خرید و انتخاب چیلر تراکمی

در این مقاله به بررسی چیلر تراکمی و قسمت های مختلف آن پرداخته میشود سپس تقسیم بندی نوع چیلر بر حسب نوع کمپرسور ، نوع اواپراتور ، نوع کندانسور و ظرفیت برودت صورت میپذیرد و نکات خرید و انتخاب چیلر تراکمی بیان خواهد شد این نوشتار میتواند یک راهنمای کامل و جامع برای خرید و انتخاب بهترین چیلر تراکمی باشد.

به منظور تکمیل اطلاعات مشتریان عزیز، توضیحات جامع و تخصصی در ارتباط با راهنمای خرید و انتخاب چیلر تراکمی با عناوین زیر به تفصیل بیان شده است.

1. طرز کار چیلر تراکمی
2. قطعات اصلی یک چیلر تراکمی
3. چیلر تراکمی آب خنک
4. چیلر تراکمی هوا خنک
5. چیلر مرکزی ساختمان
6. چیلر آپارتمانی
7. چیلر مدولار
8. چیلر صنعتی
9. نکات خرید چیلر تراکمی

همچنین کاربران عزیز می توانند جهت مشاهده انواع چیلر و مقایسه قابلیت ها و کاربری هر یک از این دستگاه ها به لینک زیر مراجعه نمایند.

جهت مشاهده لیست انواع چیلر کلیک کنید.

کلمه چیلر Chiller از واژه Chill به معنی سرد کننده است و چیلر دستگاهی است که به وسیله یک سیال واسطه  آب سرد را برای مصارف تهویه مطبوع و صنعتی آماده میکند .  در سرد کردن آب در چیلرها از دو تکنولوژی سیکل جذبی و سیکل تبرید تراکمی استفاده میشود که در مقالات قبلی با موضوع مقایسه چیلر جذبی و تراکمی این دو مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت .

در این مقاله چیلر جذبی مورد بررسی قرار نمیگیرند و صرفا به بررسی چیلر تراکمی و قسمت های مختلف آن پرداخته میشود سپس تقسیم بندی نوع چیلر بر حسب نوع کمپرسور ، نوع اواپراتور ، نوع کندانسور و ظرفیت برودت صورت میپذیرد و پس از معرفی انواع چیلر تراکمی اعم از چیلر صنعتی ، و چیلرهای با کاربرد تهویه مطبوع (چیلر آپارتمانی یا چیلر ساختمان مرکزی و چیلرهای مدولار) ، موارد استفاده از هر کدام بیان شده و یک مقایسه بین انواع چیلرهای تراکمی صورت میپذیرد و نکات خرید و انتخاب چیلر تراکمی بیان خواهد شد این نوشتار میتواند یک راهنمای کامل و جامع برای خرید و انتخاب بهترین چیلر تراکمی باشد.

طرز کار چیلر تراکمی

اساس طرز کار چیلر تراکمی بر پایه سیکل تبرید تراکمی است و به همین جهت به این چیلرها چیلر تراکمی گفته میشود . در این سیکل گرما از یک محیطی که نیاز به سرمایش دارد خارج شده و در محیط دیگر دفع میشود برای این انتقال گرما نیاز به یک سیال واسطه است .

 سیال واسط در قسمت اواپراتور در فشار پایین تبخیر میشود که برای تبخیر نیز به گرمای نهان تبخیر دارد و این گرما را از آب در جریان در اواپراتور میگیرد و باعث سرد شدن آب گردشی میشود . سپس این سیال توسط کمپرسور مکش شده و فشار آن افزایش پیدا میکند .

 بالا بردن فشار باعث میشود تا بتوانیم سیال واسط را که حالت گاز به خود گرفته را دوباره در درجه حرارت محیط تقطیر کنیم و از مایع به دست آمده در قسمت اواپراتور به شرح گفته شده بهره ببریم . مایع تولید شده در قسمت کندانسور به قسمت کاهنده فشار (شیر انبساط) فرستاده شده و در آنجا ضمن کاهش فشار به حالت پودر در میآید و آماده جوشش و تبخیر مجدد در قسمت اواپراتور میشود و این سیکل مرتبا تکرار میشود .

 در حقیقت جذب گرما از اواپراتور و دفع آن در قسمت کندانسور با استفاده از پدیده جذب گرمای نهان تبخیر و گرمای نهان تقطیر صورت میگیرد . گرمای نهان تبخیر و گرمای نهان تقطیر برای بیشتر سیالات عدد بسیار قابل توجهی است و میتوان با تبخیر مقدار کمی مبرد مقادیر قابل توجهی حرارت را جذب نمود .

معمولا از مبردهای مانند فریون و آمونیاک به عنوان سیالات واسط در چیلره استفاده میشود که کاربرد فریون ها متدوال تر است .

 همانطور که گفتیم تبخیر گاز مبرد در قسمت اواپراتور باعث کاهش درجه حرارت آب در گردش در اوپراتور میشود و آب سرد در این قسمت تولید میشود.

این آب سرد به وسیله ی پمپ ها سیرکولاسیون به محلی که نیاز به برودت است منتقل میشود و در آنجا در دستگاههای توزیع کننده برودت مانند فن کویل یا هواساز سیرکوله شده و گرمای محیط تهویه شونده را جذب و به خارج از محیط منتقل میکند . گرمایی که از محیط گرفته شده میبایست در خارج از محیط تهویه شونده دفع شود .

 این میزان گرما به اضافه گرمای ناشی از کارکرد موتور و تراکم گاز مجموعا در کندانسور دفع میشود . دفع گرما در کندانسور به وسیله ی سیالات مانند آب یا هوا صورت میپذیرد که بر همین مبنا چیلر آب خنک و هوا خنک تعریف میشوند .

چیلر تراکمی آب خنک

چیلر تراکمی آب خنک دارای کندانسور آبی بوده و ساختار کندانسور اینگونه چیلرها عموما از نوع پوسته – لوله ای میباشد . در چیلرهای آب خنک گرمای گاز مبرد درون کندانسور به آب داده میشود و این آب به برج خنک کننده فرستاده شده و در آنجا با استفاده از خاصیت سرمایش تبخیری خنک میشود .

خنک شدن آب در برج خنک کننده نیاز به تبخیر بخشی از آب در گردش در برج داشته که در زمان انتخاب چیلر تراکمی باید به این نکته توجه داشت . چیلرهای آب خنک دارای راندمان و ضریب عملکرد بالاتری نسبت به چیلرها هوا خنک هستند و مصرف برق در اینگونه چیلرها به ازای هر واحد برودت به آمده نسبت به چیلرهای هوا خنک کمتر است . فشار و دمای کندانس در چیلرهای آب خنک نسبت به چیلرهای هوا خنک پایین تر بوده و برای گازهایی با فشار تقطیر بالا انتخاب خوبی هستند .

در زمان خرید و انتخاب چیلر تراکمی آب خنک باید به این نکته توجه نمود که راندمان برج های خنک کننده در مناطق مرطوب و شرجی به شدت پایین خواهد آمد  بنابراین چیلرهای آب خنک انتخاب خوبی برای این مناطق نیستند . همچنین اگر در منطقه ی مشکل کمبود آب وجود داشته باشد و یا آب با درجه سختی بالایی در دسترس باشد نیز چیلر آب خنک انتخاب خوبی نخواهد بود .

یکی از معایبی که در زمان استفاده از چیلرهای آب خنک وجود دارد مساله رسوب آب در برج خنک کننده است . به دلیل تبخیر بخشی از آب سیرکوله شده در مدار کندانسور و برج ، غلظت املاح موجود در آب بالا خواهد رفت و در نتیجه رسوب گرفتگی درون کندانسور چیلرهای آب خنک نیز افزایش پیدا میکند . رسوب گرفتگی لوله ها در کندانسور موجب بالا رفتن فشار کندانس و افزایش مصرف برق و در نهایتا کاهش راندمان چیلر خواهد شد که برای این منظور معمولا چیلرهای آب خنک به طور سالیانه اسید شویی و رسوب زدایی میشوند.

چیلر تراکمی هوا خنک

در چیلر تراکمی هوا خنک، گاز مبرد با دما و فشار بالا به درون یک کندانسور هوایی که معمولا با جریان اجباری هوا خنک میشود فرستاده میشود و پس از عبور از درون لوله های فین دار کندانسور با جریان هوای عبوری از کندانسور خنک میشود . راندمان چیلرهای هوا خنک نسبت به چیلرهای آب خنک کمتر بوده و فشار  و دمای کندانس کبرد نیز بالاتر است .

 کندانسور چیلر تراکمی هوا خنک میبایست همواره در معرض هوای آزاد باشد از این رو چیلر هوا خنک بر روی بام و یا فضاهای غیر مسقف ساختمان نصب میشود . علی رغم مصرف بالاتر انرژی در چیلرهای آب خنک نسبت به چیلرهای هوا خنک ، به دلیل مشکلات فراوان کندانسورهای آبی و تاسیسات جانبی مانند برج خنک کننده ، استفاده از چیلرهای هوا خنک روز به روز افزایش پیدا کرده و دامنه استفاده از آنها گسترش میابد .  چیلرهای هوا خنک میتوانند به صورت یکپارچه و( در قالب یک پکیج یونیت) یا دو تکه (به صورت اسپلیت) ساخته شوند که در صورت دو پارچه بودن چیلر الزامی به نصب هر دو قسمت در فضای باز نیست و صرفا کندانسور در هوای آزاد نصب میگردد . به دلیل امکان کنترل بهتر و دقیق تر فشار کنداسور در شرایط هوایی متفاوت محیط محل نصب ، امکان کارکرد چیلر هوا نک در تمام فصول سال وجود داشته و چیلرهای فرآیندی و چیلر صنعتی معمولا از نوع هوا خنک هستند .

از مزایای چیلرهای هواخنک میتوان به امکان کارکرد چهار فصله دستگاه ، عدم نیاز به برج خنک کننده و تاسیسات جانبی ، عدم مصرف و تبخیر پیوسته ی آب در برج خنک کننده و تنوع بسیار زیاد در ظرفیت های تولید اشاره کرد و از معایب چیلر تراکمی هوا خنک میتوان مصرف بالاتر انرژی به ازای واحد برودت در قیاس با چیلر آب خنک ، هزینه خرید اولیه بالاتر ، بالاتر بودن فشار کندانسور و افزایش فشار کاری و کاهش طول عمر کمپرسور را بر شمرد.

برای پرورش دهندگان قارچ، انتخاب و خرید چیلر مناسب تصمیمی مهم و تاثیرگذار بر موفقیت و پایداری پروژه می باشد که در مقاله نقش چیلر در سالن پرورش قارچ بر اهمیت آن ها در فرآیند پرورش مروری داشته ایم.

قطعات اصلی یک چیلر تراکمی

قطعات چیلر تراکمی به چهار قسمت اصلی و متعلقات مرتبط تقسیم می شود .قطعات اصلی چیلر عبارتند از:

1. کمپرسور
2. کندانسور
3. اواپراتور
4. شیر انبساط (اکسپنشن ولو) .

 تقسیم بندی چیلرهای تراکمی به شکل های گوناگون انجام میشود و یکی از این شیوه های تقسیم بندی بر اساس نوع کمپرسور ، کندانسور و اواپراتور است . در مقاله پیش رو ضمن معرفی قسمت های مختلف چیلر تراکمی ، تقسیم بندی چیلر بر اساس نوع هر یک از قسمتهای اصلی چیلر بیان میشود .

کمپرسور

کمپرسور اصلی ترین جز و قلب تپنده یک سیستم برودتی و چیلر است که وظیفه مکش کمپرسور از ناحیه فشار پایین (اواپراتور) و بالابردن فشار و انتقال آن به قسمت فشار بالا (کندانسور) را دارد . کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرهای تراکمی انواع مختلفی دارند و هر کدام دارای ساختار متفاوت از یکدیگر هستند اما وظیفه اصلی همه ی آنها تراکم ماده مبرد و ایجاد اختلاف فشار برای کارکرد سیستم است .

 کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرهای تراکمی را میتوان در چهار دسته اصلی ،

1.  کمپرسورهای رفت و برگشتی یا ضربه ای (Reciprocating Compressor)
2. کمپرسورهای حلزونی  (Scroll Compressor)
3. کمپرسورهای پیچی (Screw Compressor)
4. کمپرسورهای سانتریفیوژ(Cenrtrifugal Compressor)

کندانسور

چیلر ها از نظر نوع کمپرسور مورد استفاده در ساخت آنها به چهار دسته تقسیم میشوند که مختصرا به شرح ذیل میباشند .

1.چیلر با کمپرسورهای رفت و برگشتی یا پیستونی (Reciprocating Compressor) یا چیلر پیستونی

استفاده از این چیلرهای با کمپرسور های رفت و برگشتی از گذشته تا به امروز در ظرفیت های پایین و متوسط متداول و گسترده بوده است . چیلرهای با کمپرسور رفت و برگشتی سیستم کنترل نسبتا ساده ای داشته و اکثر سرویس کاران با نحوه راه اندازی و تعمیرات این دستگاه ها آشنا هستند . کمپرسور های رفت و برگشتی در صورت خرابی معمولا با هزینه ای کمتر از سایر کمپرسورها تعمیر میشوند و قطعات آنها ارزان تر و در دسترس تر هستند .

 کمپرسورهای رفت و برگشتی ساختاری شبیه به موتورهای بنزینی دارند با این تفاوت که در یک موتور بنزینی حرکت عمودی پیستون در داخل سیلندر و تبدیل آن به حرکت دورانی مد نظر است اما در یک کمپرسور ضربه ای یک موتور الکتریکی باعث گردش میلنگ و به دنبال آن حرکت عمودی پیستون خواهد شد که این حرکت عمودی باعث مکش ، تراکم گاز و افزایش فشار گاز میشود .

 کمپرسورهای رفت و برگشتی خود به سه دسته باز ، بسته و نیمه بسته تقسیم میشوند که استفاده از نوع نیمه بسته در چیلر متداول تر است . کمپرسورهای رفت و برگشتی از ظرفیت 4/1 اسب بخار تا 100 اسب بخار تولید میشوند

از مزایای چیلر پیستونی میتوان اصول نسبتا ساده کارکرد ، در دسترس تر بودن قطعات یدکی و قیمت مناسب تر قطعات یدکی کمپرسور و  گستردگی شبکه خدمات و تعداد بالای تعمیرکاران کمپرسور را نام برد و از معایب آن میتوان به بالا بودن تعداد قطعات متحرک ، سر و صدا و ارتعاش زیاد کمپرسور و پایین بودن راندمان حجمی کمپرسور به دلیل وجود فضای مرده در قسمت بالای پیستون اشاره کرد .

2.چیلر با کمپرسورهای پیچی  (Screw Compressor)یا چیلر اسکرو

چیلرهای با کمپرسور پیچی یا اصطلاح عامیانه و عام تر آن  چیلرهای اسکرو در ظرفیت های متوسط و بالا کاربرد دارند . کمپرسور های اسکرو انواع مختلفی دارند اما متداول ترین آنها شامل دو روتور مارپیچ و حلزونی شکل با محور موازی است که با فاصله کم از هم در یک محفظه قرار گرفته اند .

 حرکت این مارپیچها درون یکدیگر و با فاصله ی کم از هم باعث کشیده شدن گاز مبرد به داخل و افزایش فشار و تخلیه آن میشود . این نوع کمپرسور ها در ظرفیت های متوسط و بالا ساخته میشوند و چیلرها با ظرفیت بالا از آن استفاده میکنند .

 تعمیرات کمپرسور اسکرو معمولا هزینه ی بالاتری نسبت به کمپرسور رفت و برگشتی دارد و تعمیرات دستگاه چیلر با کمپرسور اسکرو نیز کمی مشکل تر از کمپرسور های پیستونی است . یکی از موارد مختص این نوع چیلرها نوع روغن به کار رفته در کمپرسور و سیستم روغن کاری متفاوت آن است که علاوه بر وظیفه روانکاری ، وظیفه آب بندی گاز محبوس بین دور مارپیچ را بر عهده دارد و ضروی است روغن اینگونه کمپرسورها در بازه های حداکثر 2 ساله برای آزمایش و انالیز خواص آن نمونه گیری و به آزمایشگاه ارسال شود .

از مزایای چیلرهای اسکرو میتوان صدا و ارتعاش کمتر کمپرسور ، پایین تر بودن درجه حرارت دهش کمپرسور ، بالا بودن راندمان حجمی کمپرسور به دلیل عدم وجود فضای مرده در کمپرسور ، امکان راه اندازی بدون بار کمپرسور و امکان کنترل ظرفیت دقیق تر و محافظت در برابر ورود مایع به کمپرسور و ضربه مایع را برشمرد و از معایب آن میتوان به پیچیده تر بودن سیستم روغن کاری و بالا بودن قیمت و مقدار روغن کمپرسور و نیاز به آزمایش دوره ای روغن و هزینه های آن ، ، کارکرد در سرعت بالا،  بالاتر بودن هزینه قطعات یدکی و هزینه تعمیر کمپرسور و کمتر بودن دانش فنی در بین تعمیر کاران اشاره نمود .

3-چیلر با کمپرسورهای حلزونی (Scroll Compressor)یا چیلر اسکرال

کمپرسورهای اسکرال به کار رفته در چیلرهای اسکرال فاقد سوپاپ های مکش و دهش هستند و از دو صفحه چرخشی متحرک و ثابت تشکیل شده است که با حبس گاز بین دو اسکرال مارپیچ عمل فشرده سازی را انجام میدهد .

 این نوع کمپرسور ها دارای راندمان حجمی بالایی هستند و دلیل آن عدم ارتباط مستقیم بین دهش و مکش و نبودن کمپرسور است . کمپرسورهای اسکرال در نوع بسته (هرمتیک) و با ظرفیتهای پایین ساخته میشوند . و دارای راندمان حجمی بسیار بالا و در دود 100 درصد هستند . کمپرسور اسکرال در ظرفیت های پایین تولید میشوند و اگر نیاز به چیلر با ظرفیت بالا باشد تعدادی از این کمپرسور را با هم در یک چیلر به کار میبرند .

 از مزایای این نوع کمپرسور میتوان قیمت مناسب ،  بالا بودن راندمان حجمی آن ، عدم بروز مشکل در کمپرسور در زمان برگشت مایع به کمپرسور و کمتر بودن قطعات متحرک و در نتیجه کاهش خرابی را نام برد و از معایب آن به غیر قابل تعمیر بودن کمپرسور (به دلیل بسته بودن کمپرسور) و محدودیت  ظرفیت کمپرسور اشاره کرد . استفاده از کمپرسورهای اسکرال در ساخت چیلرهای مدولار متداول است .

4- کمپرسورهای سانتریفیوژ (Cenrtrifugal Compressor)یا  چیلر سانتریفیوژ

عملکرد کمپرسورهای سانتریفیوژ دقیقا مشابه پمپ های سانتریفیوژ است و ازدیاد فشار در این نوع کمپرسور از طریق چرخش گاز با سرعت بسیار بالا و افزایش انرژی جنبشی حاصل میشود .

کمپرسورهای سانتیریفیوژ از یک سری پروانه که بر روی محوری فولادی نصب شده است ساخته میشود که پروانه ها از طریق یک موتور الکتریکی با سرعت بسیار بالا میچرخد . گاز از سمت مرکزی پروانه وارد توربین شده و پس از افزایش فشار ، دما و سرعت از قسمت نوک پره ها خارج میشود  .

 از مزایای این نوع چیلرها میتوان به بالا بودن راندمان و ضریب عملکرد دستگاه ، امکان کنترل ظرفیت مناسب با استفاده از تغییر دور موتور و تغییرات اندک ظرفیت کل در زمان تغییر فشار کندانسور و اواپراتور اشاره کرد .

 یکی از معایب این نوع کمپرسورها ، سرعت بالای حرکت دورانی موتور است که تعمیر کمپرسور و کوپل کردن موتور را بسیار مشکل میکند . چیلرهای سانتریفیوژ دارای ضریب عملکرد بالاتری نسبت به سایر انواع چیلرها هستند و استفاده از آنها بیشتر در ظرفیت های بالا و تاسیسات مرکزی ساختمانهای بلند مرتبه و برج های مسکونی متدوال است  .

کندانسور چیلر

یکی از قسمتهای مهم یک چیلر و هر سیکل برودتی تراکمی کندانسور است . کندانسور بعد از کمپرسور قرار دارد و وظیفه تقطیر مبرد فشار بالا را بر عهده دارد . همانطور که میدانیم فشار و دمای تقطیر با یکدیگر رابطه مستقیم داشته و در صورت بالا رفتن فشار ، دمای تقطیر نیز بالا خواهد رفت .

 به همین جهت در سیکل برودتی با افزایش فشار در کندانسور ، زمینه تقطیر مبرد در دمای بالا ( دمای محیط ) را فراهم میکنیم . گرمای دفع شده در کندانسور چیلر برابر با مجموع گرمای جذب شده در قسمت اواپراتور به اضافه گرمای ناشی از کارکرد کمپرسور و تراکم گاز است .

 دفع گرما در کندانسور به دو شیوه از طریق تبادل حرارت با هوای محیط (در کندانسور هوایی) و تبادل حرارت با آب (کندانسور آبی) صورت میپذیرد و برهمین مبنا چیلرها به دو دسته چیلر آب خنک و چیلر هوا خنک دسته بندی میشود . البته کندانسورهای تبخیری نیز وجود داشته که در چیلرهای متعارف و یکپارچه استفاده نمیشود و این نوشتار قصد بررسی آنها را ندارد .

پیشنهاد مطالعه: نصب و راه اندازی چیلر تراکمی

اواپراتور چیلر

در یک چیلر تراکمی تولید آب سرد در اواپراتور صورت میپذیرد . اواپراتورهای آبی مورد استفاده در چیلرهای تراکمی به دو دسته اصلی پوسته- لوله ای (شل اند تیوب ) و اواپراتور صفحه ای تقسیم بندی میشوند . البته اواپراتور از نوع انبساط مستقیم ( کویل DX) نیز وجود دارد که در این نوع اواپراتورها ماده مبرد مستقیما به داخل یک کویل برودتی تزریق شده و هوا را خنک میکند و دستگاه دیگر آب را خنک نمیکند که کاربری این نوع اواپراتور ها بیشتر در دستگاه های پکیج یونیت یکپارچه است .

اما اواپراتورهای آبی که وظیفه خنک کردن آب را دارند بیشتر از نوع پوسته – لوله ای بوده و در برخی موارد نیز از اواپراتورهای صفحه ای یا اواپراتورهای پوسته - کویل استفاده میشود .

اواپراتورهای صفحه ای قابلیت خنک کردن سریع آب را دارند اما نسبت به مساله رسوب و فشار بالای آب حساس هستند و در صورت استفاده از این نوع اواپراتور حتما باید از یک سیستم رسوب گیر کامل  و صافی های مناسب استفاده نمود کاربرد اواپراتورهای صفحه ای بیشتر در چیلر صنعتی و فرآیندی است . تقسیم بندی چیلر از حیث نوع اواپراتور مرسوم نیست لذا صرفا به معرفی اواپراتور بسنده میشود .

شیر انبساط

شیر انبساط (اکسپنشن ولو ) یک شیر کاهنده فشار است که تحت یک تحول آدیاباتیک و بدون تولید یا مصرف انرژی در یک چیلر وظیفه دارد ، تا اولا فشار مایع مبرد را تا فشار اواپراتور پایین بیاورد و ثانیا مایع را به صورت پودر شده (اکسپند شده) دربیاورد تا شرایط برای تبخیر مایع در فشار اواپراتوربه وجو بیاید . شیر انبساط وظیفه کنترل مقدارگاز سوپر هیت ورودی به کمپرسور را نیز بر عهده دارد .

شیر انبساط در انواع گوناگونی وجود دارد و یک دسته بندی کلی برای شیر انبساط ، میتواند بر اساس ساختار شیر انبساط باشد که بر این مبنا دو دسته ی شیر انبساط الکترونیکی و شیر انبساط مکانیکی مورد استفاده قرار میگیرد .

علاوه بر تقسیم بندی چیلر بر اساس نوع اجزا داخلی دستگاه ، میتوان چیلر را بر حسب نوع کاربری و محل استفاده نیز دسته بندی کرد که برخی از این دسته ها به شرح ذیل میباشد.

پیشنهاد مطالعه: مقایسه چیلر جذبی و تراکمی

چیلر مرکزی ساختمان

واژه چیلر مرکزی ساختمان زمانی استفاده میشود که یک دستگاه چیلر به صورت مرکزی برای سرمایش کل ساختمان به کار رود که میتواند از نوع آب خنک یا هوا خنک باشد .

زمانی که از یک چیلر مرکزی برای ساختمان استفاده میشود آب سرد تولید شده توسط چیلر به تجهیزات توزیع کننده برودت در ساختمان مانند فن کویل یا هواساز فرستاده میشود این آب خنک درون یک کویل سرمایشی به جریان میافتد و جریان هوای داخل محیط با یک عامل مکانیکی گردش هوا ، مثلا فن از روی این کویل عبور کرده و موجب ایجاد برودت در محیط میشود .

چیلر مرکزی برای ساختمان اگر به طرز صحیح انتخاب شود و مباحث مرتبط با طراحی و انتخاب سیستم سرمایش مناسب رعایت گردد میتواند موجب صرفه جویی در مصرف انرژی ، کاهش هزینه های اولیه پروژه و کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات در مقایسه با سیستم های متناظر نظیر کولرگازی و داکت اسپلیت گردد.

مثلا اگر ظرفیت کل سیستم سرمایش برای یک ساختمان نسبتا بزرگ با کولر گازی 500 تن تبرید گردد شاید بتوان با یک طراحی صحیح و مهندسی و با خرید و انتخاب یک چیلر تراکمی مناسب با ظرفیت 450 تن تبرید سرمایش همین ساختمان را  به خوبی تامین نمود .

طبیعی است که مصرف انرژی در این ساختمان نسبت به حالت استفاده از کولر گازی پایین تر خواهد آمد . علاوه بر آن استفاده از چیلر مرکزی ساختمان موجب کاهش چشمگیر تعمیرات و هزینه های مرتبط با آن خواهد شد . در همین مثال ذکر شده میتوان یک چیلر با تعداد مثلا 3 یا 4 کمپرسوراسکرو یا یا دو دستگاه چیلر با کمپرسور رفت و برگشتی به کار برد و نگهداری وتعمیرات سیستم حدود به این چیلرها و تجهیزات جانبی نظیر پمپ ها ، برج خنک کننده و وسایل توزیع برودت مانند فن کویل ها میشود . اما اگر همین ساختمان با کولر گازی طراحی شود تعداد بسیار زیادی کولر گازی خواهیم داشت ( مثلا در حدود 200 تا 300 عدد کولر گازی) که افزایش چشمگیر هزینه تعمیرات و نگهداری را به دنبال خواهد داشت .

که از یک چیلر مرکزی برای ساختمان استفاده میشود آب سرد تولید شده توسط چیلر به تجهیزات توزیع کننده برودت در ساختمان مانند فن کویل یا هواساز فرستاده میشود.

چیلر آپارتمانی

چیلر آپارتمانی به چیلر های نسبتا کوچک با ظرفیت های کم اطلاق میشود که میتوان برای هر واحد آپارتمانی به صورت مستقل انتخاب و نصب نمود و در اصل یک مینی چیلر هستند . از آنجا که ممکن است چیلر آپارتمانی در فضای تراس و یا بام ساختمان نصب شود طراحی و ساخت این گونه چیلرها باید متناسب با این موضوع در نظر باشد و تا حد امکان صدا و ارتعاش آنها کم و محدود شود . چیلر آپارتمانی عمدتا از نوع هوا خنک بوده و به دلیل ظرفیت های پایین عمدتا  در ساخت آنها از کمپرسورهای اسکرال و در موارد نادری از کمپرسورهای رفت و برگشتی بسته و یا نیمه بسته استفاده میشود  .

 اگر چیلر آپارتمانی از نوع هوا خنک باشد و در تراس نصب شود باید حتما مساله تماس هوای کافی با کندانسور در نظر گرفته شود و بهتر است فن کندانسور از نوع روبرزن باشد .

معمولا چیلر اپارتمانی به صورت یک پکیج به همراه منبع انبساط آب ، پمپ سیرکولاسیون و شیرهای لازم ساخته میشود و تنها کافی است به شبکه لوله کشی نصب شود.

 در ساخت برخی از انواع چیلر آپارتمانی ، از مبدل های صفحه ای استفاده میشود که باعث کاهش ابعاد و وزن دستگاه میشود اما باید به موضوع حساسیت بیش از حد این اواپراتورها نسبت به مساله رسوب توجه نمود .

 استفاده از چیلر آپارتمانی در مقایسه با چیلر مرکزی ساختمان ارجحیت فنی چندانی ندارد اما یکی از مزیت های آن استقلال هر واحد در تامین سرمایش هر واحد و تفکیک هزینه های انرژی به صورت جداگانه است .

چیلر مدولار

چیلر مدولار یا ماژولار نوع خاصی از چیلرها هستند که در آنها ظرفیت برودتی کل چیلر با استفاده از کنار هم چیدن چندین مدار برودتی کاملا مستقل به دست میآید مثلا برای داشتن یک چیلر با ظرفیت 100 تن تبرید از چهار مدار کاملا مستقل به ظرفیت هر مدار 25 تن تبرید استفاده میشود.

هر مدار چیلر به صورت کاملا مستقل بوده و دارای یک کمپرسور ، اواپراتور ، کندانسور و شیر انبساط مخصوص به خود است و به وسیله ی یک سیستم کنترلی دقیق کنترل میشود و کمپرسورهای چیلر به صورت پله ای و مرحله به مرحله برحسب نیاز به بار برودتی روشن و خاموش میشوند .

استفاده از چیلر مدولار باعث کنترل ظرفیت دقیق و صرفه جویی در مصرف انرژی میشود . چیلرهای مدولار قابلیت کوپل شدن با یکدیگر را نیز دارند مثلا برای یک ظرفیت 600 تن تبریدی میتوان 4 دستگاه چیلر به ظرفیت هر دستگاه 150 تن تبرید را با یکدیگرمرتبط نمود.

یک از مزایای بسیار خوب چیلر مدولار بالا بودن قابلیت اطمینان دستگاه است به طوری که خرابی هر مدار چیلر تاثیر سویی بر مدارات دیگر نداشته و چیلر به طور کامل از کار نخواهد افتاد . از دیگر مزایای چیلر مدولار میتوان به کاهش استهلاک دستگاه به دلیل امکان تناوب در سرویس دهی هر مدار چیلر ، کنترل ظرفیت پله ای و مناسب ، بالا بودن قابلیت اطمینان چیلر و امکان افزودن ظرفیت در آینده را نام برد . چیلر مدولار معمولا با کمپرسور اسکرال ساخته میشود و نوع هوا خنک آن متداول تر است .

چیلر صنعتی

اگر در یک فرآیند یا دستگاه صنعتی نیاز به آب سرد داشته باشیم از چیلر صنعتی استفاده میکنیم . چیلر صنعتی عمدتا از نوع هوا خنک بوده و بسته به ظرفیت مورد استفاده میتواند از کمپرسور های اسکرال و یا رفت و برگشتی در ساخت آنها استفاده نمود . چیلر صنعتی میتواند در دماهای دیگری به غیر از دماهای تعریف شده در تهویه مطبوع و حتی دماهای زیر صفر نیز کار کنند که این موضوع باید در انتخاب و خرید چیلر هم از حیث ظرفیت برودتی و هم از نظر جنس مبدل های به کار رفته لحاظ شود .

اگر قرار است از چیلر صنعتی در دمای پایین و زیر صفر استفاده شود باید آب به همراه محلول ضد یخ سازگار با خطوط لوله مورد استفاده قرار گیرد و موضوع سرد شدن بیش از حد دمای اواپراتور و تاثیر آن بر روی عملکرد سیستم به خصوص کمپرسور دیده شود و اگر بناست در یک چیلر صنعتی آب با دمای بالا سیر کوله شود نیز میبایست مساله تاثیر بالا رفتن دمای برگشت مبرد بر سیستم و کمپرسور حتما در نظر گرفته شود .

 نوع اواپراتور به کار رفته در چیلر صنعتی میتواند پوسته و لوله ، پوسته و کویل و اواپراتور صفحه ای باشد که بسته به ظرفیت برودتی ، فشار کاری چیلر ، نوع سیال در گردش و دمای آن و دبی و فشار آب عبوری از چیلر انتخاب شوند .

 با توجه به اینکه استفاده از چیلر صنعتی فقط محدود به فصول گرم سال نیست و استفاده از آنها در تمامی فصل های سال صورت میپذیرد باید موضوع کاهش دمای کندانسور بر عملکرد چیلر در فصول سرد سال دیده شده و حتما برای آن راهکاری دیده شود برای این منظور عمدتا از کندانسورهای هوایی در ساخت چیلر صنعتی استفاده میشود تا بتوان کنترل دقیق تری بر فشار کنداسور اعمال نمود .

در خرید و انتخاب یک چیلر با کاربرد تهویه مطبوع مساله با برودتی و میزان تغییرات آن برای انتخاب چیلر حائز اهمیت است اما در خرید و انتخاب چیلر صنعتی دبی آب در گردش در اواپراتور و اختلاف دمای مدنظر برای محاسبه ظرفیت چیلر مورد نیاز است که این موارد از فرآیند یا دستگاه صنعتی که نیاز به آب خنک دارد استخراج میشود .

از چیلر صنعتی برای خنک سازی در دستگاه های تزریق پلاستیک ، دستگاه های نقطه جوش ، دستگاه برش لیزر ، برخی تجهیزات آزمایشگاهی ، صنایع لبنی و غذایی و امثال آن استفاده میشود . گاهی اوقات چیلر صنعتی نیز مانند چیلر آپارتمانی به همراه پمپ و منبع انبساط و متعلقات مورد نیاز و به صورت یک پکیج کامل ساخته و ارائه میشود .

نکات خرید چیلر تراکمی

با توجه به موارد عنوان شده و شناخت انواع چیلر میتوان به خرید و انتخاب چیلر تراکمی مناسب برای یک پروژه اقدام نمود .

 در خرید و انتخاب چیلر تراکمی باید به مسائل زیو توجه نمود.

1.  ظرفیت برودتی
2.  نوع کمپرسور
3.  نوع اواپراتور
4.  نوع کندانسور

 درجه حرارت آب خروجی مدنظر از چیلر و اختلاف دمای مدنظر آب چیلر

1. نوع مبرد
2. دمای کندانس چیلر
3. مصرف انرژی چیلر

البته در خرید و انتخاب چیلر تراکمی و به طور کلی هر سیستم سرمایش ، باید به نکات دیگری نیز توجه نمود و مسائل مختلف پروژه را به صورت جامع دید .

1. ظرفیت برودت کل و مقدار تغییرات آن
2. فشار کاری چیلر
3. اقلیم و جغرافیای محل پروژه و شرایط آب وهوایی
4. دمای متوسط و حداکثر و رطوبت نسبی محل پروژه
5. میزان دسترسی به قطعات یدکی و متخصصان حوزه ی برودت
6. نوع ساختمان و کاربری ساختمان (مسکونی ، تجاری ، اداری) و ساعات استفاده از سیستم سرمایش
7. نوع مالکیت ساختمان
8. نحوه محاسبه هزینه های انرژی ساختمان
9. میزان بار سرمایشی و مقدار تغییرات آن
10. ملاحظات معماری و سازه ای و زیبا شناسی ساختمان
11. فضای در دسترس برای نصب چیلر و تجهیزات مربوطه
12. روش کنترل ظرفیت
13. نوع انرژی در دسترس
14. میزان و سختی آب در دسترس در محل پروژه
15. مسائل زیست محیطی

همگی موارد ذکر شده در خرید و انتخاب چیلر تراکمی میتواند موثر باشد و یک طراح و مهندس با تجربه با در نظر گرفتن تمامی این موارد چیلر مناسب را انتخاب خواهد کرد.

مثلا برای یک پروژه با ظرفیت چند صد تن تبرید ،  یک چیلر سانتریفیوژ یا چیلر اسکرو گزینه خوبی است و برای یک ظرفیت پایین مثلا چند تن تبرید شاید یک چیلر اسکرال هوا خنک مناسب باشد . برای یک ساختمان تجاری در مرکز شهر و با قیمت بالای زمین ، تخصیص فضا به موتورخانه و یک چیلر آبی و تاسیسات جانبی اش عاقلانه به نظر نمیرسد و بهتر است از یک چیلر تراکمی هوا خنک که بر روی بام نصب میشود استفاده کرد .

برای یک کاربری با حساسیت بالا به صدا استفاده از چیلر با کمپرسور پیستونی مناسب نیست و بهتر است از یک چیلر اسکرال استفاده نمود . برای یک ساختمان با انشعابات و کنتورهای مجزا و کاربری مختلط مسکونی اداری تجاری استفاده از یک چیلر مرکزی به صلاح نیست و بهتر است از چیلرهای آپارتمانی و به تفکیک هر واحد استفاده نمود.