چیلر

چیلر یکی از مهم‌ترین و رایج‌ترین تجهیزات تهویه مطبوع در مقیاس صنعتی و خانگی است. امروزه از این دستگاه برای سرمایش محیط‌های گوناگونی از جمله مجتمع‌های تجاری، صنعتی و همچنین مجتمع‌های مسکونی و اداری استفاده می‌شود. در ادامه این مطلب قصد داریم تا به طور مفصل و تخصصی به بیان ویژگی‌ها، انواع و مزیت‌های این محصول اشاره کنیم بنابرین اگر قصد خرید و یا آشنایی با آن را دارید توصیه می کنیم تا با ما همراه باشید.

چیلر چیست؟

چیلر دستگاهی است که نخست آب با دمایی معین به آن وارد شده و پس از پشت سر گذاشتن یک چرخۀ ویژه، هوایی با دمای خنک شده به سیستم برمی‌گردد؛ که با تولید آب خنک و فرستادن آن به دیگر تجهیزات تهویه مطبوع، مثل فن کویل‌ها یا هواسازها، به آن ها این امکان را می‌دهد که با استفاده از این آب خنک شده، هوای ساختمان‌ها را تهویه و خنک کنند. توجه داشته باشید که این دستگاه به خودی خود قادر به خنک کردن هوای ساختمان نیست و برای این کار نیاز به دستگاه‌های مکملی دارد تا آب خنک را در اختیار آن ها قرار دهد. سپس دستگاه های مکمل، از این آب خنک استفاده کرده و در نتیجه اقدام به تولید هوای خنک می کنند. به بیانی دیگر نیز می توان گفت که فن کویل‌ها، یونیت‌ها و هواسازها مکمل چیلرها هستند که از آب خنک این دستگاه به عنوان ورودی خود استفاده کرده و هوای مکیده شده از داخل محیط را خنک کرده و دوباره به داخل محیط انتقال می‌دهند.

روش کار چیلر

همان طور که پیش تر نیز به آن اشاره شد، چرخه سرمایش چیلر در نهایت منجر به سرد شدن آب ورودی به آن می‌شود. این چرخه سرمایش دارای چهار مرحله است که دستگاه در طی همین سلسله مراحل چهارگانه، گرما را از ماده‌ای به ماده دیگر انتقال می‌دهد. در این محصول، ابتدا گرما به وسیله سیکل سرمایش از آب گرفته و به محیط بیرون انتقال داده می‌شود. البته امروزه فناوری این دستگاه ها به گونه‌ای بهینه سازی شده‌ است که این گرمای گرفته شده از آب وارد محیط نشود؛ بلکه در سامانه‌های گرمایشی ساختمان مورد استفاده قرار گیرد تا باعث بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی در بخش گرمایش ساختمان شود. اما برای انتقال این گرما از آب و انتقال آن به محیط بیرون نیاز به یک واسطه مبرد داریم. مبرد گرمای آب را می‌گیرد و از طریق مراحلی که در زیر به آن ها اشاره خواهیم کرد، گرما را به محیط بیرون انتقال می‌دهد. عملکرد سرمایشی آب از طریق چیلر در طی 4 مرحله صورت می‌گیرد که عبارتند از:

1. مرحله کمپرسور: کمپرسور که در واقع به عنوان قلب سیستم تهویه مطبوع شناخته می‌شود، به دستگاهی گفته می‌شود که مبرد با فشار پایین را متراکم می‌کند تا به یک گاز با فشار و دمای بالا تبدیل شود. توجه داشته باشید که بیشترین عامل تأثیرگذار در راندمان کیفی و قیمت نهایی این دستگاه را کمپرسور آن تشکیل می‌دهد. گزینش نوع کمپرسور در یک چیلر بستگی به کاربری و محیط مورد استفاده در آن دارد. 

2. مرحلۀ کندانسور: دومین قطعه پر اهمیت در این دستگاه، کندانسور آن است. کندانسور به دستگاهی گفته می‌شود که با خنک کردن مبرد و جذب گرمای آن حالت فیزیکی مبرد را از حالت گاز به مایع تغییر می‌دهد. کندانسور یا چگالنده دارای دو نوع مختلف است که در بازار به نام هایکندانسور هوا خنک و کندانسور آب خنک شناخته می شوند. کنداسورهای هوایی شامل کندانسورهای مس- آلومینیوم و کندانسور مایکروچنل هستند. اهمیت کندانسورها در چیلرها به حدی است که یکی از شاخص‌های دسته‌بندی چیلرها را همین کندانسورها تشکیل می‌دهند.

3. شیر انبساط: شیر انبساط که به دو دسته کلی ترموستات و الکترونیکی تقسیم می‌شود، یکی دیگر از قطعات مهم در این دستگاه است. شیر انبساط الکترونیکی که از دقت و قیمت بیشتری در مقایسه با شیر انبساط ترموستاتی برخوردار است، باید به تعداد مدارهای سرمایشی هر چیلر مورد استفاده قرار گیرد.

4. اواپراتور: اواپراتور دستگاهی است که مبرد در آن با دریافت گرمای آب دوباره به فاز بخار تبدیل شده و برای ادامه چرخه به کمپرسور فرستاده می‌شود. معمولاً اواپراتور به صورت صفحه‌ای پوسته‌ای یا لوله‌ای در چیلرها مورد استفاده قرار می‌گیرد که در این بین اواپراتورهای صفحه‌ای دارای ابعاد کوچک‌تر و راندمان بیشتری هستند. 

عملکرد چیلر

ابتدا مبرد که نقش انتقال دهنده گرما را ایفا می‌کند، وارد کمپرسور شده و تحت تراکم به فشار بالا و دمای بالایی می‌رسد. در مرحله بعد وارد کندانسور شده و با از دست دادن گرما از حالت گاز به مایع تغییر شکل می‌دهد. در مرحله بعد به شیر انبساط می‌رسد و فشار مایع به شدت کم می‌شود. در این وضعیت مبرد از قابلیت بالایی برای جذب گرما برخوردار است. چون این فرایند در اواپراتور صورت می‌گیرد، پس اواپراتور شرایط را برای انتقال گرما بین آب و مبرد آماده می‌کند. خروجی این عملیات یک آب خنک شده و یک مبرد گرم شده است که حالا به حالت بخار درآمده است. بنابراین مبرد بخار شده، وارد کمپرسور می‌شود و این چرخه دوباره ادامه پیدا می‌کند.

انواع چیلر

این دستگاه، بر اساس نوع فرایندی که انجام می‌دهد، به دو دسته کلی تقسیم می‌شود که عبارتند از:

• چیلرهای تراکمی
• چیلرهای جذبی

چیلرهای تراکمی با استفاده از فرایند فشرده شدن و کمپرسور در داخل یک چرخه سرمایش، آب را خنک می‌کنند. بدین ترتیب می‌توان گفت که چیلرهای تراکمی با بهره‌گیری از کمپرسور و تبدیل نیروی برق کار می‌کنند. در سوی دیگر، چیلرهای جذبی را مشاهده می‌کنیم که به وسیله انرژی گرمایی، آب خنک تولید می‌کنند و دارای ژنراتور هستند و فاقد کمپرسور می‌باشند. همچنین باید خاطر نشان شویم که می توان انواع چیلرهای تراکمی را بر اساس نوع کمپرسور و یا کندانسور به کار رفته در آن نیز طبقه بندی کرد که در ادامه به آن ها اشاره کرده ایم:

1. کمپرسور اسکرال: کمپرسورهای اسکرال در مقایسه با سایر انواع کمپرسورها دارای ابعاد و ظرفیت کمتری هستند. معمولاً چیلرهایی که از این نوع کمپرسور استفاده می‌کنند، برای افزایش ظرفیت یک دستگاه و نیز افزایش ضریب اطمینان عملکرد آن، ناچار به استفاده از تعدادی کمپرسور در یک واحد چیلر هستند. چیلرهای اسکرال از ظرفیت‌های حداکثر 250 تن سرمایش به صورت یکپارچه استفاده می‌کنند. 
2.  کمپرسور اسکرو: کمپرسورهای اسکرو از عملکرد و راندمان بسیار بالایی برخوردارند و به همین دلیل دستگاه هایی که از این نوع کمپرسور استفاده می‌کنند نیز توان سرمایشی با ظرفیت‌های بالایی دارند. معمولاً این کمپرسورها دارای کنترل ظرفیت پله‌ای و خطی هستند. یک دستگاه چیلر اسکرو می‌تواند بین 1 تا 4 دستگاه کمپرسور داشته باشد. لازم به ذکر است که استفاده از چیلرهای جذبی مجهز به کمپرسور اسکرو بسیار رواج دارد. این دستگاه‌ها می‌توانند با ظرفیت‌های 60 تا 400 تن تبرید را به صورت یکپارچه تولید کنند. 
3. کمپرسور رفت و برگشتی: این کمپرسور به دلیل سر و صدای زیادی که به واسطۀ ماهیت عملکرد آن ایجاد می‌شود، به تدریج در حال خارج شدن از چرخه استفاده است. معمولاً دستگاه های دارای کمپرسورهای رفت و برگشتی، در حوزه‌های صنعتی و به صورت چهار فصل مورد استفاده قرار می‌گیرند و استفاده از آن ها در پروژه‌های مسکونی، اداری و تجاری روز به روز در حال کاهش است. 
4. کمپرسور سانتریفیوژی: این نوع دستگاه در مقایسه با سایر چیلرها دارای راندمان بسیار بالا و مصرف انرژی بسیار پایینی هستند. از جملۀ دیگر مزیت‌های چیلرهای مجهز به کمپرسور سانتریفیوژ می‌توان به افزایش راندمان، بالا رفتن ظرفیت تولید و طول عمر بالای آن ها اشاره کرد. همچنین باید خاطر نشان شویم که این دستگاه ها از قیمت بالایی برخوردارند و به همین دلیل تنها در پروژه‌ها و کاربری‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. 

همان‌طور که پیش تر نیز اشاره شد، عملیات گرماگیری از مبرد به وسیله کندانسور انجام می‌شود. به واسطه حساسیت بالایی که کندانسورها در چیلرها دارند، طبقه‌ بندی دیگری در این دستگاه وجود دارد که به آن طبقه ‌بندی بر اساس نوع کندانسور گفته می‌شود که هر یک در ادامه مورد بررسی قرار گرفته اند:

1. کندانسور هوایی یا هواخنک: چیلرهای مجهز به کندانسور هواخنک به دلیل این‌که اساس عملکرد آن ها بر پایۀ هوا می‌باشد، در محیط‌های باز مثلاً بر روی پشت بام، حیاط یا حیاط خلوت نصب می‌شوند و از یک لوله‌کشی ساده‌ برخوردارند. این چیلرها نیاز به برج خنک کننده ندارند اما از چیلرهای آب خنک گران قیمت‌تر هستند. معمولاً این کندانسور های هواخنک از ضریب راندمان انرژی 5/2 تا 3/3 برخوردارند و بیشتر برای مناطق شرجی با رطوبت بالا مناسب هستند. کاهش شدید منابع آبی کشور و پیچیدگی خاص لوله کشی و تعمیر و نگهداری کندانسورهای آب خنک عملاً باعث افزایش تقاضا برای چیلرهای مجهز به کندانسورهای هوا خنک شده‌ است.
2. کندانسور آبی یا کندانسور آب خنک: چیلرهایی که از کندانسور آب خنک استفاده می‌کنند، برای تکمیل چرخه سرمایش خود باید مجهز به یک برج خنک کننده نیز باشند. برج خنک کننده گرمای حاصل از مبرد را به وسیله آب از آن دریافت کرده و پس از خنک کردن دوباره آب، آن را به چرخه باز می‌گرداند بنابراین هر چیلر آب خنک یا کندانسور آب خنک نیاز به یک دستگاه برج خنک کننده خواهد داشت.

لازم به ذکر است که کندانسورهای آبی در مقایسه با کندانسورهای هوایی از راندمان بالاتری برخوردارند. اما همان گونه که در بالا هم اشاره شد، امروزه به دلیل کاهش شدید منابع آبی و مصرف زیاد آب در برج‌های خنک کننده، این نوع دستگاه ها در مقایسه با چیلرهای هوا خنک کم‌تر مورد استقبال قرار می‌گیرند. همچنین، توجه داشته باشید که آب در داخل برج‌های خنک کننده همیشه در گردش است و وظیفه خنک کردن مبرد را دارد و آبی که به وسیله چیلر خنک می‌شود و به سیستم توزیع وارد می‌شود نباید با آب موجود در برج خنک کننده اشتباه گرفته شود. 

ظرفیت چیلر

به طور کلی ظرفیت‌های تولیدی چیلرها بر اساس نوع کمپرسور به کار رفته در آن ها تعیین می‌شود؛ که این یکی از شاخص‌های تفاوت بین دستگاه های مختلف به حساب می‌آید. در چیلرهای تراکمی که پیشتر طبقه ‌بندی انواع کمپرسورهای آن ها را بیان کردیم، ظرفیت می‌تواند از دو تن تبرید تا 2200 تن تبرید در نوع سانتریفیوژی قابل تولید باشد. توجه داشته باشید که این محصولات را می‌توان به صورت مدولار یا ماژولار در کنار یکدیگر قرار داد تا به ظرفیت‌های بالاتری نیز برسند. برای تصور بهتر ظرفیت اعلام شده برای این دستگاه، به این مثال توجه کنید که در یک ساختمان دارای کاربری مسکونی در اقلیم معتدل کشور، به ازای هر 20 تا 35 متر مربع به حدود یک تن تبرید نیاز داریم. حال با توجه به فضای موجود خود می‌توانید کل میزان تبرید مورد نیاز را محاسبه نمایید.

ویژگی‌ چیلر

باید خاطر نشان شویم که این دستگاه از ویژگی ها و مشخصات قابل توجه ای برخوردار است که در قسمت زیر به آن ها اشاره شده است:

• امروزه این دستگاه تبدیل به سامانه‌ هوشمندی شده‌است که با مدیریت دقیق انرژی می‌توان مصرف انرژی آن ها را فوق العاده کاهش داد. 
• این دستگاه ها، قابلیت نصب در پشت بام (چیلرهای نوع تراکمی هوا خنک) و موتورخانه (چیلرهای نوع تراکمی آب خنک و جذبی) را دارند.
• چیلرها با ابعاد کوچک می‌توانند حجم جریان بالای آب خنک و ظرفیت‌های بالایی در اختیار داشته باشند. از این رو به چیلر، سامانه مرکزی نیز گفته می‌شود که نیاز به فضای زیادی ندارند. 
• این محصول، یک دستگاه کاملاً تخصصی است که نیاز به سرویس و نگهداری سالانه منظمی دارد.
• هزینۀ اولیه این محصول در مقایسه با سیستم‌های سرمایش سنتی و امروزی بالاتر است؛ اما از لحاظ هزینه‌های سرویس و نگهداری، یک سیستم کم هزینه‌تر به حساب می‌آید و از مدیریت انرژی قوی‌تری برخوردار است.

کاربرد چیلر

آب خنکی که در در این دستگاه تولید می‌شود، می‌تواند در بسیاری از فرایندهای صنعتی که نیاز به سرمایش دارند نیز مورد استفاده قرار گیرد. از جمله این کاربردها می‌توان به مکانیزم‌ها و ماشین آلات فعال در خطوط تولید در بسیاری از صنایع مختلف اشاره کرد. به عنوان مثال، صنایع مختلفی مثل ریخته‌گری، فلزکاری، جوشکاری، تزریق و ریخته‌گری، تولید پلاستیک، صنایع داروسازی، صنایع شیمیایی و پتروشیمی، تولید و نگهداری مواد غذایی تازه، صنایع کاغذ و سیمان، جاده سازی و راه‌سازی، پرورش ماهی و میگو و ...، اشاره کرد.به علاوه، این دستگاه برای تولید آب سرد به کار می‌رود. اما این اتفاق در یک بازه دمایی مشخصی می‌افتد. به بیانی دیگر، اگر دمای آب مورد نیاز بیشتر از دمای رطوبت محیط باشد، باید از برج خنک کننده استفاده شود و اگر بیشتر از دمای خشک محیط باشد، حتماً باید از کولر خشک برای کاهش دمای جریان آب استفاده شود. زیرا قیمت و مصرف برق این دستگاه، در مقایسه با سامانه‌های نام برده بیشتر است و از این گذشته محدوده کاری کمپرسور این اجازه را نمی‌دهد که با چیلر به هر دمای مورد نظر دست پیدا کنیم. بنابراین از چیلر برای تولید آب سرد در بازه دمایی 40- و 3+ درجه سانتی‌گراد بیش از دمای مرطوب محیط استفاده می‌شود و برای این بازه دمایی نیاز به کمپرسورها و مبردهای ویژه‌ای است.

قیمت چیلر

می توان گفت که این دستگاه یکی از پرهزینه‌ترین بخش‌ها در پروژه‌های ساختمانی به حساب می‌آید. معمولاً قیمت چیلر تراکمی هوا خنک در یک ظرفیت مشابه در مقایسه با چیلرهای آب خنک بالاتر است. ولی چیلرهای دارای کندانسور آب خنک در عوض به برج خنک کننده هم نیاز دارند که هزینه آن را باید مد نظر قرار دهیم. به طور کلی چیلرها بر اساس فناوری به کار رفته در آن ها، اعتبار برند و کشور سازنده و همچنین کیفیت قطعات به کار رفته در آن ها از طیف قیمتی بسیار متنوعی برخوردارند. پس از گالری محصولات مجموعه یابان، به عنوان پیشتاز در راه اندازی بازار آنلاین محصولات ساختمانی بازدید کنید و ضمن استفاده از مشاوره‌های لازم با تیم مشاورین حرفه‌ای این فروشگاه، اقدام به عقد قرارداد و ثبت سفارش نمایید. همچنین توجه داشته باشید که فصل سفارش گذاری و نوسانات نرخ ارز بر روی قیمت نهایی چیلرها نیز تاثیرگذار می باشند

خرید چیلر

پس از نهایی کردن فاز مطالعاتی خود و تصمیم به خرید چیلر، کار دشواری در پیش نخواهید داشت. برای این منظور به سایت اینترنتی یا فروشگاه حضوری مجموعه یابان مراجعه کنید و پس از بررسی های لازم، از مشاوره‌های تخصصی تیم مشاوران فنی و بازرگانی یابان بهره‌مند شوید و پس از ثبت سفارش و نهایی کردن خرید خود، صفر تا صد فرایندهای عرضه، نصب، راه‌اندازی و خدمات پس از فروش انواع چیلرهای خانگی و صنعتی خود را به یابان بسپارید.