چیلر خنک کننده آب

شناخت انواع دستگاه خنک کننده آب:
انواع دستگاه خنک کننده آب را می توان در سه دسته کلی دسته بندی نمود. این سه دسته عبارتند از چیلر خنک کننده آب، مبدل حرارتی هوا خنک و برج خنک کننده.

مبدل حرارتی هوا خنک:
ساختار این نوع دستگاه خنک کننده آب، شبیه یک رادیاتور فن دار است. آب گرم از یک سمت وارد مبدل شده و حرارت خود را از جداره لوله ها و صفحات مبدل به هوایی که توسط فن دمیده شده، می دهد.

برج خنک کننده:
این دستگاه خنک کننده آب، ساختاری مکعبی یا مدور شکل دارد که آبگرم از قسمت بالایی آن وارد شده و بر روی یه قطعه به اسم پکینگ افشانده می شود. هوا نیز از قسمت پایینی دستگاه وارد شده و با آبگرم تماسی مستقیم پیدا می کند. به طوری که مولکول های آب و مولکول های هوا در اثر برخورد مستقیم، با یکدیگر تبادل حرارتی انجام می دهند و دمای آب چند درجه کاهش می یابد.

چیلر خنک کننده آب:
چیلر پرکاربردترین و دقیق ترین دستگاه خنک کننده آب محسوب می شود. چیلرها از نظر حوزه کاربرد به دو دسته چیلر برودتی یا سرمایشی (برای سرمایش ساختمان) و چیلر خنک کننده آب برای کاربرد صنعتی، طبقه بندی می شوند.

اساس کار هر دو عینا مشابه یکدیگر است و در هر دو روش کار چیلر یکسان و وظیفه آن سردسازی آب و پمپاژ آن به واحدهای مصرف کننده است. ساختار و قیمت چیلر برودتی و چیلر خنک کننده آب برای مصارف صنعتی، بسیار شبیه و نزدیک یکدیگر است که در زیر به تشریح عملکرد هر یک می پردازیم. 

در اینجا مبحث ما در رابطه با چیلر تراکمی است که در مدار آن کمپرسور متراکم کننده قرار دارد و به عنوان پر کاربردترین نوع چیلر شناخته می شود. چیلر برودتی نوع تراکمی در دو نوع کلی چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک تولید می شود.

چیلر برودتی به دو شکل در یک ساختمان نصب می شود:
در حالت اول، چیلر برودتی آب را سرد کرده و با لوله کشی و پمپ به دستگاه های پخش کننده هوای سرد و گرم مانند فن کویل ها و هواساز های داخل ساختمان ارسال می کند تا آب سرد در کویل های (لوله های) این دستگاه ها جریان پیدا کرده و فن با عبور دادن هوا از اطراف کویل ها، دمای هوا را کاهش و در مناطق مختلف ساختمان توزیع کند.

در ظرفیت های کم نیز به جای چیلر می توان از یک یا چند مینی چیلر آپارتمانی استفاده نمود. همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید، چیلر برودتی هوا خنک در بیرون از ساختمان (فضای آزاد) و سایر اجزا (سیستم گرمایشی) در موتورخانه نصب شده اند.

در حالت دوم نیازی نیست که چیلر برودتی ساختمان، آب را سرد کند، بلکه مبرد موجود در مدار چیلر که آب را سرد می کند، مستقیما به کویل های هواساز متصل می شود و درون کویل های آن جریان پیدا می کند و این بار مبرد به طور مستقیم دمای هوای دمیده شده توسط فن را کاهش می دهد که به این نوع نصب، اتصال DX (کویل انبساط مستقیم) گفته می شود.

در این حالت چیلر و هواساز در یک دستگاه مشترک به نام پکیج یونیت (روف تاپ پکیج) ساخته می شوند. هوای خروجی از قسمت هواساز دستگاه پکیج یونیت که دما و رطوبت تنظیم شده دارد، با کانال های توکار سقفی در سرتاسر ساختمان توزیع می شود.

چیلر خنک کننده آب برای کاربردهای صنعتی:
بسیاری از دستگاه های صنعتی وجود دارند که آب خنک کننده برای خنک کاری آن از ضروریات دستگاه محسوب می شود.

در چنین مواقعی به چند روش می توان دستگاه را خنک نمود. اگر ظرفیت خنک کاری کمی نیاز باشد، می توان از یک مدار آب ساده به همراه رادیاتور و یا به روش هوا خنک (فن) دستگاه را خنک نمود. اگر به کنترل دقیق درجه حرارت و نیز ظرفیت بالای خنک کاری نیاز باشد باید از چیلر خنک کننده آب (از نوع تراکمی) استفاده نمود و آب سرد شده در چیلر را در مدار دستگاه به گردش در آورد.

برای آشنایی با نحوه کار چیلر خنک کننده آب از نوع تراکمی، به طور مختصر در زیر روش کار چیلر تراکمی را توضیح داده ایم.

روش کار چیلر تراکمی:
روش کار چیلر تراکمی به این صورت است که کمپرسور (از نوع پیستونی، اسکرو، اسکرال و …) یک سیال به نام سیال مبرد (گاز R134A یا R22 و …) را متراکم کرده و به سوی یک مبدل حرارتی به نام کندانسور جاری می کند.

در کندانسور (Condenser) که شامل لوله های متعدد پر پیچ و خمی است، مبرد درون لوله ها و هوا یا آب از اطراف لوله ها عبور داده می شود. آب یا هوا گرمای اضافی مبرد را گرفته و آن را از حالت گاز به حالت مایع تبدیل می کند. اگر هوای فن ها، گرما را از مبرد بگیرد به آن چیلر تراکمی هوا خنک و اگر آب، گرما را از مبرد بگیرد به آن چیلر تراکمی آب خنک گفته می شود.

مبرد بعد از آن از شیر یا سوپاپ منبسط کننده (expansion) عبور کرده و وارد یک مبدل حرارتی دیگر به نام اواپراتور می شود. اواپراتور (evaporation) نیز مانند کندانسور از لوله های متعدد پر پیچ و خم تشکیل شده که مبرد از درون لوله ها و آب از اطراف آن عبور می کند.

این بار مبرد، گرمای آب را گرفته و درجه حرارت آن را تا نزدیک صفر و یا زیر صفر درجه کاهش می دهد. این آب سرد با پمپ به دستگاه های فن کویل یا هواساز ساختمانی و … و یا به سوی دستگاه های صنعتی فرستاده می شود تا در آنجا عمل سرمایش را انجام دهد.