انواع چیلر هوایی چیست؟

چیلرهای یکی از انواع مهم سیستم‌های تحویه مطبوع‌اند که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی برای سرد کردن محیط یا سرمایش صنعتی استفاده می‌شوند.

انواع چیلر به طور معمول در دو نوع چیلر هوایی (هوا خنک) و چیلر آبی (آب خنک) طراحی می‌شوند. در این مقاله قصد ما این است که شما را با انواع چیلر هوایی آشنا کنیم. این چیلرها هر کردام با توجه به کاربردی که دارند طراحی و ساخته می‌شوند.

طرز کار چیلر تراکمی هوایی

طرز کار چیلر تراکمی هوایی بدین صورت است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی برای سرمایش صنعتی یا محیط استفاده می‌شوند. اما سیکل تبرید تراکمی چیست و به چه صورت انجام می‌شود.

در این سیکل ابتدا ماده مبرد به شکل بخار وارد کمپرسور شده و در کمپرسور فشار لازم برای چرخش در سیکل را بدست می‌آورد. این ماده در ادامه به سمت خروجی کندانسور حرکت کرده و به وسیله مبدل‌های حرارتی فین و لوله به صورت مستقیم در تماس با هوای بیرون خنک سازی می‌شود. نکته مهم در تفاوت چیلر هوایی و آبی در همین قسمت است. در خنک کاری چیلر تراکمی هوایی به هیچ وجه از آب استفاده نمی‌شود.

در پایان این سیکل ماده مبرد به سمت اواپراتور یا تبخیر کننده حرکت می‌کند و گرمای داخل ساختمان را جذب خود می‌کند. این سیکل با بازگشت ماده مبرد به داخل کمپرسور ادامه پیدا کرده و خنک سازی ساختمان را در پی دارد.

مقاله مرتبط : اجزای چیلر تراکمی

چیلرهای تراکمی هوایی از انواع متداول چیلر مسکونی و صنعتی‌اند که معمولا در انواع چیلر هوایی اسکرال، چیلر هوایی اسکرو، چیلر مدولار هوایی و مینی چیلر عرضه می‌شوند. در ادامه با انواع این چیلرها آشنا خواهیم شد.

چیلر هوایی اسکرال

با توجه به اینکه در این نوع از چیلر هوایی از کمپرسور اسکرال استفاده شده است، به همین نام هم معروف شده اند. چیلر هوایی اسکرال به نسبت انواع دیگر چیلرهای هوایی ظرفیت برودتی کمی دارد، چیزی حدود ۱۲۰ تن تبرید. اما یکی از پر کاربردترین انواع چیلر هوایی است.

کمپرسور چیلر هوایی اسکرال از دو چرخ دنده حلزونی ساخته شده، که یکی ثابت و دیگری متحرک است. طرز کار آن بدین شکل است که چرخ دنده متحرک حول چرخ دهنده ثابت می چرخد و مایع مبرد به سمت مرکز کمپرسور هدایت و متراکم می شود. این مایع در نهایت از کمپرسور خارج می شود.

از مزایای این چیلر می توان به قطعات کم آن اشاره کرد که هم عمر آن را بیشتر کرده و هم سر و صدای آن به نسبت سایر چیلرها کمتر شده است. مهمترین نقطه ضعف آن هم پلمپ بودن کمپرسور آن است، که باعث شده غیر قابل تعمیر باشد.

چیلر هوایی اسکرو

در این چیلر هوایی از کمپرسور اسکرو یا پیچی استفاده شده است. ظرفیت سرمایشی این کمپرسور بیشتر از نوع اسکرال و در حدود ۱۰۰ تا ۵۰۰ تن تبرید است. این نوع چیلر هم از چیلرهای مدرنی است که به دلیل قطعات متحرک کم سر و صدای کمتری به نسبت چیلر پیستونی و سانتریفیوژ دارد و همچنین امکان خرابی آن هم کمتر است.

طراحی کمپرسور این چیلر به صورت دو روتور مارپیچ است. مایع مبرد بین این دو روتور قرار می گیرد و با چرخش این دو روتور مایع متراکم شده و سپس از انتهای کمپرسور خارج می شود. این کمپرسور حتی در صورت کم بودن گاز ورودی قادر به تولید فشار بالایی است.

مصرف انرژی این کمپرسورها بسیار کم است و ضریب عملکرد یا COP بالاتری نسبت به کمپرسورهای پیستونی رفت و برگشتی دارند. این کمپرسورها حتی به صورت دائمی هم می توانند فعالیت داشته باشند.

از آنجایی هم که کمپروسورهای اسکرو در چهار مرحله بارگذاری می شوند توان عملیاتی بیشتری دارند. به این صورت که کمپرسور در مرحله اول تنها از ۲۵ درصد توان خود، در مرحله دوم از ۵۰ درصد، در مرحله سوم از ۷۵ درصد و در مرحله آخر از ۱۰۰ درصد توان خود استفاده می کند.

چهار مرحله ای بودن بارگذاری باعث شده تا وقتی نیاز سرمایشی کم باشد کمپرسور تنها از ۲۵ تا ۵۰ درصد ظرفیت خود استفاده کند. با این کار مصرف انرژی کاهش پیدا کرده و همچنین عمر کمپرسور و بازدهی آن بیشتر می شود. از طرفی دیگر نیاز به خاموش و روشن کردن مداوم چیلر هم وجود ندارد.

چیلر هوایی مدولار

چیلر هوایی مدولار را می توان چیلر ترکیبی هم نامید. این چیلر از ترکیب چند چیلر هوایی ساخته شده که به هم کوپل شده و ظرفیت برودتی دستگاه را بالا می برند.

عمدتا در طراحی این چیلر از چند کمپرسور اسکرال استفاده می شود. هر دستگاه چیلر در سیستم مدولار حداقل دو کمپرسور دارد. چیلر مدولار به میزان زیادی می توان باعث کاهش مصرف برق با پله ای شدن توان عملیاتی و کاهش استهلاک دستگاه شود.

مثلا با یک سیستم کنترل هوشمند می توان به نوبت از کمپرسورها به نوبت استفاده کرد، که این کار باعث طول عمر بیشتر چیلر خواهد شد. همچنین این چیلرها به راحتی تعمیر می شوند و می توانید به راحتی ظرفیت آن را متناسب با نیازتان افزایش یا کاهش دهید.

در صورت خراب شدن کمپرسورها شما به راحتی می توانید آن را از مدار خارج کرده و تعمیر کنید. در این هنگام چیلر قادر است با بقیه توان خود سرمایش ساختمان را تامین کند. همچنین افزودن مدار به چیلر هوایی مدولار بسیار ساده است و با این کار می توان توان عملیاتی چیلر را افزایش داد.

مینی چیلر

نوع دیگری از چیلرها، مینی چیلرها هستند. این دستگاه کوچک و فشرده است و تمامی اجزای سیکل تبرید را در خود جای داده است. با اینکه این چیلرها کوچک هستند اما در داخل مدار آن ها علاوه بر کمپرسور و کندانسور منبع انبساط و پمپ نیز قرار گرفته است.

کوچک بودن این دستگاه ها باعث شده تا در مکان های محدود مثل تراس یا پشت بام هم به راحتی نصب شوند. از این چیلرها برای مواقعی که بار سرمایشی کمی مورد نیاز است، چیزی حدود کمتر از ۱۵ یا ۲۰ تن تبرید، بهره گرفته می شود. به همین دلیل از مینی چیلر معمولا برای سیستم سرمایشی ویلاها و واحدهای آپارتمانی استفاده می شود.

برخی از انواع مینی چیلرها علاوه بر سرمایش کاربرد گرمایشی هم دارند. به این صورت که در فصل گرم آب سرد تولید کرده و آن را به فن کویل برای خنک‌کاری محیط داخلی منتقل می کند.

در فصل سرد اما سیکل تبرید مینی چیلر به صورت معکوس عمل کرده و آب داغ تولید می کند و با هدف گرمایش محیط به فن کوئل می فرستد.