فروشگاه 
چیلرهای تراکمی:
یکی از اجزاء سیستمهای تهویه مطبوع، چیلرها هستند. که دمای آب را برای استفاده در هوا سازها یا فن کویلها، کاهش میدهند. این کاهش دما به لطف حضور مبردها انجام میشود. برای طی شدن یک سیکل بسته نیاز است که اجزاء دیگری نیز در این سیستم نقش داشته باشند. آنچه که در کادر آبی رنگ به تصویر کشیده شده است، مجموعه چیلر را نشان میدهد که مبدل حرارتی، کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط را در خود جای داده است. فلشهای سفید رنگ جهت چرخش مبرد را نشان میدهند. در ادامه به تفصیل ارتباط اجزاء با یکدیگر شرح داده میشود.
چیلرهای تراکمی
نحوه عملکرد:
در مبدل حرارتی، مبرد، دمای آب را کاهش داده تا آب آماده ورود به سیستم سرمایش (هواساز، فنکویل) باشد. از آنجا دمای تبخیر مبرد بسیار پایین است پس از تبادل حرارت با آب، بصورت بخار درآمده و به سمت کمپرسور هدایت میشود. به دلیل افزایش فشار در کمپرسور دمای آن زیاد شده و به منظور خنک شدن وارد کندانسور میشود تا به کمک جریان هوایی که فن ایجاد کرده است، با هوای محیط تبادل حرارت انجام دهد. مبرد که در خروج از کندانسور هنوز فشار بالایی دارد، وارد شیر انبساط میشود تا با منبسط شدن فشارش کم شود. با خارج شدن از شیر انبساط که دمای کم و فشار کمی دارد آماده است تا مجدداً در مبدل حرارتی، گرمای آب را گرفته و آن را به هواساز یا فنکویل بفرستد. این سیکل بسته بطور متناوب تکرار میشود. لازم به ذکر است که ممکن است خنک کاری گاز مبرد خروجی از کمپرسور با آب انجام شود. در واقع کندانسور آب خنک، یک مبدل حرارتی پوسته و لوله (شل اند تیوبShell and tube) است که آب حین تبادل حرارت با مبرد حرارت آن را جذب میکند. سپس برای خنک شدن به برج خنککن انتقال می یابد. خنک شدن آب در برج خنک کن تبخیر آب و طبیعتاً مصرف آب را به دنبال دارد. ولی در نوع هوا خنک مصرف آب وجود ندارد. اما فرآیند کلی طی شده در هر دوحالت یکسان است. اگر کندانسور هواخنک باشد. فنهای تعبیه شده وظیفه جابجایی هوا را انجام میدهند. شرکت تهویه توس این امکان را فراهم کرده است تا فنهای مناسب را که گاهی به فن کندانسوری نیز شناخته میشوند، در اختیار تولیدکنندگان محترم چیلر قرار دهد. تصویر زیر یک چیلر هواخنک را نشان میدهد.
چیلر هوا خنک
تحلیل ترمودینامیکی:
همانطور که از دیاگرامهای زیر برمیآید از نقطه 4 تا 1 در یک فرآیند دما ثابت، مایع مبرد گرما را جذب میکند تا به بخار تبدیل شود. همانطور که پیشتر گفته شد در چیلرها این تبادل گرما در مجاورت آب انجام میشود. یعنی مایع مبرد با سرد کردن آب تغییر فاز میدهد. در نتیجه، مبرد از مایع اشباع به بخار اشباع تبدیل میشود. اگر جذب حرارت بیشتر ادامه پیدا کند، بخار، اصطلاحاً سوپرهیت میشود. سوپرهیت شدن مبرد کمک میکند تا مایع مبرد وارد کمپرسور نشود و اطمینان حاصل شود تا سیال ورودی به کمپرسور فقط به شکل گاز است. هرچند فرض میشود که انتالپی مایع وارد شده به اواپراتور با تبادل حرارت، در فشار ثابت افزایش مییابد، اما در واقع، فشار انتهای اواپراتور نسبت به فشار ابتدای آن کمتر است. نمودار نشان میدهد که در اواپراتور سیال از محدوده دو فاز وارد محدوده بخار میگردد.
از نقطه 1 تا 2 در کمپرسور فشار و دما افزایش می یابند. با ورود گاز مبرد به کمپرسور فرآیند فشرده‌سازی با نسبت‌تراکم مشخص انجام میشود. بدیهی است که در این فرآیند انتالپی افزایش مییابد. در خروجی کمپرسور، گاز، حداکثر انتالپی، فشار و دما را دارد. به همین دلیل لازم است که دمای آن کاهش داده شود. از نقطه 2 تا ۳: گاز داغ وارد کندانسور میشود تا در یک فرآیند فشار ثابت، گرمای خود را با آب یا هوای محیط مبادله کرده و مبرد از سوپرهیت تا خط مایع اشباع تغییر فاز دهد. این حرارت به محیط منتقل میشود. (اگر کندانسور هواخنک باشد، حرارت به هوای محیط و اگر کندانسور آبخنک باشد، حرارت در مبدل حرارتی به آب منتقل میشود). پس. در خروجی از کندانسور، سیال حالت اشباع پیدا میکند. با تبادل حرارت بیشتر، خروجی از کندانسور مایع متراکم (فشار بالا) است. در واقع کندانسور وظیفه دارد تا گاز داغ را چگالیده کرده وآن را مایع کند. در مسیر عبور سیال از کندانسور، فرض میشود که انتالپی در فشار ثابت، کم میشود. اما در واقعیت، خروجی کندانسور کمی افت فشار را در مقایسه با ورودی آن نشان میدهد. بهتر است سیال خروجی از کندانسور تا دمای کمتر از دمای اشباع کم شود تا اطمینان حاصل شود که بخار برد کمتری وارد شیرانبساط شود. از نقطه ۳ تا ۴: در شیر انبساط و طی یک فرآیند کاهش فشار و دما، مبرد به سیال دو فازی کم فشار و کم دما تغییر فاز می دهد. در همه سیکل‌های تبرید تراکمی فشار مایع مبرد با عبور از شیرانبساط به شدت افت میکند و وارد اواپراتور میشود. دما و انتالپی مایع کم فشار، کمترین مقدار خود را دارد. پس پتانسیل بسیار خوبی برای جذب گرما در اواپراتور را دارد. سیال خروجی از شیرانبساط در حالت اشباع است. در داخل شیر انبساط به دلیل کاهش ناگهانی فشار معمولاً انتقال حرارت قابل توجهی انجام نمیشود. در نتیجه این فرآیند، دما ثابت و انتالپی ثابت فرض میشود. وقتی درصد بسیار بالایی از سیال ورودی به شیرانبساط، مایع باشد، در ورودی به اواپراتور دارای انتالپی کمتری دارد و میتواند گرمای بیشتری جذب کند.
منحنی های ترمودینامیکی چیلر دما
پیشنهادهایی برای افزایش راندمان (بازدهی) چیلرهای تراکمی:
در اینجا به راههای نسبتاً ساده ای برای افزایش بازدهی چیلر اشاره میشود. هرچند در این مجال، تنها به تغییرات ترمودینامیکی در سیستم چیلر اشاره شده، اما با انجام این اقدامات میتوان راندمان چیلرهای تراکمی را بطور محسوسی افزایش داد.- از آنجاکه اواپراتور و کندانسور، از مهمترین اجزاء انتقال حرارت در چیلرهای تراکمی محسوب میشوند، هر عاملی که به بهبود انتقال حرارت در این بخشها کمک کند، افزایش راندمان را درپی دارد. به عنوان مثال تمیز کردن اصولی لوله های کندانسور و اواپراتور یکی از راههای غلبه بر کاهش راندمان چیلر است. در چیلرهای بزرگ به دلیل طول زیاد لوله ها، برنامه مدون برای تمیزکاری آنها، تأثیر قابل توجهی بر این مهم خواهد گذاشت.
- جریان مناسب آب در اواپراتور که در نتیجه محاسبات صحیح انجام شود، انتقال حرارت بهینه را در پی خواهد داشت.
- در کندانسورهای هوا خنک، تعداد و نوع فنهای تعبیه شده به شدت بر راندمان کلی چیلر مؤثر است. هرچه خنک کاری انجام شده در کندانسور بهتر انجام شود، درصد بیشتری از سیال خروجی از کندانسور، مایع میشود. در نتیجه با عملکرد بهتر شیر انبساط، راندمان کلی سیستم افزایش مییابد.
- برای اینکه چیلر در بهترین حالت ممکن کار کند باید اختلاف دمای مبرد بین اواپراتور و کندانسور، کمترین مقدار ممکن را داشته باشد. زیرا وقتی اختلاف دما بین نقاط 1 و 2 کمتر باشد، کمپرسور انرژی کمتری مصرف میکند. پس با افزایش دمای آب خروجی از چیلر، دمای مبرد نیز در اواپراتور بیشتر شده و اختلاف دمای مبرد از اواپراتور تا کندانسور کم میشود و چیلر با مصرف انرژی کمتری، کار میکند.
