چیلر
مقدمه
چیلر سیستمی است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی یا سیکل تبرید جذبی گرما را از مایع می‌گیرد. این مایع سرد شده می‌تواند در تجهیزات تهویه مطبوع مانند هواساز و فن کوئل استفاده شود. گرمای گرفته شده از آب می‌تواند به محیط داده شده و یا برای افزایش بازدهی، در کاربردهای گرمایشی استفاده شود.
سرمایش (تبرید) عبارت است از ایجاد شرایطی برای کاهش دمای یک محیط یا یک ماده، نسبت به محیط آن. به بیان دیگر تبرید، انتقال گرما از یک محیط با دمای پایین تر به یک محیط با دمای بالاتر است. این تعریف پایه گذار مبحث سرمایش در صنعت تهویه مطبوع است.
در گذشته، سرمایش به کمک نگهداری یخ و برف فشرده در محفظه های مخصوص فراهم می شد. نزدیک به 200 سال پیش مایکل فارادی از طریق مجموعه آزمایشاتی موفق به ارائه مبنایی برای کار ماشین های جذبی شد. اولین ماشین تبرید دستی بر این مبنا در انگلستان تحولی در صنعت تبرید به وجود آورد. بعدها سیکل جذبی با استفاده از آمونیاک بعنوان ماده جاذب و آب به عنوان مبرد توسط فردیناند کاره مورد استفاده قرار گرفت، که مبنای اولین چیلر جذبی بود.
از مهمترین الزامات هر ساختمانی و به عبارتی قلب تپنده ی آن سیستم تهویه مطبوع آن است، این مهم در ساختمان های بزرگ با استفاده از چیلر انجام می پذیرد، چیلر ماشینی است که گرما را از یک مایع و از طریق یک چرخه بخار فشرده (Vapor Compression) و یا تبرید جذبی (Absorption Refrigeration) میزداید که این مایع نهایتاً پس از عبور از یک مبدل حرارتی برای خنک کردن تجهیزات، و یا یک جریان فرآیندی مانند هوا یا آب استفاده می شود. از طرفی گرمای تلف شده به عنوان یک محصول جانبی شناخته می شود که بایستی در محیط آزاد شده و یا برای یک فرآیند گرمایشی استفاده شود. موارد مورد توجه در طراحی و انتخاب چیلرها شامل عملکرد، بازده، تعمیر و نگهداری، و اثرات زیست محیطی چرخه عمر محصول است.
کاربرد چیلر
چیلر در دو حوزه تهویه مطبوع و صنعتی کاربرد دارد.
1- چیلر تهویه مطبوع
در کاربرد تهویه مطبوع، آب سرد شده در چیلر برای سرد کردن و کاهش رطوبت هوا در واحدهای اداری، صنعتی و تجاری متوسط تا بزرگ استفاده میشود.
2- چیلر صنعتی
در کاربرد صنعتی، آب سرد شده برای خنک‌کاری کنترل شده محصولات، مکانیزم‌ها و ماشین آلات کارخانه استفاده میشود. برای مثال، چیلر صنعتی در صنایع پلاستیک، قالب‌سازی، ریخته‌گری، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی، صنایع دارویی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع چیلر
چیلرها عمدتاً به دو دسته چیلر تراکمی و چیلر جذبی تقسیم میشود.
چیلرهای جذبی با استفاده از انرژی حرارتی و چیلرهای تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی باعث ایجاد برودت و سرما میشوند.
چیلر تراکمی
در چیلر تراکمی گاز (که اغلب گاز فریون می باشد) ابتدا توسط کمپرسور متراکم و سپس این گاز متراکم شده به کندانسور وارد شده و توسط آب یا هوای محیط، خنک گشته و به مایع تبدیل می‌گردد که این مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین وارد خنک‌کننده (اواپراتور) میشود که در فشار کمتری قرار دارد و این کاهش فشاری که در چیلر روی می دهد باعث تبخیر مایع گردیده و در نتیجه مایع سردکننده با گرفتن حرارت نهان تبخیر خود از محیط خنک‌کننده، باعث ایجاد برودت در موادی که با قسمت خنک‌کننده در ارتباط هستند می‌گردد و در انتها گاز ناشی از تبخیر، به کمپرسور منتقل میشود.
انواع چیلر تراکمی با توجه به نوع کندانسور
چیلرهای تراکمی براساس نوع خنک شدن کندانسور طبقه بندی میگردند. آنهایی که با آب خنک میشوند آب خنک و آنهایی که با هوا خنک میشوند هوا خنک نامیده میشود و هر دسته از چیلرهای آب خنک یا هوا خنک با توجه به مدل کمپرسور خود نامگذاری میشود.
انواع چیلر تراکمی با توجه به نوع کمپسور
به طور کلی چیلرهایی که از سیکل تراکمی بهره میبرند با توجه به نوع کمپرسور به چهار دسته تقسیم می شوند:
- چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرو
- چیلر تراکمی با کمپرسور رفت و برگشتی
- چیلر تراکمی با کمپرسور اسکرال Scroll
- چیلر تراکمی با کمپرسور سانتریفیوژ
چیلر تراکمی رفت و برگشتی
چیلر رفت و برگشتی یکی از انواع چیلر تراکمی به شمار می رود. در چیلر رفت و برگشتی ، کمپرسور سیلندر پیستونی با جابه جایی مثبت استفاده شده است. در این سیستم، مبرد در کمپرسور توسط سیستم سیلندر و پیستون تا فشار بالا متراکم می گردد. سپس بخار اشباع وارد کندانسور می شود. کمپرسور ضربه ای، بیشتر در سیستم های تهویه مطبوع ارزان قیمت تر پر کاربرد می باشد. عملکرد کمپرسور رفت و برگشتی به گونه ای است که در ابتدا گاز مبرد متراکم شده و از طریق لوله کشی وارد کندانسور می گردد. مایع پس از عبور از کندانسور، وارد شیر انبساط شده و در شیر انبساط شاهد کاهش فشار مبرد خواهیم بود. در نتیجه، تمایل زیادی جهت تبدیل شدن به بخار دارد. سپس، مایع به اواپراتور فرستاده می شود. در این مرحله، با گرفتن حرارت محیط اطراف کویل، به شکل گاز درآمده و در نهایت به کمپرسور وارد می گردد. این سیکل تبرید تراکمی تکرار می شود. ( کندانسور و اواپراتور به فرم کویل های مارپیچی می باشند)
اجزای اصلی ساخت چیلر رفت و برگشتی
اجزای اصلی تشکیل دهنده برای ساخت چیلر رفت و برگشتی عبارتند از:
- کمپرسور ضربه ای متناسب با ظرفیت کلی چیلر
- کندانسور آبی یا کندانسور هوایی
- اواپراتور چیلر
- شیر انبساط حرارتی
- تابلو برق
- سیستم کنترلی چیلر
مزایای استفاده از چیلر رفت و برگشتی ( چیلر سیلندر پیستونی)
مهمترین مزایای چیلر تراکمی سیلندر پیستونی شامل:
- قیمت پایین تر چیلر تراکمی رفت و برگشتی در مقایسه با انواع مختلف چیلر
- سهولت در تعمیر و نگهداری
- صرفه جویی در انرژی مصرفی چیلر رفت و برگشتی در صورت استفاده از موتورهای با دور متغیر و یا درایور دور متغیر
- قابلیت ترکیب شدن چند دستگاه چیلر رفت و برگشتی به صورت موازی و سری برای افزایش ظرفیت کل
چیلر تراکمی اسکرو
در صنعت تهویه مطبوع، با پیشرفت تکنولوژی نسل جدیدی از چیلر های تراکمی که در آن سیال با کمک کمپرسور اسکرو متراکم می شود، ساخته شده است. در کمپرسور اسکرو ، فرآیند تراکم توسط روتور انجام می پذیرد. بنابراین، به دلیل استفاده از کمپرسور اسکرو ( کمپرسور مارپیچی ) در سیکل تبرید چیلر ها ، به نام چیلر اسکرو شناخته می شود. چیلر تراکمی اسکرو نسبت به سایر انواع چیلر دارای مزیت بیشتری می باشد. یکی از مهمترین مزیت های چیلر اسکرو ، قرار گرفتن تحت بار تدریجی متناسب با میزان سرمایش یا برودت است. این مزیت کمک به بهینه سازی مصرف برق چیلر اسکرو و کاهش استهلاک دستگاه می کند. البته در مقایسه با سایر انواع چیلر دارای قیمت بالاتری می باشد.
کمپرسور اسکرو
اغلب در کمپرسور اسکرو ، دو محور مارپیچی شکل وجود دارد، که در محوری ثابت در مقابل یکدیگر قرار می گیرند. چرخش روتورها سبب می شود، گاز با کاهش حجم مستقیم بین دو روتور متراکم گردد. کمپرسور اسکرو به فرم کمپرسور آب بندی شده نیمه بسته ( Semi – Hermetically Sealed Compressors ) موجود بوده و می تواند با هر دو سیستم استاندارد جهانی IEEE و AIEE در محدوده ولتاژ ۴۰ تا ۱۰۰۰ اسب بخار کار کند. از طرفی، در برخی موارد می توان از کمپرسور اسکرو تک مارپیچ نیز استفاده کرد. در کمپرسور تک مارپیچ، حرکت سیال در سرتاسر دو چرخ ستاره ای، جهت ایجاد تراکم با تکیه بر چرخش یک محور مارپیچ صورت می پذیرد.
اجزای چیلر اسکرو
اجزای اصلی تشکیل دهنده برای ساخت چیلر اسکرو عبارتند از:
- کمپرسور اسکرو متناسب با ظرفیت کلی چیلر
- کندانسور آبی یا کندانسور هوایی
- اواپراتور چیلر
- شیر انبساط حرارتی
- تابلو برق
- سیستم کنترلی چیلر
مزایای استفاده از چیلر اسکرو
مهمترین مزایای چیلر تراکمی اسکرو شامل:
- صدا و ارتعاش کمتر در مقایسه با سایر انواع چیلر
- عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالاتری نسبت به دیگر انواع چیلر
- قابلیت تعمیر آسان به دلیل تعداد کم قطعات لغزنده
- هزینه کم تعمیرات و نگهداری
- جریان آرام و پیوسته گاز در چیلر اسکرو
- کوچک و سبک بودن چیلر اسکرو نسبت به سایر انواع چیلر
- عدم آسیب به کمپرسور در صورت برگشت مایع (سیال)
- بالا بودن بازده حجمی چیلر اسکرو
- بالا بودن راندمان چیلر اسکرو در هر دو حالت بار کامل و بار جزیی
چیلر اسکرال
چیلر اسکرال نام خود را از کمپرسور بکار رفته در سیکل تبرید خود گرفته است. ساختمان این کمپرسورها از دو حلزون غیر هم محور تشکیل شده که یکی ثابت و دیگری متحرک است. این کمپرسور نیز مانند نوع اسکرو از نسل جدید و جایگزین کمپرسورهای رفت و برگشتی است.
چیلر سانتریفیوژ خورشیدی
با شرایط حاکم به جهان و شرایط محیط زیست امروزه صرفه جویی در مصرف انرژی تبدیل به الزام شده است و به عبارتی یک “باید” است و نه “انتخاب”.
اگر با این ضریب و شتاب اقدام به مصرف انرژیهای فسیلی و مواد معدنی کنیم نفت و گاز بیشتر از 50 سال دوام نخواهد داشت و ذغال سنگ تا حداکثر 100 سال آینده تمام خواهد شد و مواد معدنی، مس، آلومینیوم، روی و قلع تا 20 سال دیگر به اتمام خواهد رسید. به دلیل تجدید ناپذیر بودن این منابع برای دوام و استفاده طولانیتر راهی جز صرفه جویی و ذخیره بخشی از این منابع برای آیندگان نیست.
تهویه مطبوع مرکزی در ساختمانهای مسکونی، اداری و تجاری که 60% مصرف انرژی ساختمان را به خود اختصاص می دهد از جمله مسائل چالشی برای صنعت تهویه مطبوع و سرمایش به حساب می آید که باید در جهت کنترل و کاهش مصرف و صرفه جویی واقعی انرژی آن راهی یافت.
یکی از انواع چیلرهای تراکمی، چیلر سانتریفیوژ است که به دلیل نوع طراحی و کارکرد کمپرسورها و نحوه سیکل تبرید متفاوتی که در قیاس با سایر چیلرها دارد و دارای ضریب عملکرد (COP) و راندمان کاری بالاتری (ضریب عملکرد تا 8/8) است. معمولاً وقتی از کمپرسورهای سانتریفیوژ استفاده میشود که حجم بخار ورودی به کمپرسور خیلی زیاد باشد. به عبارت دیگر کمپرسورهای گریز از مرکز از نوع ماشین‌های با ظرفیت بالا و از نظر ساختمان مشابه پمپهای سانتریفوژ است و بر اساس نیروی گریز از مرکز کار می‌کنند. از مهمترین مزایای این دسته از چیلرها، تامین بارهای سرمایشی زیاد با استفاده از یک چیلر، ضریب عملکرد و راندمان بالا، سر و صدای بسیار کم، لرزش پائین، هزینه تعمیرات و نگهداری پائین به دلیل تکنولوژی بالا و عدم خرابی زودهنگام، اشغال فضای کمتر در ظرفیت های بالا در مقایسه با سایر انواع چیلر، قابلیت ارائه در دماهای کاکرد متفاوت، کنترل پذیری خطی و در نهایت مصرف انرژی پائین است.
چیلر جذبی
چیلر جذبی نوعی از چیلر است که با استفاده از چرخه تبرید جذبی و استفاده از حرارت حاصل از شعله مستقیم، آب گرم یا بخار، عمل سرما سازی را انجام می دهد. امروزه چیلرهای جذبی از استقبال خوبی در میان مهندسین مشاور و صاحبان ساختمانهای مسکونی و اداری برخوردار شده اند، این نوع چیلرها بجای انرژی برق از انرژی حرارتی برای تولید سرما استفاده می‌نمایند و دارای قطعات متحرک کمتری نسبت به انواع کمپرسوری هستند و با توجه به ماهیت چرخشی کار پمپهای مورد استفاده در آنها میزان خرابی و هزینه‌های مربوط به تعمیرات آنها کمتر از انواع تراکمی می‌باشد، همچنین صدای آنها بسیار کمتر از انواع تراکمی بوده و تقریباً بدون لرزش هستند، با در نظر گرفتن هزینه‌های جنبی از جمله هزینه مربوط به خرید امتیاز برق و دیماند مربوطه و همچنین هزینه‌های جاری چیلر تراکمی، چیلرهای جذبی از نظر اقتصادی نیز دارای مزیت قابل توجهی هستند .
در چیلرهای جذبی برخلاف چیلرهای تراکمی از جذب کننده (Absorber) و مولد حرارتی (Generator) بجای کمپرسور استفاده میشود. عمومی ترین خنک کننده در چیلرهای جذبی سیستم برمید لیتیم (لیتیوم برماید) است. در این سیستم، در قسمت جذب کننده، بخار آب توسط لیتیوم برماید غلیظ جذب شده و در قسمت مولد حرارتی، آب بر اثر حرارت تبدیل به بخار میشود. بخار آب در کندانسور که دارای فشار ۱/۰ اتمسفر است به حالت مایع در می‌آید و سپس در خنک کننده که تحت فشار 01/0 اتمسفر دوباره به بخار تبدیل می‌گردد و آب برای اینکه تبخیر گردد گرمای نهان خود را از محیط خنک کننده می‌گیرد و باعث ایجاد برودت می‌گردد سپس بخار آب ایجاد شده در خنک کننده به جذب کننده منتقل می‌گردد و دوباره این چرخه تکرار میشود.
انواع مختلفی از چیلرهای جذبی از نظر سیکل‌های تبرید جذبی عبارت‌اند از:
- چیلرهای آب گرم ضد کریستال
- چیلرهای بخار تک اثره (Single Effect)
- چیلرهای بخار دو اثره (Double Effect)
- چیلرهای شعله مستقیم (Direct Fired)
چیلرهای اب گرم ضد کریستال:
چیلرهای آب گرم ضدکریستال وسیله‌ای مناسب جهت استفاده درساختمان‌های اداری و مسکونی با زیربنای متوسط اند، که مایل به داشتن دستگاهی با راهبری ساده و بدون دردسر هستند .
چگونگی عملکرد چیلرهای جذبی ضد کریستال:
چیلرهای جذبی ضد کریستال با ساختار خاص خود قابلیت کار با غلظت پائین لیتیوم بروماید ( ۵۸% بجای %۶۴ در سایر انواع ) را دارا می‌باشند که این مهم باعث عدم بروز پدیده کریستال در این چیلرها می‌گردد..
برخی مزایای این چیلرها بطور خلاصه عبارت‌اند از :
عدم بروز مشکل کریستالیزاسیون: کریستالیزاسیون یکی از معضلات اصلی سایر انواع چیلرهای جذبی می‌باشد لیکن در چیلرهای آب گرم ضد کریستال بدلیل تمهیدات انجام شده ، این مشکل اصولا وجود ندارد، این مسئله از اهمیت بالائی برخوردار است زیرا در یک ساختمان مسکونی یا اداری با زیربنای متوسط تیم نگهداری تأسیسات ساختمان معمولاً از توانائی فنی و علمی کافی برای غلبه برمشکلات ناشی از بروز پدیده کریستالیزاسیون برخوردار نبوده و لذا استفاده ازسایر انواع چیلر جذبی می‌تواند باعث اختلال پی درپی در سرمایش ساختمان در اثر مسائلی مانند تغییرات دمای هوا ، قطع و وصل برق ، تغییر بار ساختمان و عوامل دیگر شده و هزینه‌های گزافی را نیز به ساکنان تحمیل نماید .
عدم وجود مشکل قطع برق: قطع ناگهانی برق می‌تواند باعث بروز پدیده کریستالیزاسیون بدلیل عدم انجام فرآیند رقیق سازی گردد ، اما در این چیلرها بدلیل عدم نیاز به این فرآیند قطع ناگهانی برق هیچ مشکلی ایجاد نمینماید ، این چیلرها نیازی به تعبیه برخی لوازم جنبی گرانقیمت از جمله ژنراتور برق اضطراری و … ندارند
عدم نیاز به شیر سه راهه در مسیر برج خنک کننده: حساسیت زیاد چیلرهای جذبی به دمای آب برج خنک کننده باعث نیاز به استفاده از یک شیر سه راهه موتوری در مسیر آب برج خنک کننده می‌گردد ، در چیلرهای ضدکریستال به دلیل عدم وجود این حساسیت نیازی به نصب این وسیله گرانقیمت نیست .
استفاده از دیگ آب گرم موجود در ساختمان: این چیلرها از آب گرم تولید شده توسط دیگ آب گرم ساختمان برای تولید سرما استفاده می نمایند ، از آنجا که وجود این دیگ برای گرمایش فصل زمستان ضروریست نیازی به سرمایه گذاری اضافی در این زمینه نمی‌باشد .
عدم نیاز به تأسیسات گرانقیمت و پرهزینه بخار: با توجه به استفاده این چیلرها از آب گرم ، نیازی به تعبیه سیستمهای بخار (مورد نیاز در چیلرهای جذبی تک اثره) که نگهداری آنها مشکل و پرهزینه است نمی‌باشد.
نگهداری و راهبری بسیار ساده: نگهداری و راهبری ساده این چیلرها از مزایای مهم آنهاست ، زیرا نیازی به حضور اوپراتور متخصص در زمینه چیلر جذبی وجود ندارد و اوپراتور موتورخانه با یک آموزش چند ساعته می‌تواند از عهده نگهداری این دستگاه برآید .
قابلیت اعتماد بالا: با توجه به آنچه که ذکر شد ، این چیلرها از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار بوده و می‌توانند سرمایش راحت و بدون دردسری را تامین نمایند .
مزایای اقتصادی: این چیلرها از نظر هزینه اولیه سیستم های جنبی و همچنین هزینه‌های جاری به صرفه تر از انواع مشابه هستند.
چیلرهای جذبی بخارتک اثره( Single effect)
چیلرهای جذبی تک اثره قدیمی ترین و اولین نسل از چیلرهای جذبی در دنیا می باشند که کمترین بازدهی را در مقایسه با سایر انواع چیلرهای جذبی دارا می باشد.
ضریب عملکرد در چیلرهای جذبی تک اثره ۷۵درصد می باشد که قابل مقایسه با چیلرهای دیگر نمی باشد.
امتیازات :
استفاده از بخار با فشار پائین: این چیلرها برای کار با فشار بخار ۱ atmg طراحی و ساخته میشوند.
- راندمان مناسب: چیلرهای بخار Single Effect دارای COP واقعی بالا ۰٫۷ هستند که برای این نوع چیلرها بسیار مناسب و قابل قبول است.
- سیستم Purge: با راندمان بالا سیستم Purge این چیلر ها از نوع Ejector با راندمان بالا بوده که نوع مرسوم در تمامی چیلرهای جذبی روز دنیا می‌باشد.
- نصب شیر کنترل روی کندانسور: طراحی خاص این چیلرها باعث شده تا بتوان شیر کنترل را بجای بخار ورودی روی کندانس خروجی تعبیه نمود که این امر باعث کوچک شدن شیر کنترل و حذف تله بخار از سیستم می‌گردد .
- سیستم کنترل PLC: سیستم کنترل این چیلرها از نوع PLC و با قابلیت های بالا می‌باشد
- امکان نصب تجهیزات جنبی: سه نوع سیستم جنبی برای راهبری و نگهداری ساده تر این نوع چیلرها بصورت Optional بر روی آنها قابل نصب می‌باشد.
چیلرهای جذبی دو اثره:
چیلرهای جذبی دو اثره به جهت بازدهی بسیار خوب در مقایسه با چیلرهای تک اثره نیاز به برج خنک کن های کوچکتری دارند.بدیهی است که این امر موجب کاسته شدن از سرمایه گذاری اولیه خواهد شد.ضریب کارایی در چیلرهای دو اثره به طور معمول ۵/۱تا ۲/۱ است.
چیلرهای جذبی دو اثره دارای دو ژنراتور ودو مبدل حرارتی هستند و عملیات تغلیظ در آن طی دو مرحله انجام می شود.
انواع چیلرهای جذبی دو اثره:
- چیلر جذبی دواثره با جریان سری
- چیلر جذبی دو اثره با جریان موازی
- چیلر جذبی دو اثره با جریان موازی معکوس
چیلر جذبی دواثره با جریان سری:
در سیستمهای جریان سری محلول رقیق بعد از خروج از ابزوربر به ترتیب از مبدل حرارتی دمای کم، مبدل حرارتی دمای زیاد، ژنراتور دمای زیاد، مبدل حرارتی دمای زیاد، ژنراتوردمای کم و مبدل حرارتی دمای کم عبور نموده و به ابزوربر باز می گردد.
چیلر جذبی دو اثره با جریان موازی:
در سیستمهای جریان موازی محلول رقیق به دو بخش تقسیم شده و به طور موازی وارد هر دو ژنراتور دمای بالا و پایین می شود.
چیلر جذبی دو اثره با جریان موازی معکوس:
در سیستم جریان موازی معکوس محلول رقیق ابتدا از طریق مبدل حرارتی دمای پایین وارد ژنراتور دمای پایین شده و سپس به دو جریان موازی تقسیم می شود.بخشی از ان پس از گذر از مبدل حرارتی دمای بالاوارد ژنراتور دمای بالا می شود و قسمت دیگری از ان در محل مبدل های حرارتی دمای بالا و دمای پایین با محلول غلیظ خروجی از ژنراتور دمای پایین مخلوط می شود.
چیلرهای جذبی شعله مستقیم
ابداع و بکارگیری چیلرهای ابزوربشن گاز سوز برای اولین بار در ژاپن انجام شده است. در این نوع چیلرها حرارت حاصل از احتراق گاز ویا سوخت مایع باعث گرم شدن محلول لیتیوم بروماید شده در نتیجه تغلیظ محلول می گردد. در این سیستم دیگر نیازی به دیگ بخار اب ویا دیگ اب گرم ویا اب داغ نمی باشد. حذف عناصر مذکور باعث کاهش زیادی در سرمایه گذاری اولیه وهمچنین کاهش هزینه نگهداری و تعمیرات می گردد. چیلرهای گاز سوز در تابستانها به عنوان منبع سرمایش ودر زمستانها به عنوان دیگ ابگرم مورد استفاده قرار می گیرند.البته این کار با توجه به قیمت بالای دستگاه توصیه نمی شود. چیلرهای گاز سوز با مصرف ناچیز برق جایگزین بسیار مناسبی برای چیلرهای تراکمی با مصرف برق بالاهستند.مشعل این نوع چیلرها ازالایندگی بسیار پایینی برخوردار هستند. ضریب عملکرد در چیلرهای شعله مستقیم ۱/۲ می باشد که نشان دهنده مصرف انرژی کمترودر نتیجه هزینه راهبری ارزانتر می باشد.
نکته های مهم در مورد چیلرهای جذبی:
نکته ۱: وقتی چیلر خاموش باشد می توانیم لیتیم به آن تزریق کنیم به شرطی که وکیوم داشته باشد .
نکته ۲ : وقتی چیلر روشن باشد می توانیم لیتیوم از آن بگیریم . یعنی در حالت روشن دیس شارژ است و در حالت خاموش ساکشن.
نکته ۳ : هر وقت اهرم شیر برقی به طرف الکترو موتور شیر برود یعنی شیر دارد بسته می شود و برعکس شیر دارد باز می شود .
نکته ۴ :شیرهای مخصوص پرج گیری(۱و۳) و دو عدد شیر گازی سایکل گارد (دوتای عقبی) در هنگام کار چیلر بایستی باز باشند .
نکته ۵ :هنگامی که برق میرود بایستی شیر بخار و یا آب داغ ورودی به چیلر را ببندیم .
نکته ۶ : غلظت لیتیوم بروماید بایستی بین ۵۷ درصد تا ۵۹ درصد باشد .
نکته ۷ :درجه حرارت آب برج همیشه از ۲۵ درجه سانتی گراد پایین تر نرود .
نکته ۸ :هنگامی چراغ سایکل گارد روشن می شود که سطح مواد(لیتیوم) بالا رفته باشد. در این مواقع شیر سایکل گارد به طور اتومات عمل می کند و همه چیز را به حالت عادی بر میگرداند .
نکته ۹ : فشار وکیوم موجود در چیلر بایستی ۶۲۰ میلیمتر جیوه باشد
نکته ۱۰ : پمپ سلوشن برای لیتیوم بروماید است و پمپ رفیژراند برای آب مقطر
نکته۱۱ : داخل لوله های مسی که در ابزربر قرار دارند آب برج خنک کن می باشد و روی لوله های مسی ابزربر به وسیله افشانک ، لیتیم بروماید پاشیده می شود .
نکته ۱۲ : داخل لوله های مسی که در کندانسور قرار دارند آب برج خنک کن می باشد و روی لوله های آن آب گرم از ژنراتور پاشیده می شود .
نکته ۱۳ :داخل لوله های مسی در مبدل حرارتی لیتیوم خنک تر است و روی لوله های مسی لیتیوم داغ می باشد .
نکته ۱۴ :داخل لوله های مسی ژنراتور آب داغ است و روی آن لیتیوم می پاشد .
نکته ۱۵: اگر ترموستات برج درست کار کند ، اگر آب داغ ورودی به چیلر برای ۳ الی ۴ هم خاموش باشد مشکلی ایجاد نمی شود.
نکته ۱۶ : اگر کریستال به وجود آمده در ژنراتور باشد، رفع آن آسان است.
نکته ۱۷ : اگر کریستال به وجود آمده در هیت اکس چنجر و ابزوربر باشد ، رفع آن مشکل تر است.
نکته ۱۸ : هنگامی که عمل سایکل گارد انجام می شود آب مقطر روی لیتیوم می ریزد.
تفاوت و شباهت چیلرهای تراکمی وچیلرهای جذبی
به طور کلی چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند .
چیلرهای جذبی از بعضی لحاظ شبیه چیلرهای تراکمی عمل می کنند که مهمترین این شباهتها عبارتند از:
- در اواپراتور از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک مبرد فرار در فشار پایین استفاده می گردد.
- گاز مبرد فشار پایین از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده می شود.
- گاز مبرد در کندانسور تقطیر می گردد.
- مبرد در یک سیکل همواره در گردش است.
مهمترین مزایای چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی
- صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی: همانطور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی ، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است. به میزان مصرف برق ، مقایسه و تحلیل های کمی در فصول بعدی اشاره خواهد شد.
- صرفه جویی در هزینه خدمات برق: هزینه نصب سیستم شبکه الکتریکی در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعیین است. یک چیلر جذبی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می کند ، هزینه خدمات را نیز کاهش می دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چیلرهای جذبی موجب آزاد شدن توان الکتریکی برای مصارف دیگر می شود.
- صرفه جویی در هزینه تجهیزات برق اضطراری: در ساختمانهایی مانند مراکز درمانی و یا سالن های کامپیوتر که وجود سیستمهای برق اضطراری برای پشتیبانی تجهیزات خنک کننده ضروری است ، استفاده از چیلر های جذبی موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه این تجهیزات خواهد شد.
- صرفه جویی در هزینه اولیه مورد نیاز برای دیگ ها: برخی از چیلرهای جذبی را می توان در زمستان ها به عنوان هیتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سیستم های گرمایشی را با دماهای تا حد ۲۰۳ تأمین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه خرید دیگ کاهش می یابد بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا نیز بدست خواهد آمد.
- بهبود راندمان دیگ ها در تابستان: مجموعه هایی مانند بیمارستان ها که در تمام طول سال برای سیستمهای استریل کننده ، اتوکلاوها و سایر تجهیزات به بخار احتیاج دارند مجهز به دیگ های بخار بزرگی هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمی کار می کنند. نصب چیلرهای جذبی بخار در چنین مواردی موجب افزایش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتیجه کارکرد دیگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهی خواهد یافت.
- بازگشت سرمایه گذاری اولیه: چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی ، هزینه های کارکردی را کاهش می دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم ظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم ، می توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت.
- کاسته شدن صدا و ارتعاشات: ارتعاش و صدای ناشی از کارکرد چیلرهای جذبی به مراتب کمتر از چیلرهای تراکمی است. منبع اصلی تولید کننده صدا و ارتعاش در چیلرهای تراکمی، کمپرسور است. چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و تنها منبع مولد صدا وارتعاش در آنها پمپهای کوچکی هستند که برای به گردش درآوردن مبرد و محلول لیتیم برماید کاربرد دارند. میزان صدا و ارتعاش این پمپهای کوچک قابل صرف نظرکردن است.
- حذف مخاطرات زیست محیطی ناشی از مبردهای مضر: چیلرهای جذبی بر خلاف چیلرهای تراکمی از هیچ گونه ماده CFC یا HCFC که موجب تخریب لایه ازن می شوند ، استفاده نمی کنند. لذا برای محیط زیست خطری ایجاد نمی نمایند. چیلرهای جذبی غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده می کنند. یک چیلر جدید در هر شرایطی ،یک سرمایه گذاری بیست و چند ساله است. تغییرات دائمی قوانین و مقررات استفاده از مبردها موجب می شود تا استفاده از مبردی طبیعی مانند آب در چیلرهای جذبی گزینه ای بسیار قابل توجه به شمار آید.
- کاستن از میزان تولید گازهای گلخانه ای و آلاینده ها: میزان تولید گازهای گلخانه ای (مانند دی اکسید کربن) که تأثیر قابل توجهی در گرم شدن کره زمین دارند و آلاینده ها (مانند اکسیدهای گوگرد ، اکسیدهای نیتروژن و ذرات معلق) توسط چیلرهای جذبی در مقایسه با چیلرهای تراکمی بسیار کمتر است.
مزایای چیلر تراکمی نسبت به چیلر جذبی
- چیلر تراکمی با توجه به نوع ماده مبرد و داشتن کمپرسور در ظرفیت‌های برابر، از چیلر جذبی کم‌حجم‌ترند و جای کم تری اشغال می‌کنند. در واقع از لحاظ وزنی و حجمی چیلر تراکمی آب خنک نسبت به چیلر جذبی فضای کمتری در موتورخانه اشغال می کند و از لحاظ حجمی و وزنی در حدود ½ چیلر مشابه جذبی وزن و حجم دارند.
- ضریب عملکرد (COP) بالاتر نسبت به چیلر جذبی مشابه.
- مصرف انرژی اولیه کمتر
- مصرف آب کمتر
- امکان استفاده بهینه از سیستمهای جذبی خصوصا در ظرفیت‌های زیاد در مناطق گرم و مرطوب وجود ندارد. اما در همین مناطق میتوان از چیلرهای تراکمی استفاده نمود.
- اثرات به مراتب کمتر زیست محیطی نسبت چیلر جذبی.
- پیک زدایی مصرف برق در ساعات اوج بار (ساعات 19 الی 23) با استفاده از سامانه کنترلر سرمایش تراکمی
- ظرفیت پائین تر برجهای خنک کن و سیستم پمپاژ به برجها
مقایسه بین چیلرهای مذکور، تنها در صورتی قابل انجام است که امکان انتخاب انواع چیلر وجود داشته باشد، در غیر اینصورت مقایسه و نتیجه گیری در مورد نوع خاصی، صحیح نیست. پارامترهایی از قبیل: شرایط آب و هوایی، قیمت دستگاه، قیمت انرژی، هزینه نگهداری، عمر مفید تجهیزات، ابعاد دستگاه، تجهیزات پیرامونی، هزینه نصب، هزینه بیمه و مالیات دستگاه، هزینه انرژی مصرفی و … از عوامل محدود کننده امکان استفاده از انواع چیلرها است. با توجه به هزینه های بالای انرژی و هزینه های بسیار بالایی که آلایندگی تجهیزات سرمایشی و گرمایشی به کشور وارد می کند، لازم است مهندسین و دست اندکاران صنعت تهویه مطبوع، ضمن در نظر گرفتن سیاستهای کلان کشور در زمینه انرژی، محاسبات هزینه های اقتصادی طرح را قبل از انتخاب تجهیزات انجام دهند و براساس آن اقدام به انتخاب تجهیزات و تهیه طرح خود نمایند.