آشنایی با 5 مورد از انواع چیلرها + مقایسه کامل در جدول

چیلر (Chiller) دستگاهی است که با استفاده از سیکل‌های ترمودینامیکی تبرید تراکمی یا جذبی، گرما را از یک سیال (معمولاً آب) جذب کرده و آن را خنک می‌کند. این آب سرد برای خنک کردن فضاهای داخلی در سیستم‌های تهویه مطبوع یا خنک‌کنندگی تجهیزات و فرآیندها در صنایع مختلف استفاده می‌شود. چیلرها به عنوان پمپ‌های انرژی عمل می‌کنند که گرما را از یک محیط به محیط دیگر منتقل کرده و آب سرد تولید می‌کنند. این مقاله به بررسی انواع چیلر، نحوه کارکرد، کاربردها، مقایسه انواع مختلف و نکات مهم برای خرید آن‌ها می‌پردازد.

چیلرها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی. هر کدام از این دسته‌ها شامل زیرمجموعه‌هایی هستند که در ادامه توضیح داده می‌شوند.

چیلرهای تراکمی

چیلرهای تراکمی از سیکل تبرید تراکمی بخار استفاده می‌کنند و شامل اجزای اصلی مانند کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور هستند. این چیلرها بر اساس نوع کندانسور به سه نوع تقسیم می‌شوند:

چیلرهای آب‌خنک

این چیلرها از آب برای خنک کردن کندانسور استفاده می‌کنند و معمولاً با برج خنک‌کن همراه هستند. آب در یک مبدل حرارتی (معمولاً از نوع پوسته و لوله) گرمای مبرد را جذب کرده و به برج خنک‌کن منتقل می‌کند.
مزایا: کارایی بالا (COP تا 6)، عمر طولانی‌تر، مناسب برای مناطق گرم.
معایب: نیاز به برج خنک‌کن، هزینه نصب و نگهداری بالاتر.
کاربردها: ساختمان‌های بزرگ مانند بیمارستان‌ها، هتل‌ها، فرودگاه‌ها و مراکز خرید.

با مطالعه کامل‌ترین مقاله مقایسه چیلر و اسپلیت، هزینه‌ و کارایی سیستم سرمایشی خود را بهینه کنید.

چیلرهای هوا‌خنک

این چیلرها از فن‌هایی برای گردش هوای محیط و خنک کردن کندانسور استفاده می‌کنند. کندانسور معمولاً از کویل‌های پره‌دار تشکیل شده است.
مزایا: نصب آسان، عدم نیاز به برج خنک‌کن، هزینه اولیه پایین‌تر.
معایب: کارایی کمتر در مناطق گرم (COP تا 3.5)، عمر کوتاه‌تر، حساسیت به انسداد و مشکلات گردش هوا.
کاربردها: فضاهای کوچک تا متوسط مانند رستوران‌ها، سالن‌های ورزشی و سازه‌های موقت.

چیلرهای تبخیری

این چیلرها ترکیبی از آب و هوا برای خنک کردن کندانسور استفاده می‌کنند. آب روی کویل‌های کندانسور پاشیده شده و با تبخیر، گرما را جذب می‌کند.
مزایا: کارایی بالاتر از چیلرهای هوا‌خنک در مناطق خشک.
معایب: نیاز به آب، پیچیدگی بیشتر در طراحی.
کاربردها: مناطق خشک و گرم، صنایع خاص.

چیلرهای تراکمی همچنین بر اساس نوع کمپرسور به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

• سانتریفیوژ: برای بارهای خنک‌کنندگی بزرگ (150 تا 6000 تن)، مناسب برای کاربردهای صنعتی بزرگ.
• اسکرو: برای بارهای متوسط (70 تا 600 تن)، تعادل بین کارایی و هزینه.
• اسکرال: برای بارهای کوچک تا متوسط (1 تا 2 تن)، مناسب برای تهویه مطبوع.
• پیستونی (رفت و برگشتی): برای بارهای کوچک (نیم تن)، کمتر رایج به دلیل کارایی پایین‌تر.

مقایسه انوع چیلر بر اساس نوع کمپرسور:

چیلرهای تراکمی همچنین بر اساس نوع کمپرسور به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند، که هر کدام برای ظرفیت‌های خاصی مناسب هستند:

چیلرهای جذبی

چیلرهای جذبی از سیکل جذبی استفاده می‌کنند که در آن گرما (مانند بخار، آب گرم یا شعله مستقیم) برای جداسازی مبرد از جاذب استفاده می‌شود. اجزای اصلی شامل جاذب، پمپ، ژنراتور، مبرد (معمولاً آب) و جاذب (مانند برمید لیتیوم) هستند. این چیلرها به دو نوع تقسیم می‌شوند:

تک‌اثره

از دیگر انواع چیلر میتوان به چیلر تک اثره که از یک ژنراتور استفاده می‌کنند و با منابع گرمایی مانند آب گرم (دمای کمتر از 100 درجه سانتی‌گراد) یا بخار کم‌فشار (کمتر از 15 psi) تغذیه می‌شوند.
مزایا: هزینه اولیه کمتر نسبت به نوع دو‌اثره، مناسب برای سیستم‌های تولید همزمان (CHP).
معایب: کارایی پایین‌تر (COP تا 0.7).
کاربردها: تاسیسات با دسترسی به گرمای ارزان.

دو‌اثره

از دو ژنراتور (دمای بالا و پایین) استفاده می‌کنند و با بخار پرفشار (110 تا 120 psi) یا شعله مستقیم (گاز/دیزل) تغذیه می‌شوند.
مزایا: کارایی بالاتر (COP تا 1.4).
معایب: هزینه اولیه و نگهداری بالا، نیاز به منابع گرمایی قوی.
کاربردها: صنایع بزرگ با نیاز به خنک‌کنندگی بالا.

مقایسه چیلرهای تراکمی و جذبی

چکیده مطلب

چیلر (Chiller) دستگاهی سرمایشی است که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی یا جذبی، گرما را از آب یا سیال دیگر جذب کرده و آن را خنک می‌کند. آب سرد تولید شده در سیستم‌های تهویه مطبوع و فرایندهای صنعتی کاربرد دارد. چیلرها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی. چیلرهای تراکمی با استفاده از کمپرسورهایی مانند سانتریفیوژ، اسکرو، اسکرال و پیستونی کار می‌کنند و از نظر نوع کندانسور به مدل‌های آب‌خنک، هوا‌خنک و تبخیری تقسیم می‌شوند.

هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند؛ مثلاً چیلرهای آب‌خنک بازدهی بالایی دارند اما نیاز به برج خنک‌کن دارند، در حالی که هوا‌خنک‌ها ساده‌تر نصب می‌شوند ولی کارایی کمتری دارند. چیلرهای جذبی با استفاده از گرما (بخار یا شعله مستقیم) و مواد جاذب مانند برمید لیتیوم کار می‌کنند و به دو نوع تک‌اثره و دو‌اثره تقسیم می‌شوند. این چیلرها مصرف برق کمتری دارند اما راندمان آن‌ها پایین‌تر است. در مقایسه کلی، چیلرهای تراکمی کارایی بالاتر، اندازه کوچکتر و نگهداری آسان‌تری دارند، در حالی که چیلرهای جذبی برای شرایط خاص با دسترسی به منابع گرمایی مناسب‌تر هستند.