چیلر گلیکولی در مقابل چیلر آبی

امروزه تقاضای جهانی برای خنک سازی صنعتی در بالاترین سطح ثابت باقی مانده است. قابلیت اطمینان و حداقل زمان خرابی کلید اصلی فرایندهای صنعتی و تجاری سازگار و سودآور است. در این مقاله بهترین روش‌ها برای دستیابی به دمای مطلوب و مورد نیاز برای اجرای فرایندهای تولید در صنایع پزشکی، فلزکاری، کشاورزی و صنایع غذایی مورد بررسی قرار می‌گیرند.

چیلر چگونه کار می‌کند؟

روند کار به صورت حلقه‌ای انجام می‌شود، اما ما در جایی شروع می‌کنیم که محیط خنک کننده با تجهیزات پردازشی شما در ارتباط است. خنک کننده سیستم انرژی گرمایی را از فرایند شما جذب می‌کند، به طور معمول باعث تغییر فاز در گاز می‌شود. مبرد گازی سپس به یک کندانسور که گرما را از طریق چگالش تبخیری یا یک برج خنک کننده متراکم می‌کند که دوباره برای پردازش منبع گرمایی ارسال می‌شود تا چرخه دوباره شروع شود.

چه نوع خنک کننده‌هایی در چیلرها استفاده می‌شود؟

نوع خنک کننده مورد استفاده در چیلر بر اساس نیازهای فرایند و ملاحظات هزینه است. معروف‌ترین خنک کننده مورد استفاده آب یا مخلوط آب و ماده دیگری با خواص هدایت حرارتی مناسب مانند ترکیبات گلیکول است.

آب

 استفاده از آب به عنوان مایع چیلر از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است زیرا در بیش‌تر موارد آب با کمترین هزینه به راحتی تهیه می‌شود. متناوباً می‌توان از آب تصفیه شده (آب دیونیزه، اسمز معکوس) در چیلر پایه آب استفاده کرد تا به بازده خنک سازی بالاتر دست یابد.

گلیکول

خنک کننده‌های مبتنی بر گلیکول یا از اتیلن گلیکول یا پروپیلن گلیکول تشکیل شده‌اند. در حالی که این دو نوع از خصوصیات فیزیکی مشابهی برخوردار هستند، اما هرگز نباید با هم مخلوط شوند. مزایای عمده‌ای که خنک کننده‌های گلیکول ارائه می‌دهند، بهبود مقاومت در برابر خوردگی و همچنین خاصیت ضد یخ است.

چرا از گلیکول برای خنک سازی استفاده می‌شود؟

استفاده از مخلوط آب گلیکول به عنوان خنک کننده چیلر فواید مختلفی نسبت به استفاده از آب ساده به عنوان مایع چیلر دارد. این مزایا به دلیل خصوصیات فیزیکی منحصر به فرد آن است که داراد نقطه انجماد کمتری نسبت به آب است.

آب در مقابل انتقال حرارت گلیکول

برای آب عاری از ناخالصی، نقطه انجماد 32 درجه فارنهایت است که در مقایسه با اتیلن گلیکول که به حالت جامد خود در 9.8 درجه فارنهایت تغییر می‌یابد، بسیار بالاتر است. وقتی مخلوط گلیکول و آب تغییر می‌کند، نقطه انجماد خنک کننده نیز تغییر می‌کند. به عنوان مثال، 10 درصد اتیلن گلیکول در 25.9 درجه فارنهایت منجمد می‌شود در حالی که محلول 60 درصد گلیکول در 63- درجه فارنهایت منجمد می‌شود.

ازتجزیه و تحلیل بالا، مشخص می‌شو که گلیکول دارای خواص مبرد است که بیش‌تر مناسب استفاده در چیلرهایی است که انتظار می‌رود در محیط‌های کم دما کار کنند. در این شرایط حرارتی، یک خنک کننده آب منجمد می‌شود و گردش چیلر را مسدود می‌کند در حالی که کارایی کلی را کاهش می‌دهد. در مقابل، استفاده از چیلر بر پایه گلیکول از ویژگی‌های ضد یخ آن اطمینان حاصل می‌کند که مایع خنک کننده در حالت مطلوبی قرار دارد.

چیلر گلیکول در مقابل چیلر آب

هم از چیلرهای گلیکولی و هم از چیلر آبی می‌توان برای از بین بردن گرمای تولید شده در فرایند تولید استفاده کرد. تفاوت اساسی بین  هر دو نوع چیلر در تغییر در نقاط انجماد و همچنین ظرفیت هدایت حرارتی آنها نهفته است. گلیکول خالص یا مخلوط گلیکول و آب دارای نقطه انجماد بسیار کمتری نسبت به آب خالص هستند. در ضمن، چیلر‌های پایه گلیکول برای محیط‌های کم دما بهتر مناسب هستند. برعکس، آب نسبت به مخلوط گلیکول توانایی بهتری در حفظ و هدایت گرمای حاصل از یک فرایند مرتبط دارد. در نتیجه، بازده انتقال حرارت برای چیلر آب بیش‌تر از چیلر  گلیکول خواهد بود.

سیستم چیلر گلیکولی چگونه کار می‌کند؟

یک سیستم چیلر  گلیکولی از یک جزء تبرید و لوله شامل مخلوط آب و گلیکول به عنوان خنک کننده تشکیل شده است. مایع سرد شده از واحد تبرید از طریق لوله کشی مرتبط با یک مبدل حرارتی احاطه شده  در یک روند هدایت می‌شود. پس از جذب گرما از فرایند مرتبط، مایع خنک کننده گرم شده برای خنک سازی به واحد برودتی بازگردانده می‌شود و پس از آن فرایند تکرار می‌شود.

درصد گلیکول در سیستم‌های آب سرد

برای بسیاری از انواع چیلر، اتیلن گلیکول با نسبت 60/40 با آب مخلوط می‌شود. این درصد بالاتر از گلیکول باعث افزایش قابل توجهی خاصیت ضد یخ مخلوط می‌شود. این در مواردی که به خنک سازی سریع نیاز است مفید است. در این شرایط، یک فرایند را می‌توان در دمای بسیار پایین خنک کرد بدون آنکه مایع خنک کننده درون لوله آن منجمد شود.