پدیده سرج (surge) در چیلر

در حالت عادی، مبرد از طریق خط تخلیه از کمپرسور خارج شده و به کندانسور جریان می یابد. از آنجا از شیر انبساط عبور می‌کند و به اواپراتور می‌رود و دوباره از طریق خط مکش به داخل کمپرسور کشیده می‌شود. چرخه به طور مداوم تکرار می شود تا به چیلر اجازه دهد تا گرمای ناخواسته را از اواپراتور که از ساختمان جمع آوری شده است تخلیه کند و آن را به کندانسور منتقل کند تا بتواند به برج های خنک کننده ارسال شود .

نقش کمپرسور در چیلر

کمپرسور نیروی محرکه مبرد بین اواپراتور و کندانسور است. کمپرسور توسط یک الکتروموتور به حرکت در می آید. با چرخش، پروانه داخلی می چرخد ​​و مبرد را از طریق خط مکش از اواپراتور به داخل می مکد. تیغه‌های پروانه سرعت زاویه‌ای را به ذرات مبرد وارد می‌کنند و باعث می‌شوند که آنها از انتهای تیغه‌ها در تمام جهات با سرعت بسیار بالا پرواز کنند.همانطور که مبرد از پره‌های پروانه خارج می‌شود، در حلقه‌ای جمع می‌شود که کانالی است که کمپرسور را به شکل مارپیچی احاطه کرده است که قطر آن در طول آن بزرگ‌تر می‌شود. سپس از دیفیوزر عبور می کند، جایی که سرعت آن کاهش می یابد و انرژی جنبشی خود را به فشار تبدیل می کند. این فشار در حلقه ایجاد می شود و مبرد را از طریق خط تخلیه به کندانسور خارج می کند.مسیر جریان از اواپراتور از طریق خط مکش به داخل کمپرسور است، که در حال چرخش است و مبرد را از طریق خط تخلیه به بیرون و به کندانسور فشار می دهد. به این ترتیب جریان دارد زیرا کمپرسور باعث ایجاد اختلاف فشار در سراسر پروانه می شود.سمت فشار کم در سمت اواپراتور قرار دارد، جایی که مبرد را به داخل مکش می کند. سمت فشار بالا بعد از کمپرسور در کندانسور است، جایی که مبرد با فشار وارد می شود. فشار در خط تخلیه و کندانسور ایجاد می شود.

اختلاف فشار بدست آمده از کمپرسور

در حال حاضر، هر کمپرسور فقط می تواند مقدار معینی از اختلاف فشار را فراهم کند. هر کمپرسور متفاوت است و شما باید با سازنده چیلر صحبت کنید تا بدانید امتیاز یک کمپرسور چقدر است.این اختلاف فشار ناشی از کمپرسور به عنوان لیفت(lift)  چیلر شناخته می شود. اینجاست که مبرد را با فشار کم می‌گیرد و با استفاده از کمپرسور آن را افزایش می‌دهد (آن را لیفت می کند) و به‌ عنوان فشار بالاتر آن را به کندانسور وارد می‌کند.هنگامی که پدیده سرج در چیلر اتفاق می افتد، فشار در کندانسور بسیار زیاد شده و مبرد شروع به عقب راندن می کند. این باعث می شود که در جهت مخالف، به سمت عقب، از طریق خط تخلیه و به داخل کمپرسور شروع به جریان کند.کمپرسور همچنان به چرخش خود ادامه می دهد زیرا وظیفه آن فشار دادن مبرد به خط تخلیه و داخل کندانسور است. از آنجایی که فشار در حال حاضر خیلی زیاد است، مبرد به پره های پروانه برگشته و از طریق خط مکش به اواپراتور خارج می شود.

مشکلاتی که اختلاف فشار کمپرسور ایجاد میکند

این سناریوی خوبی برای چیلر نیست. می تواند آسیب جدی به چیلر وارد کند. شما متوجه خواهید شد که چه زمانی این اتفاق می‌افتد، زیرا چیلر صدای بسیار بلند، ناله‌ای و نوعی صدای جیغ از خود تولید می‌کند. این صدا از کمپرسور می آید. همچنین احتمالاً نوسانات بسیار بزرگی را در میزان آمپر کشیده شده توسط کمپرسور نیز تجربه خواهید کرد.

چه چیزی باعث پدیده سرج در چیلر می شود؟

خوب ما می دانیم که این افزایش فشار در کندانسور خواهد بود؟ بنابراین، چه چیزی ممکن است باعث آن شود؟ اغلب اوقات، معمولاً مربوط به برج خنک کننده یا جریان آب کندانسور بین چیلر و برج خنک کننده است. اگر یک انسداد جزئی در این خط برگشت کندانسور رخ دهد، در آن صورت نرخ جریان تغییر خواهد کرد. این ممکن است باعث شود که آب کندانسور کمتر از حداقل دبی مورد نیاز باشد. این بدان معنی است که کندانسور نمی تواند گرمای خود را تخلیه کند و این باعث افزایش فشار در کندانسور می شود.اگر برج خنک کننده نتواند گرمای کافی را دفع کند، این امر نیز باعث پدیده سرج می شود. شما شاهد افزایش دما در آب خواهید بود و این امر میزان جذب گرما توسط کندانسور را محدود می کند. باز هم نمی تواند گرمای کافی را دفع کند. این ممکن است به دلیل شکستن تسمه محرک یا ایراد و شکستگی موتور باشد.

مختل شدن توزیع آب در برج خنک کننده

حتی ممکن است توزیع آب در برج خنک کننده مختل شده باشد. برای مثال، ممکن است برگ‌هایی در برج خنک‌کننده جمع شود. این می تواند جریان آب را کاهش دهد و سطحی به اندازه کافی در داخل برج خنک کننده ایجاد کند تا انرژی حرارتی آن پراکنده شود. بنابراین برج خنک کننده نمی تواند گرمای ناخواسته را به طور کامل دفع کند و نمی تواند اختلاف دمای کافی در خط آب کندانسور ایجاد کند.

مصدود شدن صافی پمپ چیلر

علاوه بر این، صافی پمپ ممکن است مسدود شود و این باعث کاهش جریان آب در سیستم می شود.سینی توزیع در بالای برج خنک کننده نیز ممکن است با رسوبات و مواد زائد و غیره مسدود شود. لوله های داخل کندانسور ممکن است در رسوب پوشیده شوند و این امر میزان انتقال حرارت را که می تواند رخ دهد کاهش می دهد زیرا گرما را تغییر می دهد. سطح انتقال، که به عنوان رسوب شناخته می شود.

نصب درایو با سرعت متغیر برای چیلرها

معمولاً هنگامی که چیلر در بار جزئی کار می کند، جهش رخ می دهد، مثلاً چیلر آن را کمتر از حداکثر طراحی خود کار می کند. هنگامی که این بار به یک نقطه خاص کاهش می یابد، این باعث افزایش می شود زیرا دما برای عملکرد دستگاه پایدار نخواهد بود.برخی از راه‌ها برای حل این مشکل، نصب یک درایو با سرعت متغیر یا درایو فرکانس متغیر بر روی موتور القایی است که کمپرسور را به حرکت در می‌آورد. این باعث تغییر سرعت چرخش کمپرسور برای تعدیل ظرفیت آن می شود.در برخی چیلرها ممکن است یک بای پس گاز داغ تعبیه شده باشد، و این برای کاهش ظرفیت و در عین حال حفظ جریان گاز کافی از طریق کمپرسور استفاده می شود.برخی از تولیدکنندگان نیز دیفیوزرهای متغیر را در کمپرسورها قرار می دهند. این باعث کاهش شکاف در دیفیوزر می‌شود که مبرد می‌تواند در آن جریان پیدا کند و سرعت گاز را حفظ کند.