یونیت تبرید و کاربرد آن در تهویه مطبوع

یونیت تبرید دستگاه تهویه مطبوعی است که عمل تهویه کامل هوا و علاوه بر آن کنترل درجه حرارت هوای ورودی به محیط (هم گرمایش و هم سرمایش) ، کنترل رطوبت هوا و فیلتر کردن هوا را در یک واحد را انجام می دهد. یونیت‌های تبرید اساس سیستم تبرید هستند. از این یونیت‌ها می‌توان برای ایجاد سرما در دامنه‌های مختلف دما استفاده کرد در واقع یونیت های تبرید دستگاه های تهویه مطبوع هستند که کاربرد آنها در هر صنعت کمی متفاوت بوده ولی اساس کار آنها یکسان است و برای تهویه و خنک سازی بیشتر استفاده می شوند . در این پست به برخی از ویژگی های آنها اشاره خواهیم کرد:

• برای تهویه مطبوع محل
• برای خنک سازی دمای متوسط انبارها
• برای خنک سازی در دمای پایین در محفظه انجماد

عملکرد یونیت تبرید تا حد زیادی به کمپرسور بستگی دارد. به طور معمول، کمپرسور رفت و برگشتی اعمال می‌شوند، اما انواع دیگر آنها نیز وجود دارد، به عنوان مثال، اسکرو یا اسکرال، بسته به وظایف عملیاتی، از نیرو‌ی یک یا چند کمپرسور استفاده می‌شود.

یونیت تبرید چیست؟

پکیج یونیت یا دستگاه روف تاپ پکیج (roof top package) دستگاه تهویه مطبوعی است که عمل تهویه کامل هوا شامل کنترل درجه حرارت هوای ورودی به محیط (هم سرمایش و هم گرمایش) ، کنترل رطوبت و نیز فیلتر کردن هوا را در یک واحد یکپارچه انجام می دهد و چون معمولا روی پشت بام نصب می شود به آن روف تاپ roof top گفته می شود. این دستگاه یکپارچه شامل دو بخش چیلر و هواساز است. در واقع این دستگاه ترکیبی از دستگاه چیلر تراکمی (از نوع هوا خنک) و دستگاه هواساز در یک مجموعه مشترک است. با این تفاوت که در سیستم چیلر و هواساز ، دستگاه چیلر وظیفه سرد کردن آب و پمپاژ آن به سمت کویل آب سرد هواساز را بر عهده دارد ولی در این دستگاه به جای اینکه از آب در مدار سیستم استفاده شود، مبرد جاری در بخش چیلر دستگاه پکیج یونیت مستقیما به کویل بخش هواساز آن منتقل می شود و مستقیما موجب کاهش دمای هوای عبوری از سطح کویل ها می گردد. بدین ترتیب با حذف آب از مدار، ضمن افزایش راندمان (به علت کاهش اتلافات مربوط به کاهش دمای آب به عنوان سیال واسطه)، کل سیستم در یک مجموعه واحد طراحی شده است.

مزایای پکیج یونیت برای تهویه مطبوع

از جمله مزایای پکیج یونیت حذف لوله کشی های بین چیلر و هواساز است و نیز اینکه در حالت سرمایش نیازی به وجود مدار آب نیست و اواپراتور چیلر به طور مستقیم درون قسمت هواساز پکیج یونیت جاسازی می شود. بدین ترتیب علاوه بر حذف اتلافات انرژی حرارتی از لوله کشی بین چیلر تا هواساز ، سیال واسطه آب در حالت سرمایش نیز حذف شده و به لوله کشی و عایق کاری آن نیازی نخواهد بود. با کاهش اتلافات حرارتی ، به دستگاه با ظرفیت کمتری جهت تامین دمای مورد نظر نیاز است و بدیهی است که قیمت دستگاه های با ظرفیت کمتر ارزان تر خواهد بود. در ضمن اواپراتور چیلر معمولا از نوع شل اند تیوب (پوسته و لوله) است که به علت به کار رفتن تعداد زیادی لوله مسی در آن، قیمت بالایی دارد که با حذف این مبدل، صرفه جویی زیادی در قیمت تمام شده دستگاه پکیج یونیت سرمایشی و گرمایشی می شود و تاثیر عمده ای بر پایین تر بودن قیمت آن نسبت به مجموع قیمت چیلر و هواساز دارد. بنابرین علاوه بر راندمان بیشتر از مهمترین مزایایی که این دستگاه دارد می توان به کمتر بودن قیمت آن نسبت به مجموع قیمت چیلر و هواساز اشاره کرد.

یونیت‌های تبرید تک کمپرسور

یونیت‌های تبرید از این نوع بر اساس یک کمپرسور خنک کننده مبرد کار می‌کنند. این امر فشردگی و سادگی بهره برداری را تضمین می‌کند. علاوه بر این، خرید یونیت تبرید از این نوع بسیار آسان‌تر است، زیرا انتخاب چنین یونیتی ساده است و قیمت آن نسبتاً کم است. دستگاه‌های این نوع اغلب برای حفظ پارامترهای دما مشخص در سردخانه‌های کوچک برای ذخیره سازی محصولات و کالاهای دیگر که نیاز به خنک سازی دارند و همچنین برای تهویه مطبوع محل‌ها استفاده می‌شوند.ساده‌ترین و ارزان‌ترین یونیت‌های برودتی تک کمپرسور برای نصب در سیستم‌های یخچال‌دار مانند یخچال‌های ویترینی طراحی شده‌اند و مجهز به کمپرسورهای مهر و موم شده پیستونی هستند. بسته به اینکه چه وظایفی به آنها محول می‌شود، ممکن است ظرفیت‌های مختلفی داشته باشند. کمپرسورهای رفت و برگشتی همچنین می‌توانند در نیروگاه‌های برودتی قدرتمند‌تر که قابلیت خنک سازی محفظه‌ها و محل‌های تهویه را دارند استفاده شوند.برای ماشین‌های برودتی با درجه حرارت، تا به امروز، این نوع کمپرسور به طور فزاینده‌ای در انواع دیگر کارخانه‌های برودتی استفاده می‌شود. ویژگی بارز سیستم‌های اسکرال قابلیت اطمینان، بی‌صدا بودن و ایمنی آنهاست. به همراه کمپرسور می‌توان خازنی را روی قاب نصب کرد. آنها دو نوع هستند: هوا و دارای حامل میانی (آب بیش‌تر از همه استفاده می‌شود).

دستگاه‌های با چند کمپرسور

یونیت‌های تبرید از این نوع از چندین کمپرسور روی یک مدار جمع می‌شوند تا ظرفیت کل سیستم افزایش یابد و بتواند ظرفیت یونیت را بسته به بار در یک زمان خاص تنظیم کند. مزیت اصلی دستگاه‌های چند کمپرسوری سادگی کنترل ظرفیت با اتصال و قطع کمپرسورهای اضافی است. از نظر ساختاری، این دستگاه‌ها پیچیده‌تر هستند، زیرا مجهز به تنظیم کننده‌ها و جبران کننده‌های اضافی روغن  و مبرد هستند.  این امر منجر به افزایش تعداد خطوط لوله شده و بهره برداری از دستگاه‌ها را پیچیده می‌کند.در سیستم‌های چند کمپرسوری، کمپرسورهای مختلف استفاده می‌شود: پیستونی، اسکرال و اسکرو.  برخی از واحدهای چند کمپرسوری با نصب دو مدار تبرید می‌توانند همزمان از دو حالت دما، به عنوان مثال، دمای متوسط و پایین پشتیبانی کنند.

کاربرد یونیت تبرید

بخش های اصلی تهویه مطبوع و تبرید به یکدیگر وابسته می باشند، اما هر کدام نیز دارای محدوده خود هستند. وابستگی به هم و استقلال از هم این رشته ها از سمتی با هم اشتراک و از جهتی با یکدیگر متفاوت اند.بهترین و بزرگ ترین کاربرد سیستم تبرید که در فرآیند سرمایش می باشد، برای تهویه مطبوع استفاده می شود. علاوه براین ، تبرید شامل تبرید صنعتی نیز می باشد که خود شامل فرآوری و نگهداری محصولات و مواد غذایی، گرماگیری از کالاهایی که در کارخانه های شیمیایی، نفتی و پتروشیمی و بسیاری از کاربرد های خاص مثل  صنعت های تولیدی و ساخت می باشد.به طرز مشابهی، تهویه مطبوع شامل رشته هایی بجز سرمایش نیز هستند. در نهایت تهویه مطبوع شامل تمامی عملیات گرمایش ( که شامل تبرید نیست البته به استثنای پمپ های حرارتی) و علاوه براین تنظیم سرعت، تابش حرارتی و کیفیت هوا شامل حذف ذرات خارجی و بخارها و گازهای موجود در آن می باشد.

پکیج یونیت به صرفه تر است یا چیلرها؟

با توجه به اینکه کل مسیر آب و پمپ در دستگاه پکیج یونیت حذف شده و مبرد بدون واسطه و مستقیما باعث سرمایش هوا می شود ، طبیعی است که راندمان آن از سیستم چیلر و هواساز بیشتر شده و با مصرف برق کمتری می تواند سرمایش مورد نیاز را ایجاد کند. ولی باید توجه داشت که فقط با این عامل نمی توان بین این دو سیستم دست به انتخاب زد و سایر پارامترها هم باید مد نظر قرار داده شود.