چیلر به دستگاهی گفته می شود که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی یا جذبی، مایع را خنک می کند. مایع خنک شده در تجهیزات تهویه مطبوع، مثل هواساز و فن کوئل کاربرد دارد. چیلر در دو زمینه تهویه مطبوع و صنعتی به کار می رود. اگر می خواهید با چیلر، انواع آن و کارکرد و اشتباهات رایج در استفاده از آن آشنا شوید، همراه ما باشید.

چیلر چیست؟

چیلر یا سردکند، دستگاهی می باشد که بر اساس سیکل تبرید تراکمی یا جذبی، حرارت آب را از آن می گیرد. مایع برای خنک کردن هوا به کار می رود و عموما به صورت سیکل و داخل یک مبدل حرارتی در جریان است. حرارتی که مایع از دست می دهد، یا باید وارد محیط خارجی شود یا برای اهداف دیگر به کار رود.

انواع چیلر

چیلرها دو دسته هستند: تراکمی و جذبی. چیلر تراکمی با کمک انرژی برق و چیلر جذبی با کمک انرژی حرارتی باعث ایجاد سرما می شود.

نوع دیگر دسته بندی چیلرها با توجه به روش خنک شدن ماده مبرد صورت می گیرد. طبق این دسته بندی، چیلرها در سه دسته آب خنک، هوا خنک و تبخیری قرار می گیرند.

چیلر تراکمی

در انواع تراکمی، گاز در ابتدا به وسیله کمپرسور، متراکم می شود. سپس گاز متراکم شده به کندانسور وارد شده، توسط هوا یا آب خنک شده و در نهایت به مایع بلد می شود. مایع حاصل از شیر انبساط یا لوله موئین رد می شود و به اواپراتور یا همان خنک کننده می رسد که فشار کم تری دارد. کم شدن فشار، باعث بخار شدن مایع می شود و در نتیجه، مایع سرد کننده با دریافت گرمای نهان تبخیر خود از محیط، سبب ایجاد برودت در موادی می گردد که با بخش خنک کننده مرتبط هستند. در آخر نیز گاز حاصل از تبخیر به کمپرسور انتقال داده می شود.

انواع چیلر تراکمی

• چیلر دارای کمپرسور رفت و برگشتی
• چیلر دارای کمپرسور اسکرو
• چیلر دارای کمپرسور اسکرال
• چیلر دارای کمپرسور سانتریفیوژ

کنترل‌کننده‌ فشار

کنترل کننده های فشار در چیلرهای تراکمی به شرح زیر هستند:

کنترل فشار بالا و پایین

از این وسیله برای کنترل فشار دستگاه استفاده می شود. این کنترل، شامل دو لوله موئین است. لوله LP به بخش مکش کمپسور و لوله HP به بخش فشار بالا وصل می شود.

کمپرسور باید تحت فشار مکش و دهش مشخصی عمل نماید. اگر فشار کاهش یا افزایش پیدا کند، کنترل وارد عمل شده و دستگاه را به حالت خاموش در می آورد.

در چیلرهایی که کندانسور آبی دارند، فشار پایین روی 30 psi و فشار بالا روی 220 psi تنظیم می شود. در چیلرهای دارای کندانسور هوایی، فشار پایین روی 40 psi و فشار بالا روی 250 psi تنظیم می گردد.

در صورتی که کمپرسور به خاطر فشار بالا خاموش شود، باید مشکل سیستم را رفع نمود و سپس آن را ریست کرد. اگر قطع شدن کمپرسور به خاطر فشار پایین باشد، مجددا به خاطر زیاد شدن فشار، روشن خواهد شد.

کنترل فشار روغن

از این وسیله برای کنترل دائمی فشار روغن کمپرسور بهره گرفته می شود. در صورتی که در کمپرسور، فشار روغن وجود نداشته باشد، صدمه ایجاد خواهد شد. این کنترل نیز دارای دو لوله موئین است. یکی از لوله ها به بخش مکش و آن یکی به بخش فشار روغن وصل است. بین فشار مکش و فشار روغن بایستی دست کم 10 psi فشار وجود داشته باشد. اگر این طور نباشد، فرمان قطع صادر می گردد. وقتی کنترل روغن متوجه شود که فشار کم تر از 10 psi رفته، یک هیتر درون آن گرم می شود. پس از گذشت 90 ثانیه، گرمای هیتر سبب قطع شدن جریان و خاموش شدن کمپرسور می گردد.

ساختار چیلر تراکمی

• الکتروموتور: این بخش، میل لنگ کمپرسور را حرکت می دهد. حرکت دورانی میل لنگ، سبب حرکت رفت و برگشتی پیستون درون سیلندر شده و در نتیجه آن، گاز مبرد دچار تراکم می گردد.
• کوپلینگ: این بخش، محور الکتروموتور را با محور میل لنگ جفت می کند.
• کمپرسور: وظیفه کمپرسور، متراکم کردن گاز بیرون آمده از اواپراتور است.
• لوله رانش: این بخش، گاز بیرون آمده از کمپرسور را وارد کندانسور می نماید.
• کندانسور: کندانسور چیلر تراکمی، از نوع پوسته و لوله می باشد. درون پوسته، گاز مبرد وجود دارد و درون لوله ها آب خنک در جریان می باشد. گاز داغ و متراکم به وسیله لوله به پوسته وارد می شود. این گاز به خاطر تماس داشتن با لوله های مسی که آب خنک دارند، سرد شده و به مایع تغییر حالت می دهد. سپس از طریق لوله خارج می گردد. آب به کمک لوله به کندانسور وارد می شود و به کمک لوله نیز بیرون می رود. آبی که از کندانسور بیرون می رود، به سمت برج خنک کن رفته و پس از سرد شدن، مجددا به کندانسور باز خواهد گشت.
• لوله خروج مایع مبرد از کندانسور
• شیر سرویس کندانسور: جهت بستن لوله خروج مایع مبرد در هنگام سرویس و توقف دستگاه به کار می رود.
• شیر تغذیه ماده مبرد: از این شیر برای شارژ کردن سیستم بهره گرفته می شود.
• فیلتر درایر: وجود داشتن مواد جامد و رطوبت درون دستگاه تبرید سبب ایجاد مشکلاتی می گردد که برای پیشگیری از آن ها از فیلتر درایر استفاده می شود.
• شیر برقی: این شیر از ترموستات فرمان گرفته و در صورتی که وصل باشد، جریان برق مسبر رد شدن مایع را باز نگه می دارد.
• سایت گلاس: وظیفه سایت گلاس، مشخص نمودن مقدار تغذیه ماده مبرد و وجود رطوبت زیاد است.
• اواپراتور: وقتی ماده مبرد از شیر انبساط رد شد، وارد اواپراتور چیلر می گردد، درون لوله های مسی به بخار تبدیل می شود و از اواپراتور خارج می گردد. عملیات تبخیر در اواپراتور باعث خنک شدن آب پوسته می شود. آب خنک شده به سمت هواساز و فن کوئل می رود و در برگشت، وارد اواپراتور می گردد.
• شیر انبساط ترموستاتیک: این شیر از دمای گاز بیرونی آمده از اواپراتور اثر می پذیرد و میزان ماده مبردی که به اواپراتور وارد می شود را تنظیم می کند.
• لوله مکش: این لوله، گاز بیرون آمده از اواپراتور را به بخش مکش کمپرسور وارد می کند.
• تابلو اندازه گیری و کنترل فشار: روی این تابلو، مانومترهای فشار زیاد و کم، کنترل فشار زیاد و کم و کنترل فشار روغن قرار دارند.

نحوه کار چیلر تراکمی

نحوه کار این چیلر بدین صورت است که مایع مبرد به لوله ها وارد می شود، گرمای فضا به ماده داده شده و ماده در اثر آن گرما تبخیر می شود. به خاطر این تبخیر، میزان دمای فضا کاهش پیدا می کند. شرایط زیر باید در رابطه با نحوه کار چیلر تراکمی رعایت شود:

• دمای آب رفت برج خنک کن باید در حدود 28 درجه سانتی گراد و دمای آب برگشت آن باید 5 درجه سانتی گراد با رفت تفاوت داشته باشد.
• فشار گاز فریون در بخش مکش باید 45 تا 75 psi و رانش 200 تا 260 psi باشد.
• در زمان تزریق گاز باید شیر سرویس بسته شود.
• تمام شیرهای چیلر در حالت کار باید باز باشند.
• جهت روشن کردن چیلر باید اول فن برج، بعد پمپ فن کوئل و در آخر، پمپ برج روشن شوند.
• جهت وکیوم کردن چیلر، باید آن را خاموش کرد.
• جهت روغن زدن نیز باید چیلر را خاموش نمود.
• فشار روغن بایستی دست کم 20 psi از فشار مکش بیش تر باشد.
• سطح شیشه ای که مایع را نشان می دهد، باید صاف باشد.
• روغن درون کمپرسور باید یک دوم سطح شیشه باشد. اگر از یک چهارم کم تر بود، باید اضافه شود.
• میزان اسید در حدود 1.5 کیلوگرم باشد.
• برای فشار زیاد و تست ازت از گیج قرمز بهره گرفته می شود.
• برای فشار کم و وکیوم کردن، گیج آبی یا سبز به کار می رود.
• فشار وکیوم در کنار دریا باید 1.29 اینچ جیوه و در تهران 27 اینچ جیوه باشد.

چیلر جذبی

چیلر جذبی، برخلاف چیلر تراکمی از جذبب کننده و ژنراتور برخوردار است. ژنراتور به جای کمپرسور به کار می رود. رایج ترین خنک کننده در چیلر جبی، سیستم لیتیم برماید است. در این سیستم، در بخش جذب کننده، بخار به وسیله لیتیم برماید غلیظ جذب می شود و در بخش ژنراتور، آب با حرارت دیدن به بخار تغییر حالت می دهد. کندانسور از فشار 1 اتمسفر برخوردار است. بخار در کندانسور به مایع تبدیل می شود و بعد از آن در خنک کننده که فشار 0.01 دارد، مجددا بخار می شود. آب برای تبدیل شدن به بخار، از محیط خنک کننده، گرمای نهان خود را دریفات کرده و سبب ایجاد برودت می شود. بخار در خنک کننده به جذب کننده انتقال پیدا می کند و این چرخه مجددا انجام می شود.

انواع چیلر جذبی

• گروه تک اثره: این گروه به سه زیر گروه با تغذیه بخار، آب داغ و آب گرم تقسیم می شود. روش کار این سه دسته به هم شبیه است و همه آن ها دست کم یک ژنراتور دارند.
• گروه دو اثره: این گروه به دو زیر گروه با تغذیه بخار و شعله مستقیم تقسیم می شود. این چیلرها از نسل جدید چیلرهای جذبی به شمار می روند و سیکل تبرید آن ها نسبت به گروه تک اثره، کامل تر می باشد.

ضریب عملکرد چیلر جذبی و تراکمی

• ضریب عملکرد چیلر جذبی تک اثره چیزی مابین 0.6 تا 0.8 است.
• ضریب عملکرد چیلر جذبی دو اثره 1.2 می باشد.
• ضریب عملکرد چیلر تراکمی چیزی مابین 2 تا 6.1 است.

اشتباهات رایج در استفاده از چیلرها

• برخی اوقاتف چیلر از همان ابتدای کار مشکل پیدا می کند. این ممکن است به خاطر نصب نادرست آن باشد. چیلر را نباید نزدیک دیگ شوفاژ گذاشت، زیرا گرمای شوفاژ در زمان خاموش بودن چیلر، فشار آن را زیاد می کند و دیسک ایمنی را پاره می نماید.
• برخی افراد تصور می کنند خنک کردن بیش تر آب باعث می شود بازدهی کندانسور بالا برود. این تا حدودی درست است، اما اگر از حد بگذرد، سبب هدر رفتن روغن، تراکم مایع در کندانسور و کاهش آن در اواپراتور می گردد.
• اگر آبی که باید سرد شود، بیش از حد گرم باشد، شوک حرارتی ایجاد می کند. شوک حرارتی برای چیلر ضرر دارد و ممکن است مسیر جریان را ببندد.
• اگر مقدار آب در چیلر بیش از حد باشد، به ظاهر بازده اواپراتور را زیاد نشان می دهد، اما هنگامی که مصرف انرژی محاسبه گردد، می بینید که بازده انرژی کم شده و هزینه زیادتر می شود.
• چیلر برای عملکرد مطلوب بایستی در شرایط تعیین شده کار کند. هر شرایط دیگری منجر به کم شدن کارایی آن می گردد.
• در چیلرهایی که فشار ضعیف دارند، با روش سنتی بیرون دهی گار به ازای هر پاوند هوا در دحدود 3 الی 7 پاوند مایع تخلیه می گردد. این روش دیگر بازده خوبی ندارد. چیلرهای جدید، گازگیرهایی دارند که بازده شان زیاد است. البته برای چیلرهای قدیمی تر نیز می توان از این گازگیرها استفاده کرد.
• اپراتورها وقتی میزان روغن از خط میانی سایت گلاس پایین تر برود، روغن اضافه می کنند. قانون انگشت، فقط زمانی حاکم است که چیلر تحت بار کامل است. اگر چیلر تحت بار کم تری باشد، پایین بودن میزان روغن ایرادی ندارد. اگر بیش از حد روغن اضافه کنید، بار اعمال شده به کمپرسور زیاد می شود و این سبب آسیب دیده پره های آن خواهد شد.
• برخی اوقات، مسئولین نگهداری دستگاه در تمیز کردن فیلترها و صافی ها سهل انگاری می کنند. باید توجه داشت که تمیز بودن این موارد باعث حفظ کارایی چیلر می شود.
• برج خنک کن ایرکاندیشنر به نگهداری صحیح نیاز دارد. تمیز نمودن تشتک آب، چک کردن سالم بودن بادزن ها و اطمینان حاصل کردن از عملکرد صحیح آن ها باید در دستور کار قرار گیرد. عدم نگهداری صحیح از برج خنک کن باعث کم شده بازده دستگاه و رسوب پیدا کردن لوله های کندانسور می گردد. برای تمیز کردن لوله ها می توان از برس و آب یا اسید استفاده کرد. اگر برای رفع رسوبات از مواد شیمیایی بهره گرفته شود و رسوبات با برس پاک نشوند، باید از آب با فشار زیاد استفاده نمود. در صورتی که لوله ها خوب شستشو داده نشوند، اسیده باقی مانده سبب سوراخ شدن لوله ها می شود. در این رابطه بر اساس توصیه های کارخانه عمل کنید.
• عملکرد دستگاه باید در طول زمان استفاده از آن ثبت گردد. مشخصاتی که ثبت می شوند باید شامل ولتاژ، آمپراژدمای روغن، سطح روغن، فشار روغن، فشار اواپراتور، فشار کندانسور، فشار استوانه هواگیری، دمای آبی که به کندانسور وارد می شود، دمای آبی که از کندانسور خارج می شود، دمای مایع کندانسور، اختلاف فشار آب خنک شده، دمای آب خنک شده و دمای مایع باشد.

معماری و دکوراسیونداخلی پویانو / اکبری