چیلر هیبریدی چیست؟

انواع مختلفی از چیلرها در تهویه مطبوع وجود دارد اما چیلر هیبریدی چیست؟ چیلر هیبریدی یک چیلر تبخیری یا هوا خنک است که از سرمایش تبخیری برای دفع حرارت استفاده می کند تا دمای چگالش را کاهش دهد و راندمان بالاتری را به دست آورد. چیلر هیبریدی ترکیبی از چیلر هوا خنک و برج خنک کننده است.چیلرهای هیبریدی نسبت به چیلرهای هوا خنک کارآمدتر هستند اما هزینه اولیه بالاتر است. با این حال، آنها یک گزینه کارآمد برای مهندسان هنگام طراحی سیستم HVAC یک ساختمان هستند.

چیلرهای هیبریدی چگونه کار می کنند؟

چیلرهای هیبریدی یک نوع سیستم خنک‌کننده هستند که از ترکیب دو فناوری مختلف برای بهینه‌سازی عملکرد خود استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها به صورت ترکیبی از چیلر مکانیکی و چیلر جذبی عمل می‌کنند. البته، نحوه عملکرد دقیق هر مدل ممکن است متفاوت باشد. چیلرهای هیبریدی مبرد R410A را برای جذب انرژی گرمایی از آب سرد از طریق مبدل حرارتی صفحه لحیم شده استفاده می کنند. در داخل مبدل حرارتی، مبرد و آب سرد هیچ تماس فیزیکی ندارند.

نمای کلی چیلر هیبریدی

چیلرهای هیبریدی معمولاً دارای دو کمپرسور اسکرال با مهر و موم هرمتیکی روشن/خاموش هستند که هرکدام 50 درصد از کل ظرفیت خنک کنندگی خود را حمل می کنند. بنابراین حداقل بار یک چیلر هیبریدی 50 درصد کل ظرفیت خنک کنندگی آن است.با این حال، چیلرهای هیبریدی می توانند دارای درایو با سرعت متغیر یا کمپرسورهای اینورتر نیز باشند. با فناوری اینورتر، راندمان چیلرهای هیبریدی می‌تواند بیشتر بهبود یابد و حداقل بار دیگر روی 50 درصد باقی بماند.از آنجایی که چیلرهای هیبریدی دو کمپرسور دارند، در صورت خرابی یکی، باز هم می توانند با ظرفیت 50 درصد کار کنند.چیلرهای هیبریدی دارای ماژول هایی هستند که به این معنی است که می توان آنها را مانند لگو به هم متصل کرد تا ظرفیت سرمایش کل را افزایش دهد.

با افزایش تعداد چیلرهای هیبریدی، قابلیت اطمینان کلی سیستم افزایش می یابد زیرا هر کمپرسور به عنوان پشتیبان برای سایرین عمل می کند.از کمپرسور، مبرد به کویل کندانسور فرستاده می شود که معمولاً از لوله های مسی و پره های آلومینیومی ساخته شده است. با این حال، چیلرهای هیبریدی بیشتر از لوله ها و پره های فولادی ضد زنگ برای مقاومت در برابر خوردگی استفاده می کنند زیرا آب به طور مداوم بر روی کویل کندانسور ریخته می شود.

چرخه تبرید در چیلرهای هیبریدی

چیلرهای هیبریدی مانند هر تهویه مطبوع دیگری با استفاده از چرخه تبرید کار می کنند. با این حال، آنها دارای تجهیزات اضافی مانند حوضچه، پمپ گردش آب و نازل هایی هستند که مانند برج های خنک کننده، آب را روی کویل کندانسور می پاشند.و مشابه برج های خنک کننده، چیلرهای هیبریدی باید گهگاهی آب کندانسور خود را تخلیه کنند تا از تجمع مواد معدنی در حوضچه خود جلوگیری کنند. تلفات تبخیری و رانش نیز اجتناب ناپذیر است. از این رو، آنها به یک مخزن آب آرایشی برای پر کردن آب نیاز دارند. در مورد سیکل آب سرد، همه چیز مانند سیستم های هوا خنک و آب خنک با پمپ های آب سرد، یونیت های هواساز و یونیت های فن کویل است.

چرا چیلرهای هیبریدی کارآمدتر هستند؟

چیلرهای هیبریدی بر اساس اصل سرمایش تبخیری با استفاده از آب کار می کنند. خنک کننده تبخیری به جای دمای لامپ خشک به دمای مرطوب لامپ بستگی دارد و از آنجایی که دمای اولی پایین تر است، چیلرهای هیبریدی فشار تراکم پایین تری دارند.برخی از سازندگان ادعا کردند که چیلرهای هیبریدی آنها می توانند بازدهی حدود 0.75 کیلووات در هر تن تبرید را به دست آورند در حالی که بسیاری از چیلرهای هوا خنک تنها قادر به دستیابی به راندمان حدود 1.00 کیلووات در هر تن تبرید هستند. در یک نکته جانبی، بسیاری از چیلرهای آب خنک دارای راندمان حدود 0.55 کیلو وات در هر تن تبرید هستند. از این رو، راندمان چیلرهای هیبریدی بین چیلرهای هوا خنک و چیلرهای آب خنک قرار می گیرد.

مزایا و معایب چیلرهای هیبریدی

چیلرهای هیبریدی به منظور ارائه گزینه های بیشتری به مهندسان هنگام طراحی سیستم HVAC برای ساختمان ها توسعه داده شده اند.چیلرهای هیبریدی به دلیل ترکیب دو فناوری مختلف، مزایای متعددی ارائه می‌دهند. بنابراین، اجازه دهید برخی از مزایا و معایب چیلرهای هیبریدی را بررسی کنیم.

مزایای چیلرهای هیبریدی

راندمان بهتر نسبت به سایر واحدهای هوا خنک مانند چیلرهای هوا خنک، سیستم VRF هوا خنک، واحدهای تک اسپلیت و مولتی اسپلیت.ماژول هایی را وارد کنید که انعطاف بیشتری در طراحی می دهد و قابلیت اطمینان کلی سیستم را بهبود می بخشد.نصب آسان به دلیل یک واحد پکیج شده به جای برج های خنک کننده و پمپ های کندانسور مجزا.به دلیل طراحی جمع و جور، مقدار زیادی از مساحت کف را صرفه جویی کنید.

معایب چیلر های هیبریدی

اگر بدنه و مبدل حرارتی کامل از جنس استنلس استیل را انتخاب کنید، هزینه اولیه بالاتری دارد. در غیر این صورت، زمانی که قطعات خورده شده و نیاز به تعویض دارند، هزینه نگهداری بالاست.ظرفیت سرمایش در مقایسه با چیلرهای آب خنک کم است و از این رو مقدار زیادی مورد نیاز است که فرآیند کنترل را پیچیده می کند.اگر کنترل عملیات به خوبی انجام نشود، دستیابی به راندمان بار بخشی خوب آسان نیست.سیستم های بزرگ دارای تعداد زیادی قطعات داخلی (شیرهای انبساط، سنسورها، کمپرسورها و غیره) هستند که ممکن است باعث هزینه تعمیر و نگهداری بالا شود.مناطق خاصی با دمای لامپ مرطوب بالا ممکن است باعث شوند چیلرهای هیبریدی به طور موثر کار نکنند.

نتیجه گیری

هنگامی که چیلرهای هیبریدی در کاربرد مناسب قرار می گیرند، راندمان خوبی نسبت به سایر دستگاه های تهویه مطبوع خنک کننده دارند. با این حال، زمانی که آب دائماً باعث خوردگی می شود، حفظ عملکرد کویل ها یک چالش است.با این وجود، چیلرهای هیبریدی در طراحی سیستم تهویه مطبوع برای ساختمان‌ها، گزینه‌های اضافی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهند. راندمان چیلرهای هیبریدی بین چیلرهای هوا خنک و چیلرهای آب خنک قرار می گیرد.چیلرهای هیبریدی مزایا و معایب خود را دارند. یکی از معایب اصلی هزینه اولیه بالا با مبدل های حرارتی کامل فولاد ضد زنگ برای مقاومت در برابر خوردگی است.در نهایت، داشتن چیلرهای هیبریدی بیش از حد مدولار، فرآیند کنترل را پیچیده می‌کند و به طور بالقوه باعث هزینه تعمیر و نگهداری بالا می‌شود که می‌تواند هر گونه صرفه‌جویی از راندمان بالاتر را جبران کند.