چیلر چیست؟ انواع چیلر و کاربرد آن در صنایع

چیلر اصطلاحی عمومی برای دستگاهی است که با گردش مایعی مانند آب یا محیط گرمایی به عنوان مایعی خنک کننده که دمای آن توسط چرخه مبرد تنظیم می‌شود، دما را کنترل می‌کند. علاوه بر حفظ دمای دستگاه‌های مختلف صنعتی و ابزار آزمایشگاهی، تجهیزات و دستگاه‌ها در یک سطح ثابت، برای تهویه هوا در ساختمان‌ها و کارخانه‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آن به عنوان "چیلر" یاد می‌شود زیرا برای خنک سازی استفاده می‌شود. یک چیلر می‌تواند در حین گردش آب در یک دستگاه خنک کننده، آب سرد را به طور مداوم تأمین کند. این به عنوان یک وسیله مناسب برای خنک کردن قطعات تولید کننده گرما و تجهیزات تهویه مطبوع مانند دستگاه‌های پردازش لیزر و دستگاه‌های گرمایش با فرکانس بالا در دمای ثابت بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد، مشکلات مختلف خنک سازی را برطرف می‌کند و می‌تواند ضمن بهبود بهره وری انرژی، هزینه‌های جاری را کاهش دهد. از چیلر برای خنک کردن محصولات، ماشین آلات و ماشین آلات کارخانه‌ای در طیف وسیعی از صنایع استفاده می‌شود.

تفاوت چیلر با برج خنک کننده

هدف از چیلر استفاده از نیروی هوای خارج و آب برای حفظ دمای هدف در یک سطح ثابت است. بنابراین، می‌توان از آن برای خنک سازی یا گرم کردن استفاده کرد. از آنجا که ثابت نگه داشتن دما لازم است، فقط به خنک شدن محدود نمی‌شود. البته اغلب از آن برای خنک سازی استفاده می‌شود اما بعضی اوقات برای گرمایش استفاده می‌شود که تفاوت عمده‌ای بین چیلر و برج خنک کننده است. با دانستن این تفاوت مکانیسم و ساختار برج خنک کننده را بهتر می‌توان درک کرد.برج‌های خنک کننده برای تجهیزات تهویه مطبوع ساختمان استفاده می‌شوند و از هوای خارج برای خنک نگه داشتن آب خنک کننده استفاده می‌کنند. با خنک کردن می‌توان از آب خنک کننده استفاده مجدد کرد، و می‌توانید طوری از آن استفاده کنید که تجهیزات تهویه مطبوع و غیره را در گردش داشته باشد. بدون برج خنک کننده، آب خنک نمی‌ شود و وقتی دمای آب خنک کننده به طور مداوم بالا می‌رود، غیر قابل استفاده می‌گردد.

انواع چیلر

یک چیلر گرمای دستگاه را از بین می‌برد و آن را خنک می‌کند. گرمای حذف شده باید توسط خود چیلر تخلیه شود و به عنوان یک روش اگزوز حرارتی، مواردی وجود دارد که از کلروفلوروکربن‌ها به عنوان مبرد استفاده می‌کنند و آنهایی که از مدارهای آب تشکیل شده، آب را به گردش در می‌آورند. انواع مختلفی از روش‌های خنک سازی وجود دارد، مانند نوع خنک کننده هوا و خنک کننده آب.

چیلر هواخنک

این نوعی سیستم است که باد را به مبدل حرارتی می‌فرستد و مبرد را با هوا خنک می‌سازد. در داخل چیلر یک موتور فن داخلی تعبیه شده است و نصب آن آسان است، اما از آنجا که در اتاق گرمای خروجی تولید می‌شود، در فضاهای تنگ ممکن است تجهیزات اگزوز حرارتی مورد نیاز باشد. گاز فشرده شده با کمپرسور توسط کندانسور خنک شده و مایع می‌گردد. این سیستم از چرخه گاز مبرد و چرخه آب در گردش تشکیل شده است و از گاز مبرد به عنوان محیط گرما برای خنک کردن آب در گردش استفاده می‌شود.  با عبور گاز مایع از دریچه انبساط، فشار کاهش می‌یابد و تبدیل به گاز خنک کننده می‌شود و یک مبدل حرارتی با آب در گردش تبادل گرما می‌کند تا آب در گردش خنک شود. از آنجا که هیچ انجماد و گرفتگی وجود ندارد، نگهداری و تمیز کردن  مخزن آب آسان است. همچنین، در مورد چیلر هوا خنک، گرمای بخار شدن به خاطر تبخیر آب هنگام تماس  اسپری آب با برج خنک کننده ،به‌دلیل تبخیر، درجه حرارت رادیاتور را کاهش می‌دهد با وجود اسپری آب در اطراف چیلر هوا خنک، می‌توان راندمان خنک سازی را بدون توجه به افزایش رطوبت حفظ کند. از چیلرهای هواخنک در مناطقی که آب کافی در دسترس نیست استفاده می‌کنند.

چیلر آب خنک

این نوعی سیستم است که از برج خنک کننده برای خنک سازی آب استفاده می‌کند در این سیستم خنک کننده‌ی آب برای مبرد مورد نیاز است، اما مزایایی مثل راندمان عالی در سرد کردن و تولید نکردن گرما دارد. یک چیلر آب خنک که از آب به عنوان مبرد استفاده می‌کند به عنوان یک چیلر طبیعی (چیلر جذبی) شناخته می‌شود و به عنوان مبرد تجهیزات تهویه‌ی هوای مطبوع برای ساختمان‌های متوسط و بزرگ استفاده می‌شود. پیکربندی سیستم از اواپراتور، جاذب، احیا کننده و کندانسور تشکیل شده است و با گردش بسته‌ی مبرد در تجهیزات آب سرد را با کنترل فشار تولید می‌کند. اندازه چیلرهای آب خنک از مدل‌های کوچک 20 تنی تا مدل‌های چند هزار تنی وجود دارد و می‌تواند برای تهویه هوای مطبوع در مکان های بزرگ مثل فرودگاه‌ها، مراکز خرید و... استفاده گردد. چیلرها اغلب برای مصارف پزشگی نیز استفاده می‌شوند. تجهیزات مونتاژ، سایت‌های ساختمانی، لیزر، دستگاه‌های ام.آر.آی و سایر تجهیزات و امکانات پرقدرت دیگر ممکن است برای حفظ دمای قابل کار به چیلر نیاز داشته باشند.

مکانیسم چیلر جذبی

فرایند با مبرد مایع در اواپراتور شروع می‌شود و آن را به شکل گازی تبدیل می‌کند. خنک کننده گازی توسط جاذب غلیظ مانند لیتیوم بروماید یا آمونیاک جذب می‌شود، که توسط یک ژنراتور تهیه می‌شود. محلول رقیق شده مایع خنک کننده را جذب می‌کند در حالی که گرما توسط آب خنک کننده جذب می‌شود.محلول رقیق شده مایع مبرد و جاذب از طریق یک مبدل حرارتی به ژنراتور محل گرم شدن جریان می‌یابد. مایع مبرد از محلول بخار شده، متراکم شده و مجدداً برای خنک سازی ارسال می‌شود. جاذب غلیظ شده نیز بازیافت می‌شود. با انتخاب چیلر مناسب کارایی سردخانه به حداکثر می رسد.