مینی چیلر چیست

مینی چیلر اصطلاحی می باشد که از عبارت انگلیسی mini chiller، یعنی چیلر کوچک می آید. چیلر ها در لغت به معنای آب سرد کن می باشد که جهت تولید آب سرد در تهویه  مطبوع و صنایع مختلف از قبیل پزشکی، صنعت چاپ، صنعت لیزر و دستگاه های تزریق پلاستیک قابل استفاده می باشد. مینی چیلر نیز همانند چیلر در صنعت تهویه مطبوع و دیگر صنایع بسیار کاربرد دارد و در چیلرهای صنعتی جهت دستگاه های تزریق پلاستیک و MRI از مینی چیلر استفاده می گردد.

اجزای سیستم مینی چیلر

مینی چیلر گرما را از ساختمان یا پروسه صنعتی به بیرون هدایت می کند. هنگامی که از سیکل تبرید تراکمی مینی چیلر صحبت می گردد، در سرمایش ساختمان و صنایع سخن به میان می آید؛ اغلب سیستم های انبساط مستقیم مانند کولر گازی به تجسم می گردد. در این سیستم ها سیال واسط وجود نداشته و هوای داخل ساختمان، بی واسطه و با عبور از روی کویل اواپراتور خنک می گردد. مینی چیلر شباهت و تفاوت های زیادی با کولرگازی ها دارد. هر چند این نوع سیستم های سرمایش در مناطق مسکونی، تجاری و گاهی صنعتی دارای کاربرد وسیعی می باشند. کولرگازی از لحاظ عملکرد یا ظرفیت سرمایش معایبی دارند که کاربرد آنها را در مجتمع های مسکونی، صنعتی، تجاری و اداری بزرگ با محدودیت هایی مواجه هستیم. لذا استفاده از سیستم سرمایش مینی چیلر را اجتناب ناپذیر می کند. آب چیلد در این مینی چیلر به عنوان سیال واسط کاربرد دارد. یک مینی چیلر عمدتا دارای دو  قسمت یا لوپ انتقال حرارت می باشد.

در قسمت اول هوای سرد از طریق یک یا چند فن کویل (در صورتی که کاربرد تهویه مطبوع باشد) و یا آب سرد مبدل سیستم های تزریق پلاستیک و دیگر صنایع صنعتی  توزیع می گردد. در این قسمت هوای سرد گرمای محسوس را که شامل گرمای ناشی از اختلاف دمای خارج و داخل، گرمای تابشی و حرارت تولیدی توسط ساکنین و وسایل الکترونیکی می باشد را جذب کرده و دمای آن بالا می رود و در صنایع  نیز آب سرد مینی چیلر وارد مبدل و پس از خنک کاری پروسه صنعتی دمای آب برگشتی افزایش می یابد. گرمای نا محسوس و رطوبت هوا را جذب و باعث ایجاد محیط آسایش در فضای تهویه شده می گردد. یکی از کاربردهای اصلی مینی چیلر جذب گرمای نا محسوس و رطوبتی که از طریق نفوذ هوا، ساکنین و تجهیزات حرارتی موجود در ساختمان به هوای و محیط ادارای و اتاق های سرور به محیط افزوده می گردد.

در قسمت دوم، هوای توزیع شده در ساختمان به سمت فن کویل ها برگشته می شود. هوای برگشتی از روی کویل سرمایی که داخل آن آب مین چیلر در حال گردش  است عبور می کند. در کویل سرمایی، محتوای گرما و رطوبت هوا کاهش می یابد و دوباره جهت توزیع هوا در محیط آماده می شود. هنگامی که آب مینی در داخل کویل سرمایی فن کویل ها و مبدل های حرارتی دستگاه های تزریق پلاستیک و دستگاه پزشکی در حرکت می باشد. سپس دمای آب مینی چیلر هنگام خروج از کویل بین 6-12 درجه نسبت به آب ورودی به کویل افزایش می یابد. آب مینی چیلر برگشتی از اواپراتور با مبرد اصلی تبادل حرارت انجام داده و دمای آن کاهش می یابد و پس از انجام فرایند خنک سازی از چیلر به سمت فن کویل ها و پروسه صنعتی به واسطه پمپ به گردش می یابد.

در قسمت سوم گرمای حاصل از کار انجام شده توسط کمپرسور بر روی مبرد به محتوای گرمایی آب مینی چیلد اضافه می گردد. البته مقدار این گرما با بازده کمپرسور و ظرفیت کمپرسورهای مینی چیلر متناسب میباشد. مجموع این گرما به واسطه تبادل حرارت با سیال دیگری که عمدتا هوا می باشد، در کندانسور دفع می شود.

چیلر های تراکمی به دو دسته چیلرهای تراکمی آب خنک و چیلر های تراکمی هوا خنک تقسیم می گردد. مینی چیلرها عمدتا به صورت چیلرهای تراکمی هوا خنک تولید می گردد و عرضه می گردد. مینی چیلرها جهت انجام وظیفه خود باید به وسیله پمپ آب سرد و لوله کشی به مدار آب سرمایش متصل گردند. این لوله کشی ها به ترمینال و زون بندی داخلی تهویه مطبوع متصل می گردد و با گردش اب سرد مینی چیلر به داخل زون تحت تهویه، به محیط دفع می کنند. مینی چیلرها از اوایل دهه 90 میلادی به مرحله  تولید و بهره برداری رسیده اند و در حال حاضر به دلیل نصب ساده تر و هزینه پایین تر در اجرا و نگهداری در حال حاضر یکی از مرسوم ترین نمونه های چیلرهای  مورد استفاده در تمام جهان می باشد. بنابراین تولید چیلر های کوچک در اصطلاح مینی چیلرها که به دلیل فراهم بودن کندانسور در ظرفیت 5 تا 20 تن طراحی و ساخته می گردد، که بسیار جهت چیلرهای صنعتی و چیلرهای آپارتمانی کاربرد فراوان دارد.

سیکل کارکرد مینی چیلر

مینی چیلرها برای تهیه آب سرد به منظور سرمایش فضای موجود در ساختمان های آپارتمانی و صنایع پزشکی و تزریق پلاستیک به کارمی رود. مینی چیلر مانند دیگر دستگاه های تهویه و تبرید  تراکمی دارای چهار قطعه اصلی کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور می باشد. در مینی چیلرها کمپرسور فشار مبرد را به اندازه دمای کندانس بالا برده و  در کندانسور به وسیله هوای محیط مبرد خنک شده و به مایع تبدیل می گردد. مبرد مایع وارد شیر انبساط می گردد و در اکسپنشن ولو به طور ناگهانی فشار را پایین آورده و بنابراین دما نیز به صورت ناگهانی به مقدار زیادی افت می کند. با ورود مبرد به اواپراتور مینی چیلر با توجه به فشار و دمای آب مبرد، به صورت بخار فوق گرم تبخیر شده و وارد کمپرسور می گردد. مینی چیلرها عموما در حالت کلی دارای یک مدار لوله کشی که آب مینی چیلر را که گرما را از ساختمان یا پروسه صنعتی گرفته می شود و به در این فرایند به وسیله چرخش آب به وسیله پمپ، گرما را از فن کویل ها می گیرد و پس از ورود آب به مینی چیلر، دمای آب را پایین  می آورد.

مزایا و معایب مینی چیلرها

مینی چیلرها به دلیل ابعاد و اندازه کوچک و ظرفیت های پایین در ساختمان های کوچک و آپارتمان های متوسط کاربرد فراوانی دارند. این دستگاه ها به دلیل ابعاد و اندازه کوچک و وزن پایین نسبت به چیلرهای دیگر قابل جابجایی بوده و حمل و نصب آن بسیار راحت تر می باشد. این چیلرها به صورت تک پارچه و برای واحد های جداگانه بسیار مورد تقاضا می باشد؛ خصوصا پس از طرح هدفمند کردن یارانه ها و افزایش قیمت حامل های انرژی بسیار مورد مقبولیت عمومی به خصوص جهت ساختمان آپارتمانی با متراژ متوسط و در تعداد واحد کم و متوسط مورد تقاضا قرار گرفته است. این چیلر ها در ظرفیت های مختلف مورد مصرف قرار میگیرد. رنج مینی چیلرها از ظرفیت 5 – 20 تن تبرید مورد تقاضا می باشد. مینی چیلرا تا ظرفیت 10 تن تبرید در ابعاد و اشکال یونیت خارجی کولر گازی می باشد و معمولا به صورت پشت بامی نصب می گردد. مینی چیلرها به صورت مجزا و هر واحد نصب می گردد. این چیلرها به صورت لوله کشی هر واحد به صورت جدا لوله کشی می گردد و به هر فن کویل ها و داکت فن کویل ها لوله کشی می گردد. مهمترین مزیت مینی چیلرها  باعث تفکیک مصرف انرزی واحد ها می گردد.

همان طور که میدانیم تفکیک و جدا سازی مصرف انرژی به دلیل هزینه های بالای آن ها یکی از نیازهای امروز ساختمان ها می باشند. با توجه به ظرفیت های محدود کولر گازی ها و ظرفیت آن تا حدود 4 تن تبرید، لذا در ساختمان ها بزرگ تر 100 متر مربع بهتر است از مینی چیلر استفاده میگردد. یکی دیگر از مزیت های مینی چیلرها استفاده آن ها به صورت هیت پمپ و امکان استفاده  آن درفصل سرد و گرم می باشد. این مزیت باعث می گردد که از مینی چیلرها در فصل تابستان به صورت سرمایش و در فصل زمستان به صورت گرمایش استفاده گردد. این مزیت باعث حذف موتورخانه و کاهش مصرف گاز می گردد و مورد سرویس و نگهداری از دیگ های آب گرم و اجزای موتورخانه حذف می گردد. این مزیت در مینی چیلرها تعداد متوسط واحدها قابل قبول می باشد و در صورتی که متراژ و تعداد واحد زیاد باشد، استفاده از مینی چیلر توجیه اقتصادی ندارد. با توجه به هزینه اولیه بسیار بالا و اشغال فضای بسیار زیاد، استفاده از آن ها را محدود میکند. وقتی از این مینی چیلرها استفاده میکنیم مجبور به استفاده از پمپ های جداگانه و لوله کشی فراوان جداگانه، اشغال فضای لوله کشی و داکت های لوله کشی و استفاده تعداد بالا از شیرآلات و اجزای آن بسیار زیاد می باشد. لذا استفاده مینی چیلر ها در ساختمان دارای محدودیت و نصب می باشد همچنین قیمت بسیار بالای آن ها و مصرف برق بالای آن ها، مصرف انرژی هزینه های آن را بالاتر می برد. افزایش چشمگیر هزینه های نصب و لوله کشی شیرآلات صافی و تعبیه منبع انبساط جداگانه برای هر مدار لوله کشی، فلوسوییچ و نصب صافی الکترونیکی جهت اواپراتورهای صفحه ای از جمله هزینه های بسیار بالای آن می باشد.

اجزای مینی چیلرها

اجزای مینی چیلر مانند دیگر چیلرها می باشد اولین قطعه کمپرسور می باشد. کمپرسور مینی چیلرها عموما از نوع اسکرال می باشد. معمولا همانند بستگی به ظرفیت چیلر دارای یک کمپرسور و یا دو کمپرسور می باشد.

قطعه دوم کندانسور می باشد که به صورت کندانسور هوایی و همراه با فن های ملخی می باشد. این چیلرها دارای کندانسورهای Vtype یا به صورت تخته ای می باشد. فن های این چیلرها به دلیل نزدیک بودن به محیط مسکونی بهتر است به همراه سایلنسر و کم صدا باشد.

اواپراتور های مینی چیلرهای به صورت اواپراتورهای صفحه ای می باشد، که مخصوص سیستم های تبرید می باشد. این اواپراتوردر ظرفیت مختلف از 5 تن تبرید تا 40 تن به صورت مدار تک مداره و دو مداره مورد مصرف قرار میگیرد.

پمپ و اکسپنشن تانک : این دو قطعه در مدار آبی مینی چیلرها مورد مصرف قرار می گیرد. از پمپ برای به گردش آوردن آب و اکسپنشن تانک به جهت نقش منبع انبساط بسته را در مدار مینی چیلرهای را بازی می کند.

تحریریه تیم خدمات فنی مهندسی به فیکس

برداشت از مطالب سایت تنها با ذکر منبع و لینک سایت مجاز می باشد