چیلر یکی از سیستم‌های تهویه مطبوع است که به منظور تامین آب سرد برای دستگاه‌هایی مثل هواساز، فن کویل و … مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر چیلر دارای موتور یا کمپرسور است که انرژی لازم برای ایجاد بار برودتی را تامین می‌کند. در این مقاله قصد داریم با کمپرسور یا موتور چیلر و انواع آن بیشتر آشنا شویم.
آشنایی اجمالی با چیلر
چیلر دستگاهی است که وظیفه آن کاهش دمای آب مورد نیاز در سیستم‌های تهویه مطبوع است. در یک سیکل آب وارد چیلر شده، دمای آن کاهش می‌یابد و سپس به فن کویل، هواساز یا هر دستگاه دیگری که نیاز به آب سرد دارد منتقل می‌شود و سپس آب با دمای بالا به چیلر باز می‌گردد.
چیلر ها بر حسب نوع سیستم برودتی، به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- چیلر تراکمی
- چیلر جذبی
چیلر تراکمی همان طور که از نام آن پیداست از سیکل تبرید تراکمی برای کاهش دمای آب استفاده می‌کند. از چیلرها در ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری، صنعتی، سالن‌های ورزشی، بیمارستان‌ها، هتل و… استفاده می‌شود.
چیلر دارای چهار جزء اصلی و دیگر قطعات است که با استفاده از آن‌ها و به کمک یک سیال کاری به نام مبرد، حرارت را از آب گرفته و به محیط بیرون منتقل می‌کند. برای درک بهتر اجزاء چیلر بد نیست مروری داشته باشیم بر سیکل تبرید تراکمی .
سیکل تبرید تراکمی یکی از روش‌های برودت است، که از چهار مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول فشار مبرد افزایش می‌یابد، سپس وارد کندانسور شده و از حالت گاز به مایع تبدیل می‌شود. در مرحله سوم فشار آن کاهش یافته و در مرحله آخر تبخیر می‌شود. به این ترتیب مبرد با تبخیر و میعان به ترتیب حرارت را از آب گرفته و دفع می‌کند.
این چهار مرحله توسط چهار جزء اصلی در چیلر انجام می‌شود:
- تراکم توسط کمپرسور
- تقطیر توسط کندانسور
- انبساط توسط شیر انبساط
- تبخیر توسط اواپراتور
البته اجزاء دیگری از جمله سیستم‌های کنترلی و … نیز در چیلر هستند که عملیات سردسازی آب را امکان‌پذیر می‌کنند. شما می‌تواند جهت آشنایی بیشتر با روش کار و اجزای چیلر به مقاله مربوطه مراجعه کنید.
یکی از مهمترین قطعات، کمپرسور یا موتور چیلر است، که دسته‌بندی چیلرها بر اساس نوع کمپرسور آن‌ها انجام می‌شود. در ادامه این مقاله قصد داریم به کمپرسور یا موتور چیلر و انواع آن بپردازیم.
موتور چیلر چه وظیفه‌ای بر عهده دارد؟
کمپرسور چیلر که با نام موتور چیلر نیز شناخته می‌شود، در سیکل تراکمی وظیفه افزایش فشار مبرد را بر عهده دارد. با این کار دو عمل انجام می‌شود:
- افزایش فشار مبرد باعث افزایش دمای تقطیر آن می‌گردد
- انرژی لازم برای طی شدن سیکل تامین می‌شود
همان طور که می‌دانیم، مبرد چیلر پس از آنکه در اواپراتور حرارت آب را جذب کرده و تبخیر شد، باید حرارت جذب شده را دفع کند تا مجدداً به مایع تبدیل شود. این کار در کندانسور اتفاق می‌افتد. اما دمای سیال خنک کننده در کندانسور که بر حسب نوع آن می‌تواند هوا یا آب باشد از دمای تقطیر مبرد خروجی از اواپراتور بیشتر است. به همین منظور بین اواپراتور و کندانسور یک کمپرسور یا موتور چیلر قرار می‌گیرد تا با افزایش فشار مبرد دمای تقطیر آن را افزایش دهد. به طور خلاصه، با افزایش فشار مبرد توسط موتور چیلر، تقطیر مبرد در کندانسور امکان‌پذیر می‌شود.
کمپرسور یا موتور چیلر انواع مختلفی می‌تواند داشته باشد، که چیلرها را بر حسب موتورشان به دسته‌های زیر تقسیم می‌کنند:
- چیلر پیستونی
- چیلر اسکرال
- چیلر اسکرو
- چیلر روتاری
- چیلر سانتریفیوژ
چیلر پیستونی
موتور این نوع چیلرها از نوع سیلندر پیستونی یا رفت و برگشتی است. کمپرسورهای پیستونی توسط یک سیلندر و حرکت رفت و برگشتی پیستون در داخل آن، مبرد را به داخل سیلندر کشیده، متراکم کرده و به بیرون تخلیه می‌کنند.
از مزایای این نوع موتور چیلر، ساختمان ساده، تعمیرات آسان و ظرفیت‌های مختلف موجود می‌باشد. اما در مقابل آلودگی صوتی و ارتعاشات این نوع کمپرسور زیاد است.
چیلر اسکرال
موتور این چیلر از نوع اسکرال یا حلزونی می‌باشد. کمپرسورهای اسکرال از دو صفحه حلزونی شکل تشکیل شده‌اند که یکی از آن‌ها ثابت و دیگری به طور غیر هم مرکز با آن دوران می‌کند. به این ترتیب مبرد به داخل کشیده شده و با طی کردن مسیر حلزونی شکل متراکم می‌شود.
از مزایای کمپرسور اسکرال آلودگی صوتی کم و جریان یکنواخت‌تر مبرد است. اما در مقابل تعمیرات آن دشوارتر می‌باشد.
چیلر اسکرو
در چیلر اسکرو از موتور اسکرو یا مارپیچی استفاده شده است. کمپرسور اسکرو دارای دو محور مارپیچی است که در موازات یکدیگر دوران می‌کنند. مبرد از یک سمت وارد شده و در اثر تراکم بین دنده‌های مارپیج، فشرده می‌شود. از مزایای چیلر اسکرو کنترل ظرفیت خطی، جریان یکنواخت مبرد، و ارتعاشات کم آن است.
چیلر روتاری
موتور این نوع چیلر روتاری است. کمپرسورهای روتاری دارای یک سیلندر هستند که یک روتور در داخل آن به طور غیر هم مرکز دوران می‌کند. به این ترتیب مبرد در فضای بین روتور و سیلندر فشرده می‌شود. این نوع کمپرسورها بازدهی بالا و مصرف جریان کم‌تری دارند، اما معمولاً در ظرفیت‌های پایین از آن‌ها استفاده می‌شود.
چیلر سانتریفیوژ
کمپرسور سانتریفیوژ بر اساس نیروی گریز از مرکز فشرده‌سازی مبرد را انجام می‌دهد، به همین دلیل با نام کمپرسور گریز از مرکز نیز شناخته می‌شود. استفاده از کمپرسور سانتریفیوژ در چیلرهای با ظرفیت بالا مناسب است و در مینی چیلر ها و چیلرهای با ظرفیت کم، راندمان پایینی داشته و مقرون به صرفه نمی‌باشد.
جمع‌بندی
در این مقاله به بررسی موتور چیلر و انواع آن پرداختیم. موتور چیلر را می‌توان قلب آن در نظر گرفت، که دارای مدل‌های مختلفی است. در آرشیو مقالات به انواع کمپرسورهای برودتی پرداخته شده است. امیدورایم از این مقاله لذت برده باشید.
