چیلر تراکمی بخشی از سیستم تهویه مطبوع هوا است که کار خود را به وسیله حذف گرما انجام می‌دهد. در واقع چیلر تولیدکننده سرما نیست، بلکه حذف کننده گرماست. ممکن است که به خاطر وجود واژه chill در نام این دستگاه، تصور کنیم که کار اصلی آن بر پایه تولید سرماست اما چنین نیست.
چیلر تراکمی چیست و چه تفاوتی با سایر چیلر ها دارد؟!
چیلر از مجموعه‌ای از اجزای اواپراتور، کندانسور، شیر انبساط، فن ها، پمپ ها، کمپرسور و جذب کننده (absorbers) و موارد دیگر تشکیل شده است. مجموعه گلچین شده این موارد، انواع چیلر را می‌سازند. به این معنی که اگر اجزای اصلی چیلر کمپرسور و اواپراتور، کندانسور، شیر انبساط باشد، این چیلر یک چیلر تراکمی محسوب می‌شود. در واقع تفاوت اصلی چیلر تراکمی با انواع دیگر چیلر، حضور کمپرسور است چرا که وجود اواپراتور، کندانسور، شیر انبساط در همه چیلرها یکسان است.
وظیفه چیلر تراکمی چیست؟
اگر بخواهیم به محدوده وظایف چیلر تراکمی نگاهی داشته باشیم، باید وظایف هر دستگاه تهویه مطبوع دیگری را پیش چشم آوریم: کنترل دما و رساندن آن به دمای مطبوع و حفظ آن، کنترل رطوبت و ایجاد جریان هوا و پاکسازی هوای محیط.
چیلر های تراکمی معمولاً در پشت بام یا زیرزمین و موتورخانه ساختمان هایی با هر نوع کاربری مسکونی، تجاری، صنعتی، تفریحی، آموزشی و موارد دیگر نصب می‌شوند تا کار خود را انجام دهند. اینکه این چیلر در همه ساختمان ها و سازه ها قابل نصب و استفاده است انعطاف و سازگاری آن را می‌رساند.
نحوه کار چیلر تراکمی چگونه است؟
- مایع گرم شده از طریق شیر ورودی وارد اواپراتور می‌شود.
- مایع با گرفتن گرما از محیط، بخار شده و وارد فاز گاز می‌شود.
- در این مرحله طبیعتاً حرارت محیط گرفته شده و مناطقی که با این قسمت در تماس هستند کاهش دما پیدا می‌کنند.
- سپس کمپرسور ، گاز را متراکم کرده و دمای آن را بالا می‌برد، بعد آن را به سمت کندانسور هدایت می‌کند.
- کندانسور مبرد گازی را به مایع اشباع شده تغییر فاز می‌دهد( این فرآیند فرآیندی فشار ثابت است)
- آخرین مرحله این چرخه درون شیر انبساط است که فشار را از روی مبرد گازی برداشته و آن را به انبساط می‌رساند. در نهایت مبرد خروجی از شیر انبساط مخلوطی از مایع و گاز است که وارد اواپراتور می‌شود.
در این میان اواپراتور و کندانسور دو قطب اصلی چیلر تراکمی هستند که به ترتیب کمترین دما و بیشترین دما را درون دستگاه دارند، در نتیجه باید در مقابل همدیگر به خوبی عایق شده باشند تا روی عملکرد هم تأثیری نگذارند. تنها واسطه میا این دو، همان مبرد است که در حال انجام دادن کار به خصوص خود، میان این دو رفت و آمد می‌کند.
تمرکز کل کار چیلر تراکمی این است که ماده مبرد را میان فازهای مختلف ماده در چرخش نگه دارد تا به این وسیله بتواند به هدف خود برسد. این کار در محدوده دمایی بین ۷ تا ۳۷ درجه سانتیگراد انجام می‌شود.
می‌توان گفت که چیلر یک سیستم خود بسنده است چرا که منبع برودت خود را به همراه دارد. این منبع برودت در خیلی از دستگاه های تهویه مطبوع مانند فن کویل به خودی خود وجود ندارد و عاملی مانند دیگ یا پکیج باید به عنوان منبع، آب را تأمین کند.
انواع چیلر تراکمی
چیلر های تراکمی می‌توانند به دسته های مختلفی تقسیم شوند. این چیلرها بر حسب نحوه کار کندانسور خود به دو دسته هوا خنک یا آب خنک تقسیم می‌شوند.
در چیلرهای تراکمی آب خنک، به برج خنک کننده نیاز است تا بخشی از فرآیند را به عهده بگیرد اما در چیلرهای هوا خنک، نیازی به برج خنک کننده نیست. در مقابل، نحوه خنک سازی در چیلرهای تراکمی هوا خنک به این شکل است که فن هایی در اطراف کندانسور قرار می‌گیرند تا حرارت آن را جذب کنند. این شکل از خنک سازی در واقع روی کل سیستم چیلر هم تأثیر دارد.
نوع دیگر این تقسیم بندی بر اساس کمپرسور چیلرها است؛ به این ترتیب که شکل و نحوه کار کمپرسورهای چیلرهای تراکمی آنها را به چهار دسته چیلر تراکمی تقسیم می‌کند:
. ۱اسکرال یا حلزونی
. ۲اسکرو یا مارپیچی
. ۳پیستونی یا ضربه ای یا رفت و برگشتی
. ۴سانتریفیوژ یا گریز از مرکز
به این ترتیب اگر نام کنداسور تراکمی آب خنک اسکرو را بشنویم، می‌توانیم متوجه شویم که در وهله اول، این چیلر تراکمی به وسیله آب خنک می‌شود و بعد هم کمپرسور آن به شکل مارپیچی یا اسکرو است.
انواع چیلرهای تراکمی بر اساس کمپرسور
اسکرال یا حلزونی
در این نوع چیلر تراکمی، دو چرخ دنده حلزونی وجود دارد که یکی ثابت و دیگری متحرک است. ماده مبرد میان این دو چرخ دنده متراکم می‌شود. معمولاً صدای حرکت این نوع از کمپرسور پایین است و قطعات متحرک متعددی ندارد، عمر بالایی دارد و نگهداری بالایی نیاز ندارد.
اسکرو یا مارپیچی
در این نوع چیلرها، چرخ دنده های متراکم کننده ماده مبرد به صورت مارپیچی هستند. این نوع هم دوام و عمر بالایی دارد و صدای کمی تولید می‌کند. از مزایای کمپرسورهای اسکرو در چیلرهای تراکمی می‌شود به قابلیت بالای کنترل ظرفیت آن اشاره کرد.
پیستونی یا ضربه ای یا رفت و برگشتی
کمپرسورهای پیستونی با یک رفت و برگشت هم عمل مکش و هم عمل دهش را انجام می‌دهند و به این شکل ماده مبرد را متراکم می‌کنند. این نوع از کمپرسورها می‌توانند به عنوان یک عنصر برای یک مجموعه بزرگتر به حساب آیند و با عوامل دیگری ترکیب شوند تا یک مجموعه قوی‌تر را بسازند. قیمت کمپرسور رفت و برگشتی نسبت به سایر کمپرسورها پایین تر است.
سانتریفیوژ یا گریز از مرکز
این کمپرسور، متراکم کردن ماده مبرد را به وسیله چرخش با سرعت بالا و نیروی گریز از مرکز انجام می‌دهد. صدا و لرزش تولید شده در چیلرهایی با این کمپرسور به مراتب کمتر است، همچنین نگهداری از این نوع کمپرسورهای چیلر آسان تر و کم هزینه تر است.