چیلر و کاربردهای آن

اگر تاسیسات شما از سیالات فرآیند یا ماشین آلات سنگین استفاده می کند که در نتیجه ی آن گرما تولید می شود، شما به یک سیستم چیلر صنعتی برای خنک کردن فرآیندها و اجزای داخلی ماشین خود نیاز دارید.

معرفی چیلر

چیلر دستگاهی است که از آن جهت خنک سازی در فرآیندهای تولید استفاده می شود. در واقع می توان چنین گفت که چیلرها به عنوان تجهیزات کمکی برای خنک کردن تجهیزات تولید مانند تجهیزات تولید نیمه هادی، تجهیزات تولید FPD و ... مورد استفاده قرار می گیرند.

به عبارتی دیگر می توان گفت که اگر تاسیسات شما از سیالات فرآیند یا ماشین آلات سنگین استفاده می کند که در نتیجه ی آن گرما تولید می شود، شما به یک سیستم چیلر صنعتی برای خنک کردن فرآیندها و اجزای داخلی ماشین خود نیاز دارید. در ادامه نحوه عملکرد یک چیلر صنعتی و انواع مختلف چیلرها را بررسی و معرفی خواهیم کرد تا بهترین انتخاب را برای سیستم خنک کننده داشته باشید.

چیلر چیست و چه کاربردی دارد؟

همانطور که پیش تر نیز گفته شد، چیلر یک سیستم خنک کننده است که برای کاهش دمای فضاهای بزرگ و یا صنعتی، ماشین آلات و سیالات پردازشی با حذف گرما از سیستم و انتقال آن به جای دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. چیلرها گرما را با به گردش درآوردن مبرد جاذب گرما از طریق یک سری مکانیسم هایی که از آن گرما آزاد می شود، حذف می کنند.

نحوه عملکرد چیلر بر اساس اصل فشرده سازی بخار یا جذب بخار می باشد که در ابتدا جریان مداوم خنک کننده را به سمت سرد سیستم آب فرآیند در دمای مطلوب حدود 50 درجه فارنهایت (10 درجه سانتیگراد) ارائه داده و سپس مایع خنک‌کننده در فرآیند پمپاژ می‌شود و بدین ترتیب گرما را از یک منطقه و یا از یک تأسیسات خارج می‌کند.

اجزای ضروری یک چیلر صنعتی کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور است که تمامی این اجزا به طور هماهنگ برای گردش یک مبرد کار می کنند تا گرما را از یک فرآیند، عملیات یا فضا حذف کنند. درواقع چیلرها چهار جزء ضروری دارند: یک اواپراتور، یک کمپرسور، یک کندانسور و یک واحد انبساط. علاوه بر این، هر سیستم چیلر حاوی یک مبرد نیز می باشد.

نحوه عملکرد چیلرصنعتی

انواع مختلفی از چیلرهای صنعتی وجود دارد که هر کدام از آنها فرآیند متفاوتی برای حذف گرما دارند. اما همه چیلرهای صنعتی از هوا یا آب به عنوان روش خنک کننده استفاده می کنند.

چیلرهای صنعتی بر اساس اصول عملکردشان کار می کنند که انواع عملکرد چیلرها عبارتند از:

• تغییر فاز: هنگامی که خنک کننده مایع گرم می شود، تغییر فاز به گاز تبدیل می شود و هنگامی که خنک کننده گازی فوق خنک می شود، دوباره به مایع تبدیل می شود.
• جریان گرمایی: انرژی گرمایی همیشه از ناحیه ای با غلظت بالا به ناحیه ای با غلظت پایین تر جریان می یابد.
• نقطه جوش: کاهش فشار روی یک مایع باعث کاهش نقطه جوش آن و افزایش فشار باعث افزایش نقطه جوش آن می شود.

چیلر چگونه کار می کند؟

یک سیستم چیلر صنعتی به دو شکل عملیات خنک کنندگی را انجام می دهد:

1. جذب حرارت : چیلرهای جذب حرارت  با استفاده از یکپارچه سازی مبدل های حرارتی، گرما را از هر فرآیند مرتبط خارج کرده و آنها را از بیرون پخش می‌کنند. مبدل های حرارتی معمولاً از لوله های حاوی مایعات خنک کننده (هوا، آب یا مخلوطی از آب و مایعات دیگر) تشکیل شده اند.

1. فشرده سازی بخار : چیلرهای تراکمی بخار با گردش مایع خنک کننده در لوله ها از طریق فرآیندهایی که نیاز به خنک کننده دارند، به یک اثر خنک کننده دست یافته که این امر گرما را از هر فرآیند مرتبط به داخل خنک کننده می کشد و سپس به یک سیستم مبرد منتقل می گردد که سیال چیلر را خنک می‌کند و آن را برای یک چرخه جدید خنک کننده فرآیند آماده می کند. فرآیند با ورود مبرد کم فشار به اواپراتور شروع می شود. در داخل اواپراتور، مبرد چیلر گرم می شود و سبب تبدیل آن به گاز می شود. در مرحله بعد، مبرد گازی وارد کمپرسور می شود که فشار آن را افزایش می دهد.

چیلرهای صنعتی بر اساس اصل فشرده سازی یا جذب بخار کار می کنند. آنها طوری طراحی شده اند که جریان مداوم مایع خنک کننده را برای حفظ دمای از پیش تعیین شده فراهم کنند. چیلرهای صنعتی یک سیستم سیال در گردش مداوم هستند که با حذف گرما دما را کاهش می دهند.

معرفی اجزای اصلی چیلر

دستگاه چیلر شامل کندانسور، کمپرسور، اواپراتور، دریچه های انبساط، واحد قدرت، واحد کنترل، جعبه های آب می باشد که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت:

کندانسور

عملکرد واحد کندانسور چیلر حذف گرما از مبردی است که در واحد چیلر به گردش در می آید. این امر با گردش آب بین برج خنک کننده و کندانسور برای انواع خنک شونده با آب یا دمیدن هوای خنک روی لوله های کندانسور برای واحدهای چیلر هوا خنک به دست می آید.

کمپرسور

کمپرسور واحد محرک هر سیستم چیلر می باشد که شیب فشار لازم برای فشار دادن مبرد به اطراف واحد چیلر برای رسیدن به خنک سازی فرآیند را ایجاد می کند. کندانسورهای مختلفی در دسترس هستند که محبوب ترین آن ها می توان به کمپرسورهای گریز از مرکز، پیچی و رفت و برگشتی اشاره کرد.

اواپراتورها

یک اواپراتور بین شیر انبساط قرار می گیرد و کندانسور گرما را از هر فرآیند مرتبط به مبرد در گردش خارج می کند. سپس بسته به پیکربندی چیلر به یک برج خنک کننده هدایت می شود یا با هوا خنک می شود.

شیرهای انبساط حرارتی

از دریچه‌های انبساط حرارتی که بین کمپرسور و اواپراتور قرار می گیرند، جهت انبساط مبرد عبوری از آنها استفاده می شود. این عمل باعث کاهش فشار و بهبود حذف گرما از اواپراتور می شود.

واحد قدرت

هر چیلر دارای یک واحد قدرت است که انرژی الکتریکی جریان را در سیستم کنترل می کند. اجزای یونیت برق معمولاً شامل استارترها، پانل های مانیتورینگ برق و قطع کننده های مدار می باشند.

کنترل پنل ها

پانل های کنترل برای تنظیم کل فرآیند عملیات خنک کننده خدمت می کنند. آنها معمولاً سنسورها، آلارم ها و صفحه های نمایش را با هم ترکیب می کنند که به اپراتورها اجازه می دهد تنظیمات سیستم را برای کنترل حرارتی بهینه تنظیم کنند.

جعبه های آب

این دستگاه ها ممکن است بر روی اواپراتور سیستم چیلر یا کندانسور آب خنک آن نصب شوند. هدف آنها هدایت موثر جریان آب می باشد.