چیلر توربوکر چیست و چه مزایایی دارد؟

بیش از یک دهه از ورود کمپرسورهای گریز از مرکز مغناطیسی بدون روغن به بازار تهویه مطبوع می گذرد. این ماشین‌های فوق‌آرام با بهره‌وری انرژی ناشناخته و تعمیرات مرتبط با روغن صفر، کاملاً پایدار هستند زیرا روغنی برای تغییر نرخ انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی وجود ندارد. وقتی فناوری را به درستی به کار می برید، فرصت هایی برای صرفه جویی در هزینه های انرژی در بسیاری از بخش ها وجود دارد -از پلاستیک و داروسازی گرفته تا مواد غذایی، فلزات و تولید.

چیلر بلبرینگ مغناطیسی

چیلرهای یاتاقان مغناطیسی (چیلر توربوکر) عمدتاً چیلرهای گریز از مرکز آب خنک هستند. چیلرهای گریز از مرکز استاندارد از روان کننده برای کمپرسورهای گریز از مرکز خود استفاده می کنند. با این حال، چیلرهای سانتریفیوژ یاتاقان مغناطیسی نیازی به روان کننده ندارند. بنابراین، آنها به عنوان چیلرهای بدون روغن نیز شناخته می شوند.چیلرهای گریز از مرکز (سانتریفیوژ) آب خنک با کمپرسورهای مغناطیسی نسبتا جدید هستند. محبوب ترین کمپرسورهای یاتاقان مغناطیسی یا کمپرسورهای بدون روغن توسط Danfoss به نام Turbocor ساخته می شوند.با این حال، امروزه بسیاری از سازندگان چیلر نسخه مخصوص خود را از کمپرسورهای بدون روغن برای چیلرهای گریز از مرکز یاتاقان مغناطیسی خود تولید می کنند.از آنجایی که چیلرهای مغناطیسی دارای اصطکاک بسیار کم در کمپرسورهای خود هستند، بازدهی بسیار بالاتر از چیلرهای گریز از مرکز آب خنک معمولی دارند. تاکنون، کارآمدترین نوع چیلر در سیستم تهویه مطبوع، چیلر گریز از مرکز یاتاقان مغناطیسی بدون روغن است که با آب خنک می شود.

چیلرهای یاتاقان مغناطیسی

برخی از چیلرهای یاتاقان مغناطیسی حدود 40 درصد کارایی بیشتری نسبت به چیلرهای گریز از مرکز استاندارد دارند. علاوه بر این، چیلرهای یاتاقان مغناطیسی صدای کمتری نسبت به چیلرهای گریز از مرکز استاندارد دارند. علاوه بر این، آنها نیاز به نگهداری کمتری دارند.برخلاف یک چیلر معمولی که می‌تواند هنگام راه‌اندازی جریان زیادی بکشد، کمپرسور توربوکور در هنگام استارت تنها چند آمپر می‌کشد که از افزایش تقاضای راه‌اندازی جلوگیری می‌کند، بار سیستم را هموار می‌کند و استرس حرارتی روی اجزای داخلی موتور را کاهش می‌دهد.در حال حاضر، حداکثر ظرفیت سرمایش برخی از بزرگترین چیلرهای مغناطیسی حدود 1500 RT است. با این حال، چیلرهای یاتاقان مغناطیسی می توانند تا 60 RT پایین بیایند.

بارگیری مناسب چیلر

در سالهای اولیه گسترش بازار، در مورد انتخاب این چیلر ها شک و تردید وجود داشت. برنامه‌های بسیار زیادی در مورد اینکه چگونه مالک می‌تواند فناوری مغناطیسی را با کمترین هزینه نسبت به چیلرهای سنتی روغن کاری شده و یاتاقان مکانیکی تهیه کند، طراحی و مذاکره شد. بنابراین، اگر یک تاسیسات 300 تن بار داشته باشد، یک چیلر 300 تنی اغلب انتخاب می‌شود تا ارزیابی‌های هزینه در مقابل ارزش را برآورده کند و در نتیجه حق بیمه اولیه را به حداقل برساند.  اکنون مهندسان می دانند که مزیت واقعی یاتاقان های مغناطیسی در بارهای 85 درصدی و کمتر از بار تاسیسات نهفته است. بنابراین، برای بار 300 تنی خود، باید یک چیلر مغناطیسی 350 تا 400 تنی را انتخاب کنید، که به آن کمک می کند به سطوح انرژی برسد که احتمالاً چیلرهای روغن کاری شده نمی توانند به دست آورند. چیلرهای روغن کاری سنتی باید از فشار و سرعت استفاده کنند تا روغن را در کل سیستم فشار دهند و آن را با مبرد در مسیر خود مخلوط نگه دارند. بنابراین، کیلووات بر تن آن با کاهش بار بیشتر می شود. برعکس زمانی اتفاق می‌افتد که روغن وجود نداشته باشد - کمپرسور ممکن است با نسبت فشار حداقل کار کند تا فقط تقاضا را برآورده کند و کمپرسور را خنک کند. مهندسان اکنون از این حقایق استفاده می کنند.

هزینه روغن کاری یاتاقان های چیلر شامل چه مواردی می شود؟

در مورد کاهش تعمیر و نگهداری و حذف بازسازی یاتاقان‌های مکانیکی مرتبط با روغن و قراردادهای خدماتی برای حفظ ضمانت‌ها، بحث زیادی وجود داشته و دارد. اما هزینه روغن بسیار بیشتر از هزینه نگهداری است. با روغنی که معمولاً در چیلرها یافت می شود، خواصی که امتزاج پذیری لازم برای روانکاری را افزایش می دهد، منجر به کاهش نرخ انتقال حرارت در مبدل های حرارتی می شود. غلظت روغن بالای 0.5 درصد باعث کاهش شکل گیری اندازه حباب در سطح لوله می شود که نرخ انتقال حرارت را کاهش می دهد.

رویکرد جدید چیلرهای مغناطیسی

با این حال، این تنها نیمی از تصویری است که از پدیده بدون روغن پدیدار شده است. کنترل‌ها پیچیده‌تر شده‌اند و فراتر از چیلر هستند - تا فن برج خنک‌کننده، دریچه‌های بای‌پس، و حسگرهای کنترل‌کننده هوا و فرآیندها. جادوی یاتاقان های مغناطیسی شامل قابلیت های بسیار کم بالابر، کنترل های جدید و استراتژی هایی است که می تواند باعث صرفه جویی بی سابقه انرژی شود. نکته کلیدی در مورد سیستم های گریز از مرکز را به خاطر داشته باشید: بدون فشار دیفرانسیل، بدون بالابر - بدون بالابر، بدون ظرفیت. هنگامی که شما در این شرایط بسیار پایین کار می کنید، اگر به سرعت سعی کنید تقاضا را افزایش دهید، جایی برای کمپرسور وجود ندارد. بنابراین، رویکرد بهتری برای عملکرد ایمن در جایی که فقط یک سیستم مغناطیسی می تواند حرکت کند، مورد نیاز بود.

کنترل مستقیم چیلر 

 دیگر به کنترل چیلر بر اساس دمای آب برگشتی نیاز ندارید. روش ارجح برای درایوهای مغناطیسی این است که کنترل چیلر را بر روی دمای تخلیه اشباع شناور (SDT) قرار دهیم، که همچنین سریعتر از تغییرات دمای آب واکنش نشان می دهد و اکنون به عنوان نقطه تنظیم شناور در دسترس است. با دستکاری SDT، پاکت عملیاتی را می توان با تغییر بار به سمت پایین فشرده کرد، که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود و ظرفیت موجود را قربانی می کند.

صرفه جویی در هزینه ها با چیلرهای هوا خنک

دو باور رایج تغییر کرده اند. یکی این بود که چیلرهای هوا خنک نمی توانند به اندازه چیلرهای آب خنک کارایی داشته باشند. مورد دیگر این بود که به دلیل فشار بالای هد و رویکرد کندانسور، هرگز نمی‌توانید چیلرهای گریز از مرکز با هوا خنک داشته باشید. در حالی که اساساً درست است که چیلرهای آب خنک می توانند عملکرد انرژی بهتری ارائه دهند، بارگیری مناسب چیلرهای هوا خنک مدرن با استفاده از کمپرسورهای مغناطیسی می تواند منجر به هزینه های انرژی ساده و هزینه کل مالکیت شود. در 70 تا 80 درصد بار، چیلر هوا خنک بدون برج خنک کننده، فن، پمپ کندانسور یا تصفیه آب در مصرف انرژی صرفه جویی می کند.با انتخاب یک چیلر بزرگ، یا افزودن بانک های کندانسور/فن اضافی، یک تاسیسات می تواند تقاضای خود را برآورده کند و به میزان قابل توجهی در هزینه های انرژی و نگهداری برای عمر تجهیزات صرفه جویی کند.