چیلر دستگاهی است که گرما را از طریق فشرده‌سازی بخار، تبرید یا چرخه تبرید جذب می‌کند. سپس این مایع می‌تواند از طریق مبدل حرارتی به سمت تجهیزات خنک‌کننده یا جریان فرآیند دیگری(مانند هوا یا آب فرآوری‌شده) گردش دهد. به عنوان یک محصول جانبی ضروری، یخچال و فریزر باعث ایجاد گرما می‌شوند که باید از محیط خارج شود و یا برای کارآیی بیشتر، برای اهداف گرمایشی بازیابی شود. امروزه متداول‌ترین چیلرها پیمایش هرمتیک، پیچ نیمه‌هرمتیک یا کمپرسورهای گریز از مرکز هستند. طرف میعان چیلر می‌تواند هوا یا آب خنک شود. حتی هنگامی که آب خنک می‌شود، چیلر اغلب توسط یک برج خنک‌کننده ناشی یا اجباری خنک می‌شود. چیلرهای جذب برای عملکرد به یک منبع گرما نیاز دارند.

آب خنک شده برای خنک کردن و کمبود هوا در تأسیسات تجاری، صنعتی و نهادی با ابعاد متوسط استفاده می‌شود. چیلرهای آب می‌توانند با آب خنک شوند، هوا را خنک کنند یا تبخیر شوند. سیستم‌های دارای آب خنک می‌توانند مزایای کارآیی و تأثیرات زیست محیطی نسبت به سیستم‌های خنک‌کننده هوا را فراهم کنند.

در سیستم‌های تهویه مطبوع، آب سرد به طور معمول در مبدل‌های حرارتی یا سیم پیچ‌ها در دستگاه‌های انتقال هوا یا انواع دیگر دستگاه‌های ترمینال که هوا را در فضای مربوطه خنک می‌کنند، توزیع می‌شود. سپس آب مجدد در چیلر چرخانده می‌شود تا مجدداً آب شود. این کویل‌های خنک‌کننده گرمای حساس و گرمای نهان را از هوا به آب سرد شده منتقل می‌کنند، بنابراین باعث خنک شدن و معمولاً جریان هوا می‌شوند. یک چیلر معمولی برای کاربردهای تهویه مطبوع بین 15 تا 2000 تن رتبه‌بندی شده است و حداقل یک تولیدکننده (یورک بین المللی) می‌تواند چیلرهایی را تولید کند که حداکثر 6000 تن خنک‌کننده داشته باشد. F (2 تا 7 درجه سانتی‌گراد) بسته به نیاز برنامه کاربردی است.

هنگامی که چیلرهای سیستم‌های تهویه مطبوع قابل استفاده نیستند و یا نیاز به تعمیر یا تعویض دارند، ممکن است از چیلرهای اضطراری برای تأمین آب سرد استفاده شود. چیلرهای اجاره‌ای روی تریلر سوار شده‌اند تا بتوانند به سرعت در محل مستقر شوند. شیلنگ‌های بزرگ آب سرد برای اتصال بین چیلرهای اجاره‌ای و سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شود.

چیلر چگونه کار می‌کند؟

در اکثر برنامه‌های خنک‌کننده فرایند، یک سیستم پمپاژ آب خنک یا محلول آب/گلیکول را از چیلر به داخل فرآیند می‌کند. این مایع خنک گرما را از فرایند خارج کرده و مایع گرم به چیلر باز می‌گردد. آب فرآیند وسیله‌ای است که با استفاده از آن گرما از فرآیند به چیلر منتقل می‌شود.

چیلرهای فرآیند حاوی یک ترکیب شیمیایی هستند، به نام مبرد. مبرد و کاربردهای مختلفی بسته به دمای مورد نیاز وجود دارد اما همه آنها بر روی اصل اساسی فشرده‌سازی و تغییر فاز مبرد از یک مایع به یک گاز و به مایع کار می‌کنند. این فرآیند گرم کردن و خنک‌کننده مبرد و تغییر آن از یک گاز به مایع و مجدداً چرخه تبرید است.

چرخه تبرید با مخلوط مایع و گاز کم فشار وارد تبخیرکننده آغاز می‌شود. در تبخیرکننده، گرما از محلول آب یا محلول آب/گلیکول مبرد را جوش می‌دهد، که آن را از یک مایع کم فشار به یک گاز کم فشار تبدیل می‌کند. گاز کم فشار وارد کمپرسور می‌شود و در آنجا فشرده می‌شود تا گاز پر فشار وارد شود. گاز پر فشار وارد کندانسور می‌شود که در آن هوای محیط یا آب کندانسور گرما را از بین می‌برد تا آن را به یک مایع با فشار زیاد خنک کند. مایع با فشار بالا به شیر انبساط حرکت می‌کند، که کنترل می‌کند چه مقدار مبرد مایع وارد تبخیر می‌شود، در نتیجه دوباره چرخه تبرید را آغاز می‌کند.

دو نوع کندانسور وجود دارد که در چیلر مورد استفاده قرار می‌گیرند. هوای خنک و آب خنک. کندانسور خنک‌کننده هوا از هوای محیط برای خنک کردن و چگالش مبرد گرم مبرد به یک مایع استفاده می‌کند. می‌تواند در داخل چیلر قرار داشته باشد و یا از راه دور در خارج واقع شود، اما در نهایت گرما را از چیلر به هوا رد می‌کند. در یک خازن با آب خنک، آب یک برج خنک‌کننده سرد شده و مبرد را خنک می‌کند.

چیلر خنک کننده آب چیست؟

چیلرهای دارای آب خنک‌کننده دارای کندانسور آب خنک شده و متصل به برج خنک‌کننده هستند. آنها معمولاً برای تأسیسات متوسط و بزرگ که از منابع آب کافی برخوردار هستند استفاده می‌شود. چیلرهای خنک‌شده با آب به دلیل استقلال نسبی نسبت به نوسانات دمای محیط، می‌توانند عملکرد مداوم بیشتری در تهویه مطبوع تجاری و صنعتی ایجاد کنند. چیلرهای با آب خنک از مدل‌های کوچک ظرفیت 20 تنی تا چندین مدل هزار تنی که بزرگ‌ترین امکانات جهان مانند فرودگاه‌ها، مراکز خرید و سایر امکانات را خنک می‌کند، متفاوت است.

چیلر معمولی با آب خنک‌کننده از آب کندانسور چرخشی از برج خنک‌کننده برای چگال کردن مبرد استفاده می‌کند. چیلر با آب خنک‌کننده حاوی مبرد وابسته به دمای آب کندانسور ورودی(و سرعت جریان) است که در رابطه با دمای لامپ مرطوب محیط کار می‌کند. از آنجا که دمای لامپ خیس همیشه پایین‌تر از دمای لامپ‌های خشک است، دمای میعان‌شونده مبرد(و فشار) در یک چیلر با آب خنک می‌تواند اغلب به طور قابل توجهی پایین‌تر از چیلر خنک‌کننده هوا عمل کند. بنابراین، چیلرهای با آب خنک می‌توانند کارآمدتر عمل کنند.

چیلرهای با آب خاموش معمولاً در محیطی که از عناصر محافظت می‌شود، در داخل خانه مستقر می‌شوند. از این رو، چیلر با آب خنک می‌تواند طول عمر بیشتری داشته باشد. چیلرهای با آب خاموش معمولاً تنها گزینه نصب‌های بزرگ‌تر را نشان می‌دهند. سیستم برج خنک‌کننده اضافی در مقایسه با چیلرهای خنک‌کننده هوا به هزینه نصب و نگهداری اضافی نیاز دارد.

چیلر خنک کننده هوا چیست؟

چیلرهای خنک‌کننده هوا به یک خازن خنک‌شده توسط هوای محیط تکیه می‌کنند. بنابراین، چیلرهای خنک‌کننده هوا ممکن است کاربردهای متداول را در تاسیسات کوچک‌تر یا متوسط که محدودیت‌های فضایی وجود دارد پیدا کنند. چیلر با هوا می‌تواند عملی‌ترین انتخاب را در سناریوهایی نشان دهد که آب نشانگر یک منبع کمیاب است.

چیلر خنک‌کننده هوا معمولی می‌تواند فن‌های پروانه یا چرخه‌های برودتی مکانیکی را به منظور جلب هوای محیط بر روی یک سیم‌پیچ ریزدار برای خنک‌کننده مبرد داشته باشد. تراکم بخار مبرد در کندانسور هوا خنک شده امکان انتقال گرما به جو را فراهم می‌کند.

چیلرهای خنک‌کننده هوا مزیت قابل توجهی از هزینه‌های پایین‌تر نصب را ارائه می‌دهند. نگهداری ساده‌تر نیز به دلیل سادگی نسبی آنها در مقایسه با چیلرهای با آب خنک انجام می‌شود. چیلرهای خنک‌کننده هوا فضای کمتری را اشغال می‌کنند، اما اکثراً در خارج از یک مرکز مستقر می‌شوند. بنابراین، عناصر در فضای باز طول عمر عملکردی آنها را به خطر می‌اندازند.

طبیعت فراگیر چیلرهای خنک‌کننده هوا هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد. سادگی نسبی آنها همراه با کاهش نیازهای فضا در بسیاری از انواع تاسیسات مزایای بزرگی را ایجاد می‌کند.

چگونه کارایی چیلر ها را افزایش دهیم؟

هزینه‌های چیلر بخش قابل توجهی از قبض‌های ساختمان شما را در بر می‌گیرد. برای دستیابی به صرفه‌جویی در مصرف انرژی از طریق بهره‌وری حداکثر سیستم چیلر، چه اقداماتی باید انجام شود؟ 

تعمیر و نگهداری مداوم

سیستم‌های چیلر از طریق نگهداری مناسب در حال انجام کارایی بیش‌تری خواهند داشت. بیشتر سازمان‌ها این ارزش را به رسمیت می‌شناسند و به عنوان بخشی از بهترین شیوه‌های مدیریت روزانه تسهیلات خود، قدمی برداشته‌اند. برخی از بهترین روش‌های رایج در سیستم‌های چیلر عبارتند از:

۱-کویل‌های کندانسور را بازرسی و تمیز کنید. انتقال حرارت تأثیر زیادی در سیستم‌های چیلر دارد و برای تولید کارآمد چیلر اساسی است. تعمیر و نگهداری معمول باید از کویل‌های کندانسور برای گرفتگی و عبور هوای آزاد بازرسی کند.

۲-شارژ مبرد را حفظ کنید. مقدار خنک‌کننده یک چیلر به میزان مناسب مبرد در سیستم بستگی دارد. حفظ شارژ مناسب مبرد می‌تواند با کاهش هزینه‌های خنک‌کننده تقریباً 5-10٪ بر بازده انرژی تأثیر بگذارد.

۳-حفظ آب کندانسور. حلقه‌های آب کندانسور که از برج‌های خنک کننده استفاده می‌شود باید جریان آب مناسب را به عنوان طراحی شده حفظ کند. هر گونه ماده مانند ماسه، مواد جامد فرسایش و مواد آلوده‌کننده می‌تواند بر حلقه آب کندانسور تأثیر بگذارد. پاشیدن یا مقیاس‌گذاری می‌تواند جریان آب را مهار کرده و تاثیری بر کارایی عملکرد چیلر بگذارد.

تعمیرات قابل پیش‌بینی

هوش مصنوعی (AI) در کاربردهای عملی روزمره به پیشرفت خود ادامه می‌دهد. ماشین آلات مانند سیستم‌های چیلر از الگوریتم‌های هوش مصنوعی بهره‌مند می‌شوند که می‌توانند خرابی‌های احتمالی را قبل از بروز آنها تشخیص دهند. پیش‌بینی نگهدارنده از جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل داده‌های عملیاتی سیستم چیلر استفاده می‌کند تا تعیین کند که اقدامات تعمیر و نگهداری باید قبل از خرابی فاجعه‌بار انجام شود. از آنجا که سیستم‌های چیلرها قلب اکثر سیستم‌های HVAC مدرن را نشان می‌دهند، جلوگیری از خرابی فاجعه‌بار که باعث ایجاد "خرابی مهمی" می‌شود، در هزینه‌های تعمیرات اضطراری و همچنین شهرت صرفه‌جویی می‌کند. نقش مهمی که توسط سیستم چیلر ایفا می‌شود، افزایش دقیق آن را ضمانت می‌کند. داده‌های بزرگ و هوش مصنوعی خرابی را به حداقل می‌رسانند و بهره‌وری را به حداکثر می‌رسانند.

بهینه سازی

چیلرها به عنوان بخشی از یک سیستم پیچیده HVAC کار می‌کنند. چیلرهای خنک‌کننده آب به دلیل اتصال به سیستم برج خنک‌کننده دارای پیچیدگی بیشتری هستند. بنابراین ارزیابی عملکرد کلی کارخانه چیلر شامل تجزیه و تحلیل مصرف کل انرژی کمپرسور، پمپ‌ها، پنکه‌های برج خنک‌کننده و غیره خواهد بود تا اقدامات جامع بهره‌وری مانند kW / t را ارزیابی کند.

بهینه‌سازی کلی چیلر باید بصورت جامع انجام شود. تنظیمات مختلف با تمرکز بر روی نقاط تنظیم بهینه آب سرد، توالی چیلر و توازن بار، مدیریت تقاضای اوج، مدیریت آب برج خنک‌کننده و غیره فقط با داده‌های عملیاتی قابل انجام است.