چیلرها و مصرف انرژی

برای اینکه بتوانیم در مورد میزان مصرف انرژی چیلر صحبت کنیم باید ابتدا با نوع کارکرد این دستگاه و همچنین انواع آن آشنا شویم. این آشنایی به این دلیل ضرورت دارد که انواع مختلف چیلرها، میزان مصرف انرژی متفاوتی دارند.

چیلر چیست؟

چیلر یک سیستم تهویه مطبوع و خنک ساز است که طبق فرآیندی، گرمای آب را گرفته و آن را دفع می کند و مایع خنکی را ایجاد می کند. این مایع خنک در هواساز ها و فن کوئل ها برای سرد سازی محیط های مسکونی و یا صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.در چیلرهای مختلف، مکانیزم سردسازی مختلف و متفاوت است و همین تفاوت، میزان مصرف انرژی چیلر را تعیین می کند. در ادامه به انواع چیلرهای موجود اشاره می کنیم و بعد مصرف انرژی آنها را با هم مقایسه می کنیم.

انواع چیلرها

همان طور که گفتیم نوع چیلر، در میزان مصرف انرژی آن تاثیر مستقیم دارد. به همین دلیل ابتدا بهتر است کمی آشنایی با چیلرها پیدا کنید. به طور کلی دو نوع چیلر تراکمی و جذبی داریم.

اجزای چیلر تراکمی عبارتند از کمپرسور، کندانسور، اوپراتور و شیر انبساط.چیلر تراکمی از سیکل سردسازی بخار متراکم برای تولید آب سرد استفاده می کند و دو دسته چیلر تراکمی داریم. چیلرهای با برج آب خنک ،و چیلرهای هواخنک.چیلر آب خنک، از آب برای دفع حرارت و خنک سازی استفاده می کند و چیلر هواخنک از هوا و کندانسورهای هوا برای این کار بهره می برد.

چیلر جذبی، مکانیزمی مشابه چیلر تراکمی دارد، با این تفاوت که در چیلر جذبی، جذب کننده و همین طور ژنراتور داریم و خبری از کمپرسور در آن نیست.تفاوت دیگر چیلر جذبی با چیلر تراکمی این است که این چیلرها از گاز به عنون منبع اصلی استفاده می کنند و به همین دلیل، به طور کلی، میزان مصرف انرژی چیلرهای جذبی کمتر از چیلرهای تراکمی است.

مقاله مرتبط : مقایسه چیلر با ایرواشر

میزان مصرف انرژی چیلر تراکمی

در چیلر های تراکمی بالاترین مصرف انرژی مربوط به کمپرسور است و البته میزان مصرف انرژی در چیلرهای تراکمی هوا خنک و آب خنک و همین طور چیلرهای کوچک خانگی و چیلرهای بزرگ صنعتی متفاوت و متغیر است.

به طور کلی مصرف انرژی در چیلر به کمپرسور، فن های کندانسور، برج های خنک کننده و همین طور پمپ های آب اوپراتور و کندانسور مربوط است.
در صورتی که چیلر از نوع تراکمی هوا خنک باشد، کندانسور آن هم از چند فن استفاده می کند و به این ترتیب این مورد هم باید در محاسبه در نظر گرفته شود.

اگر چیلر از نوع آب خنک باشد، کندانسور آن با استفاده از یک مبدل و به واسطه آب خنک می شود. آبی که در لوله های کندانسور، حرارت را می گیرد به واسطه پمپ ها به برج خنک کننده ارسال می شود و در آن جا خنک می شود. در این حالت میزان مصرف برق پمپ های آب گرم و همچنین میزان مصرف برق برج های خنک کننده هم باید لحاظ شود.

به این ترتیب محاسبه میزان مصرف چیلر در حالتی که برج خنک کننده هوایی محل استفاده باشد با جمع میزان مصرف برق کمپرسور، میزان برق مصرفی پمپ آب سرد و فن های کندانسور به دست می آید.

در حالت استفاده از چیلر آب خنک یا چیلر برخوردار از برج خنک کننده آبی، میزان مصرف انرژی عبارت است از برق مصرفی کمپرسور، به اضافه برق مصرفی پمپ آب سرد، پمپ آب گرم و برق مصرفی برج خنک کننده آبی.

نحوه محاسبه هزینه مصرف انرژی

با توجه به مدل و ظرفیت دستگاه چیلر مورد استفاده و با بهره از کاتالوگ دستگاه یا از ارقام حک شده روی بدنه می توان میزان انرژی مصرفی آن را تعیین کرد.

ابتدا توان الکتریکی ورودی (Input Power) را پیدا کنید. به عنوان مثال یک چیلر که با دستگاه هوایی کار می کند را در نظر بگیرید که ظرفیت خنک کاری ۷۰ کیلو واتی دارد. توان الکتریکی ورودی این دستگاه ۱۵٫۵ است. با ضرب این دو رقم یعنی ظرفیت در توان الکتریکی، ضریب عملکرد دستگاه به دست می آید.
اگر دستگاه روزانه شش ساعت و با ظرفیت ۳۵ درصد کار کند، با ضرب این مقادیر ۱۵٫۵*۳۵%*۶*۳۰ رقم ۹۷۶٫۵ به دست می آید.

میزان مصرف انرژی چیلرهای جذبی

چون در چیلر های جذبی علاوه بر کندانسور، در جاذب هم، از آب استفاده می شود، میزان مصرف آب آن بالاتر است.در محاسبات این مصرف آب هم باید در نظر گرفته شود.

میزان مصرف انرژی برق هم در چیلرهای جذبی بالاتر است. با این حال در ظرفیت های بالا مثلا ۴۰۰، تا حدی میزان مصرف انرژی به هم نزدیک می شود.
به طور کلی در چیلرهای جذبی، مشعل، فن برج ، پمپ ها و چیلر سرماسازی دارند.

مقایسه چیلر جذبی و تراکمی

در مجموع، میزان مصرف انرژی چیلرها در حد متوسط و بالا ارزیابی می شود. اگر بخواهیم چیلرهای تراکمی و جذبی را از نظر میزان مصرف انرژی مورد مقایسه قرار بدهیم باید بگوئیم که در ظرفیت های ۱۰۰ و ۲۰۰ تن، استفاده از چیلرهای تراکمی با صرفه تر است ولی در ظرفیت ۴۰۰ تن استفاده از چیلرهای جذبی با صرفه تر است.

در مجموع استفاده از چیلرهای تراکمی تا ظرفیت های ۲۰۰ تن، با توجه به تعرفه های آب، برق و گاز در ایران با صرفه تر است اما در ظرفیت های بالا، قطعا استفاده از چیلر جذبی بهتر است.

مقاله مرتبط : چیلر صنعتی

نتیجه گیری

یکی ار پرکاربردترین دستگاه های تهویه هوا که هم در حوزه مصارف مسکونی و هم در حوزه مصارف صنعتی مورد استفاده است چیلرها هستند.با توجه به ارزش مندی برق، مدت هاست که بحث مصرف این دستگاه ها مد نظر قرار گرفته است.

به طور کلی چیلرها، از میزان مصرف انرژی متوسط و بالایی برخوردارند. در این میان دو نوع چیلر پرکاربرد، چیلر تراکمی و چیلر جذبی می باشد.چیلرهای تراکمی به خاطر استفاده از کمپرسور، میزان مصرف انرژی بالاتری دارند.

با این حال در مقایسه و محاسباتی که به عمل آمده مشخص شده که در چیلرهای با حجم پائین، میزان و تفاوت مصرف چیلرهای جذبی و تراکمی چندان تفاوتی با هم ندارد اما در دستگاه های بزرگ و در ظرفیت های بالاتر از ۲۰۰ تن، میزان مصرف چیلرهای تراکمی بسیار بالاتر است و توصیه می شود که در ظرفیت های بالا، از چیلرهای جذبی استفاده شود.