چیلر هوا خنک یک نوع چیلر بسیار پر کاربرد برای تهویه مطبوع ساختمان های بلند و نیمه بلند میباشد. استفاده از چیلر هوا خنک برای ساختمان های اداری، مجتمع تجاری و مسکونی رایج میباشد، به علت انتقال مستقیم گرما به هوای آزاد، این نوع چیلرها از برج خنک کن استفاده نمی‌کند. بنابراین چیلرهای هوا خنک باید در هوای آزاد به عنوان مثال بر روی بام ساختمان ها یا بر سطح زمین قرار گیرند تا برای خنک کاری مشکلی به وجود نیاید.
چیلر هوا خنک
این چیلر ها به علت اشغال فضای کمتر نسبت به چیلرهای آب خنک بسیار محبوب می‌باشند. همچنین عدم استفاده از آب یک مزیت کلیدی این چیلر مخصوصا برای استفاده در مناطق کم آب میباشد؛ یکی از عیب های عمده چیلرهای هوا خنک بازدهی پایین آن ها نسبت به چیلر آب خنک میباشد که این به دلیل عدم استفاده از ظرفیت گرمای نهان تبخیر آب میباشد.
نحوه عملکرد چیلر هوا خنک
ساده ترین تعریف ممکن برای عملکرد چیلر هوا خنک این است که این سیستم آب گرم خروجی از ساختمان را گرفته و آب سرد تحویل می‌دهد. آب سرد خروجی از چیلر از طریق پمپ های موجود به هواساز و یا فن کویل های طبقات مختلف ساختمان رفته و انتقال حرارت از آب سرد به هوای موجود در هواساز یا فن کویل باعث خنک شدن هوای فضای مورد نظر مورد نظر می‌شود. پس از عمل انتقال حرارت آب گرم شده به سمت چیلر باز می‌گردد و چرخه تکرار می‌گردد. دمای آب سرد ورودی به فضای داخلی ساختمان در حدود و دمای آب برگشتی در حدود میباشد.
اجزای چیلر هوا خنک
کمپرسور
در حقیقت کمپرسور نیروی محرکه حرکت مبرد در داخل سیستم میباشد؛ یعنی فشار سیال را افزایش داده و آن را به قسمت های بالایی و کناری چیلر هدایت می‌کند. سیال خروجی از کمپرسور، بخار بسیار داغ با فشار بالا میباشد که به هدر های کندانسور هدایت می‌شود (هدر سرشاخه‌ای است که سیال را به کانال های زیر مجموعه هدایت می‌کند).
کمپرسورها خود به چهار نوع تقسیم می‌شوند:
- کمپرسورهای رفت و برگشتی
- کمپرسورهای اسکرال
- کمپرسورهای اسکرو
- کمپرسورهای سانتریفیوژ
کندانسور
در کندانسور، مبرد از هدرها به کانال های با سطح گسترده منتقل می‌شود تا میزان انتقال حرارت بیشتر شود (پره های موجود بر کانال سطح انتقال حرارت را بیشتر می‌کند). جنس پره ها نیز معمولا از مس و دیگر فلزات با رسانایی بالا میباشد تا نرخ انتقال حرارت را افزایش دهد.
از طرف دیگر، بر روی سقف چیلر فن های خنک کاری وجود دارند که بخشی از عملکرد کندانسور می‌باشند. با گردش فن ها هوای محیط از کناره ها و منافذ موجود بر سطح گسترده کانال ها به داخل چیلر مکیده می‌شوند. پس از خنک شدن مبرد داخل چیلر توسط هوای ورودی، به دلیل گردش فن ها، هوای گرم شده با سرعت بیشتری به سمت فن ها هدایت شده و از قسمت بالای چیلر خارج می‌شود.
برای فهم بهتر می‌توان گفت که عمل خنک شدن سریع تر و بهینه تر مبرد با استفاده از فن های خنک کاری، مشابه سریع خنک شدن یک نوشیدنی داغ با دمیدن هوا بر روی آن میباشد.
فیلتر درایر
فیلتر درایر معمولا در سیکل تبرید بین کندانسور و شیر انبساط قرار می‌گیرد. همان گونه که از نام آن مشخص است این وسیله برای فیلتر و خشک کردن مبرد استفاده می‌شود. این بخش کلیدی با جذب رطوبت و ذرات مضر جامد مبرد از سیستم تبرید محافظت می‌کند و کارآیی آن را بالا می‌برد.
شیر انبساط
مبرد ورودی به شیر انبساط مایعی با فشار بالا و دمای متوسط میباشد. پس از عبور از آن، مبرد به مخلوطی از مایع و بخار در فشار و دمای کم تبدیل می‌شود.
اواپراتور
معمولا اواپراتورها در چیلرهای هوا خنک، یک مبدل پوسته لوله می‌باشند که آب گرم شده خروجی از ساختمان(هواساز یا فن کویل) به آن وارد و پس از سردسازی توسط چیلر و از طریق هواساز یا فن کویل به فضای داخلی ساختمان برمی‌گردد.
در اینجا اواپراتور یک مبدل پوسته لوله است که با فویل آلومینیومی عایق شده است، مبرد (مخلوط مایع و بخار) خروجی از شیر انبساط وارد اواپراتور شده و گرمای اضافی آب خروجی از ساختمان را جذب می‌کند. پس از عبور مبرد از اواپراتور، دوباره فرآیند کمپرسور شروع شده و چرخه تکرار می‌شود.
یه یاد داشته باشیم که مبرد موجود در چیلر از سیستم خارج نمی‌شود و چیلر یک سیستم بسته است که مبرد در آن به‌طور متناوب می‌گردد. تبادل گرما با آب گرم شده خروجی از ساختمان به صورت غیرمستقیم و از طریق مبدل پوسته لوله که دو سیال (آب و مبرد) در آن با هم در تماس نیستند، رخ می‌دهد.توجه شود که در این مبدل آب در پوسته و مبرد در لوله ها جریان پیدا می‌کند.
همچنین در این مبدل پوسته لوله (اواپراتور) مانع های عمودی در طول پوسته با نام بافل قرار می‌دهند تا با به تلاطم در آوردن جریان آب نرخ انتقال حرارت را افزایش دهد.
مزایا و معایب چیلرهای هواخنک
مزایا چیلر هوا خنک
- نگهداری: چیلرهای هوا خنک تقریبا بدون هزینه نگهداری هستند. تنها تمیزکاری هر چندوقت یکبار کویل های کندانسور ممکن است نیاز باشد که آن هم در شرایطی است که چیلر در محیط آلوده قرار داشته باشد و به منظور جلوگیری از آلودگی میباشد. اگر رسوب زیاد انباشته شود، سیستم تهویه چیلر فشار عملیاتی بیشتری را وارد خواهد کرد که منجر به افزایش مصرف انرژی چیلر می‌شود.
- شرایط محیطی (رطوبت): با اینکه بطور کلی چیلرهای آب خنک بازدهی بیشتری نسبت به چیلر هوا خنک دارند. ولی در شرایط رطوبتی به دلیل افزایش دمای حباب خیس، چیلرهای آب خنک با کاهش بازدهی مواجه می‌شوند. بطور خلاصه می‌توان گفت که افزایش دمای حباب خیس منجر به کاهش اثر و حتی حذف اثر برج خنک کن می‌شود. چیلرهای هوایی در شرایط آب و هوایی و اقلیمی مختلف به خوبی عمل می‌کند و محدودیتی از این نظر ندارد.
- کمبود آّب: این نوع چیلر برای مناطق خشک و کویری که آب بسیار کمیاب است و نمی‌توان از چیلر آب خنک استفاده کرد، بسیار مناسب است. این چیلر محدودیتی برای استفاده در شرایط آب و هوایی مختلف ندارد
- هزینه آب: چیلر هوا خنک از آب شهر استفاده نمی‌کند و هزینه مصرف آب ندارد. بدیهی است که به علت نبود برج خنک کن فاضلاب نیز تولید نمی‌کند.
- پیچیدگی نصب: وجود قسمت های اضافی مانند برج خنک کن، سیستم پمپاژ و سختی‌گیر آب جبرانی برج خنک کن در چیلرهای آب خنک نصب آن را با دردسرهای بیشتری مواجه می‌سازد، در صورتی که در چیلر هوا خنک این طور نیست. این می‌تواند به معنی هزینه کمتر نیروی انسانی برای نصب در چیلر هوا خنک نسبت به چیلر آب خنک باشد.
معایب چیلر هوا خنک
- مکان نصب: نصب چیلرهای هوا خنک باید به نحوی باشد که هیچ مانعی در مسیر جریان هوا، چه در هوای ورودی، چه در هوای خروجی ایجاد نشود. باید از قرار دادن کندانسور کنار دیوار یا زیر سقف که مانع جریان هوا می‌شوند، خودداری کرد.
- هزینه برق: چیلرهای هوا خنک مصرف برق بیشتری نسبت به چیلرهای آب خنک دارند. البته امروزه با بهره‌گیری از فن آوری ذخیره سازی یخ (Ice Storage system)، می‌توان مصرف برق چیلرهای هوا خنک را کاهش داده و عملکرد آن را بهینه سازی کرد.
- بازدهی: بطور کلی بازدهی چیلر هوا خنک از چیلر آب خنک کمتر است.
- هزینه اولیه: در ظرفیت های سرمایشی مشابه، معمولا مدل های چیلر هوا خنک قیمت بالاتری دارند.
- لرزش و آلودگی صوتی: مدل های اولیه چیلرهای هوا خنک دارای لرزش و سروصدای بسیار زیاد بودند. با پیشرفت در عرصه ساخت چیلرها و استفاده از فناوری های جدید در ساخت و طراحی آیرودینامیک فن و همچنین ساخت محفظه صداگیر برای جلوگیری از صدای کمپرسور این سروصداها به حداقل رسید؛ با این حال برای نصب چیلرهای هوا خنک باید از لرزش گیر و شاسی مناسب استفاده کرد
- ابعاد بزرگ: به دلیل بازدهی پایین چیلر هوا خنک برای دستیابی به ظرفیت سرمایشی مشابه سیستم های سرمایشی دیگر، استفاده از چیلری با ابعاد بزرگتر مورد نیاز است. این ابعاد و وزن آن در صورت اهمیت باید در انتخاب چیلر لحاظ شود؛ زیرا چیلرها معمولا بر روی بام خانه ها نصب می‌شند و در صورت تکان های زیاد ممکن است موجب آزار و اذیت ساکنان طبقات بالایی ساختمان می‌شوند.
کاربردهای چیلر هوا خنک
چیلر هوا خنک نقش مهمی را در دنیای مدرن ایفا می‌کنند. این وسیله کاربردهای بسیاری در مجتمع های مسکونی و صنایع مختلف دارد که برای مثال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- استفاده از چیلر هوا خنک در پشت بام ساختمانهای اداری و مسکونی به عنوان سیستم تهویه مطبوع
- برای خنک کاری ماشین آلاتی که مورد استفاده مداوم قرار می‌گیرند مانند تجهیزات پزشکی و ماشین‌آلات خط تولید
- برای تبرید و سرد نگهداشتن مواد غذایی مایع مانند شیر،رب، آّبمیوه و نوشابه قبل از بسته بندی و ارسال
- به منظور تهویه مطبوع گلخانه ها و سالن های پرورش قارچ
- به منظور تهویه مطبوع سالن های پرورش دام و ماکیان
- برای خنک کاری سوله های ورزشی و کارخانه ها
- برای سرمایش استخرهای پرورش ماهی
جداول فنی چیلر هوا خنک با کمپرسور اسکرو
جداول فنی چیلر هوا خنک با کمپرسور اسکرال
نمونه کار اجرایی برای چیلر هوا خنک دارید ؟
سلام و درود دوست عزیز
بله میتوانید نمونه کارهای انجام شده را در بخش نمونه کارهای سایت مشاهده کنید.
چیلر هوا خنک بیشتر در ابعاد بزرگ وجود داره؟؟؟
سلام درود دوست عزیز
به طور کلی این چیلرها نسبت به نوع آب خنک ابعاد بزرگتری دارند.