نحوه عملکرد چیلرها
نحوه کارکرد چیلر
چیلرها دستگاه هایی هستند که جهت خنک سازی و کاهش دما در موارد مختلفی مانند فرایندی های صنعتی و یا سیستم های تهویه استفاده می شوند. برای تشخیص اینکه چگونه نیاز در این زمینه برطرف شود، باید پیش از هر چیزی با نحوه کارکرد انواع این دستگاه ها آشنایی لازم را داشته باشید. در این مقاله موفق به کسب اطلاعات کافی در این زمینه خواهید شد.
چیلر چیست و نحوه عملکرد آن چگونه است؟
به دستگاهی گفته می شود که به واسطه انجام فرایندی در چرخه خنک گردانی تراکمی و یا جذبی، حرارت و گرما را از سیال (به طور معمول آب) گرفته و باعث کاهش دمای آن شود. این سیال واسط یا مایع به واسطه مبدل گرمایی قابل انتقال به جریان های صنعتی دیگر یا لوازم و تجهیزات خنک کننده می باشد.
این دستگاه در مواردی مانند سیستم های تهویه مطبوع، خنک سازی تجهیزات و لوازم صنعتی و همچنین سیستم های سرمایشی کاربرد گسترده ای دارند. از لحاظ سیکل کارکرد و شکل دستگاه، به علت تنوع بالا، باید موارد مختلفی در هنگام انتخاب در نظر گرفته شود تا گزینش نوع متناسب با نیاز مورد نظر صورت گیرد. دمای آب خروجی از چیلر، با در نظرگیری نیازمندی، متغیر بوده و برای مثال در فرایند های صنعتی زیر صفر درجه و یا برای سیستم های تهویه ای بالای صفر درجه می باشد.
نحوه عملکرد این دستگاه بر اساس چرخه تبرید به صورت تراکمی و یا جذبی می باشد؛ به این صورت که با انتقال گرمای دریافتی از آب، به مبدل تجهیزات سیستم تهویه مطبوع و یا سیستم های صنعتی موجب تولید سرمایش می شود. یکی از پایه های عملکرد این کالا سیکل تراکمی است؛ در این سیکل بر مبنای چهار فرایند تبخیر، تراکم، انبساط و تقطیر مبرد، حرارت و گرمای سیال دریافت شده و تولید سرما صورت می گیرد. اما اساس تولید سرمایش در سیکل جذبی به این صورت است که با برقرار سازی نوعی خلاء و کاهش دهی دمای مبرد (نوعی ماده عموما سیال مانند که در سیستم های تبرید برای کاهش حرارت استفاده می شود) و همچنین در راستای جذب بخار مبرد با بهره گیری از مواد جاذب، عمل تولید سرما انجام می شود.
انواع چیلرها از لحاظ نوع کاربری
از جمله موارد مهم و قابل توجه در رابطه با این دستگاه ها نوع کاربری آنهاست که در انتخاب مناسب، نقش موثری را ایفا می کند. به طور کلی این دستگاه از این نظر به سه گروه تهویه مطبوع، صنعتی و سرمایش فرایندی تقسیم می شوند که له قرار زیر است:
- تهیه مطبوع: در راستای تولید سرمایش برای تهویه های مطبوع تابستانی در مراکز مختلف تجاری، مسکونی، هنری، تفریحی-ورزشی و نظایر آن به صورت گسترده استفاده می شود.
- صنعتی: این دستگاه در صنایع متنوع اعم از دارویی، بهداشتی، غذایی، زیبایی و تزریق پلاستیک، چاپ و… دارای کاربرد گسترده ای می باشد. از آب خنک خروجی از آن برای سرد کردن تجهیزات و ماشین آلات صنعتی و تولیدی و همچنین سردکردن قالب های مورد استفاده در زمینه تولید صابون و تزریق پلاستیک، بهره برداری می شود. به علت استفاده از این دستگاه ها به صورت مداوم و در طول سال، برای پیشگیری از آسیب هایی از قبیل کاهش عمر مفید، باید سیستم های محافظتی و کنترلی بیشتری برایشان در نظر گرفت.
- سرمایش فرایندی: در فرایند های شیمیایی و فیزیکی که در صنایعی نظیر صنایع دارویی، شیمیایی و غذایی، نیاز به تولید سرمایش و همچنین جذب حرارت است، این دستگاه ها نقش موثری را ایفا کرده و کاربرد قابل توجهی دارند. همچنین سرمایش حاصل از آنها در راستای گرماگیری و تولید سرما در فرایندی های صنعتی (فیزیکی یا شیمیایی) مورد استفاده قرار میگیرد.
در چیلرهای مخصوص فرآیند دمای تولیدی ممکن است زیر صفر بوده و در این شرایط باید برای سیال واسط از ترکیبی شامل آب و ضدیخ (اتیلن گلیکون) استفاده کرد. دستگاه هایی از این نوع که برای سرمایش های فرایندی در دماهای بسیار کم (زیرصفر) طراحی شده اند، قطعا دارای مشخصاتی متفاوت با چیلرهای مختص تهویه مطبوع هستند.
محاسبه ظرفیت چیلرها
اطلاعات بسیاری باید در هنگام محاسبه این دستگاه ها باید در نظرگرفته شود. از جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- میزان نورگیری آن
- متراژ مفید برای تهویه
- جهت گیری و اقلیم ساختمانی
- جنس و ابعاد مصالح استفاده شده در سازه
- تعداد ساکنان و یا مراجعه کنندگان به محل مورد تهویه
برای اینکه بتوان ظرفیت چیلرهای صنعتی و سرمایش فرایندی را محاسبه کرد، باید اطلاعات زیر در اختیار باشد:
- مقدار گردش آب (یا سیال واسط ) در واحد زمان
- میزان زمان کافی جهت پایین آمدن دما در دستگاه
- میزان اختلاف دما میان آب خروجی و ورودی از دستگاه
- ظرفیت گرمایی ویژه مایع در نظر گرفته شده برای سیال واسط در فشار ثابت
نتیجه گیری:
در یک نگاه کلی چیلر ها دستگاه هایی پیچیده با قطعات مختلف هستند که کاربرد های فراوانی داشته و در مصارف صنعتی نیز مورد استفاده قرار میگیرند. هدف از ارائه این مطلب آشناسازی شما به صورت کلی با این نوع دستگاه بوده و در راستای کسب اطلاعات بیشتر و رفع ابهامات جزئی تر با مقاله های بعدی و تخصصی تری که در این حوزه تقدیم شما خواهد شد، همراه باشید.