هر آنچه راجب نصب و راه اندازی و تعیین ظرفیت چیلر باید بدانیم ؟

نصب چیلر تراکمی هوا خنک

در نصب چیلر هوایی ، چیلر را روی یک فوندانسیون تراز از جنس بتن که تحمل وزن دستگاه را داشته باشد نصب می کنند. به منظور جلوگیری از انتقال ارتعاشات در هنگام کار در زیر شاسی آن از لرزه گیر مناسب استفاده می کنند. همچنین چیلر هوایی را می توان روی یک سازه فلزی که به اسکلت ساختمان متصل است مستقر کرد. در این موقع باید پیش بینی های لازم به منظور جلوگیری از انتقال ارتعاشات و صدا به هنگام کار به عمل آورده شود. با توجه به اینکه برای تعمیرات چیلر هوایی باید فضای کافی در اطراف آن وجود داشته باشد ، لذا در انتخاب محل نصب دستگاه این مهم در نظر گرفته شود و حداقل فاصله به منظور تعمیرات چیلر تراکمی هوا خنک باید رعایت شود. توصیه می شود در مناطق سردسیر دستگاه چیلر تراکمی هوا خنک را بالاتر از سطح زمین نصب کنید تا در زمستان برف و یخ اطراف چیلر را نگیرد. چیلر هوایی را می توان روی بام یا فضای روباز در پشت بام ساختمان نصب کرد . در صورتی که محل نصب چیلر هوایی در مجاورت ساختمان انتخاب شود باید توجه داشت فاصله دستگاه تا دیوار ساختمان طوری در نظر گرفته شود که همواره هوای کافی جهت کار کردن کندانسور چیلر هوایی تأمین گردد و هوای خروجی از کندانسور مجدداً توسط فن های کندانسور به داخل کشیده شود. چیلر هوایی باید در محلی نصب شود که سر و صدای ناشی از آن در فصل تابستان برای ساکنین اطراف دستگاه مزاحمتی ایجاد نکند. توصیه می شود در مواقع اتصال لوله کشی ساختمان به اواپراتور چیلر از لرزه گیر مناسب استفاده شود و لوله های رفت و برگشت به ساختمان عایق کاری شوند.

نصب چیلر تراکمی آب خنک

توصیه می شود چیلر روی یک فوندانسیون محکم و مناسب نصب گردد. بطور نرمال محل قرارگیری چیلر باید تحمل وزنی معادل 2.5 برابر وزن چیلر را داشته باشد. محل نصب چیلر را طوری انتخاب کنید که فضای کافی جهت تعمیرات کمپرسور و تعویض احتمالی لوله های کندانسور و اواپراتور وجود داشته باشد. هرگز چیلر آب خنک را در فضای آزاد و بدون سقف نصب نکنید . محل نصب چیلر آب خنک در موتورخانه مرکزی و باید نزدیک برج خنک کننده باشد. هوای موتورخانه و آنجایی که چیلر آب خنک نصب می شود بایستی به خوبی تهویه گردد. محل قرارگیری چیلر تراکمی آب خنک روی فوندانسیون را طوری در نظر بگیرید که دسترسی به تابلو برق چیلر تراکمی آب خنک به راحتی امکان پذیر باشد. بین چیلر و محل قراره گیری آن حتما از لرزه گیر استفاده کنید تا از صدا و ارتعاشات جلوگیری کند.

راه اندازی چیلر تراکمی

به منظور شروع کار چیلر لازم است تا نخست پمپ های آب سرد اواپراتور و آب گرم کندانسور شروع به کار کنند . همچنین حرکت آب در لوله ها توسط کلید کنترل جریان تایید شود. اگر سیستم مجهز به هواساز باشد ، فن آن نیز کار کند. اجازه و دستور کار و راه اندازی چیلر توسط مدار فرمان صادر می شود . امروزه چیلرها مجهز به کنترل کننده های الکترونیکی PLC ( پی ال سی ) هستند که بر اساس ثابت نگه داشتن دمای آب سرد خروجی چیلر عمل می کنند . چیلرها تا دمای 13 درجه سانتی گراد آب خروجی ، باصرفه عمل می کنند اما در حالت نرمال و‌استاندار طراحی و ‌تعیین ظرفیت چیلر بر اساس آب ورودی چیلر 12 درجه سانتی گراد و آب خروجی چیلر 7درجه سانتی گراد است .

توان کمپرسور ، کندانسور و‌ اواپراتور چیلر تراکمی

توان کمپرسور چیلر تراکمی بیان کننده ظرفیت چیلر تراکمی می باشد. توان هر کمپرسور بر مبنای کیلو وات (KW ) بیان می شود. با تبدیل ظرفیت هر کمپرسور چیلر از کیلو وات به اسب بخار (hp ) می توان به ظرفیت اسمی چیلر تراکمی هوا خنک یا آب خنک به صورت تقریبا دقیق پی برد. به عنوان مثال چیلر تراکمی که دارای 6 کمپرسور با ظرفیت هر کمپرسور 40 اسب بخار باشد ، دارای ظرفیت اسمی 240 تن (240 اسب بخار ) سرمایشی می باشد. توان ورودی به کمپرسور را با IPT و یا WC نمایش می دهند و واحد آن برحسب KW در نظر می گیرند. توان ورودی کمپرسور در چیلر تراکمی به شدت وابسته به شرایط محیطی پروژه و مخصوصا دمای آب خروجی کندانسور و دمای آب سرد خروجی اواپراتور می باشد. با افزایش دمای آب خروجی کندانسور ، آب ورودی به برج خنک کننده ، آب سرد خروجی اواپراتور و آب ورودی به فن کویل ها ، توان آب نیز افزایش یافته و با کاهش دمای این دو فاکتور توان ورودی کاهش می یابد. با افزایش دمای آب خروجی اواپراتور و دمای خروجی آب کندانسور به ازای یک درجه افزایش ، انرژی ورودی کمپرسور 2 درصد افزایش می یابد و بالعکس یعنی اگر یک درجه دمای خروجی آب کندانسور و اواپراتور کاهش یابد، انرژی ورودی به کمپرسور 2 درصد کاهش می یابد. با افزایش دما در اواپراتور و کندانسور فشار نیز در آنها بالاتر می رود. شرایط طراحی چیلر تراکمی به صورت تئوری به گونه ای است که دمای کندانسور برا ساس گرمسیر بودن یا معتدل بودن محل پروژه ، تقریبا 45 درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود. دمای آب ورودی به اواپراتور 12 درجه سانتی گراد و دمای آب خروجی از اواپراتور 7 درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود.

ظرفیت اسمی و ظرفیت واقعی چیلر تراکمی

ظرفيت دستگاه چیلر تراکمی وابسته به شرایط محیط و شرایط طراحی می باشد ؛ بنابراین در هر دمای آب خروجی از اواپراتور و یا کندانسور یک ظرفیت چیلر مشخص داریم که به آن ظرفیت واقعی چیلر گفته می شود. ظرفیت اسمی و یا نامی دستگاه چیلر تراکمی ظرفیتی است که در پلاک شناسایی دستگاه درج می شود. ظرفیت واقعی در شرایط معمولی پایین تر از ظرفیت اسمی چیلر تراکمی هوا خنک و آب خنک است و از ظرفیت اسمی در چیلر استفاده می شود . ابعاد و وزن چیلر تراکمی در انتخاب آن از اهمیت زیادی برخوردار اند.

تعیین ظرفیت چیلر تراکمی

پس از مشخص شدن بار سرمایشی ساختمان برحسب تن تبرید ، چیلر تراکمی که ظرفیت اسمی آن بالاتر از بار سرمایشی ساختمان باشد، انتخاب می شود . در برخی مواقع به جای بار سرمایش دبی آب سرد مورد نیاز در فن کویل و یا هواساز مشخص می شود . با دانستن دبی آب سرد مورد نیاز و میزان افت دما در اواپراتور توان تبرید مورد نیاز ازفرمول زیر در سیستم متریک محاسبه می شود.

Q =mc×∆t

در فرمول فوق Q توان تبرید مورد نیاز برحسب KW و C گرمای ویژه آب برحسب Kj/Kg°C و m دبی جرمی آب سرد بر حسب Kg/s و t∆ اختلاف دمای اولیه و ثانویه برحسب درجه سانتیگراد در اواپراتور می باشد. معمولاً دلتا تی یا همان اختلاف دما برابر با 5 درجه سانتی گراد می باشد البته در تعیین ظرفیت چیلر تراکمی صنعتی این عدد قطعا بیشتر خواهد شد و چیلر این پروژه ها معمولا با کمپرسور پیستونی ساخته می شود . در تعیین ظرفیت بار برودتی چیلر ، باید 10% ضریب اطمینان بابت افت قدرت و افت ظرفیت سرمایی چیلر ناشی از فرسودگی دستگاه در آینده اضافه در نظر گرفت .

مقایسه چیلر تراکمی با چیلر جذبی

برای مقایسه چیلر تراکمی با چیلر جذبی باید یکسری موارد را در نظر گرفت و بر اساس این موارد چیلر تراکمی و‌ جذبی را با هم مقایسه کرد ، در این حالت باید عوامل زیر را در نظر گرفت :

1. هزینه انرژی گاز برق و آب

2. هزینه اولیه خرید کامل دستگاه های مربوط با متعلقات

3. هزینه جاری

4. فضای مورد نیاز برای موتورخانه و اتاق تأسیسات مکانیکی

5. سهولت کاربرد ، تعمیر و نگهداری

در یک تحقیق که توسط کارشناسان تهویه مطبوع انجام گرفته از یک چیلر جذبی شعله مستقیم دو اثره با cop 1.13 در مقایسه با چیلر تراکمی با 2 عدد کمپرسور اسکرو با cop 5.2 در ظرفیت های چیلر 100 تن و چیلر 200 تن و چیلر 400 تن برودتی انجام شد ؛ چیلر تراکمی شرایط بهتری داشته و از نظر هزینه های خرید تا نگهداری و‌ سرویس ، چیلر تراکمی مناسب تر از چیلر جذبی است اما برای ظرفیت بالاتر از 400 تن ، چیلر جذبی راندامان بهتری نسبت به چیلر تراکمی دارد و در ظرفیت پایین تر از 400 تن ، چیلر تراکمی راندمان بهتر و‌ بالاتری نسبت به چیلر حذبی دارد.

معایب چیلر تراکمی آبی

همانطور که گفته شد چیلر تراکمی دارای دو‌ نوع چیلر تراکمی هوایی و چیلر تراکمی آبی است . هر کدام از این چیلر ها دارای معایب و ‌مزایایی هستند که در اینجا به معایب چیلر تراکمی آبی اشاره می کنیم :

1. هزینه خرید ، نصب ، اجراء و راه اندازی برج خنک کننده.

2. تعمیرات و نگهداری بالاتر مانند سرویس ، تعویض قطعات و اسیدی شویی کندانسور و برج خنک کننده می باشد

3. مصرف آب بالا ؛ زیرا هر برج خنک کننده به ازای هر تن تبرید چیلر ، 3.5 تا 4 گالن در ساعت آب مصرف خواهد کرد.

4. در مناطق گرم و مرطوب راندمان آن کمتر می شود.

مزایای چیلر تراکمی آبی

تنها مزیت چیلر تراکمی آب خنک نسبت به چیلر تراکمی هوا خنک این است که چیلر آبی در ظرفیت های بسیار بالا مانند ظرفیت 400 تن راندمان بالاتری دارد و اینکه در ساخت چیلر تراکمی آبی می توان در ظرفیت های بزرگتر آن را تولید کرد.

مزایای چیلر تراکمی هوایی

چیلر تراکمی هوا خنک که به آن چیلر هوایی نیز گفته می شود دارای مزایای زیادی نسبت به دیگر چیلر ها می باشد که در اینجا به صورت خلاصه به چند مورد اشاره می کنیم :

1. هزینه خرید و نصب آن کمتر میباشد.

2. فضای کمتری اشغال میکند و میتواند کندانسور هوایی آن در پشت بام یا کنار ساختمان که هوا جریان داشته باشد نصب شود.

3. هزینه تعمیر و ‌نگهداری کمتری دارد .

4. در مناطق با شرایط آب و‌هوایی مختلف راندمان بالاتر و‌ بهتری دارد .

زد یخ در چیلر

اگر دمای تغذیه آب سرد کمتر از 10 درجه سانتی گراد باشد ، می توانید از ضدیخ در چیلر خود استفاده نمایید. اگر چیلر در دمایی پایین تر از 10 درجه سانتی گراد رها گردد، انجماد سریع در صفحات اواپراتور رخ داده و کارایی سیستم را به نحوی چشمگیر کاهش می دهد و یا حتی بدتر از آن باعث ایجاد صدمات دائمی به مبدل های حرارتی می گردد. بسیار مهم است که همیشه از حداقل مقدار ممکن ضدیخ در چیلر استفاده شود ؛ زیرا غلظت بالای این ماده ظرفیت چیلر را کاهش خواهد داد. اگر ضدیخ با غلظت مناسبی در چیلر مورد استفاده قرار گیرد از بروز انجماد سریع جلوگیری کرده و خرابی احتمالی چیلر را کاهش خواهد داد. به یاد داشته باشید که هرگز نباید ضدیخ هایی که در خودرو استفاده می شوند را در چیلر به کار برد ؛ زیرا افزودنی هایی که در این نوع ضدیخ ها یافت می شوند باعث بروز اشکال در مبدل های حرارتی شده و منجر به عدم کارایی کافی در انتقال حرارت می گردند. ضد یخ چیلر از دو ماده اصلی اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول ساخته شده است که برای چیلر تراکمی هوایی و آبی مناسب اند و در دمای 51 درجه سانتی گراد  تا 177 درجه سانتی گراد عملکرد خوبی دارند. اتیلن گلیکول کاربرد بیشتری دارد. اگر کاربرد مورد نظر در زمینه مواد دارویی و یا در تماس با غذا یا آب آشامیدنی باشد استفاده از پروپیلن گلیکول خالص انتخاب درستی است . محلول های ضدیخ دارای رنگدانه یا بازدارنده های خاص سمی بوده و نباید در چنین مواردی استفاده شوند. برخی قوانین محلی و منطقه ای استفاده از اتیل گلیکول را مجاز نشمرده و تنها استفاده از پروپیلن گلیکول را الزام نموده اند. برخی از سازندگان گلیکول های حاوی بازدارنده های شیمیایی ارائه می دهند که به کاهش خوردگی چیلر کمک می کنند. البته با وجود استفاده از گلیکول های حاوی بازدارنده در چیلر آب سرد که در آن ها از لوله و اتصالاتی از جنس آهن فولاد یا آهن گالوانیزه استفاده شده باشد ، می توانند در معرض خوردگی قرار گیرند. این مواد نباید در ساخت سیستم به کار گرفته شوند بلکه همیشه باید از لوله ها و اتصالات چیلر از جنس مس فولاد ضد زنگ یا پی وی سی استفاده نمود . ضدیخ ماده ای خورنده است. اتیلن گلیکول نیز در فهرست مواد سمی سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده قرار دارد و در صورت وارد شدن این ماده در محیط باید اقدامات مربوط به پاکیزه نمودن ضایعات خطرناک در مورد آن بکار گرفته شود.