اجزای اصلی چیلر تراکمی
اجزای اصلی چیلر شامل کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط، تابلو برق، دستگاه کنترل و مخزن آب می باشد. در این مطلب شما را با محل قرارگیری این قطعات آشنا می کنیم و به صورت مختصر وظایف آن ها را بیان می کنیم. چیلرها معمولاً در ساختمان های بزرگ مقیاس کاربرد دارند و به منظور سرمایش ساختمان آب سرد تولید می کنند. چیلرها انواع مختلفی دارند اما اساساً قطعات اصلی آن ها یکسان است.
کمپرسور از اجزای اصلی چیلر تراکمی : کمپرسور عامل محرک اصلی در چیلر است. کمپرسور برای جا به جایی مبرد در سیستم، اختلاف فشار مورد نیاز را تولید می کند. کمپرسورهای چیلر در طراحی های مختلفی وجود دارند. متداول ترین کمپرسورها سانتریفیوژی، پیچی، حلزونی و پیستونی است. هر یک از این نوع کمپرسورها مزایا و معایب خاصی دارند. این قطعه همیشه بین کندانسور و اواپراتور قرار می گیرد. کمپرسور معمولاً به صورت موضعی عایق شده و به یک موتور الکتریکی به عنوان نیروی محرک متصل است که در بخش داخلی یا خارجی قرار گیرد. کمپسورها معمولا بسیار پر سروصدا می باشند.
کندانسور: محل قرارگیری کندانسور، بعد از کمپرسور و قبل از شیر انبساط می باشد. وظیفه کندانسور حذف حرارتی است که در اواپراتور به مبرد منتقل شده است. کندانسورها در دو نوع اصلی تولید می شوند: آب خنک و هوا خنک.کندانسور آب خنک، به صورت مکرر آب کندانسور را بین کندانسور و برج خنک کننده به گردش در می آورد؛ مبرد داغی که از کمپرسور وارد کندانسور شده است، گرمای خود را به این آب منتقل می کند و سپس این آب به سمت برج خنک کنند و خارج ساختمان هدایت می شود. آب و مبرد هیچ وقت باهم ترکیب نمی شوند زیرا به وسیله دیواره لوله از یکدیگر جدا شده اند، آب در درون لوله و مبرد خارج از آن جریان دارد.
کندانسورهای چیلر هواخنک کمی متفاوت تر عمل می کنند؛ این چیلرها از برج خنک کننده استفاده نمی کننند اما در عوض هوا بر لوله های کندانسور در فضای باز که مبرد در آن ها جریان دارد به وسیله فن می دمد. کندانسر چیلر هوا خنک شیر انبساط یکی از اجزای اصلی چیلر تراکمی است. محل قرارگیری شیرانبساط، بین کندانسور و اواپراتور است. وظیفه اصلی آن منبسط کردن مبرد، کاهش فشار آن و افزایش حجم آن است و این امر باعث می شود که مبرد بتواند گرمای مازاد را در اواپراتور جذب کند. شیرهای انبساط د انواع زیادی وجود دارند که متداول ترین آن ها شامل شیر انبساط حرارتی،شیر انبساط الکتریکی و شیر انبساط روزنه ثابت.
اواپراتور: اواپراتور بین شیر انبساط و کمپرسور قرار دارد. وظیفه آن جذب و جمع آوری گرمای مازاد از آب برگشتی از ساختمان و انتقال آن به درون مبرد است تا به سمت برج خنک کننده هدایت شود. هنگامی که مبرد گرما را از آب خارج می کند، آب سرد شده و به ساختمان پمپاژ می شود تا سرمایش ساختمان را تأمین کند؛ سپس با گرمای مازادی که از محیط ساختمان جذب کرده به اواپراتور برمی گردد.
تابلو برق: این قطعه می تواند به طور مستقیم به چیلر متصل شود و یا به صورت مجزا روی دیوار قرار می گیرد و به وسیله کابل برق به هم متصل می شوند. وظیفه تابلو برق، کنترل جریان الکتریکی به چیلر است. این دستگاه ها معمولاً شامل یک محرکه یا راه انداز، مدارشکن ها، کنترل کننده سرعت و تجهیزات نظارتی برق می باشند. این قطعات اصولاً روی چیلر نصب می شوند. وظیفه آن نشان دادن جنبه های عملکردی مختلف چیلر و کنترل آن ها با اعمال میزان سازی و تنظیم است. این دستگاه برای جلوگیری از آسیب به سیستم، هنگام خطر آژیر هشدار را برای تیم مهندسی ایجاد کرده و سیستم را خاموش می کند.
مخزن های آب: این مخزن ها در اواپراتورها و کندانسورهای چیلرهای آب خنک قرار دارند. وظیفه این قطعه هدایت جریان آب و جداسازی آب ورودی و خروجی است. با توجه به تعداد عبورها در اواپراتور و کندانسور، مخزن های آب ممکن است ۱-۲ فلنج ورودی یا خروجی داشته و یا کاملاً بسته باشند و مجدداً جریان را به عبوری بعدی هدایت کننند. اجزای اصلی چیلر جذبی و تراکمی شبیه هم هستند با این تفاوت که به جای کمپرسور و شیر انبساط، ابزوربر و ژنراتور قرار دارد. ابزوربر از اجزای اصلی چیلر جذبی است. ابزوربر محفظه ای است که در آن ماده جاذب ( معمولا لیتیوم بروماید) قرار دارد، که وظیفه جذب بخار آب حاصل از تبخیر شدن مبرد ( آب ) را به عهده دارد.
ژنراتور اجزای اصلی چیلر جذبی است. ژنراتور محفضه ای است که در آن عملیات تغلیظ یا همان غلیظ شدن محلول لیتیوم بروماید صورت می گیرد. ژنراتور توسط آب گرم، آب داغ، بخار داغ یا شعلع مستقیم بخار آب موجود در این مقاله اصلی ترین اجزای داخلی چیلر تراکمی و جذبی را تشریح می کنیم . چیلرها به دو صورت تراکمی و جذبی موجود می‌باشند که بخش ها و اجزای هرکدام را به صورت مجزا بررسی می‌کنیم . در ابتدا به بررسی اجزای داخلی چیلر تراکمی می‌پردازیم.
اجزای داخلی چیلر تراکمی
کمپرسور اصلی ترین اجزای داخلی چیلر تراکمی می‌باشد که مبرد در حالت گازی وارد آن می‌شود . اطلاع از قیمت برج خنک کننده ابتدا نیاز به بررسی ویژگی‌ها و کاربردهای مورد نظر دارد . وظیفه کمپرسور فشرده سازی مبرد است، با فشرده‌سازی این مبرد، دمای آن را به‌شدت افزایش می‌یابد و سپس مبرد به‌وسیله لوله های رابط به راه پیدا می‌کند. کمپرسور دستگاه چیلر، انواع مختلفی دارد که عبارت‌اند از:
1- کمپرسور پیستونی همان گونه که از اسم این نوع کمپرسور نیز پیدا است، عملکرد این نوع کمپرسور مشابه موتور پیستونی موجود در اتومبیل می‌باشد ، البته این نکته وجود دارد که در این موتور به‌هیچ وجه سیستم جرقه زنی و تزریق سوخت وجود ندارد و پیستون با کار دائم خود عملیات مکش مبرد و تخلیه آن با فشار بالاتر را انجام می دهد. توانایی کمپرسور پیستونی از چند دهم اسب بخار تا چند صد اسب بخار را نیز دارد، همچنین سرعت دورانی محور این مدل از کمپرسورها می‌تواند بازه ۲ الی ۶ رادیان در ثانیه، داشته باشد.
2- کمپرسور دوار (روتاری) چرخش یک پروانه سبب مکش گاز به فضای داخل سیلندر این مدل از کمپرسور ها می شود. با خرید پکینگ رندوم اسپلش ، می‌توانید به بهترین شکل ممکن از جلوه‌های زیبایی و طراحی خاص آن بهره‌مند شوید . این مکش باعث فشرده سازی مبرد شده و مبرد با فشار بالا به فضای بیرون منتقل می شود.
3- کمپرسور پیچشی (اسکرو) این نوع یکی از انواع کمپرسورهای با راندمان بالا محسوب می شود و با توجه به راندمان بالای کاری آن، استفاده از این نوع کمپرسور ها با استقبال زیادی مواجه شده است. نحوه عملکرد این نوع کمپرسورها به این شکل است که: دو محور پیچشی در موازات با هم به حرکت کرده و مبرد ورودی به فضای داخلی این کمپرسور در میان دو محور پیچشی قرار گرفته و متراکم می‌گردد. این عمل مدام انجام می شود و هیچ توقفی در عملکرد این نوع کمپرسور وجود ندارد.
4- کمپرسور حلزونی (اسکرال) نحوه کارکرد کمپرسور های حلزونی تقریباً مشابه با کمپرسور های پیچشی است البته از کمپرسور حلزونی در چیلرهایی که ظرفیت پایین دارد استفاده می شود. طریقه کارکرد این نوع کمپرسور ها بدین صورت است که گاز مبرد در مسیر حلزونی در دو مسیر متفاوت اما در مرکز هم حرکت می‌کند. این شرایط در حالی است که یکی از مسیرهای حلزونی ثابت و دیگری متحرک است. با چرخش دو مسیر (مسیر به صورت صفحه‌ای است) بر روی یکدیگر و حرکت مبرد به سمت مرکز این صفحه، عملکرد فشرده سازی انجام می شود.
5- کمپرسور گریز از مرکز(سانترفیوژی) کمپرسور گریز از مرکز معمولا در چیلرهایی که ظرفیت بالا دارند استفاده می شود و سرعت عملکرد بسیار بالایی دارند. همان طور که از نام این نوع کمپرسور پیداست، روش کارکرد آن بر پایه نیروی گریز از مرکز است. مبرد گازی به محفظه کمپرسور وارد شده و با گردش، تحت نیروی گریز از مرکز قرار گرفته و این نیرو سبب متراکم شدن این مبرد می‌شود. این کمپرسور ها، به دلیل نداشتن قطعات بیشتر و طراحی ساده، نسبت به دیگر کمپرسور ها مساعد تر به نظر می رسند. این مدل کمپرسور به صورت چند مرحله ای نیز تولید می شوند که بین هر یک از مراحل فشرده سازی، خنک کاری باید انجام شود.
کندانسور چیست؟ نوعی مبدل حرارتی می‌باشند که گرمای مخفی موجود در سیال عامل را به سیال ثانویه سرد، منتقل می‌کند. وظیفه کندانسور خنک کردن مبرد است کندانسور عملیات خنکسازی را به وسیله تبدیل مبرد از حالت گاز به مایع، انجام می دهد. کندانسورها دو نوع کندانسور هوا خنک و کندانسور آب‌خنک وجود دارد.
کندانسور آب خنک کندانسور آب خنک معمولاً از نوع مبدل پوسته و لوله ای است که مبرد از داخل لوله ها و آب خنک از اطراف لوله ها عبور می‌کند. آب خنک سبب می شود گرمای بالای مبرد گرفته شود و باعث تغییر فاز مبرد از حالت گاز به مایع می‌گردد. جریان آب اطراف لوله ها باید همیشه خنک باشد. برای خنکسازی آب از (کولینگ تاور) استفاده می‌شود. جریان آب به برج خنک‌کننده فرستاده می‌شود تا در آنجا مجدداً خنک شود و دوباره به کندانسور بازگردد تا همیشه جریان آب خنک در کندانسور وجود داشته باشد. به این علت به چیلرهای تراکمی که چنین کندانسورهایی دارند ، چیلر تراکمی آب خنک می‌گویند.
کندانسور هوا خنک هوا خنک نوع دوم کندانسور است که در چیلرهای تراکمی مورد استفاده قرار میگیرد. طریقه کارکرد این کندانسور به این شکل است که سیال مبرد درون لوله ها جریان دارد، هوا نیز از اطراف به وسیله فن به فضایی که لوله های حامل مبرد وجود دارد دمیده شده و سبب خنک شدن جریان مبرد می گردد. این عمل خنک کاری باعث تغییر فاز مبرد از بخار به مایع می شود. این کندانسورها نیاز به پکینگ برج خنک کننده ندارد، زیرا که محل تأمین سرمایش، جریان آب نیست که نیاز به خنک کردن آن باشد، بلکه هوای آزاد است که مدام در حال جریان درون محیط می‌باشد. به همین علت به چیلرهای تراکمی که چنین کندانسورهایی دارند، چیلر تراکمی هوا خنک می‌گویند.