مینی چیلر و نکات بزرگ
مینی چیلر، چیلری است که توان آن تا حداکثر ۱۰ تن خنک‌سازی است. این دستگاه برای تولید آب سرد در پروسه سرمایش ساختمان‌های مسکونی به کار می‌رود. مینی چیلرها از جمله چیلرهای تراکمی هستند. برای آشنایی با این نوع از چیلرها و درک کارکرد آنها، می‌توانید مطالبی را که در ادامه آمده‌اند بررسی کنید.
کار چیلر چیست؟
چیلر دستگاهی است که با انتقال حرارت، از قسمتی به قسمت دیگر، آب را خنک می‌کند و آن را برای ایجاد سرمایش توسط ابزارهای سرمایشی، وارد سیکل کاری آنها می‌کند. معمولا چیلرها برای سوله‌ها و ساختمان‌های بزرگ و مکان‌های صنعتی و کارخانه‌ها استفاده می‌شوند، تا بتوانند هوای مناسب و خنک و آب سرد مورد نیاز را برای آنها تأمین کنند. چیلر های اسکرال و چیلر های اسکرو از پر کاربردترین انواع چیلر هستند. اما چیلرهای کوچکی هم وجود دارند که برای مکان‌های کوچک‌تر به کار می‌روند.
مینی چیلر، درست مانند اجداد بزرگ خود، کار خنک‌سازی را بر عهده دارد. با این تفاوت که برای مکان‌های کوچک‌تر، مثل ساختمان‌های مسکونی، مناسب‌تر است.
فرآیند کاری در مینی چیلر به چه صورت است؟
فرآیند کلی کار، همانند چیلرهای تراکمی، «سیکل تبرید تراکمی بخار» یا «سیکل معکوس کارنو» است. بخار خنک‌کننده توسط کمپرسور متراکم شده و فشار و دمای آن بالا می‌رود. سپس گرمای مبرد در کندانسور با هوای محیط دفع می‌شود تا تبدیل به مایع شود. این مایع از شیر انبساط عبور داده می‌شود تا افت فشار پیدا کند. این افت فشار باعث تبخیر مقداری از مبرد و کاهش دمای بیشتر آن می‌شود. مبرد سردشده وارد اواپراتور می‌شود تا جریان آب در حال عبور را خنک کند، و سپس کاملا تبخیر می‌شود و دوباره به کمپرسور باز می‌گردد.
شرح جزئیات بیشتر اجزای اصلی چیلر کوچک
کمپرسور
این بخش، انرژی لازم برای حرکت خنک‌کننده در مسیر سیکل تبرید را تأمین می‌کند. معمولا در مینی چیلر از کمپرسورهای روتاری و اسکرال استفاده می‌شود. البته برای استفاده‌های صنعتی محدود، معمولا کمپرسورهای پیستونی گزینه بهتری هستند. چرا که قابل‌تعمیر هستند و مثل دو مورد معمول، یک‌بارمصرف نیستند.
برای بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش طول عمر کمپرسور، در برخی مدل‌ها از اینورتر استفاده می‌شود، تا تعداد دفعات روشن و خاموش شدن آن کاهش پیدا کند.
کندانسور
کندانسور وظیفه دارد گرمای بخار خروجی کمپرسور را با هوای محیط دفع کند. به همین خاطر هم مینی چیلرها حتما باید در فضای آزاد بیرون از ساختمان قرار بگیرند. در کندانسور از یک کویل و یک فن استفاده می‌شود. کویل می‌تواند Fin & Tube یا Micro Channel باشد، اما معمولا مورد دوم گزینه بهتری است. چرا که می‌تواند در کوچک‌تر شدن ابعاد چیلر کمک زیادی کند.
شیر انبساط
بخشی است که کنترل دما و مقدار جریان خنک‌کننده‌ای که به اواپراتور وارد می‌شود بر عهده دارد. این شیر می‌تواند مکانیکی (ترموستاتیکی) یا الکترونیکی باشد. نوع اول با استفاده از حباب حسگر دمایی که در خروجی خنک‌کننده از اواپراتور قرار داده شده، میزان جریان عبوری را کنترل می‌کند. با این‌که نوع دوم دقت بسیار بیشتری دارد، اما چندان مناسب مینی چیلرها نیست. چرا که نیازی به دقت بالا در کنترل جریان وجود ندارد. تنها در صورتی مورد دوم مناسب یک مینی چیلر خواهد بود، که کمپرسور اینورتردار در آن استفاده شده باشد.
اواپراتور
این قسمت، نوعی مبدل حرارتی است که آب سرد مورد نیاز را تأمین می‌کند. آب گرم ورودی به اواپراتور، با انتقال حرارت آن به خنک‌کننده سرد، خنک می‌شود. این بخش هم می‌تواند به دو نوع مختلف ساخته شود:
«پوسته و لوله» و «صفحه‌ای»؛ که در اولی لوله‌ها در یک پوسته استوانه‌ای قرار دارند، و مبرد از درون لوله‌ها و آب از درون پوسته آن می‌گذرد، و در دومی صفحات نازک فلزی برای انتقال حرارت بین دو جریان آب گرم و مبرد استفاده می‌شوند. مزیت مورد دوم، داشتن سطح بزرگ‌تر برای تبادل گرما است، که نسبت به مدل اول، ابعاد کوچک‌تری هم خواهد داشت. به همین خاطر هم اغلب تولیدکننده‌ها ترجیح می‌دهند که از اواپراتور صفحه‌ای استفاده کنند.
سؤالات متداول
۱. چیلر کوچک چه کاربردهایی دارد؟
این نوع از چیلرها معمولا استفاده صنعتی ندارند و اغلب برای ساختمان‌های مسکونی یا تجاری با واحدهای کم به کار می‌روند. برای این‌که خنک‌سازی در ساختمان انجام شود، باید از دستگاه‌های خنک‌کننده هوا استفاده شود. این دستگاه‌ها در واحدهای مختلف قرار می‌گیرند و همگی از آب سرد تولیدی مینی چیلر برای سرمایش استفاده می‌کنند. از این طریق می‌توان مدیریت مستقلی بر روی دمای هر واحد داشت.
۲. آیا مینی چیلر قابلیت گرمایش هم دارد؟
چیلر همان‌طور که از اسمش هم پیداست، وظیفه خنک‌سازی را بر عهده دارد. اما در صورتی که آنها را به صورت Heat Pump طراحی کنند، می‌توانند آب گرم ایجاد کنند که برای گرمایش به کار خواهد رفت. اما باید توجه داشت که تولید آب گرم توسط این چیلرهای کوچک، مصرف بالای برق را نیاز دارد، که در نتیجه اصلا به‌صرفه نخواهد بود. پس بهتر است که آب گرم در پکیج یا دیگ آب گرم موتورخانه حاضر شود.
۳. چرا مینی چیلرهای جذبی ساخته نمی‌شوند؟
از آنجا که چیلرهای جذبی ابعادی حدودا ۲ برابر چیلرهای تراکمی دارند، ساخت آنها هر قدر هم که کوچک باشد، باز هم مناسب ساختمان‌های کوچک و مکان‌های کم‌جا نخواهد بود.
همچنین که چیلرهای جذبی نیاز دارند که در فضایی مثل موتورخانه نصب شوند، در حالی که چیلرهای تراکمی می‌توانند در فضای آزاد (حیاط یا پشت‌بام) قرار بگیرند. پس برای ساختمان‌های با فضای محدود مناسب‌تر خواهند بود.
۴. اقلیم مناسب مینی چیلر چیست؟
سیستم‌های تبخیری مانند کولر آبی، بیشتر در مناطقی کاربرد دارند که آب‌وهوا معتدل باشد. اما در شهرهای شرجی یا مکان‌هایی که کمبود آب وجود دارد، نتیجه مناسبی نخواهند داشت. مینی چیلرها، به علت توانایی در ایجاد تعادل هوایی، می‌توانند از آب‌وهوای گرم و خشک تا مرطوب به کار بروند و نتیجه مناسبی ایجاد کنند. پس هیچ محدودیت اقلیمی‌ای برای مینی چیلرها وجود ندارد.
۵. چیلر کوچک باید در کجای ساختمان قرار بگیرد؟
به طور معمول برای کوتاه شدن حداکثری لوله‌کشی فن‌کویل‌ها، سعی می‌شود که این چیلرها را در تراس یا بالکن نصب کنند. اما در صورتی که این کار امکان نداشته باشد، دستگاه به پشت‌بام منتقل می‌شود (که به طور معمول هم گزینه بهتری است).
البته دلایل دیگری هم برای نصب این دستگاه در پشت‌بام وجود دارد:
۱. اغلب مینی‌چیلرها به جریان هوا نیاز دارند و این جریان هوا آنها را نیازمند حریم خاصی می‌کند. معمولا در تراس این حریم هوایی کافی نیست، و به همین خاطر پشت‌بام می‌تواند نتیجه بهتری را در فرآیند کاری چیلر ایجاد کند.
۲. صدای سرسام‌آور این دستگاه می‌تواند برای ساکنین آزاردهنده باشد. پس هرچه چیلر دورتر باشد، آرامش بیشتری هم ایجاد خواهد شد.
۶. آیا مینی چیلر برای ساختمان‌های بزرگی که واحدهای بیشتری دارند هم می‌تواند مناسب باشد؟
به طور کلی، می‌توان با اطمینان گفت که مینی چیلر برای این ساختمان‌ها مناسب نخواهد بود، مگر آن‌که هر چند واحد به یک مینی چیلر متصل شوند. این کار جای زیادی را از ساختمان خواهد گرفت و هزینه زیادی را هم به دنبال خواهد داشت. به همین خاطر راه به‌صرفه‌ای نیست. به جای این کار، می‌توان از یک چیلر مرکزی استفاده کرد تا از هزینه خرید و مصرف برق کاسته شود.
البته چیلر مرکزی این ریسک را ایجاد می‌کند که در صورت خراب شدن، تمام ساختمان از آب سرد و هوای خنک محروم خواهد شد. به همین خاطر می‌توان از مینی چیلرهای ماژولار (یا مدولار) استفاده کرد. این کار به معنی استفاده هم‌زمان از چند مینی چیلر با ظرفیت‌های یکسان است.
منبع : تهویه نوین ایرانیان
