چیلر چیست و چگونه عمل می‌کند؟
انواع چیلر دستگاه‌های خنک‌کننده‌ای هستند که توسط سیکل تبرید، قابلیت تأمین هوای خنک و تهویه مطبوع را در انواع ساختمان‌های اداری، مسکونی، تجاری، بیمارستان‌ها و … دارا هستند.
به عبارتی مجموعه چیلر از طریق سیکل تبرید و با کاهش دمای آب، کمک می‌کند سیستم‌های تهویه مطبوع وابسته به چیلرها مثل انواع فن‌کویل و هواساز، قادر به ایجاد دمای مورد نظر کاربر در داخل واحد گردند.
در دسته‌بندی چیلر به مبحث “چیلر چیست و چگونه عمل می‌کند؟” پرداختیم و در این مقاله قصد داریم موضوع را بیشتر بررسی کنیم؛ پس در ادامه همراه ما باشید.
چیلر چیست؟
در تعریف کلی چیلر دستگاهی است که با استفاده از فرآیند تبرید، دما را کاهش می‌دهد. این دستگاه معمولاً برای تولید آب سرد استفاده می‌شود که به سیستم‌های تهویه مطبوع یا فرآیندهای صنعتی منتقل می‌شود؛ همچنین این تجهیزات در اندازه‌های مختلف و برای کاربردهای گوناگون طراحی می‌شوند.
انواع چیلر
در حالت کلی چیلرها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
چیلرهای آب خنک (Water-Cooled Chillers)
در چیلرهای آب خنک، کندانسور یا چگالنده از نوع آبی است به طوری که مبرد در فاز گاز توسط آب، به فاز مایع تبدیل می‌شود. بنابراین این نوع چیلرها نیاز به یک منبع آب خنک مثل برج خنک‌کننده (Cooling Tower) دارند. از چیلرهای آب خنک معمولا در ساختمان‌های تجاری استفاده می‌شود، اما با توجه به کمبود آب در کشور، این نوع چیلرها توصیه نمی‌شوند.
چیلرهای هوایی یا هواخنک (Air-Cooled Chillers)
چیلرهای هوایی که به چیلرهای هواخنک نیز معروفند از کندانسور هوایی بهره می‌برند و بر این اساس به جای آب از هوا به‌عنوان عامل خنک کننده مبرد و تبدیل آن از فاز گاز به فاز مایع استفاده می‌کنند. چیلرهای هواخنک معمولاً برای کاربردهای کوچک‌تر و سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی مناسب هستند و نیازی به منبع آب خنک ندارند.
اجزای اصلی چیلر
چیلرها معمولاً از چندین جزء اصلی تشکیل شده‌اند که شامل موارد زیر است:
- کمپرسور: مهمترین قطعه یک چیلر، کمپرسور آن است که نقشی حیاتی در چرخه تبرید دارد و گاز مبرد را تحت فشار (Compress) قرار داده و دما و فشار آن را افزایش می‌دهد.
- کندانسور یا چگالنده: در این بخش، گاز مبرد که فشار بالایی دارد، حرارت خود را از دست داده و به حالت مایع تبدیل می‌شود.
- شیر انبساط: برای کاهش فشار و دمای مایع مبرد و انتقال آن به اواپراتور، از شیر انبساط یا Expansion valve استفاده می‌شود. به عبارتی مایع مبرد با عبور از شیر انبساط، دچار افت فشار شده و آماده تبدیل شدن به حالت گاز می‌شود.
- اواپراتور: مبرد در حالت مایع وارد اواپراتور شده و بعد از جذب حرارت از آب یا مایعات دیگر، به حالت گاز تبدیل می‌شود؛ در واقع سیکل کاری اواپراتور عکس عملکرد کندانسور است.
نحوه عملکرد چیلر؛ سیکل تبرید
اساس عملکرد چیلر بر مبنای سیکل تبرید است؛ در ادامه مراحل عملکرد چیلر را به اختصار شرح خواهیم داد:
- ورود گاز مبرد به کمپرسور: مبرد به صورت گاز وارد کمپرسور می‌شود و پس از فشرده شدن، دما و فشار آن بالا می‌رود.
- مبادله حرارت: گاز فشرده به کندانسور منتقل می‌شود؛ در کندانسور، گاز مبرد، حرارت خود را از دست داده و به حالت مایع تبدیل می‌شود.
- انتقال از طریق شیر انبساط: مایع مبرد پس از انتقال از طریق شیر انبساط، با کاهش فشار و دما مواجه می‌شود.
- تبخیر: مایع مبرد به اواپراتور منتقل شده و پس از جذب حرارت از آب یا مایعات دیگر، دوباره به حالت گاز تبدیل می‌شود.
- تکرار چرخه: با ورود گاز مبرد به کمپرسور، سیکل تبرید، در دفعات متوالی و منظم تکرار می‌شود و این چرخه تکرار پیدا می‌کند تا طی این مراحل آب خنک شده و آماده بهره‌برداری در سیستم‌های هواساز ساختمان نظیر فن کویل شود.
همانطور که ذکر شد، چیلرها به‌عنوان یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های تهویه مطبوع و صنعتی شناخته می‌شوند؛ این تجهیزات با استفاده از فرآیند تبرید، دما را کاهش داده و تهویه مطبوع انواع واحدهای مسکونی، اداری و تجاری را تأمین می‌کنند.
