در صورتی که مبرد گرما را به آب بدهد به آن کندانسور چیلر تراکمی آب خنک می گویند و در صورتی که مبرد گرما را به هوا انتقال بدهد به آن کندانسور، کندانسور هوا خنک گفته می شود. در ادامه به معرفی این دو نوع از کندانسورهای چیلر تراکمی پرداخته ایم.

کندانسور چیلر تراکمی آب خنک
این نوع از کندانسورها از نوع مبدل حرارتی پوسته و لوله هستند که به آن ها shell and tube هم گفته می شود. نحوه کارکرد این کندانسورها به این گونه است که مبرد داخل لوله هایی که عموما از جنس مس هستند جریان یافته و همچنین آب در اطراف لوله ها نیز جریان پیدا می کند و گرمای مبرد از دیواره لوله ها به آب انتقال پیدا می کند.

به همین دلیل است که معمولا در کنار این چیلرها دستگاهی به نام برج خنک کننده در کنار چیلر تراکمی آب خنک نصب می شود تا بتواند آب گرم خروجی از کندانسور را خنک کند و به چرخه تبرید بازگرداند. مبرد که به صورت گازی شکل است با دادن گرمای اضافی خود به آب از حالت گازی به شکل مایع تغییر حالت می دهد.
کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک
نوع عملکرد کنداسور هوا خنک کاملا با نوع آب خنک متفاوت است. در کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک که معمولا ابعاد بزرگتری هم دارند از مبدل حرارتی هوا خنک استفاده می شود. به این صورت که مبرد در لوله های کندانسور جریان پیدا می کند و هوا از اطراف لوله ها با استفاده از فن دمیده می شود و گرما از سطح بیرونی لوله ها به هوا منتقل می شود.

کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک
به دلیل اینکه مبرد به صورت مستقیم و بدون واسطه گرمای اضافه خود را به هوا می دهد، در کندانسور هوا خنک نیازی به برج خنک کننده و آب وجود ندارد. در این کندانسور هم مبرد با دادن گرمای اضافی خود به هوا از حالت گازی به حالت مایع تغییر ماهیت می دهد.

منبع:

در واقع این دستگاه، شکل کوچک شده دستگاه چیلر است با همان مکانیزم والبته تفاوت هایی جزئی. مزیت های خاص این دستگاه که مهم ترینش همان اندازه کوچکش است، آن را به یکی از دستگاه های تهویه پرکاربرد مبدل ساخته است.

چیلر یا مینی چیلر
برای استفاده از یک چیلر نیاز به موتورخانه دارید اما مینی چیلر یک دستگاه مستقل و منفک است. مینی چیلر معمولا یک دستگاه هوا خنک می باشد، یعنی اینکه برای خنک سازی از هوای محیط بهره می برد و به همین دلیل استفاده از آن کاربردی تر و کم هزینه تر است.

از این گذشته، مینی چیلر با بهره از پمپ ها می تواند یک منبع ایجاد حرارت برای فصول سرد سال هم باشد. امکان نصب مینی چیلر به صورت مرکزی (با توجه به اندازه ساختمان) و یا به صورت منفک، یعنی برای هر واحد به صورت مجزا هم وجود دارد.

اجزای مینی چیلر یکپارچه
به طور کلی مینی چیلر یکپارچه شامل کمپرسور، پمپ جریان، اواپراتور و کندانسور می باشد. اندازه مینی چیلر کوچک و جمع و جور است و به همین دلیل غیر از پشت بام امکان نصب آن روی تراس یا دیگر فضاهای مناسب وجود دارد.

مزایای مینی چیلر یکپارچه
کمپرسور
معمولا از کمپرسور اسکرول در مینی چیلر ها استفاده می شود و اغلب هم صدای ایجاد شده دستگاه بسیار پایین است.

اواپراتور
این قطعه در اواپراتور وظیفه اخذ گرمای آب را بر عهده دارد. همان طور که از نام اواپراتور هم برمی آید، به معنای تبخیر کننده است. در عمل اواپراتور جایی است که مایع با عبور از آن به بخار تبدیل می شود.

کندانسور
کندانسور ها، وظیفه اخذ دمای مبرد و دفع این گرما را دارند. همان طور که گفتیم بیشتر مینی چیلرها هوا خنک می باشند، یعنی کندانسور آن ها، از هوا برای خنک سازی مبدل استفاده می کند.

شیر انبساط
شیر انبساط وظیفه کاهش فشار مبرد و کنترل میزان مبرد جریان را در یک مینی چیلر یکپارچه بر عهده دارد. و به طور کلی دو نوع شیر انبساط مکانیکی و الکتریکی در مینی چیلرهای مرسوم در بازار موجود می باشد.

پمپ سیرکلاسیون
نقطه تمایز یک مینی چیلر از یک چیلر، پمپ سیرکلاسیون یا جریان است. این پمپ وظیفه جریان بخشی آب سرد تولیدی و رساندن آن به فن کویل ها را بر عهده دارد.

مزایای مینی چیلر یکپارچه
۱٫فن کم صدا: یکی از بزرگ ترین مزایای مینی چیلر در مقایسه با دیگر دستگاه های تهویه هوا، امکان استفاده از فن های کم صداست. این مزیت فرصت استفاده از این دستگاه در فضای کوچک و نزدیک به محل سکونت، مثلا در تراس را فراهم می آورد.

۲٫امکان نصب در تراس یا دیگر فضاهای کوچک: همان طور که گفتیم مینی چیلر یکپارچه کوچک و جمع و جور است و در بیشتر موارد هم دستگاه های الحاقی ندارد، به همین دلیل امکان نصب آن در تراس ها یا دیگر فضاهای کوچک وجود دارد.

۳٫امکان استفاده در مناطق حاره ای: به خاطر منفک بودن دستگاه مینی چیلر و عملکرد مستقل، این دستگاه برای خنک سازی فضاهای کوچک در مناطق حاره ای نیز مناسب می باشد.

۴٫قابلیت انطباق: به خاطر اجزا و امکان سرهم بندی ساده، این دستگاه قابلیت تطبیق و سرهم بندی برای مکان های مختلف را دارد. درواقع می توان برای تمام فضاها با اندازه مختلف، آن را سفارش داد.

مکانیزم کاری مینی چیلر
مینی چیلر هم مثل چیلر و البته بسیاری از دیگر دستگاه های تهویه هوا از سیکل تبرید استفاده می کند. در سیکل تبرید با یک مبرد سروکار داریم. مبرد ابتدا وارد کمپرسور می شود. کمپرسور که پرمصرف ترین بخش مینی چیلر از نظر انرژی است با استفاده از کنش مکانیکی، مبرد را فشرده می سازد.

اجزای مینی چیلر یکپارچه
در مرحله بعد، مبرد فشرده شده و البته داغ وارد کندانسور می شود. همان طور که از نام آن هم برمی آید، وظیفه کندانسور، خنک سازی مبرد است. درواقع در کندانسور، گرمای مبرد اخذ شده و به همین دلیل گاز داغ تبدیل به مایع می شود.

مایع ایجاد شده در مرحله بعد وارد شیر انبساط می شود. شیر انبساط وظیفه کاهش فشار مبرد را دارد. اگر فشار مبرد کاهش نیابد امکان تبخیر آن در مرحله بعد وجود ندارد. این تنزل فشار، ترکیب مایع_ گازی را ایجاد می کند.

ترکیب مایع_ گازی ایجاد شده در مرحله بعد وارد اواپراتور می شود. در اواپراتور آن هوای گرمی که از محیط اخذ شده (در حالت سرمایش) در مجاورت و ادغام با مبرد، گرمای خود را به آن منتقل می کند که این امر باعث تبخیر مبرد می شود. بخار ایجاد شده دوباره به کمپرسور منتقل می شود تا سیکل دوباره تکرار شود.

همینطور که می بینید در مینی چیلر با اجزای ساده و مکانیزم ترمودینامیکی ساده ای سروکار داریم. این اجزا و مکانیزم ساده، یعنی خرابی کمتر و امکان آسان تر تعویض قطعات. مجموع این ویژگی ها، مینی چیلر را به یک دستگاه محبوب مبدل ساخته است.

اما برای تصمیم گیری در مورد مناسبت مینی چیلر با فضای کاری یا مسکونی باید موارد مختلفی را در نظر بگیرید. مثلا اینکه چه تعداد مینی چیلر برای یک فضای مشخص نیاز است.آیا تعداد مشخص شده از هزینه یک چیلر مرکزی بالاتر نیست؟. آیا مجموعه مینی چیلرها، هزینه نگهداری و تامین انرژی بالاتری در مقایسه با یک چیلر مرکزی را بر ما تحمیل نمی کنند؟. و در نهایت اینکه، چند مینی چیلر می تواند فضای مورد بحث را پوشش دهد یا خیر؟.

نتیجه گیری

همان طور که از نامش هم پیداست، مینی چیلر یکپارچه نمونه کوچک یک چیلر است که مکانیزمی مشابه چیلر دارد ک البته به خاطر کوچکی مناسب فضاهای محدود تر است. معمولا ظرفیتی که برای مینی چیلر تعریف می شود ۱۰ تن تبرید است.

اگر به طور کلی بخواهیم یک مینی چیلر را با چیلر مقایسه کنیم، هم فضای کمتری را اشغال می کند و هم هزینه تهیه آن کمتر است. اما در مقایسه چیلر و مینی چیلر برای یک ساختمان باید مجموع مینی چیلر های مورد نیاز را ابتدا تعیین کنید و بعد از مقایسه با یک چیلر مرکزی، و مزایا و معایب انها در مقایسه با هم، تصمیم گیری کنید.

چیلر چیست؟
یک چیلر براساس سیکل‌ تبرید کار می‌کند که طی آن یک مبرد نظیر R134a بین اجزای مختلف یک چیلر تراکمی یا جذبی تبخیر یا تقطیر می‌شود و بدین‌ وسیله حرارت موجود را از یک قسمت دستگاه به قسمت دیگری در یک چرخه یا سیکل منتقل می‌کند.

تبرید در واقع به فرایند انتقال گرما از یک فضای بسته یا یک ماده به بیرون گفته می‌شود. هدف از این کار کاهش دما و حفظ آن در نقطه‌ای پایین‌تر از وضعیت موجود است. به‌عبارت ساده‌تر، تبرید یعنی سرمایش و سرد کردن.

وقتی از سیکل تبرید تراکمی صحبت می‌کنیم سیستم‌های انبساط مستقیم مانند کولرهای گازی یکی از رایج‌ترین راهکارها به‌حساب می‌آید که در حال حاضر در بسیاری از واحدهای مسکونی، تجاری و حتی گاهی اوقات صنعتی بسیار پرکاربرد هستند. در این نوع سیستم‌ها، یک مبرد ثانویه (مانند آب) وجود ندارد و هوایی که در فضای بسته ساختمان وجود دارد بدون واسطه از روی کویل اِواپراتور (Evaporator) عبور کرده و سرد می‌شود.

حتما بخوانید : اجزای چیلر تراکمی
اما وقتی صحبت از خنک کردن مجتمع‌های مسکونی، واحدهای صنعتی بزرگ و یا مراکز تجاری چندین طبقه‌ای به میان می‌آید، دیگر سیستم‌های انبساط مستقیمی نظیر کولرهای گازی جوابگو نیستند.

در چنین شرایطی به راهکار با عملکرد یا ظرفیت سرمایش بالا نیاز داریم که اصطلاحا به آنها سیستم سرمایش یا تهویه مرکزی گفته می‌شود. در این سیستم‌ها، آبی که خنک شده (اصطلاحا آبِ چیلد) به عنوان مبرد ثانویه مورد استفاده قرار می‌گیرد و در یک لوپ یا حلقه انتقال حرارت متشکل از اجزای مختلف (معمولا سه قسمت) گرمای محیط را به شکل موثری خارج می‌کند.

چیلر چگونه کار می‌کند
چیلر برای سرمایش هوای فضاهای بسته (مانند ساختمان) و یا مصارف صنعتی، از مبردی ثانویه مانند آب بهره می‌برد. آب درون دستگاه چیلر سرد می‌شود و سپس با کمک پمپ و از طریق لوله‌کشی‌های انجام شده در دسترس فن‌های کویل یا سایر واحدهای توزیع کننده هوای سرد قرار می‌گیرد. لوله‌های منتقل کننده آب سرد عایق‌کاری شده‌اند تا شرایط محیطی کمترین تاثیر را بر روی دمای آب بگذارد.

از آنجایی که آب سرد چیلر درون یک لوپ یا مدار بسته در جریان است، دمای آن همواره به مراتب خنک‌تر از هوای محیط است و به همین دلیل علاوه بر واحدهای مسکونی و تجاری، می‌توان از چیلر برای خنک‌سازی یک دستگاه صنعتی نیز استفاده کرد.

عموما چیلرهای موجود در بازار از سه لوپ انتقال حرارت برخوردارند. این سه لوپ در کنار یکدیگر به جریان داشتن هوای خنک در محیط کمک می‌کنند. در لوپ اول هوای سرد از طریق یک توزیع کننده مانند فن کویل یا چند هواساز در فضای ساختمان توزیع می‌شود.

این هوای سرد بخش محسوسی از گرمای هوای محیط بسته که ناشی عوامل مختلفی مانند تابش مستقیم آفتاب، عملکرد دستگاه‌های الکترونیکی یا صنعتی و حتی نیروی انسانی است را جذب می‌کند. با جذب گرما، دمای هوای سرد بالاتر رفته و بسته به شرایط، ممکن است رطوبت آن نیز افزایش یابد.

در لوپ دوم، هوای توزیع شده در فضای ساختمان مجددا به سمت هواساز برمی‌گردد و با درصدی از هوای تازه و خنک ترکیب می‌شود. هوایی که اکنون خنک‌تر شده برای توزیع مجدد در فن کویل یا هواساز آماده است.

در نهایت در لوپ سوم گرمای تولید شده توسط کمپرسور دستگاه چیلر توسط لوله‌های مخصوصی برای تبادل حرارتی به سمت یک سیال دیگر مانند آب یا هوا منتقل می‌شود. معمولا در چیلرهای صنعتی و ابعاد بزرگ، یک برج خنک کننده اختصاصی وجود دارد که در پشت‌بام قرار می‌گیرد و با استفاده از فن‌های بزرگ و مکش هوا، دمای آب گرمی که در لوله جریان دارد را تا حد زیادی کاهش می‌دهد تا مجددا به سمت چیلر حرکت کند.

به عبارت ساده‌تر، اگر بخواهیم عملکرد یک چیلر را توضیح دهیم می‌توان گفت که وظیفه اصلی این دستگاه تامین پیوسته آب سرد و به جریان انداختن آن درون لوله‌های مسی (کویل) است. زمانی که هوای دمیده شده توسط فن موجود در یک فن کویل یا دستگاه هواساز نصب شده در اتاق یا سالن از روی این لوله‌های مسی عبور می‌کند، هوایی خنک و مطبوع در دسترس افراد قرار خواهد گرفت.

حتما بخوانید : انواع چیلر و کاربرد آن
انواع چیلر
چیلرها با توجه به نوع سیکل کاری که فرایند تبرید یا سرمایش را انجام می‌دهد عموما به دو دسته چیلر سیکل تراکمی و چیلر سیکل جذبی دسته‌بندی می‌شود.

چیلر سیکل تراکمی
ساده‌ترین نوع چیلرها، نوع سیکل تراکمی هستند. چیلر تراکمی بخار براساس گردش جریان سیالی (مبرد) در سیکل تبرید تراکمی بخار (فرایند کارنو) کار می‌کند. این نوع چیلر معمولا دارای چهار جزء اصلی شامل کمپرسور، شیر انبساط، اِواپراتور (تبخیرکننده) و کندانسور (خنک‌کننده) می‌شود. بخار مبرد توسط کمپرسور متراکم می‌شود و پس از افزایش فشار و دما، برای دفع حرارت به کندانسور انتقال می‌یابد.

با کاهش دمای بیشتر، بخار مبرد مجددا به مایع تبدیل شده و از شیر انبساط عبور می‌کند. به علت افت فشاری که اتفاق می‌افتد، بخشی از مایع تبخیر شده و ترکیبی از مایع و بخار با دمایی به مراتب پایین‌تر از دمای بخار اولیه، به اِواپراتور وارد می‌شود. بعد از تکمیل فرایند سرمایش در اواپراتور، بخار مبرد به کمپرسور منتقل می‌شود.

چیلر سیکل جذبی
چیلرهای جذبی بر اساس سیکل تبرید جذبی کار می‌کنند. این سیکل از نظر فرایند سرمایش یا تبرید مشابه سیکل تراکمی بخار است و تفاوت اصلی آن در اجزای چیلر است که شامل جذب‌کننده (اَبزوربِر)، پمپ و ژنراتور می‌شود. در این نوع از چیلرها علاوه بر آب از سیال دیگری به عنوان جاذب (نظیر لیتیوم بروماید) استفاده می‌شود.

در چیلرهای جذبی، مبرد و سیال جاذب با توجه به دفع حرارت در بخش جذب‌کننده، به یک محلول تبدیل می‌شوند که از طریق پمپ به سمت ژنراتور منتقل می‌شود. در ژنراتور، گرمای این محلول جذب می‌شود و در نتیجه آن مبرد (آب) تبخیر و از محلول جدا می‌شود. بخار سپس به سمت کندانسور یا خنک‌کننده حرکت می‌کند و سیال جاذبی که درون ژنراتور باقیمانده است به سمت جذب‌کننده برمی‌گردد.

ادامه مسیر مشابه فرایندی است که در چیلرهای سیکل تراکمی بخار انجام می‌شود؛ بخار پس از انتقال انرژی در اِواپراتور، دمای خود را از دست داده و با ورود مجدد به سمت جذب‌کننده، با سیال جاذب یک محلول را تشکیل می‌دهد.

منبع : https://betatahvie.com/%d9%82%db%8c%d9%85%d8%aa-%d9%88-%d8%ae%d8%b1%db%8c%d8%af-%da%86%db%8c%d9%84%d8%b1/