انتخاب چیلر مناسب(بخش اول)

شاید سئوالی که بسیاری از سازندگان واحدهای مسکونی و اداری دارند این است که چه سیستم سرمایش و گرمایشی انتخاب نمایند.آیا چیلر و موتورخانه را انتخاب نمایند؟ آیا پکیج گرمایشی و اسپیلت انتخاب خوبی است؟آیا کولر آبی و شوفاژ مناسب است؟آیا از اسپیلت سرد و گرم به همراه آبگرمکن لحظه ای استفاده گردد بهتر است؟ و...

براي پاسخ به سئوالات بالا لازم است ابتدا در خصوص چيلر ، پكيج و اسپيليت يونيت توضيح بدهيم.چيلر دستگاهي مي باشد كه با خنك كردن آب ،آب سرد مورد نياز جهت خنك كردن اتاق ها را فراهم مي كند كه معولا در اتاق ها فن كويل نصب مي گردد و اين آب سرد در فن كويل وارد شده و با دميدن هواي اتاق از روي كويل موجود در داخل فن كويل هواي اتاق سرد مي شود. بنابراين چيلر فقط توانايي تامين آبسرد را دارد و بنابراين جزء سيستم سرمايش مي باشد . معمولا وقتي از چيلر و فن كويل استفاده مي شود جهت گرمايش نيز از همين سيستم لوله كشي استفاده مي گردد فقط در زمستان به جاي آبسرد چيلر از ديگ جهت تامين آبگرم استفاده مي گردد و مشابه سيستم شوفاژ و رادياتور آبگرم داخل فن كويل ها چرخيده و با دمش باد گرم اتاق گرم مي شود .در اين سيستم چون موتورخانه وجود دارد آبگرم مصرفي نيز توسط يك منبع دوجداره يا منبع كويل دار گرم شده و جهت مصرف بهداشتي مانند استحمام و روشويي به داخل واحدها لوله كشي مي گردد .

بزرگترين حسن چنين سيستمي اين است كه از فضاي داخل اتاق و آپارتمان اكسيژني جهت احتراق مصرف نمي شود و تاثيري بر كيفيت هواي داخل آپارتمان ندارد .بزرگترين عيب اين سيستم سرمايش و گرمايش مركزي عدم استقلال واحدها مي باشد .پكيج گرمايشي (پكيج سرمايشي نيز در مقياس بزرگ وجود دارد) كه توانايي توليد همزمان آبگرم مصرفي و آب گرم مورد نياز سيستم گرمايش را دارد در اصل تركيبي از يك آبگرمكن لحظه اي و يك موتورخانه شوفاژ جمع و جور مي باشد .با استفاده از يك پكيج گرمايشي تنها امكان تامين آبگرم مصرفي و تامين گرمايش وجود دارد و امكان ايجاد برودت با پكيج  گرمايشي وجود ندارد لذا جهت سرمايش بايد از تجهيزات ديگري مانند اسپيلت يونيت ،كولر آبي و يا چيلر استفاده نمود .

اسپيلت يونيت يا كولر گازي دستگاهي مي باشد كه مي تواند با استفاده از سيكل تبريد و به صورت يك پمپ حرارتي به عنوان تامين كننده سرمايش آپارتمان و همچنين به عنوان تامين كننده گرمايش آپارتمان مورد استفاده قرار گيرد.در اسپيلت اين گاز مبرد است كه به كمك سيكل تبريد و با كاركرد كمپرسور در يونيت داخلي ايجاد برودت مي نمايد و مي تواند با دميدن هواي اتاق از روي كويل هاي اواپراتور ايجاد برودت نمايد .

اما پس از معرفي سيستم هاي سرمايش و گرمايش لحظه تصميم گيري در خصوص انتخاب سيستم سرمايش و گرمايش مي باشد .جهت تصميم گيري بايد چند پارامتر زير را وزن دهي نماييد  و سپس آنرا در امتياز معرفي شده در جدول زير ضرب نماييد وزن هر پارامتر بستگي به درجه اهميت ان پارامتر براي كارفرما دارد مثلا شايد هزينه اوليه نزد يك كارفرما بسيار مهم باشد و نزد كارفرماي ديگر از اهميت كمتري برخوردار باشد .

پارامتر اول : سطح آسايش مورد نظر

پارامتر دوم : سهولت نصب

پارامتر سوم : هزينه اوليه خريد تجهيزات

پارامتر چهارم : هزينه نگهداري و تعميرات

پارامتر پنجم: سهولت نگهداري و تعميرات

پارامتر ششم : استقلال واحدها و امكانات كنترل منطقه اي

پارامتر هفتم : طول عمر

پارامتر هشتم: ايمني و آلودگي

پارامتر نهم: محدوديت اقليمي

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول ۱: انتخاب سیستم سرمایش-گرمایش

رديف	پارامتر	وزن	امتيازچيلر و فن كويل با موتورخانه مركزي	امتياز پكيج براي گرمايش . آبگرم مصرفي و اسپيلت براي سرمايش	امتياز اسپيلت براي سرمايش و گرمايش و آبگرمكن براي آبگرم مصرفي	امتياز پكيج براي گرمايش . آبگرم مصرفي و كولر آبي جهت سرمايش
1	سطح آسايش مورد نظر		100	100	100	50
2	سهولت نصب		50	75	100	75
3	هزينه اوليه خريد تجهيزات		50	75	90	100
4	هزينه نگهداري و تعميرات		50	75	75	100
5	سهولت نگهداري و تعميرات		50	75	75	100
6	استقلال واحدها و امكانات كنترل منطقه اي		50	100	100	100
7	طول عمر		100	75	50	75
8	ايمني و آلودگي		100	50	100	50
9	محدوديت اقليمي		100	100	75	50

 

چیلر دستگاهی است برای فراهم نمودن آب سرد جهت مصارف صنعتی و تهویه مطبوع که بر اساس کاربرد آن، به دو نوع تراکمی و جذبی تقسیم می شود.

چیلر تراکمی (Vapor Compression Chiller)

چیلر تراکمی دستگاهی است جهت تامین آب سرد با دمای بسیار پایین، برای مصارف تهویه مطبوع و صنعتی. طرز کار چیلر تراکمی براساس سیکل تبرید تراکمی است.

اگر در دستگاههای بزرگ تهویه مطبوع، سرمای تولید شده بطور مستقیم استفاده شود، بسیار گران قیمت و غیراقتصادی خواهد بود، بنابراین به جای خنک کردن مستقیم هوای اتاق، در یک مخزن، آب را خنک کرده و برای تهویه اتاق مورد نظر، به یک مبدل حرارتی مانند فن کویل یا هواساز منتقل می کنند و این اساس ساختار چیلر است.

اجزای اصلی چیلر تراکمی

۱-کمپرسور : کمپرسور نسبت به ظرفیت و طراحی چیلر می تواند از نوع رفت و برگشتی، مارپیچی، گریز از مرکز و در برخی موارد حلزونی می باشد.

۲- کندانسور : کندانسور بسته به مدل، طراحی و ظرفیت چیلر می تواند از نوع آبی یا هوایی باشد. کندانسور آبی در چیلر معمولا از نوع پوسته و لوله و یا صفحه ای می باشد و جهت تبادل حرارتی آب با مبرد و تامین آب سرد، نیاز به یک برج خنک کننده می باشد که به تاسیسات آن اضافه می گردد. کندانسور هوایی چیلر در دو نوع طراحی می گردند: در نوع اول، کندانسور از چیلر جدا بوده و در فضایی که با هوای آزاد ارتباط داشته باشد نصب می گردد و در نوع دوم، کندانسور بر روی بدنه چیلر نصب می گردد که در این صورت چیلر باید در فضای آزاد نصب گردد.

۳-شیر انبساط : شیر انبساط چیلر بسته به طراحی آن می تواند از نوع ترموستاتیک ، فشاری و یا الکترونیک باشد.

۴-اواپراتور : اواپراتور چیلر می تواند از نوع پوسته و لوله، پوسته و کویل و یا صفحه ای باشد و جهت جلوگیری از اتلافات حرارتی بدنه آن عایق می گردد.

اجزای فرعی چیلر تراکمی

چیلر تراکمی دارای اجزا مختلفی است. از این اجزا می توان به رسیور تانک، ساید گلاس، فیلتر درایر، کلیدهای حفاظتی، ترمیستورها، آکومولاتور و اجزای الکتریکی و کنترلی دیگر اشاره کرد.

ملحقات چیلر

در سرمایش با دستگاه چیلر، ملحقاتی نیز در سیستم نیاز می باشد تا عملکرد سیستم را تکمیل کند که از جمله می توان به دستگاههای زیر اشاره نمود:

۱-پمپ : جهت گردش آب در دو مسیر اواپراتور چیلر تا فن کویل یا هواساز و همچنین کندانسور تا برج خنک کن (در کندانسورهای آبی)

۲-برج خنک کن : در چیلرهای دارای کندانسور آبی جهت خنک کردن آب کندانسور بکار می رود.

۳-فن کویل یا هواساز : در این سیستم جهت تهیه هوای خنک از آب سرد به یکی از این دو وسیله نیاز می باشد.

۴- لوله کشی، وصاله ها و شیرآلات.

مبرد مورد استفاده در این دستگاه معولا فریون R134A و R-22,R407C می باشد.

چیلر جذبی (Absorption Chiller)

چیلرجذبی جایگزین مناسبی برای چیلر تراکمی به شمار می رود از این رو یکی از مصارف روز افزون سیستم های جذبی، تهویه مطبوع است. چیلر جذبی با بهره گیری از بخار کم فشار، آب داغ و یا آب گرم، هزینه ی گزاف مصرف برق را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.این نوع چیلر نیز، مانند چیلر تراکمی آب سرد مورد نیاز مصارف تهویه مطبوع مانند فن کویل و هواساز را تامین می کنند.

چیلر جذبی شامل انواع زیر می باشد :

۱-چیلر جذبی تک اثره (Single Effect Chiller)

چیلر جذبی تک اثره قدیمی ترین و اولین نسل چیلر جذبی در دنیا می باشد که کمترین بازدهی را در مقایسه با سایر انواع چیلرهای جذبی دارا می باشد.

اجزای اصلی چیلر جذبی تک اثره

۱-اواپراتور : در پوسته پایینی چیلر قرار می گیرد.

۲-ابزوربر یا جاذب : ابزوربر در پوسته پایینی چیلر قرار دارد.                    

۳-ژنراتور : در محفظه ی بالایی چیلر قرار دارد.

۴-کندانسور : کندانسور نیز در پوسته بالایی چیلر واقع شده است.

۵-مبدل حرارتی : این مبدل حرارتی همانطور که ذکر شد از نوع پوسته و لوله است.

۶-پمپهای مبرد، محلول و وکیوم: پمپ ها محلول، یکی بر روی ابزوربر بوده و محلول را در ابزوربر اسپری می کند و دیگری در ژنراتور محلول رقیق را به ژنراتور هدایت می کند.
پمپ وکیوم نیز خلاء لازم برای سیستم را فرآهم می آورد.
این نوع چیلرها، جهت عملکرد خود در حالت استاندارد به بخار یک اتمسفر نیاز دارند و تقریبا به ازای هر تن تبرید 8 کیلوگرم بر ساعت بخار مصرف می کنند.

از لحاظ اقتصادی قیمت اولیه خرید این چیلر به نسبت دیگر انوع آن مناسب تر، اما بازدهی آن بسیار پایین تر می باشد.قابل ذکر است که تولید این نوع چیلر، در دنیا تقریبا متوقف شده و اگر هم تولید وجود دارد جهت مصرف کشورهایی مانند پاکستان و ایران است.

۲-چیلر جذبی دو اثره یا دو مرحله ای (Double Effect Chiller)

چیلر جذبی دو اثره نوع پیشرفته و بهینه شده چیلرهای جذبی تک اثره می باشند. چیلر جذبی دو مرحله ای در ظرفیت یکسان با چیلر تک اثره، دارای مصرف بخار نصف هستند. البته فشار مصرفی این چیلر 8 اتمسفر می باشد.

این مدل چیلر به علت طراحی بهتر و استفاده بهینه از انرژی حرارتی بخار ورودی به دستگاه، از ضریب عملکرد بالاتری نسبت به مدل تک اثره برخوردار هستند.تفاوت ظاهری این مدل چیلر با چیلر تک اثره در تعداد ژنراتورهای آنهاست.چیلر دو مرحله ای دارای دو ژنراتور اولیه و ثانویه هستند که ژنراتور اولیه(High Stage Generator) با دمای بالاتر کار می کند.

ژنراتور ثانویه (Low Stage Generator) در چیلر دو مرحله ای بخشی از انرژی دریافتی ناشی از تقطیر مبرد توسط محلول رقیق لتیم برومانید را جذب و این باعث پیش گرم شدن محلوله لتیم برومانید رقیق می شود.

اجزای اصلی چیلر جذبی دو مرحله ای

اجزای این چیلر عیناً همانند چیلر تک اثره است با این تفاوت که دو ژنراتور با نامهای اولیه و ثانویه و در مبدل حرارتی با نامهای دما بالا و دما پایین در این سیستم وجود دارد.

بطور کلی پوسته ی پایینی این چیلر با چیلر تک اثره کاملا شبیه یکدیگرند اما پوسته ی بالای دو چیلر متفاوت است. ضمناً پمپهای مبرد و محول چیلر جذبی دو مرحله ای یک الی دو سایز از چیلر تک اثره بزرگ تر است.

این نوع چیلر، جهت تولید یک تن برودت به میزان 5/4 کیلوگرم بر ساعت، بخار در فشار 8 اتمسفر نیاز دارد. از آنجائیکه مبردی که توسط بخار بویلر از لیتیم بروماید جدا می گردد خود دارای انرژی و در نتیجه، دمای بالای می باشد، می توان از انژری نهفته در آن استفاده نمود و در واقع، اساس کار چیلر دو مرحله ای و تفاوت آنها با سیستم قبلی درهمین نکنه است که مبردی که از لیتیم بروماید جدا می گردد خود دارای انژی حرارتی است که با توجه به شکل این انرژی در حدود نصف انرژی مورد نیاز ما را تامین می نماید.

در ضمن، حرارت داده شده به محیط توسط برج خنک کن در حدود 70 درصد حرارت منتشر شده توسط برج خنک کن چیلر تک اثره خواهد بود. در نتیجه برجهای خنک کن این سیستم در حدود 30 درصد از سیستم تک اثره کوک تر خواهد بود و همینطور این سیستم ، نیاز به دیگ بخار کوچکتری نسبت به نوع اول دارد.این نوع چیلر از نظر قیمت بالاتر از نوع اول بوده اما دارای بازدهی بیشتری می باشد و در طول دوره ی زمانی صرفه ی اقتصادی آنها بیشتر از نوع اول می باشد.

۳-چیلر جذبی شعله مستقیم (Direct Fire Chiller)

این چیلر دقیقاً مانند سیستم دو مرحله ای هستند تنها با این تفاوت که از یک ژانراتور شعله مستقیم در این دستگاه استفاده شده است.

در این نوع چیلر، این واسطه حذف گردیده و شعله ی ایجاد شده توسط مشعل مستقیماً حرارت لازم ژنراتور را تامین می نماید. از این جهت به این نوع چیلر، چیلر شعله مستقیم گفته می شود.

این چیلر، کلیه ی مزایای چیلر دو مرحله ای را دارا می باشند علاوه بر اینکه خود بطور مستقل دارای بویلر می باشند این مهم باعث می گردد کلیه هزینه های جداگانه مربوط به بویلر بخار و متعلقات آن حذف می گردد.علاوه بر موارد ذکر شده با توجه به اینکه این نوع چیلر در واقع بصورت پکیج (چیلر به همراه بویلر) از نظر فضای اشغالی در موتورخانه بسیار کمتر از دو مدل قبلی، فضا اشغال می نمایند.مشعل مربوط به بویلر این چیلر قادرند با گاز شهری، گازوئیل و یا مازوت، بسته به سفارش مشتری کار نمایند و حتی می توان مشعل آنها را دوگانه سوز در نظر گرفت.

در واقع این نوع چیلرجذبی دو فصلی (سرمایشی- گرمایشی) می باشد.

 

تجهيزات اضافي چيلر

تجهيزات اضافي كه معمولاً در روي چيلر نصب مي‌شود شرح زير مي‌باشد:

روي لوله مايع از كندانسور بترتيب سرويس ولو (شير سرويس)، چارچينگ ولو (شير تغذيه گاز به سيستم)، فيلتر دراير (فيلتر) ٬ در روي اواپراتور آنتي فريز و ترموستات نصب مي‌شود و روي كمپرسور در قسمت ورودي يا مكش و خروجي گاز يا ديسچارج دو عدد گیچ (gage) فشار سنج نصب مي‌شود. همچنين دو عدد گيج فشار سنج بر روي پمپ روغن كه يكي در قسمت فشار ضعيف و ديگري در قسمت فشار بالاي پمپ وصل مي‌شود. كار اين گيج‌ها نشان دادن مقدار فشار مي‌باشد.

يك كنترل فشار بالا و پايين بنام‌هاي  High & Low- Pressure به قسمتهاي فشار بالا يعني رانش و پايين يا مكش نصب گرديده است. و چنانچه فشار از حد تنظيم شده زيادتر يا كمتر گردد برق چيلر قطع مي‌شود. يك كنترل فشار روغن بنام اويل پرشر Oil- Pressure اختلاف فشار بالا و پايين روغن را در حد تنظيم شده نگه مي‌دارد و چنانچه از اين حد اضافه گردد چيلر خاموش مي‌شود. و ديگري هيتر روغن مي‌باشد كه قبل از روشن كردن چيلر روغن را گرم و آماده كار مي‌كند و در زمان روشن بودن چيلر هيتر از مدار خارج مي شود.البته خود كمپرسور داراي وسايل ايمني مثل OVER- LOAD فيلتر و Check Valveو شيرهاي ورودي و خروجي مي‌باشد. روي كندانسور شير اطمينان مي‌باشد كه بالاي فشار نرمال گاز را تخليه مي‌كند. كنترل‌هاي بعدي مربوط به برق سيستم مي‌باشد كه شامل بي‌متال- كنتاكتور- رله- تايمر- فيوز- كليدهاي استپ استارت و سيگنال‌هاي اخطار می باشد .

سرويس ولو

سرويس ولو يا شير سرويس بعد از كندانسور و در ابتداري لوله مايع قرار دارد و زمانيكه احتياج به بستن مدار مايع براي منظورهاي مختلف مثل تعمير و سرويس كردن فيلتر دراير يا شير خشك كن، سلونوئيد ولو- سايت گلاس و شير انبساط باشد نصب مي‌شود. مي‌توان با بستن اين شير حركت مايع مبرد را متوقف كرد و قطعه مورد نظر را تعمير و يا تعويض كرد.

چارجينگ ولو

 اين شير جهت تغذيه و شارژ مبرد به داخل سيستم چيلر استفاده مي‌شود و بدنه آن از جنس برنج چكش کاري شده است. دسته سوپاپ آن بصورت چهار گوش و آچار خور تهيه گرديده است.

فيلتر دراير FILTER- DRYER

فيلتر دراير از دو قسمت فيلتر و دراير به معني خشك كن تشكيل شده است. در زمان ساخت چيلر و يا راه‌اندازي ابتدايي و يا بعداً ممكن است مقداري پليسه و يا براده و يا كثافت در داخل سيستم وجود داشته باشد كه اين ضايعات بوسيله فيلتر متوقف مي‌شود و اجازه پيدا نمي‌كنند كه در داخل سيستم گردش كنند و احياناً به كمپرسور و يا قطعات ديگر چيلر خسارت وارد كنند. دراير يا خشك كننده قسمت ديگر فيلتر دراير مي‌باشد كه ماده جذب رطوبتي مي‌باشد كه در مسير گاز مبرد قرار داده مي‌شود تا رطوبت موجود در مبرد را جذب كند و بيشتر در چيلرهاي كه با ماده مبرد فريون 22 كار مي‌كنند مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

عدم رطوبت در دستگاه چيلر حائز اهميت مي‌باشد. زيرا چنانچه رطوبت در سيستم وجود داشته باشد. در فشارهاي پايين تقطير گشته و بصورت مايع در مي‌آيد و همراه با گاز وارد كمپرسور مي‌شود و اين امر باعث شكستن سوپاپ‌ها و از بين رفتن سيلندر و پيستون و از آب بندي انداختن كمپرسور مي‌شود. علاوه بر اين باعث زنگ زدگي قطعات و همچنين باعث يخ زدگي در شير انبساط و مسدود شدن مسير جريان گاز مي‌شود.

 

سلونوئيد ولو

در مدار چيلر سلونوئيد ولو يا شير مغناطيسي سر راه مايع مبرد قبل از اواپراتور كار مي‌گذارند. اين شير توسط برق مسير مايع مبرد را باز و بسته مي‌كند. زمانيكه برق چيلر قطع شود شير بسته مي‌شود و جريان مايع مبرد متوقف مي‌گردد. همچنين در موقع خاموش كردن چيلر در وهله اول برق سلونوئيد ولو قطع مي‌شود و عمل پمپ دان كردن خود به خود انجام مي‌شود.

سايت گلاس

جهت تشخيص مقدار ماده مبرد دستگاه از يك شيشه رؤيت كه در مسير مبرد نصب مي‌شود استفاده مي‌كنند. چنانچه مقدار ماده مبرد كم باشد در مايع حبابهايي ديده مي‌شود كه با اضافه كردن گاز به سيستم اين حبابها از بين مي‌رود. بعضي از سايت گلاس‌ها مجهز به رطوبت سنج مي‌باشد كه رطوبت درون سيستم را با تغيير رنگ دادن نشان مي‌دهد. جنس سايت گلاس‌ها اغلب از برنج مي‌باشد .

كنترل‌هاي كمپرسور

تجهيزات ديگري در مدارهاي چيلر جهت كنترل فشار رانش و مكش و روغن در نظر مي‌گيرند كه مهمترين آنها بشرح زير مي‌باشد.

 

كنترل فشار روغن:

اين كنترل جهت ايمني موتور از لحاظ روغنكاري مورد استفاده قرار مي‌گيرد و چنانچه فشار روغن در حد خطرناكي پايين بيايد بطور اتوماتيك مدار برق كمپرسور قطع مي‌شود. بعضي از كنترل‌هاي روغن قابل تنظيم و بعضي ديگر فقط براي فشار معيني طراحي گرديده‌اند.

كنترل فشار رانش و مكش كمپرسور HIGH & LOW PRESSURE

 اين كنترل جهت قطع كردن برق موتور كمپرسور در فشارهاي بالاتر از حد نرمال و فشارهاي پايين‌تر از حد نرمال بكار مي‌رود. تابلو برق چيلر چنان طراحي مي‌شود كه فاز بوبين كنتاكتور از مسير اين كنترل مي‌گذرد و با وصل و يا قطع بودن كنترل نامبرده برق بوبين كنتاكتور ور در نتيجه برق چيلر وصل و يا قطع مي‌شود.

ترموستات

جهت كنترل درجه حرارت آب ورودي اواپراتور از كنترل كننده بنام ترموستات استفاده مي‌كند. مدار برق چيلر از ترموستات مي‌گذرد و زماني كه درجه حرارت آب به حد تنظيم شده برسد ترموستات از طريق كنتاكتور فرمان مي‌دهد و برق چيلر قطع مي‌شود و كمپرسور خاموش مي‌شود.ترموستات در انواع يك مرحله‌اي، دو مرحله‌اي و چند مرحله‌اي وجود دارد كه در هر مرحله، كمپرسوري از مدار خارج مي‌شود و ظرفيت دستگاه كاهش پيدا مي‌كند. اختلاف دماي عملاً اين نوع ترموستات‌ها حدود 2 درجه سانتيگراد مي‌باشد، مثلاً در ترموستات‌هاي چهار مرحله‌اي ابتدا در دماي 18 سانتيگراد يك كمپرسور از مدار خارج مي‌شوند و در دماي 16 سانتيگراد كمپرسور بعدي و به همين ترتيب تمام كمپرسورها يكي بعد از ديگري از مدار خارج مي‌شوند و در زمان روشن شدن، بر عكس عمل مي‌كند. لزوم ترموستات‌هاي چند مرحله‌اي (تغيير ظرفيتي) باين علت است كه زماني که درجه حرارت محيط يا ساختماني به درجه حرارت مطلوب رسيد ديگر احتياج به كار كردن تمام كمپرسورهاي چيلر وجود ندارد و فقط بايد چيلر جوابگوي اتلافات حرارتي باشد. در اين موقع با جذب يك كمپرسور ظرفيت دستگاه را كاهش مي‌دهند و با توليد برودت بيشتر كمپرسور بعدي از مدار خارج مي‌شود. بدين ترتيب تمام كمپرسورها از مدار خارج مي‌شوند، البته طريقه ديگر جهت تغيير ظرفيت وجود دارد و آن بدين صورت مي‌باشد كه يك شير سلونوئيد والو قسمت رانش را به قسمت مكش كمپرسور ارتباط مي‌دهد كه در زمان لازم مي‌توان بوسيلة ترموستات چندين سيلندر را از مدار حذف كرد و ظرفيت دستگاه را كاهش داد.

كنترل ضد يخ يا آنتي فرير ANTI- FREEZE

وسيله‌اي است كه جهت جلوگيري از يخ زدن آب اواپراتور در دماي پايين مورد استفاده قرار مي‌گيرد. ساختمان آنتي فريز عيناً ترموستات مي‌باشد و فقط اختلاف در درجه بندي آن مي‌باشد. معمولاً درجه بندي آنتي فريز بينC 25 تا 5- سانتيگراد مي‌باشد . لازم به تذکراست عواملي كه باعث پايين آمدن دماي آب اواپراتور مي‌باشد عبارتند از كار نكردن پمپ گردشی ((circulator آب چيلر، خراب شدن ترموستات، بسته بودن شيرهاي ورودي آب اواپراتور و يا گرفتگي لوله‌هاي آب مي‌باشد.

شير اطمينان RELIEF- VALVE

اين شير كه در روي پوسته كندانسور نصب مي‌شود جهت آزاد كردن فشار در حد خطرناك بكار مي‌رود. بدنه اين شيرها از برنج يا برنز ساخته مي‌شوند و جهت فشار مشخصي طراحي گرديده است. در چيلرها اغلب از شيرهاي اطمينان 300 پاند بر اينچ مربع(psi ) استفاده مي‌گردد. بايد توجه داشت كه فشار بالاي چيلر از فشار آزاد كردن شير اطمينان پايين‌تر باشد.

 

 فيوز برق چيلر

اين قسمت در حقيقت گيرنده فرمان از كنترل‌هاي چيلر و محافظت كردن از آمپرهاي خطرناك و بوجود آوردن شرايط مناسب جهت كاركردن چيلر مي‌باشد.  اين كنترل جهت قطع كردن مدار برق چيلر در آمپرهاي بالاتر از حد مجاز موتور نصب مي‌گردد و بر اساس حداكثر آمپر موتور انتخاب مي‌شود.

 

كنتاكنتور CONTACTOR

كنتاكتور جهت وصل و قطع برق و فرمان دادن به موقع در دستگاه چيلر نصب مي‌گردد.

بي‌متال- METAL BI

بي‌متال از دو فلز غير همنام به هم چسبيده تشكيل شده است كه با اضافه شدن جريان نرمال برق دراين فلزات گرمايي كمي بوجود مي‌آيد. اين گرما باعث انبساط طولي فلزات مي‌شود و چون ضريب انبساط طولي آنها متفاوت مي‌باشد، باعث حركت بي‌متال به يك طرف مي‌شود، از اين حركت در كنترل‌هاي برق استفاده كرده و بوسيله آن مي‌توان جريان برق را قطع و يا وصل كرد. حركت بي‌متال ممكن است تدريجي و يا با استفاده از يك صفحه فلزي ممكن است سريع باشد.

تايمر (تايم رله) TIME- RELY

تايمر وسيله‌اي است كه برق ورودي خود را مي‌تواند به دو ترمينال يكي بعد از ديگر در زمان معيني برساند. يعني وقتي روي زمان مشخصي ميزان كرديم بعد از گذشت اين زمان كنتاكت وصل تايمر قطع مي‌شود و در عوض كنتاكت قطع تايمر وصل مي‌شود و برق مي‌تواند از اين كنتاكتور خارج شود، تايمر را به منظورهاي خاصي در ادوات برقي استفاده مي‌كنند كه كاربرد آنها در چيلرها بيشتر جهت راه اندازي موتورها بصورت ستاره- مثلث مي‌باشد.

 

سويچ استپ و استارت (كليد قطع و وصل)

اين سويچ جهت قطع و وصل برق موتور در چيلر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مزيت اين سويچ اين است كه در زمان قطع برق از كارخانه برق موتور چيلر قطع مي‌شود و هنگام وصل شدن مجدد موتور چيلر ديگر روشن نمي‌شود، بلكه بايد مجدداً توسط شخص راه اندازي شود. جهت به كار گرفتن اين نوع كليد بايد حتماً از رله مغناطيسي استفاده كرد .

ترمينال  و كابلشوها               

ترمينال‌ها جهت تقسيم و پل زدن مدارهاي برقي در تابلو برق مورد استفاده قرار مي‌گيرند و بايد به تابلو برق محكم چسبيده باشند تا از اتصالات غير منتظره جلوگيري به عمل آيد. كابلشوها جهت اتصال سر سيم‌ها و كابل‌ها به ترمينال‌ها و پايه پيچ‌ها بكار مي‌روند و بايد هميشه سيم‌ها و كابل‌ها را از طريق آنها متصل كرد تا از شل شدن اتصالات و در نتيجه بالا رفتن غير نرمال آمپر جلوگيري كرد.

مقايسه چيلرهاي جذبي و تراکمي
چيلرهاي جذبي از بعضي لحاظ شبيه چيلرهاي تراکمي عمل مي کنند که مهمترين اين شباهتها عبارتند از:
الف - در اواپراتور از گرماي آب تهويه ساختمان براي تبخير يک مبرد فرار در فشار پايين استفاده مي گردد.
ب - گاز مبرد فشار پايين از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده مي شود.
ج - گاز مبرد در کندانسور تقطير مي گردد.
د - مبرد در يک سيکل همواره در گردش است.

تفاوتهاي اصلي چيلرهاي جذبي وتراکمي عبارتند از :

الف - چيلرهاي تراکمي براي گردش مبرد از کمپرسور استفاده مي کنند در حالي که چيلرهاي جذبي فاقد کمپرسور بوده و به جاي آن از انرژي گرمايي منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغيير مي دهند ، همچنان که غلظت تغيير مي کند ، فشار نيز در اجزاي مختلف چيلر تغيير مي کند. اين اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سيستم مي گردد.

ب - ژنراتور و جذب کننده در چيلرهاي جذبي جانشين کمپرسور در چيلرهاي تراکمي شده است.

ج - در چيلرهاي جذبي از يک جاذب استفاده مي شود که عموماً آب يا نمک ليتيوم برومايد است.

د - مبرد در چيلرهاي تراکمي يکي از انواع کلروفلئوروکربن ها يا هالوکلروفلئوروکربن ها است در حالي که در چيلرهاي جذبي مبرد معمولاً آب يا آمونياک است.

ه - چيلرهاي تراکمي انرژي مورد نياز خود را از انرژي الکتريکي تأمين مي کنند در حالي که انرژي ورودي به چيلرهاي جذبي از آب گرم يا بخار وارد شده به ژنراتور تأمين مي شود. گرما ممکن است از کوره هواي گرم يا ديگ آمده باشد. در بعضي اوقات از گرماي ساير فرايندها نيز استفاده مي شود مانند بخار کم فشار يا آب داغ صنايع ، گرماي باز گرفته شده از دود خروجي توربين هاي گازي و يا بخار کم فشار از خروجي توربين هاي بخار.

مهمترين مزاياي چيلرهاي جذبي نسبت به چيلرهاي تراکمي عبارتند از:

الف - صرفه جويي در مصرف انرژي الکتريکي :

همانطور که گفته شد چيلرهاي جذبي از گاز طبيعي ، گازوئيل يا گرماي تلف شده به عنوان منبع اصلي انرژي استفاده مي کنند و مصرف برق آنها بسيار ناچيز است.

ب - صرفه جويي در هزينه خدمات برق :

هزينه نصب سيستم شبکه الکتريکي در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعيين است. يک چيلر جذبي به دليل اينکه برق کمتري مصرف مي کند ، هزينه خدمات را نيز کاهش مي دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چيلرهاي جذبي موجب آزاد شدن توان الکتريکي براي مصارف ديگر مي شود.

ج - صرفه جويي در هزينه تجهيزات برق اضطراري :

در ساختمانهايي مانند مراکز درماني و يا سالن هاي کامپيوتر که وجود سيستمهاي برق اضطراري براي پشتيباني تجهيزات خنک کننده ضروري است ، استفاده از چيلر هاي جذبي موجب صرفه جويي قابل توجهي در هزينه اين تجهيزات خواهد شد.

د - صرفه جويي در هزينه اوليه مورد نياز براي ديگ ها :

برخي از چيلرهاي جذبي را مي توان در زمستان ها به عنوان هيتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم براي سيستم هاي گرمايشي را با دماهاي تا حد 203 تأمين نمود. در صورت استفاده از اين چيلرها نه تنها هزينه خريد ديگ کاهش مي يابد بلکه صرفه جويي قابل ملاحظه اي در فضا نيز بدست خواهد آمد.

ه - بهبود راندمان ديگ ها در تابستان :

مجموعه هايي مانند بيمارستان ها که در تمام طول سال براي سيستمهاي استريل کننده ، اتوکلاوها و ساير تجهيزات به بخار احتياج دارند مجهز به ديگ هاي بخار بزرگي هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمي کار مي کنند. نصب چيلرهاي جذبي بخار در چنين مواردي موجب افزايش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتيجه کارکرد ديگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهي خواهد يافت.

و - بازگشت سرمايه گذاري اوليه :

چيلرهاي جذبي به دليل نياز کمتر به برق در مقايسه با چيلرهاي تراکمي ، هزينه هاي کارکردي را کاهش مي دهند. اگر اختلاف قيمت يک چيلر جذبي و يک چيلر تراکمي هم ظرفيت را به عنوان ميزان سرمايه گذاري و صرفه جويي سالانه از محل کاهش يافتن هزينه هاي انرژي را به عنوان بازگشت سرمايه در نظر بگيريم ، مي توان با قاطعيت گفت که بازگشت سرمايه گذاري صرف شده براي نصب چيلرهاي جذبي با شرايط بسيار خوبي صورت خواهد گرفت.

ز - کاسته شدن صدا و ارتعاشات :

ارتعاش و صداي ناشي از کارکرد چيلرهاي جذبي به مراتب کمتر از چيلرهاي تراکمي است. منبع اصلي توليد کننده صدا و ارتعاش در چيلرهاي تراکمي، کمپرسور است. چيلرهاي جذبي فاقد کمپرسور بوده و تنها منبع مولد صدا وارتعاش در آنها پمپهاي کوچکي هستند که براي به گردش درآوردن مبرد و محلول ليتيم برمايد کاربرد دارند. ميزان صدا و ارتعاش اين پمپهاي کوچک قابل صرف نظرکردن است.

ح - حذف مخاطرات زيست محيطي ناشي از مبردهاي مضر:

چيلرهاي جذبي بر خلاف چيلرهاي تراکمي از هيچ گونه ماده CFC يا HCFC که موجب تخريب لايه ازن مي شوند ، استفاده نمي کنند. لذا براي محيط زيست خطري ايجاد نمي نمايند. چيلرهاي جذبي غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده مي کنند. يک چيلر جديد در هر شرايطي ،يک سرمايه گذاري بيست و چند ساله است. تغييرات دائمي قوانين و مقررات استفاده از مبردها موجب مي شود تا استفاده از مبردي طبيعي مانند آب در چيلرهاي جذبي گزينه اي بسيار قابل توجه به شمار آيد.

ط- کاستن از ميزان توليد گازهاي گلخانه اي و آلاينده ها :

ميزان توليد گازهاي گلخانه اي (مانند دي اکسيد کربن) و آلاينده ها (مانند اکسيدهاي گوگرد ، اکسيدهاي نيتروژن و ذرات معلق) که تأثير قابل توجهي در گرم شدن کره زمين دارند را کاهش می دهد. کلا اين سيستم های جذبی در دو فشار کار مي کنند .1- ژنراتور و کندانسور در فشار بالا و 2-جذب کننده و اواپراتور در فشار پايين مي باشند.
آب در چهار مسير اصلي حرکت میکند
اول مسير کندانسور به اواپراتور که آب درحالت مايع است
دوم مسير اواپراتور به جذب کننده که آب درحالت بخار است
سوم مسير ژنراتور به کندانسور که آب درحالت بخار است
و اخر در مسير جذب کننده به ژنراتور و برگشت از آن که آب به صورت محلول با ليتيوم برومايد است.
درچیلرهای جذبي همیشه يک پمپ ، مايع مبرد جمع شده در کف اواپراتور را گردش مي دهد. در اینجا مبرد( آب) به نازل های بالاي لوله هاي اواپراتور مي رود. نازل ها کمک مي کنند که سطوح خارجي لوله ها در همه حال خيس باشد. نازلها اب را اسپری میکنند تا زود تر بخار شوند. اين عمل انتقال حرارت را بهتر میکند و حداکثر استفاده از مبرد میشود. مبرد وارد شده به اواپراتور ، آب سرد برگشتي از دستگاه هاي هوارسان است که حدودا 10 تا 15 درجه سرد میشود. این 10 تا 15 درجه خنک شدن آنقدر توانایی تولید رطوبت ندارد.

 

موارد مهم در انتخاب چیلر

زمانی که یک چیلر را بر اساس کاربرد انتخاب می کنید، بایستی تمام موارد زیر را در نظر بگیرید:

• میزان بار برودتی مورد نیاز و شرایط محیطی محل را در نظر بگیرید. ساعات کارکرد و تجهیزاتی که مصرف کننده آب چیلد هستند را نیز در نظر بگیرید.
• شرایط نگه داری موردی است که بایستی در نظر گرفته شود.
• تمامی انتخاب ها بایستی با در نظر گرفتن شرایط محیطی و امکان استفاده از آب، جهت کندانسور آبی و دسترسی به انرژی صورت گیرد.

بار سرمایی( بار برودتی)

• اوج بار سرمایی مورد نیاز در فصل مرداد ماه مشخص کننده ظرفیت سرمایی است. کل ظرفیت چیلر بر اساس تن تبرید بر اساس اوج بار سرمایی ساختمان بدست می آید.
• کم بار کردن چیلر مشخص کننده سایز و نوع چیلر، تک و یا چند کمپرسوره بودن چیلر است. استفاده از چند کمپرسور در چیلر این امکان را می دهد تا چیلر بر اساس بار سرمایی مورد نیاز ساختمان، دارای راندمان بالاتری باشد. در مورد چیلرهای سانترفیوژ کم بار کردن چیلر نبایستی کمتر از ۲۰ تا ۳۵% حداکثر بار چیلر باشد، اگر بار چیلر کمتر از این مقدار باشد، بایستی چیلر با ظرفیت کمتر انتخاب شود.
• برای انتخاب چیلر بایستی توانایی افراد ونوع کاربرد در محل را جهت نیازهای سرویس و نگهداری چیلر در نظر گرفت.

 

ساعات کارکرد: برای انتخاب چیلر تعداد ساعات کارکرد چیلر در شبانه روز و ساعات حداکثر بار نیز مهم می باشد. چیلرهای چند کمپرسوره و یا تک کمپرسوره و یا تک کمپرسوره ظرفیت بالا هر کدام دارای مزایا و معایبی است که بایستی بر اساس کاربرد آنها انتخاب شود.

برای مثال کارکرد یک چیلر کوچک تک کمپرسوره با حداکثر بار بسیار بهینه تر از کارکرد یک چیلر بزرگتر در بارهای کم است.

انتخاب بر اساس زیربنای موقعیتی

• در مکانهایی که اختلاف قیمت گاز و برق زیاد است و امکان استفاده از انرژی حرارتی ارزانتر وجود دارد چیلرهای سانترفیوژ و یا ابزوربشن توصیه می گردد و یا حتی در مکانهایی که امکان دسترسی به انرژی برق زیاد وجود ندارد، می توان از چیلرهای جذبی استفاده کرد.
• در مکانهایی که دسترسی به منابع آبی سخت است، بایستی از کندانسورهای هوا خنک استفاده شود و در مکانهایی که از کندانسور هوایی استفاده می شود نمی توان از چیلرهای سانترفیوژ استفاده کرد.

شرایط آب و هوایی: رطوبت بالا، شرایط  نواحی گرمسیری باعث علاقه به استفاده از کندانسورهای هوایی می شود. چیلرهای سانترفیوژ احتیاج به کندانسورهای آبی و برج خنک کننده دارند و انتخاب خوبی برای مناطق با رطوبت نسبی بالا و گرمسیر نیستند.

تولید صدا: بسیار پیش می آید که محل نصب کمپرسور نزدیک به محل سکونت و یا قسمت اداری باشد. در این مواقع تولید صدای ایجاد شده توسط چیلر دارای اهمیت زیادی است. چیلرهای اسکرو تا سال ۲۰۱۰ میلادی بهترین انتخاب ممکنه بودند اما بعد از تولید کمپرسورهای سانترفیوژ بدون روغن که تولید صدای آنها تنها ۱۱۰ دسی بل است، جای هیچ گونه شکی را برای انتخاب این کمپرسورها باقی نمی گذارد.

       علی کامیاب ٬ پایه ۳ تاسیسات مکانیکی و استاد دانشگاه