آشنایی با انواع تجهیزات صنعتی و نیمه صنعتی که در بخش های تولیدی و مصارف خانگی کاربرد دارند می تواند موجب توسعه کسب و کار و تسهیل در فرآیندهای روزمره زندگی گردد. سیستم های سرمایی و گرمایشی در بخش های صنعتی و غیر صنعتی از جمله این تجهیزات صنعتی هستند که ارتباط مستقیم با کیفیت محصولات نهایی در صنایع و کیفیت زندگی انسان ها در فضاهای خصوصی و عمومی دارند. در این مقاله به معرفی و بررسی تعدادی از همین تجهیزات صنعتی برودتی و حرارتی می پردازیم که از جمله پرکاربردترین انواع آن می باشند. شرکت تهویه مطبوع توسعه تدبیر و تلاش ماندگار یکی از بهترین شرکت های ایران در زمینه تهویه مطبوع است.
چیلر صنعتی چیست و چه کاربردی دارد؟
چیلر صنعتی (Industrial chiller) از جمله تجهیزات بخش صنعت است که بر مبنای یک سیکل تبرید تراکمی یا جذبی و از طریق سرمایش سیال واسط تولید سرما و برودت می نماید. از چیلر صنعتی برای ایجاد سرمایش در سیستم های تهویه مطبوع هوا، سیستم های خنک کننده بخش های مختلف دستگاه های صنعتی، رطوبت گیری هوای فشرده و سایر فرآیندهای سرمایشی استفاده می شود.
چیلرهایی که در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند غالبا از نوع تراکمی می باشند و بسته به نیاز سیستم از انواع آب خنک یا هوا خنک آن ها بهره می گیرند. در واقع چیلرهای صنعتی را می توان نوعی از چیلرهای تراکمی دانست چرا که ساختمان و عملکرد ان ها کاملا مشابه یکدیگر است. اجزای اصلی یک چیلر صنعتی عبارت است از: کمپرسور، اواپراتور، کندانسور و شیر انبساط(اکسپنشن ولو)
تفاوت چیلر صنعتی با سایر چیلرهای تهویه مطبوع
ساختمان اصلی و مکانیزم عملکردی چیلرهای صنعتی و غیر صنعتی یکسان است و همانطور که پیشتر گفته شد چیلر صنعتی را می توان نوعی از چیلرهای تراکمی دانست اما این نوع چیلر تفاوت هایی نیز با دیگر چیلرهای غیرصنعتی که برای تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرند دارد. در ادامه به اصلی ترین تفاوت ها اشاره می کنیم:
- اواپراتور
در ساختمان چیلرهای صنعتی بر اساس تنوع دمایی و میزان فشار کاری از سه نوع اواپراتور صفحه ای، پوسته و لوله و اواپراتور آیس بانکی استفاده می شود.
- کمپرسور
با توجه به اینکه نبود صدا و لرزش از جمله اولویت های یک چیلر صنعتی نیست جهت عملکرد بهتر و پرقدرت تر این نوع چیلر می توان در ساختمان آن از کمپرسورهای سیلندر پیستونی با توان بالا استفاده نمود.
- ضرورت کنترل مداوم
با توجه به اینکه چیلر صنعتی به طور مداوم در تمام طول سال و حتی ماه های سرد سال در حال فعالیت و خنک سازی است، ضرورت دارد که انواع کنترل آلات، کنترل کیفیت قطعات و فشار و دما و استفاده از حفاظت در تابلو برق به طور منظم انجام شود.
چیلر اسکرال چیست؟ عملکرد و انواع آن
چیلر اسکرال از جمله چیلرهای تراکمی است که با هدف تهویه مطبوع هوا و ایجاد برودت در محیط های خانگی، اداری، آموزشی و غیره به کار گرفته می شود. دلیل این نامگذاری وجود نوع خاصلی از کمپرسور در ساختمان این چیلر می باشد.
ساختمان چیلر اسکرال مانند سایر چیلرهای تراکمی از یک کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و ماده سیال مبرد تشکیل شده است. در چیلرهای تراکمی از جمله چیلر تراکمی اسکرال هوا خنک از یک ماده مبرد برای تولید سرما استفاده می شود. این سیال مبرد در کمپرسور اسکرال چیلر فشرده شده و دمای ان افزایش می یابد. سپس این سیال فشرده شده از طریق لوله های واسطه به درون کندانسور انتقال می یابد. در این مرحله پس از اینکه عمل تقطیر صورت گرفت ماده مبرد وارد شیر انبساط می شود. در شیر انبساط فشار کاهش یافته و دمای تبخیر ماده نیز کاهش می یابد. پس از آن مبرد که فشار و دمای آن کاهش یافته است درون اواپراتور جریان یافته و در تماس با آب گرم، گرمای آن را جذب نموده و از حالت سیال مایع به حالت گاز تغییر حالت می دهد. در مرحله نهایی سیال مبرد مجدد وارد کمپرسور اسکرال شده و تکرار مداوم این چرخه موجب تولید سرما می گردد.
انواع چیلر اسکرال
دسته بندی چیلرهای اسکرال بر اساس نوع کندانسور آن ها صورت می گیرد. بر این اساس چیلرهای اسکرال دارای دو نوع چیلر اسکرال آب خنک و هوا خنک می باشد. در نوع هوا خنک درون کندانسور از جریان هوای آزاد برای عمل سرماسازی استفاده می شود در حالی که در چیلر اسکرال آب خنک، آب درون کندانسور جریان یافته و تولید سرما می نماید. تفاوت اصلی این دو نوع چیلر اسکرال در یکی از قطعات تشکیل دهنده آن است. در چیلر اسکرال هواخنک از فن و در چیلر اسکرال آب خنک از خط لوله برای انتقال سیال استفاده می شود.
چیلر اسکرو چیست؟ عملکرد و انواع آن
چیلر اسکرو نوعی از چیلر است که بر مبنای یک سیکل تبرید تراکمی تولید سرما می نماید. علت نامگذاری این چیلر استفاده از کمپرسور از نوع اسکرو در ساختمان آن می باشد. کمپرسورهای اسکرو که با نام کمپرسورهای مارپیچی نیز شناخته می شوند دارای دو محور مارپیچ بوده که به دنبال چرخش این دو محور در یک موازات، مبرد از یک سو جذب شده و با عبور از دندانه های مارپیچ متراکم می گردد. فرآیند ایجاد برودت و خنک سازی در یک چیلر اسکرو هوا خنک چهار مرحله دارد. در مرحله نخست گاز مبرد فریون وارد کمپرسول اسکرو شده و پس از آن فشار در مبرد افزایش یافته و به سمت کندانسور حرکت می کند. در این بخش ماده مبرد حرارت خود را از دست داده و به حالت مایع در می آید. در مرحله سوم مایع با عبور از درون شیر انبساط دچار کاهش فشار می شود. در مرحله نهایی مبرد وارد اواپراتور شده و در آنجا طی یک تبادل حرارتی با آب چیلر کاهش دما یافته و ایجاد برودت و سرما می نماید. در پایان مبرد به طور مجدد وارد کمپرسور شده و این چرخه ادامه می یابد.
انواع چیلر اسکرو
تقسیم بندی انواع چیلرهای اسکرو بر اساس نوع کندانسور آن ها صورت می گیرد:
- چیلر اسکرو آبی
در این نوع چیلر اسکرو از کندانسور آبی برای دفع حرارت مبرد و خنک سازی استفاده می شود. کندانسور آبی غالبا از نوع پوسته لوله ای بوده و این قابلیت را دارند که ماده خنک کننده (آب) و ماده خنک شونده (مبرد) را بدون ترکیب شدن درمجاورت یکدیگر نگه دارند تا عمل معان مبرد با انتقال حرارت انجام گیرد.
چیلر اسکرو هوایی
این نوع چیلر اسکرو دارای کندانسور هوایی می باشد که از یک کویل متشکل از لوله های مارپیچ و فن ساخته شده است. در این نوع چیلر عبور جریان هوا موجب انتقال گرمای مبرد به هوا می گردد.
سیستم VRF چه کاربردی دارد؟
سیستم های وی آر اف VRF از جمله سیستم های تهویه مطبوع می باشند که عمل سرمایش و گرمایش را به طور همزمان پشتیبانی می کنند. در سیستم VRF بر خلاف انواع چیلر و فن کوئل از جریان آب برای خنک سازی استفاده نمی شود بلکه جریان سیال مبرد به طور مستقیم عمل سرمایش و گرمایش را انجام می دهد. سیستم VRF از یونیت های داخلی و خارجی تشکیل شده است. یونیت خارجی اغلب در فضای آزاد نصب شده و از طریق یک خط لوله به یونیت داخلی متصل می گردد. عملکرد یونیت های داخلی مشابه فن کوئل بوده و تفاوت اصلی این دو در وجود سیال مبرد به جای آب درون یونیت های داخلی یک سیستم VRF است. از مزایای قابل توجه این سیستم امکان مدیریت دمای هر اتاق به طور جداگانه است چرا که هر فضا در ساختمان می تواند دارای یک یونیت داخلی مجزا باشد.
عملکرد سیستم VRF در زمان سرمایش
در زمان تولید سرما، سیستم VRF درست مانند یک یخچال عمل می کند. در این حالت، سیستم میزان مشخصی از انرژی را دریافت نموده و به کمک گردش سیال مبرد در سیستم طراحی شده، گرما را از محیط دریافت کرده و به محیط بیرون منتقل می کند.
عملکرد سیستم VRF در زمان گرمایش
تجربه نشان داده است که عملکرد این سیستم در بخش تولید گرما به اندازه بخش سرمایشی آن مطلوب نیست. برای تولید گرما نیز از سیکلی مشابه سرما سازی استفاده می شود با این تفاوت که در حالت گرمایشی سیال مبرد پس از افزایش دما وارد یونیت داخلی سیستم VRF شده و گرمای خود را وارد محیط مورد نظر می کند.