چیلر ساختمان چیست؟ معرفی بهترین چیلر برای منزل مسکونی
چیلر ساختمان و مینی چیلر آپارتمانی، از مهمترین بخش سیستمهای تهویه مطبوع هستند که با استفاده از سیکل تبرید تراکمی بخار و یا سیکل تبرید جذبی، آب چیلد مورد نیاز را تامین میکنند با ارسال آب چیلد به فن کویل و هواسازهای ساختمان، شرایط آسایش فضاهای داخلی را تامین می کنند.
چیلرهای ساختمانی در انواع مینی چیلر اسکرال، چیلر تراکمی اسکرال هواخنک و اسکرال آب خنک، اسکرو آب خنک و اسکرو هواخنک طراحی و تولید میشوند. با توجه به وجود منابع گاز در ساختمانها، استفاده از چیلرهای جذبی تک اثره و شعله مستقیم نیز در ساختمانها و مجتمعهای چند منظوره مرسوم است.
چیلرهای ساختمانی گران قیمت ترین بخش سیستم تهویه مطبوع به شمار میروند، اما در مقابل ایده آل ترین نوع سیستمهای تهویه مطبوع برای ساختمان هستند که کیفیت هوای بسیار بالا و مطبوعی را تامین مینمایند. در ادامه سیکل تبرید چیلرهای ساختمانی و انواع آنها بررسی میشود تا خریداران با آشنایی کامل، نسبیت به انتخاب بهترین چیلر برای منازل مسکونی و ساختمان اقدام نمایند.
چیلر ساختمانی چیست؟
چیلر ساختمانی، مهمترین رکن سیستم HVAC و تهویه مطبوع و سرمایش ساختمان است. از چیلرهای ساختمانی جهت تامین آب چیلد فن کویلها در ساختمان ها و واحدهای مسکونی استفاده میشود. به زبان ساده، چیلر دستگاه آبسردکن است که برای تامین آب سرد فن کویل ها و هواسازها استفاده میشود. در واحدهای مسکونی تا متراژ 200 متر مربع از مینی چیلر آپارتمانی و در واحدها مسکونی و ساختمانهای بزرگ از چیلر ساختمانی استفاده میشود.
بیشتر بخوانید : چیلر ساختمان چیست
اجزا و سیکل تبرید چیلر ساختمانی
سیکل عملکرد چیلر ساختمانی از چند بخش اساسی ذیل تشکیل شده است که در ادامه به صورت مبسوط بررسی میشود:
-
کمپرسور
-
کندانسور
-
اواپراتور
-
شیر انبساط
-
پمپ سیرکولاتور
اواپراتور چیلر ساختمان
در چیلرهای ساختمانی الیماکول از دو نوع کلی اواپراتور صفحهای و شل اند تیوب Shell&Tube استفاده میشود. با توجه به سختی آب، عموما از اواپراتورهای پسوته لوله Shell&Tube استفاده میشود. در این مبدلهای حرارتی، مبرد از داخل لوله مسی عبور میکند و آب چیلد در پوسته فولادی اواپراتور و فیمابین بفل ها Baffles حرکت میکند.
سرعت جریان آب در داخل اواپراتورهای چیلرهای ساختمانی به گونهای در نظر گرفته میشود که باعث سایش، خوردگی و سر و صدای ناشی از اصطکاک آب در تماس با قطعات فلزی داخل اواپراتور نشود. البته بایستی در نظر داشت که سرعت کم آب نیز منجر به کاهش تبادل حرارتی بین آب و مبرد داخل لوله های مسی میشود و در زمان طراحی سیستم پمپاژ، به این امر بایستی توجه ویژهای از سوی طراحی تاسیسات و HVAC صورت پذیرد.
در داخل لولههای مسی اواپراتور چیلر ساختمانی، جهت افزایش میزان اغتشاش جریان و توربولانس سیال ها، از ستاره های آلومینیومی پنج پره استفاده میشود.
ستارههای آلومینیومی در داخل لولههای مسی با چرخاندن جریان مبرد، توربولانس جریان مبرد را افزایش میدهند و ضریب جابجایی سمت لوله افزایش قابل توجهی پیدا میکند. این امر در نهایت منجر به افزایش راندمان چیلر و کاهش قیمت چیلر ساختمان میشود.
انواع کندانسور چیلر ساختمان
کندانسور چیلر ساختمانی الیماکول در دو نوع کلی کندانسور ایرکولد و کندانسور واتر کولد تولید میشود. کندانسورهای ایرکولد یا هواخنک توسط هوای محیط خنک میشوند و طراحی آنها وابسته به دمای خشک هوای محیط بیرون است. هوای محیط با عبور از روی فینهای آلومینیومی کویل کندانسور هوایی، گرمای مبرد داغ و پرفشار داخل لوله های مسی کویل را به خود جذب می کند و مبرد را به مایع پرفشار تبدیل میکند.
در کندانسورهای واتر کولد یا آب خنک، آب خنک توسط برج خنک کننده تامین میشود و در تبال با مبرد داغ پر فشار داخل پوسته کندانسور آبی، گرمای مبرد را به خود جذب میکند و مبرد را به مایع پرفشار تبدیل میکند. با توجه به حضور برج خنک کننده یا کولینگ تاور در این فرآیند، راندمان چیلر تراکمی آب خنک وابسته به دمای تر محیط بیرون است. لذا در مناطق شرجی مانند شمال کشور، معمول است که از چیلر آب خنک در طراحی اجتناب میشود.
انواع کمپرسور چیلر ساختمانی
کمپرسور سیلندر-پیستونی
در چیلرهای ساختمانی با ظرفیت 3 الی 100 تن تبرید، از کمپرسور سیلندر پیستونی استفاده میشود. این کمرپسور از تعدادی سیلندر و پیستون به همراه میل لنگ تشکیل شده است.
موتور الکتریکی میل لنگ را به گردش در میآورد و با حرکت رفت و برگشتی پیستون در داخل سیلندرها، مبرد در داخل سیلندرها فشرده و متراکم میشود. سیستم کنترل ظرفیت کمپرسورهای پیستونی عموما استفاده از قطعه آنلودر است به گونهای که با افزایش ظرفیت بیش از مقدار مورد نیاز، شیر آنلودر باز میشود و گاز خروجی از کمپرسور به قسمت ساکشن راه پیدا میکند.
در این حالت، بخشی از ظرفیت کمپرسور سیلندر پیستونی کاهش مییابد و ظرفیت برودتی تولیدی چیلر ساختمانی متعادل میشود. چیلرهای تراکمی ضربهای یا پیستونی الیماکول با ظرفیت برودتی بیش از 20 تن تبرید عموما به صورت دو یا چند مداره طراحی و تولید میشوند.حسن این روش طراحی در این است که با خرابی قطعات یک مدار، مدارات دیگر برودتی سیکل تبرید چیلر ساختمانی در دسترس است و کل چیلر از عملکرد خارج نمیشود.
کمپرسور اسکرال
در چیلرهای ساختمانی با ظرفیت 3 الی 100 تن تبرید، میتوان بجای کمپرسور پیستونی از کمپرسور اسکرال استفاده نمود. این کمپرسور از دو قطعه به شکل مارپیچ حلزونی شکل ساخته شده است که یکی از حلزون ها ثابت و دیگری متحرک است. با چرخش حلزون متحرک در درون حلزون ثابت، مبرد در فضای خالی بین دو حلزون متراکم شده و فشار و دمای آن افزایش می یابد. پس از افزایش فشار به میزان طراحی، مبرد گازی پرفشار از آن خارج میشود و از سمت شیر دیسشارژ کمپرسور اسکرال تخلیه میشود و به سمت کندانسور میرود.
کمپرسورهای اسکرال دارای راندمان بالاتری نسبت به کمپرسورهای پیستونی هستند و استفاده از این کمپرسورها متداولتر از کمپرسورهای پیستونی است.
کمپرسورهای اسکرال دارای سطح صدای کمتری نیز هستند و عملکرد مناسب تری دارند. عموما کمپرسورهای اسکرال به صورت عمودی شکل هستند که قطعات کمپرسور در قسمت بالای آن و قطعات الکتروموتور آن در قسمت پایین هستند. سیم پیچ الکتروموتور توسط گاز برگشتی از سوی کمپرسور خنک میشود و لذا، سیستم های کنترل و حفاظت ساده تری دارند.
کمپرسور پیچی یا اسکرو
در چیلرهای ساختمانی با ظرفیت بیش از 50 تن تبرید، از کمپرسورهای اسکرو تک یا دو مارپیچ استفاده میشود. این کمپرسورها به دلیل حرکت دورانی جهت مکانیزم فشرده سازی مبرد، دارای سطح صدای کمتری نسبت به کمپرسورهای پیستونی میباشند و در ظرفیت های برودتی بالا، به صورت گستردهای مورد اقبال قرار گرفته است.
مکانیزم فشرده سازی مبرد در کمپرسور اسکرو به این صورت است که هنگام گردش دو پیچ یا دو اسکرو، فضای خالی فیمابین دو روتور در کمپرسورهای اسکرو وجود دارد با حبس شدن مبرد در آن، مبرد فشرده میشود. با حرکت مبرد در طول اسکرو، میزان تراکم بالا میرود و در نهایت از انتهای دو پیچ یا دو روتور اسکرو خارج میشود. مبرد متراکم پرفشار، به سمت کندانسور هوایی یا کندانسور آبی چیلر الیماکول منتقل میشود و در آنجا خنک میشود و به مایع مبرد پرفشار تبدیل میشود.
جهت کنترل ظرفیت کمپرسور اسکرو، از یک شیر کشویی به نام اسلایدر استفاده میشود که در طول دو روتور میتواند حرکت کند و موقعیت آن توسط شیرهای برقی روی کمپرسور اسکرو تعیین میشود.
شیر انبساط چیلر ساختمان
شیر انبساط چیلر ساختمان الیماکول در انواع ترموستاتیک و الکترونیکی است. شیر انبساط یا واحد انبساط دهنده، از مهمترین بخشهای سیستم چیلر ساختمان است که وظیفه آن براساس سیکل تبرید تراکمی بخار، ایجاد فرآیند اختناق با منظور کاهش دمای مبرد است. فرآیند اختناق از منظر ترمودینامیکی، یک فرایند آدیاباتیک و بازگشت ناپذیر یا Irreversible است. مبرد پرفشار با دمای بالا، طی عبور از شیر انبساط، فشار و دمای آن کاهش مییابد و در اواپراتور، می تواند با جذب حرارت از آب چیلد، آب را خنک سازد.
وظیفه اساسی شیر انبساط، تامین دمای مناسب در داخل اواپراتور چیلر ساختمانی و مینی چیلر آپارتمانی جهت کارکرد مداوم سیکل تبرید چیلر است. جهت تامین دمای مناسب در داخل اواپراتور چیلر، دو پارامتر مهم سیکل تبرید به صورت همزمان توسط شیر انبساط کنترل میشود.
کنترل میزان دبی مبرد ورودی به اواپراتور از طریق میزان سوپرهیت اولین پارامتر و فشار داخل اواپراتور دومین پارامتر است.
شیر انبساط ترموستاتیکی به صورت مکانیکی فشار و دمای خط ساکشن یا خروجی اواپراتور را اندازه می گیرد و نسبت به تنظیم شرایط اواپراتور چیلر اقدام میکند. لذا پاسخ آن به دلیل عملکرد مکانیکی دیر است. اما شیر انبساط الکترونیکی توسط سنسور فشار و دما شرایط خط خروجی از اواپراتور را کنترل میکند. لذا سرعت پاسخ آن به تغییر شرایط، بسیار سریع است.
پمپ سیرکولاتور
پمپهای سیستم سرمایش چیلر، از نوع سانتریفیوژ است که وظیفه جابجایی آب چیلد در مدار بسته هیدرونیک بین فن کویلها، هواساز و اواپراتور را بر عهده دارد. منظور از پمپ های سیرکولاسیون، پمپهای هستند که وظیفه گردش آب در داخل لوله های مدار بسته سیستم سرمایش و تهویه مطبوع ساختمان را برعهده دارند. پمپهای سیرکولاسیون سیستمهای تهویه مطبوع عموما در انواع خطی و یا زمینی با دور الکتروموتور 1450 هستند و نسبت به بوستر پمپ های آبرسانی دارای توان الکتروموتور کمتری هستند.
با توجه به اینکه مدارات سیستم سرمایش چیلر از نوع بسته هستند، لذا پمپهای سیرکولاتور تنها میبایست بر افت فشارناشی از اصطکاک در داخل کویل ها و لوله ها غلبه کنند. لذا هد یا فشار پمپ سیرکولاسیون برابر است با مجموع افت فشار تجهیزات مانند افت فشار اواپراتور چیلر و کویل هواساز و فن کویلها و افت فشار طولی سیستم لوله کشی مدار هیدرونیک است. لذا عموما این پمپها در دسته پمپ های با دبی بالا و افت فشار کم دسته بندی میشوند.
انواع چیلر های ساختمان و مزایا و معایب آنها
چیلرهای ساختمانی در انواع گوناگونی برحسب نوع کمپرسور و نوع کندانسور طراحی و تولید میشوند. پارامترهای گوناگونی بر انتخاب نوع چیلر تراکمی موثر است. در اینجا به صورت موجز، چیلرهای ساختمانی و بخشی از مزایا و معایب آنها مشخص شده است.
نوع چیلر |
مزایا |
معایب |
مینی چیلر |
امکان استقلال واحد های مسکونی ظرفیت های متنوع برودتی مجهز به پمپ سیرکولاتور وزن کم جهت نصب در بام سرعت نصب بالا امکان تولید به صورت تک فاز برای واحد مسکونی با مساحت 120 متر مربع بدون نیاز به تجهیزات جانبی موتورخانه شارژ مبرد کم در مقایسه با کولر گازی قابلیت نصب در کلیه شرایط اقلیمی ایران |
عدم امکان استفاده در مجتمع های چند منظوره بازدهی کمتر در مقایسه با چیلر مرکزی قیمت تمام شده بالا در پروژه های با متراژ بیش از 1000 متر مربع نیاز به فضای داکت بزرگ در پروژه های انبوه سازی |
چیلر اسکرال هواخنک |
راندمان بالا در حالت بار جزئی یا پاره بار ضریب عملکرد یا COP بالا سطح صدا و لرزش کم وزن به سطح کم و کاهش مخاطرات سازه ساختار ساده و تعمیرات ارزان |
قیمت بالا به ازای هر تن تبرید در ظرفیت های بیش از 200 تن تبرید نیاز به فضای نصب در حالت نصب مدولار سطح اشغال زیاد در حالت نصب مدولار |
چیلر اسکرال آب خنک |
راندمان بالا در حالت بار جزئی یا پاره بار ضریب عملکرد یا COP بالا سطح صدا و لرزش کم راهبری ساده |
هزینه تمام شده بالا نیاز به تجهیزات جانبی مانند برج خنک کن ویژه اقلیم های خشک و معتدل نیاز به فضای موتورخانه مخاطرات ناشی از رسوب گذاری آب |
چیلر اسکرو هواخنک |
قابلیت کنترل ظرفیت ابعاد کم در ظرفیت بالا سطح صدای و نویز کم جریان راه اندازی پایین راندمان بالا در حالت پاره بار ضریب عملکرد بالا |
راهبری پیچیده تعمیرات گران قیمت |
چیلر اسکرو آب خنک |
قابلیت کنترل ظرفیت ابعاد کم در ظرفیت بالا سطح صدای و نویز کم جریان راه اندازی پایین راندمان بالا در حالت پاره بار ضریب عملکرد بالا ابعاد کوچک |
راهبری گران قیمت نیاز به تجهیزات جانبی مانند برج خنک کن مخاطرات ناشی از رسوب گذاری آب هزینه تعمیرات سنگین ویژه اقلیم های خشک و معتدل نیاز به فضای موتورخانه |
استفاده از چیلر ساختمانی و سیستم تهویه مطبوع مبتنی بر آن، امکان تامین مطبوع ترین و با کیفیت ترین هوا را در فضاهای داخلی ساختمان را دارد.
سایر مزایای سیستم تهویه مطبوع و HVAC مبتنی بر چیلر ساختمانی و مینی چیلر به شرح ذیل است:
-
راندمان بالاتر و مصرف بهینه انرژی در چیلر ساختمانی
-
کیفیت تهویه و مطبوع بودن بیشتر هوا نسبت به سایر سیستمهای تهویه مطبوع ساختمان
-
عمر بیشتر چیلر ساختمانی قیاس با سایر سیستم های HVAC
-
قابلیتهای متنوع بیشتر تهویه مطبوع با چیلر ساختمانی
-
تامین شرایط آسایشی با کیفیت تر
-
آلودگی کمتر محیط زیست اعم از بصری، صدا و مصرف انرژی
-
نرخ استهلاک و خرابی کمتر در مقایسه با کولر گازی
-
قابلیت مانیتورینگ از راه دور و اتصال به سیستم BMS
مینی چیلر الیماکول
مینی چیلر الیماکول، نسخه کوچک و با ظرفیت پایین از چیلرهای تراکمی است. این دستگاهها با استفاده از کمپرسور اسکرال، آب را سرد کرده و با پمپهای سیرکولاسیون، آب سرد را برای خنککاری در ساختمانهای مسکونی، اداری و کاربردهای صنعتی مانند دستگاههای تزریق پلاستیک و اتاقهای سرور مورد استفاده قرار میدهند. این مدلها به سیستم بافر تانک بسته و پمپ سیرکولاسیون مجهز هستند که هزینههای نصب و راهاندازی را به شدت کاهش میدهد.
کاربرد مینی چیلر
استفاده از مینی چیلرها در ساختمان، به منظور تامین آب چیلد جهت واحدهای مسکونی به صورت مستقل به صورت گسترده مرسوم است. مینی چیلرها با سرد کردن آب و پمپاژ آب خنک به فن کولهای اتاقها و سالن واحد مسکونی، تهویه هوای داخل منازل مسکونی را به صورت مستقل انجام میدهند. مهمترین ویژگی مینی چیلرها، امکان تنظیم دمای فن کویلهای هر فضای داخلی واحد مسکونی براساس نیاز خود است و لذا، عملا مانند اسپلیت ها، می توان هر فضا را به صورت مستقل کنترل و راهبری نمود.
از مینی چیلرها میتوان در زمستان برای تولید آبگرم نیز استفاده نمود. و کافیست با نصب تجهیزاتی خاص در سیکل تبرید، این عمل را انجام داد، اما بایستی در نظر داشت که با توجه به وجود گاز طبیعی در منازل مسکونی، و ارزانی این انرژی خدادادی، استفاده از مینی چیلر در زمستان و تولید آبگرم با استفاده از سیکل تبرید مینی چیلر، استهلاک دستگاه را افزایش دادهایم و در نهایت، می توان با محاسبات مهندسی نشان داد که این امر، توجیه اقتصادی لازم را ندارد. لذا بهتر است با نصب پکیج آبگرم یا دیگ آبگرم، نسبت به تامین گرمایش مورد نیاز در زمستان اقدام شود.
چیلر ساختمانی یا اسپلیت، کدام یک انتخاب مناسب تری است؟
در سیستم تهویه مطبوع ساختمان مبتنی بر چیلر، ساختار سیستم تهویه مطبوع شامل چیلر ساختمانی، پمپ و فن کویل است. در این سیستم، آب خنک توسط چیلر تولید میشود و به توسط پمپهای سیرکولاسیون، به فن کویل ها منتقل میشود. در هر فضایی که فن کویل مستقر است، سنسور دمای ترموستات فن کویل براساس ست پوینت تنظیمی، دمای فضا را به صورت مستقل کنترل می کند.
سیستم تهویه مطبوع مبتنی بر اسپیلیت شامل یونیت داخلی یا پنل داخلی و یونیت خارجی یا کندانسور است که توسط دو شاخه لوله مسی به یکدیگر متصل میشوند. دمای هوای هر فضا توسط کنترلر دمایی که در داخل یونیت داخلی نصب شده است، کنترل میشود و پس از رسیدن به ست پوینت دمای فضا، فرمان خاموش شدن یونیت خارجی را می دهد.
این دو سیستم تقاوت های بسیار زیادی با یکدیگر دارند که به شرح ذیل است:
-
قیمت تمام شده سیستم مبتنی بر اسپلیت در مقایسه با سیستم مبتنی چیلر ساختمانی بسیار کمتر است. علت در اینست که سیستم های تهویه مطبوع مبتنی بر چیلر ساختمانی، در دسته سیستم های صنعتی تهویه مطبوع به شمار میروند و دارای تجهیزات و حفاظت های بسیار زیادی هستند که ناخودآگاه هزینه های تمام شده را افزایش می دهند.
-
در ساختمان های با متراژ نهایی بالا که فضاهای متعدد و زیادی دارند، استفاده از یک یا چند کولر گازی یا اسپلیت قابلیت نصب و راه اندازی ندارد. مهمترین دلیل آن، فضای نسبتا زیاد بر روی دیوارهای نما برای نصب یونیت خارجی و محدودیت فاصله عمودی بین یونیت داخلی و خارجی است. در صورت عدم رعایت این محدودیت، افت فشار مبرد در مسیر طولانی فیمابین، منجر به کاهش ظرفیت و راندمان اسپلیت یونیت خواهد شد. اما در سیستم چیلر ساختمانی، از طریق دو لوله اصلی رایزر با قطر نسبتا زیاد در داخل داکت اصلی، آب چیلد در داخل کلیه فضاهای داخلی ساختمان توزیع خواهد شد و مشکلات مربوط به ارتفاع، فاصله و نمای ظاهری ساختمان پیش نخواهد آمد.
-
در صورتی که از سیستم تهویه مطبوع کولر گازی اسپلیت استفاده کنیم، برای گرمایش ناگزیر به نصب رادیاتور و یا گرمایش از کف هستیم که هزینه های جداگانه ای را تحمیل می کند و از طرف دیگر، از نظر معماری فضا، تداخل ایجاد می کند. اما در سیستم چیلر ساختمانی، با توجه به وجود فن کویل ها و سیستم لوله کشی، می توان با نصب یک دیگ در داخل موتورخانه و تغذیه آبگرم در فصول سرد، به راحتی گرمایش ساختمان را فصل سرد تامین نمود. ضمنا گرمایش بواسطه فن کویل، کیفیت و هوای مطبوع تری نسبت به گرمایش با اسپلیت یا رادیاتور ایجاد می کند.
در نهایت اینطور میتوان نتیجه گرفت که کیفیت هوای سیستم مبتنی بر چیلر ساختمانی و مینی چیلر آپارتمانی، نسبت به اسپلیت بالاتر است و هوای مطبوع تری را در اختیار خواهیم داشت. اما هزینه های اولیه تامین و راه اندازی سیستم چیلر ساختمانی بالاتر است.
خرید چیلر ساختمانی از شرکت الیماکول
شرکت الیماکول، به عنوان یکی از برجستهترین تولیدکنندگان چیلرهای ساختمانی در ایران، با بهرهگیری از بهترین تکنولوژیها و استانداردهای جهانی، چیلر هایی را تولید و نصب میکند که با ویژگیهای هوشمندانه خود، بهترین انتخاب برای تامین خنک کاری و کنترل دما در ساختمانها محسوب میشوند. الیماکول گزینه ای ایده آل برای خرید چیلر ساختمانی بر حسب نیازهای شماست.
ما با افتخار و تعهد به نوآوری در خنکسازی ساختمانها، چیلرهای پیشرفته و بهینهای را ارائه میدهیم که بهبود محیط زندگی و کیفیت فضاهای داخلی ساختمانها را به هدف دارند. با تکنولوژی برتر و تخصص در زمینه چیلرهای ساختمانی، الیماکول با شماست تا تجربهای استثنایی از خنکسازی را ارائه دهد.
مشاوره انتخاب چیلر و قیمت چیلر ساختمانی
برای انتخاب و دریافت قیمت چیلر ساختمانی، تیم کارشناسان فروش ما در شرکت الیماکول آماده است تا با توجه به نیازها و امکانات مختلف، به شما پیشنهادهای مناسبی ارائه کنند. جهت مشاوره و کسب اطلاعات بیشتر در مورد قیمت چیلر ساختمانی، میتوانید به وبسایت ما به آدرس https://elimacool.com مراجعه کرده یا با تیم فروش ما تماس بگیرید. منتظر شنیدن صدای گرم شما هستیم تا بهترین چیلر ساختمانی متناسب با نیازهای ساختمان خود انتخاب کنید.
الیماکول؛ کیفیتی ماندگار
دیدگاهتان را بنویسید