چیلر تراکمی بهتر است یا چیلر جذبی؟ این دو چه تفاوت هایی با هم دارند؟ از لحاظ قیمت و مصرف انرژی کدامیک برای پروژه های ما مناسب تر هستند؟ این ها سوالات و چالش هایی است که مشتریان در زمان خرید چیلر، همواره از کارشناسان کیلیما کوول می پرسند، ما در این مقاله قصد داریم به طور جامع و کامل چیلر جذبی و تراکمی را از ابعاد گوناگونی با یکدیگر مقایسه کنیم. با ما در انتهای این مقاله همراه باشید.

این روزها در صنعت تهویه مطبوع، سیستم ها و تجهیزات متنوعی برای انتخاب وجود دارند. اما یکی از رایج ترین آن ها که سال هاست خصوصا در ساختمان های بزرگ بکار می رود، دستگاهی است بنام چیلر که در دستۀ سیستم های تهویه مطبوع آبی قرار می گیرد. اساساً چیلر به ماشینی گفته می شود که گرما را از محیطی گرفته و به محیط دیگری منتقل می کند. به عبارت ساده تر، چیلر با تولید آب سرد (7 درجه سانتی گراد) و انتقال آن به داخل هواساز یا فن کویل، منجر به سرمایش محیط داخلی یک ساختمان می شود. البته از چیلر نیز در فرایندهای صنعتی که نیاز به آب سرد دارند (از منفی 40درجۀ سانتی گراد تا 3 درجۀ سانتی گراد بالاتر از دمای مرطوب محیط) استفاده می شود.

اولین و اصلی ترین تقسیم بندی انواع چیلر بر مبنای سیکل کاری آنها می باشد که بر این اساس چیلرها یا تراکمی هستند یا جذبی. بنابراین، پیش از مقایسۀ عملکرد چیلرهای تراکمی و جذبی، تعریف سیکل کاری آنها را مرور می کنیم.

مبنای کار چیلر تراکمی، سیکل تبرید تراکمی بخار است و تعریف آن گردش جریان سیالی به نام مبرد در سیکلی به اسم کارنو می باشد که از چهار مؤلفه اصلی تشکیل شده است: کمپرسور (Compressor) کندانسور (Condenser) شیر انبساط (Expansion valve) و اواپراتور (Evaporator)

در شروع سیکل، گاز مبرد وارد کمپرسور شده، متراکم می شود و فشار و دمایش افزایش می یابد. سپس گاز با فشار و دمای بالا بمنظور دفع حرارت به سمت کندانسور هدایت می گردد. در کندانسور ابتدا دمای گاز کاهش یافته و در ادامه با از دست دادن حرارت بیشتر به مایع تبدیل می شود. سپس مایع مبرد از شیر انبساط عبور کرده و با افت فشارِ ناشی از فرایند اختناق، ابتدا به شدت سرد و در ادامه مقداری از آن تبخیر می شود.

در نهایت مخلوط مایع و گازِ حاصل با دمایی پایین­ وارد اواپراتور شده و با جذب گرمای آب عبوری از اواپراتور، ضمن سرد کردن آب کاملاً تبخیر خواهد شد. به این ترتیب بعد از اتمام فرایند سرمایش در اواپراتور، گاز مبرد خروجی، مجدد به کمپرسور باز می گردد.

مطلب پیشنهادی ◄  آنچه باید درباره داکت اسپلیت خوب بدانیم

انواع چیلر تراکمی بر اساس نوع کندانسور

با توجه به ظرفیت برودتی مورد نیاز، شرایط اقلیمی محل پروژه، هزینه های مصرف انرژی و سرویس و نگهداری دستگاه و عواملی دیگر، نوع چیلر تراکمی بر مبنای چگونگی فرایند دفع حرارت در کندانسور انتخاب می شود که انواع آن عبارتند از:

چیلر تراکمی آب خنک (Water cooled chiller)

در چیلرهای تراکمی آب خنک، کندانسور (مبدل پوسته و لوله) از طریق تبادل انرژی با آب، گاز مبرد را خنک و به مایع تبدیل می کند. بطوریکه گاز مبرد داغ خروجی از کمپرسور، وارد پوسته کندانسور شده و جریان آبی با دمای مناسب (تولید شده توسط برج خنک­ کننده) از درون لوله ها عبور داده می شود.

چیلر تراکمی تبخیری (Evaporatively)

در چیلرهای تراکمی تبخیری، کندانسور کویلی است که از طریق فرایند سرمایش تبخیری، دفع حرارت می کند. بطوریکه گاز مبرد با دمای بالا، وارد لوله های کویل کندانسور شده و از طرف دیگر آب توسط نازل هایی روی لوله ها پاشیده می شود. این چنین با جذب گرمای گاز مبرد، بخشی از آب تبخیر شده و فرایند چگالش اتفاق می افتد.

 

چیلر تراکمی هوا خنک (Air cooled chiller)

در چیلرهای تراکمی هوا خنک، کندانسور نوعی کویل فین گذاری شده است که گرمای آن از طریق تبادل انرژی با هوا، دفع می گردد. چنانکه گاز داغ مبرد، وارد لوله های فین دار کویل شده و هوای محیط توسط الکتروفن های محوری، از روی لوله ها عبور داده می شود.

چیلرهای تراکمی هوا خنک را می توان به دو شکل یکپارچه (Packaged) و دو پارچه (Split) طراحی و تولید نمود. چنانکه در نوع دو پارچه، کندانسورِ چیلر در یک یونیت جداگانه ساخته می شود و در نوع یکپارچه، تمامی متعلقات چیلر درون یک یونیت تعبیه خواهند شد.

انواع چیلر جذبی بر اساس مکانیزم طراحی

اصلی ترین معیار دسته بندی انواع چیلرهای جذبی، مکانیزم طراحی آنها می باشد:

  • چیلر جذبی تک اثره (Single effect): آن دسته از چیلرهای جذبی که تنها دارای یک ژنراتور در سیکل برودتی خود هستند.
  • چیلر جذبی دو اثره (Double effect): نوعی از چیلر جذبی که به لحاظ فرآیند و چرخه سرمایش مشابه همان چیلر تک اثره است؛ با این تفاوت که فرآیند رقیق نمودن محلولِ جاذب و مبرد، در دو مرحله صورت می گیرد. مرحله اولِ رقیق کردن در ژنراتور دما بالا و مرحله دوم در ژنراتور دما پایین انجام می شود.

مقایسۀ چیلر تراکمی و جذبی

اینک که با اساس کار چیلرهای تراکمی و جذبی آشنا شدیم، می توانیم آنها را بر مبنای معیارهای متعددی با یکدیگر مقایسه کنیم. معیارهایی که بررسی آن ها برای تصمیم گیری ما در انتخاب بهترین گزینه، کمک مؤثری خواهند بود.

مقایسۀ ضریب عملکرد (COP) چیلرهای تراکمی و جذبی

ضریب عملکرد چیلر (Coefficient Of Performance) که در واقع نشان دهندۀ راندمان مصرف انرژی آن است یکی از مهمترین پارامترها در ارزیابیِ کارایی چیلر محسوب می شود. نسبت گرمای دریافتی از آب در اواپراتور به مجموع انرژی مصرفی در مصرف کننده ­ها (کمپرسور، الکتروفن های کندانسور هواخنک، برج خنک کننده، پمپ و ژنراتور) تعریف ضریب عملکرد چیلر می باشد. اندازه گیری ها بر مبنای شرایط یکسان (شرایط استاندارد تهویه مطبوع) نشان می دهد که حداکثر ضریب عملکرد در چیلرهای تراکمی هوا خنک (با کمپرسور اسکرو) 3.5kW/kW و در چیلرهای تراکمی آب خنک (با کمپرسور سانتریفیوژ) 6kW/kW می باشد. این در حالی است که حداکثر ضریب عملکردِ چیلرهای جذبی تک اثره 0.8kW/kW و چیلرهای جذبی دو اثره 1.4kW/kW است.

مطلب پیشنهادی ◄  علت خاموش شدن ناگهانی کولرگازی

مقایسۀ مصرف آب چیلرهای تراکمی و جذبی

از آنجا که در چیلرهای جذبی علاوه بر کندانسور آب خنک، برای دفع حرارت در ابزوربر نیز از آب خنکِ تولیدی در کولینگ تاور (برج خنک کننده) استفاده می شود، به گردش آبِ خنک بیشتری نیاز خواهد بود (نزدیک به 50 درصد بیشتر از چیلرهای تراکمی آب خنک). بنابراین سایز پمپ های سیرکولاسیون، خطوط انتقال آب، برج خنک کننده، دستگاه های سختی گیر و اساساً میزان مصرف آب در چیلرهای جذبی حدودِ 50 درصد بیشتر از چیلرهای تراکمی آب خنک می باشد.

مقایسۀ مصرف انرژی در چیلرهای تراکمی و جذبی

نتایج مطالعات و محاسبات برای اقلیم های مختلف نشان می دهد که مجموع انرژی مورد نیاز برای تولید سرمایش در چیلرهای جذبی همواره نسبت به چیلرهای تراکمی بیشتر است که علت اصلی آن ضریب عملکرد پایینِ چیلرهای جذبی می باشد.

نتیجه گیری: انتخاب چیلر جذبی یا تراکمی؟

همانطور که مشاهده کردید، پارامترهای متعددی در مقایسۀ کارکرد چیلرهای تراکمی و جذبی دخیل هستند و عملکرد آنها را می توان از زوایای متفاوتی مورد بررسی قرار داد. از طرفی باید توجه داشت که شرایط خاص پروژه می تواند در نتیجه گیری ما مؤثر باشد. البته آنچه که این روزها در کشور شاهدش هستیم این است که در غالب پروژه ها، حتی پروژه های بسیار بزرگ، چیلرهای تراکمی اولویت اول برای انتخاب می باشند. خصوصاً آنکه با پیشرفت روزافزون سیستم های کنترلی و همچنین با وجود بهره گرفتن از ایده هایی مثل سیستم ذخیره سازی یخ (آیس بانک)، می توان هزینه های تأمین و مصرف برق را در چیلرهای تراکمی به حداقل رساند. بنابراین با توجه به برایند مقایسه هایی که انجام شد، به نظر می رسد جز در مواردی بسیار محدود، استفاده از چیلر تراکمی مناسب ترین انتخاب ممکن باشد.

به منظور مشاوره تماس بگیرید جهت انتخاب چیلر و استعلام قیمت با کارشناسان ما تماس بگیرید.