبه بار برودتی با نرم افزار جهت برآورد و تخمین هزینه می‌توانید از جدول زیر برای برآورد ظرفیت واقعی چیلر مورد نیاز خود استفاده کنید.

مثال) ظرفیت واقعی چیلر یک ساختمان 5 طبقه و هر طبقه دارای 220 مترمربع مساحت در شهر تهران به این شکل محاسبه می شود:

مساحت کل ساختمان: مترمربع 1100 = 220 × 5

منطقه معتدل است، لذا به ازای حدوداً هر 30 مترمربع، یک تن تبرید واقعی در نظر می‌گیریم.

تن تبرید واقعی: 36.6 = 30 / 1100

برای محاسبه چیلر جهت کاربری‌های صنعتی و سرمایش‌های فرآیندی می‌بایست اطلاعات زیر در دسترس باشند:

• میزان گردش سیال واسط در واحد زمان (دبی)
• مدت زمان مورد نیاز جهت کاهش دما در چیلر
• مقدار کاهش دما (اختلاف دمای آب ورودی و خروجی از چیلر)
• ظرفیت گرمایی ویژه سیال واسط در فشار ثابت

تفاوت تن سرمایش نامی (اسمی) و تن سرمایش واقعی

تن تبرید (سرمایش)، واحد تعیین ظرفیت در دستگاه‌های سرمایشی است و یک تن تبرید (سرمایش) معادل 12000BTU/hr است. در بازار تهویه و تبرید ایران چیلرها با 2 واحد تن تبرید واقعی و تن تبرید اسمی (نامی) ارائه می‌شوند اما تفاوت این دو واحد که هر دو تُن سرمایش نام دارند چیست؟

این تفاوت بسته به نوع چیلر (چیلر هوا خنک یا آب خنک) و محل استقرار چیلر می‌توان متفاوت باشد. در ایران به اشتباه توان کمپرسور چیلر به اسب بخار را معادل تن نامی در نظر می‌گیرند.

به عنوان مثال اگر یک دستگاه چیلر مجهز به 100 اسب بخار کمپرسور باشد آن را 100 تن نامی فرض می‌کنند، اما با توجه به این که محاسبات بار برودتی مورد نیاز جهت تهویه مطبوع تابستانی و سرمایش‌های فرآیندی و صنعتی همگی بر اساس تن سرمایش واقعی هستند لازم است ما رابطه بین تن نامی و تن واقعی را بدانیم.

در جدول زیر موارد تأثیرگذار در رابطه بین تن تبرید نامی و واقعی ذکر شده است:

برای بدست آوردن تن تبرید واقعی می‌بایست از نرم افزارهای طراحی کمپرسور، کندانسور و اواپراتور کمک گرفت اما برای برآورد و تخمین حدودی جهت پروژه‌ها می‌توانید از جدول تبدیل زیر استفاده کنید:

مثال) ظرفیت برودتی واقعی یک چیلر آب خنک به ظرفیت 100 تن تبرید نامی چقدر است؟

80 = 0.8 × 100

مثال) ظرفیت برودتی واقعی یک چیلر هوا خنک به ظرفیت 200 تن تبرید نامی چقدر است؟

140 = 0.7 × 200

به طور کلی چیلر دستگاهی پیچیده و متنوع است و بحث در مورد آن، به یک مقاله جامع‌تری نیازمند است. ما سعی کردیم که در این مقاله، سوالات و ابهامات شما را در زمینه چیلر (Chiller)، کم و بیش برطرف نماییم و حتماً بصورت جداگانه و جامع، به تک‌تک موضوعات اشاره شده در این مقاله می‌پردازیم. خرسند خواهیم شد که دیدگاه و سوالات خود را در این زمینه با ما در میان گذاشته تا در اسرع وقت به آن‌ها پاسخ و با شما ارتباط حاصل نماییم.

چیلر بهتر است یا داکت اسپلیت؟

جهت مصارف آپارتمانی و مسکونی، چیلر و مینی چیلر به دلیل طول عمر بالا، در دسترس بودن قطعات یدکی، تعدد نیروی متخصص تعمیرکار و عدم نیاز به کانال‌کشی انتخاب مناسب‌تری هستند. از مشکلات عمده داکت اسپلیت‌ها، نشتی گاز و طول عمر پایین کمپرسور آن‌هاست.

فضای مورد نیاز برای نصب چیلر چقدر است؟

برای فضاهای آپارتمانی چیلر را هم می‌توان به صورت مرکزی و هم مجزا جهت هر واحد طراحی و تولید نمود. چیلر مرکزی را می‌توان هم در موتورخانه و هم در بام ساختمان جانمایی کرد. برای مینی چیلرها علاوه بر فضاهای ذکر شده می‌توان از تراس هر واحد جهت نصب استفاده نمود. بسته به متراژ واحد، ابعاد مورد نیاز جهت نصب مینی چیلر در تراس بین 2 الی 6 مترمربع متغیر است.

برای استفاده از چیلر نیاز به متخصص می‌باشد؟

جهت استفاده از چیلر در ساختمان‌های مسکونی نیازی به حضور متخصص جهت راه‌اندازی در اول فصل و خاموش کردن در انتهای فصل نیست و با یک آموزش ساده این امکان را خواهید داشت که خود اقدام به راه‌اندازی نمایید.

از چه شرکت‌هایی چیلر خریداری کنیم؟

در هنگام خرید چیلر لازم است از شرکت‌های معتبر که موارد ذیل را به مشتریان خود ارائه می‌دهند خرید نماییم:

1- ارائه تن تبرید نامی و واقعی چیلر.

2- ارائه ریز قطعات استفاده شده در ساخت چیلر.

3- ارائه مستندات جهت اثبات اصالت قطعات خارجی استفاده شده در چیلر.

4- ارائه خروجی نرم افزارهای محاسبات.

5- ارائه گارانتی مناسب.

6- مشاوره فنی رایگان.

7- ارائه خدمات پس از فروش شبانه‌روزی حتی در ایام تعطیل بدون نیاز به نامه‌نگاری.

4.5/5 – (32 امتیاز)