دستگاه چیلر چیست و چه کاربرد هایی دارد؟

چیلر یک نوع تجهیزات مکانیکی است که برای خنک کردن محیط های داخلی یا پروسه های صنعتی استفاده می شود. اصولاً چیلرها حرارت را از یک مکانی به مکان دیگر منتقل می کنند و به این ترتیب می توانند محیط هایی را خنک کنند. چیلرها در انواع مختلف و با انرژی های مختلف موجود هستند، اما عملکرد اصلی آنها همیشه به خنک کردن محیط ها مرتبط است.

کاربردهای اصلی دستگاه چیلر شامل موارد زیر می شود:

1. تهویه مطبوع: چیلرها در سیستم های تهویه مطبوع (HVAC) برای خنک کردن هوای محیط های داخلی ساختمان ها استفاده می شوند. این کاربرد عمدتاً در ساختمان های مسکونی، تجاری، و صنعتی انجام می شود تا دمای مطلوب را در داخل محیط ها حفظ کند.
2. صنعت: چیلرها در صنایع مختلف برای خنک کردن تجهیزات و فرآیندهای تولیدی استفاده می شوند. شامل مواردی چون تولید انرژی، صنعت پتروشیمی، صنایع غذایی، داروسازی، و غیره می شود.
3. بیمارستان ها: در بیمارستان ها، چیلرها برای حفظ دمای مناسب و شرایط آسپتیک در اتاق های عمل و انبارهای دارو استفاده می شوند.
4. صنایع الکترونیکی: در تولید و نگهداری قطعات الکترونیکی و کامپیوتری، خنک کردن دستگاه ها و تجهیزات بسیار حیاتی است. چیلرها به عنوان یکی از روش های اصلی برای کنترل دما در این حوزه استفاده می شوند.
5. صنایع غذایی: در صنایع تولید مواد غذایی مانند چاشنی ها، شیرینی جات، و یخچال ها، چیلرها برای خنک کردن و حفظ محصولات استفاده می شوند.
6. تولید برودت: در بعضی موارد، چیلرها به عنوان وسیله ای برای تولید برودت برای فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.

در کل، چیلرها از اهمیت بسیاری برای حفظ دما و شرایط مناسب در مکان ها و فرآیندهای مختلف برخوردارند و در اقتصاد و کارایی سیستم های مختلف تأثیرگذار هستند.

انواع چیلر

چیلرها در انواع مختلف بر اساس عامل خنک کننده و نوع کاربری تقسیم بندی می شوند. در زیر به برخی از انواع اصلی چیلرها اشاره می کنیم:

چیلر هوا خنک

چیلرهای هوا خنک (Air-Cooled Chillers) دستگاه هایی هستند که برای خنک کردن محیط های داخلی یا فرآیندهای صنعتی از هوا به عنوان ماده خنک کننده استفاده می کنند. این نوع چیلرها اغلب در مکان هایی که دسترسی به آب سرد محدود است یا هزینه استفاده از چیلرهای آبی بالاست، مورد استفاده قرار می گیرند.

عملکرد چیلرهای هوا خنک به این صورت است:

1. مبدل حرارتی (Heat Exchanger): در داخل چیلر، یک مبدل حرارتی وجود دارد که مایع خنک کننده (معمولاً گلیکول یا آب) از طریق لوله هایی جریان داده می شود. این مبدل حرارتی مسئول جذب حرارت از مکان یا فرآیند است.
2. فن‌ها (Fans): چیلرهای هوا خنک دارای یک یا چند فن هستند که هوا را از محیط جذب می کنند. هوا به عنوان ماده خنک کننده از مبدل حرارتی عبور می کند و حرارت جذب شده از مایع خنک کننده را به هوا منتقل می کند.
3. کمپرسور (Compressor): برای انتقال مایع خنک کننده به مبدل حرارتی و سیکل معکوس تبدیل آن به یک حالت با فشار و دمای بالا استفاده می شود. این کمپرسور برای فشرده سازی و گرم کردن مایع خنک کننده استفاده می شود.
4. مبدل حرارتی دوم (Secondary Heat Exchanger): پس از فشرده سازی مایع خنک کننده، آن به مبدل حرارتی دوم منتقل می شود تا حرارت به محیط جابجا شود. در این مرحله، مایع خنک کننده دوباره به حالت مایع با دمای پایین بازمی گردد و آماده می شود تا مجدداً به مبدل حرارتی اصلی برگردد.

چیلرهای هوا خنک عمدتاً برای تهویه مطبوع در ساختمان ها، مراکز خرید، بیمارستان ها، و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

چیلر آب خنک

چیلرهای آب خنک (Water-Cooled Chillers) از آب به عنوان ماده خنک کننده اصلی برای انتقال حرارت استفاده می کنند. این دستگاه ها عمدتاً در مکان ها و برنامه هایی که دسترسی به مقدار کافی آب سرد وجود دارد، مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد چیلر آب خنک به شکل زیر است:

1. مبدل حرارتی (Heat Exchanger): در داخل چیلر، یک مبدل حرارتی وجود دارد که آب خنک را از طریق لوله هایی جریان می دهد. این مبدل حرارتی مسئول جذب حرارت از مکان یا فرآیند است.
2. پمپ آب (Water Pump): برای پمپ کردن آب خنک به مبدل حرارتی و در اطراف سیکل معکوس تبدیل آن به یک حالت با فشار و دمای بالا، از پمپ های آب استفاده می شود.
3. کمپرسور (Compressor): برای فشرده سازی و گرم کردن مایع خنک کننده (آب) به یک حالت با فشار و دمای بالا استفاده می شود. این کمپرسور برای افزایش فشار و دمای آب به حدی که بتواند حرارت را از مبدل حرارتی جذب کند، استفاده می شود.
4. مبدل حرارتی دوم (Secondary Heat Exchanger): پس از فشرده سازی مایع خنک کننده (آب)، آن به مبدل حرارتی دوم منتقل می شود تا حرارت به محیط جابجا شود. در این مرحله، مایع خنک کننده دوباره به حالت مایع با دمای پایین بازمی‌گردد و آماده می شود تا مجدداً به مبدل حرارتی اصلی برگردد.
5. تحت فشار سازی (Expansion Valve): این قسمت برای کاهش فشار و دما به حدی که مایع خنک کننده بتواند حرارت از مبدل حرارتی دوم جذب کند، استفاده می شود.

چیلرهای آب خنک معمولاً در صنایع مختلف، سیستم های تهویه مطبوع بزرگ، پردازش داده ها، و فرآیندهای صنعتی پیچیده مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای کاربردهایی که نیاز به خنکایش بسیار بزرگ و دقیق دارند، مناسب هستند.

مینی چیلر

مینی چیلر یک نوع چیلر کوچک تر است که برای خنک کردن محیط های کوچکتر یا تجهیزات خاصی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع چیلرها اغلب به عنوان واحدهای کوچک و برای تولید برودت در کاربردهای متنوع مورد استفاده قرار می گیرند.

مینی چیلرها معمولاً دارای قدرت خنک کردن کمتری نسبت به چیلرهای بزرگتر هستند و برای کاربردهای کوچک مانند تهویه مطبوع در اتاق های کوچک، تجهیزات الکترونیکی حساس، کویل های خنک کننده در دستگاه های الکترونیکی، یا کاربردهای مشابه استفاده می شوند. این دستگاه ها به عنوان یک راهکار موقت و مکمل برای تولید برودت در مکان هایی که سیستم های خنک کننده بزرگتر مناسب نیستند، مفید هستند.

مینی چیلرها معمولاً دارای یک مبدل حرارتی، پمپ آب، فن ها، کمپرسور و کنترل های الکترونیکی هستند. این واحدها معمولاً به یک منبع برق نیاز دارند.

مینی چیلرها به عنوان یک راهکار کارآمد برای خنک کردن کوچکترین مکان ها و تجهیزات الکترونیکی با حساسیت به دما و مناسبترین راهکار برای برخی کاربردها مطرح می شوند.

شرکت سارایئل نسیم طراح و تولید کننده انواع سیستم های تهویه مطبوع