دستگاه چیلر اهمیت زیاد و تاثیرگذاری در سیستم های تهویه دارد. ساختمان های تجاری از سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع  (HVAC)برای کمبود آب و خنک کننده ساختمان استفاده می کنند. ساختمان های تجاری مدرن به عنوان بخشی از ابتکارات گسترده تر با محوریت عملکرد ساختمان و پایداری، به دنبال سیستم ها و مؤلفه های HVAC کارآمد هستند . به طور مشابه ساکنین ساختمان انتظارات زیادی دارند، که سیستم HVAC همانطور که در نظر گرفته شده عمل کند؛ یعنی صرف نظر از شرایط بیرونی ساختمان ، محیط داخلی راحتی به وجود بیاید.

چیلرها به یک مؤلفه اساسی HVAC از طیف گسترده ای از امکانات تجاری، از جمله هتل ها، رستوران ها، بیمارستان ها، عرصه های ورزشی، کارخانه های صنعتی و تولیدی و غیره تبدیل شده اند. این صنعت از مدت ها قبل به این نتیجه رسیده است که سیستم های چیلر نماینده بزرگترین مصرف کننده برق در اکثر موارد هستند. امکانات آنها به راحتی می توانند بیش از 50٪ از کل مصرف برق را از ان خود کند.

به طور کلی، یک دستگاه چیلر انتقال حرارت از یک محیط داخلی به یک محیط خارجی را تسهیل می کند. مطمئناً چیلرها به عنوان قلب هر سیستم HVAC مرکزی عمل می کنند.

چیلر چگونه کار می کند؟

یک چیلر روی اصل فشرده سازی بخار یا جذب بخار کار می کند. چیلرها جریان مداوم مایع خنک کننده را به سمت سیستم آب فرآوری با دمای مطلوب حدود 50 درجه فارنهایت (10 درجه سانتیگراد) تأمین می کنند. مبدل خنک کننده از طریق فرآیندی، پمپ می شود و گرما را از ناحیه یک تأسیسات (به عنوان مثال ماشین آلات، تجهیزات پردازش، و غیره) بیرون می کشد.

چیلر از سیستم تبرید مکانیکی فشرده سازی بخار استفاده می کند که از طریق وسیله ای به نام اواپراتور به سیستم آب فرآیند متصل می شود. مبرد از طریق تبخیر کننده ، کمپرسور ، کندانسور و دستگاه انبساط چیلر در گردش است. یک فرایند ترمودینامیکی در هر یک از اجزای فوق چیلر اتفاق می افتد.

اواپراتور به عنوان مبدل حرارتی عمل می کند به گونه ای که گرمای حاصل از جریان مایع خنک کننده فرآیند به مبرد انتقال می یابد. با انتقال گرما ، مبرد مبدل می شود و از یک مایع با فشار کم به بخار تبدیل می شود، در حالی که درجه حرارت مایع خنک کننده فرایند کاهش می یابد.

مبرد سپس به یک کمپرسور وصل می شود که عملکردهای مختلفی را انجام می دهد. ابتدا مبرد را از تبخیر كننده خارج كرده و اطمینان حاصل می كند كه فشار در اواپراتور به اندازه كافی باقی می ماند تا گرما را با سرعت مناسب جذب كند.

دوم، این فشار در بخار مبردهای خروجی را افزایش می دهد تا اطمینان حاصل شود که دمای آن به اندازه کافی بالا می رود تا هنگام رسیدن به کندانسور، گرما آزاد شود. مبرد در حالت خازن به حالت مایع باز می گردد. گرمای نهانیده شده با تغییر مبرد از بخار به مایع، توسط محیط خنک کننده (هوا یا آب) از محیط خارج می شود.

انواع چیلرها:

همانطور که شرح داده شد، دو ماده خنک کننده مختلف (هوا یا آب) می توانند انتقال گرمای نهان داده شده را با تغییر مبرد از بخار به مایع تسهیل کنند. بنابراین، چیلرها می توانند از دو نوع خازن مختلف، air-cooled و water-cooled استفاده کنند.

کندانسورهای خنک کننده هوا شبیه “رادیاتورها” هستند که موتورهای اتومبیل را خنک می کنند. آنها از نیروی منفی استفاده می کنند. کندانسورهای خنک کننده هوا برای کارآمد کار کردن، نیاز به دمای محیط 95 درجه فارنهایت (35 درجه سانتیگراد) یا پایین تر دارند.

کندانسورهای خنک کننده با آب همان عملکرد کندانسورهای خنک کننده هوا را انجام می دهند ، اما برای تکمیل انتقال حرارت به دو مرحله نیاز دارند. اول ، گرما از بخار مبرد به داخل آب کندانسور حرکت می کند. سپس ، آب کندانسور گرم به یک برج خنک کننده پمپ می شود که در نهایت حرارت فرآیند به جو تخلیه می شود.

چیلرهای water-cooled:

چیلرهای دارای آب خنک کننده دارای کندانسور آب خنک شده و متصل به برج خنک کننده هستند . آنها معمولاً برای تأسیسات متوسط ​​و بزرگ كه از منابع آب کافی برخوردار هستند استفاده می شود. چیلرهای خنک کننده آب به دلیل استقلال نسبی نسبت به نوسانات دمای محیط، می توانند عملکرد ثابت تری در تهویه مطبوع تجاری و صنعتی تولید کنند. چیلرهای با آب خنک از نظر اندازه از مدل های کوچک ظرفیت 20 تنی تا چند مدل هزار تنی که بزرگترین امکانات جهان مانند فرودگاه ها ، مراکز خرید و سایر امکانات را خنک می کند.

چیلرهای خنک کننده با هوا:

چیلرهای خنک کننده هوا به یک خازن خنک شده توسط هوای محیط تکیه می کنند. بنابراین ، چیلرهای خنک کننده هوا ممکن است کاربردهای متداولی در تاسیسات کوچکتر یا متوسط ​​که محدودیت های فضایی وجود دارد، داشته باشند. چیلر خنک کننده هوا می تواند عملی ترین انتخاب برای مواردی باشد که آب یک منبع کمیاب باشد.

چیلر خنک کننده هوا معمولی می تواند فن های پروانه یا چرخه های برودتی مکانیکی را به منظور جلب هوای محیط بر روی یک سیم پیچ ریز دار برای خنک کننده مبرد به کار ببرد. تراکم بخار مبرد در کندانسور هوا خنک شده امکان انتقال گرما به جو را فراهم می کند.

چیلرهای خنک کننده هوا مزیت قابل توجهی از هزینه های پایین نصب را ارائه می دهند. تعمیر و نگهداری ساده تر نیز به دلیل سادگی نسبی آن ها در مقایسه با چیلرهای با آب خنک انجام می شود. چیلرهای خنک کننده هوا فضای کمتری را اشغال می کنند، اما اکثراً در خارج از یک مرکز مستقر می شوند. بنابراین ، عناصر در فضای باز طول عمر عملکردی آنها را به خطر می اندازند.

اقدامات برای افزایش بهره وری از سیستم های چیلر:

هزینه های چیلر بخش قابل توجهی از قبض های ساختمان را به خود اختصاص می دهند. برای دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی از طریق بهره وری حداکثر سیستم چیلر، چه اقداماتی باید انجام شود؟ بیایید برخی از این موارد را بررسی کنیم.

تعمیر و نگهداری مداوم

سیستم های چیلر از طریق نگهداری مناسب در حال انجام کارایی بیشتری خواهند داشت. اکثر سازمانها این ارزش را به رسمیت می شناسند و بعنوان بخشی از بهترین روش های مدیریت تسهیلات روزانه خود گام برداشته اند. برخی از بهترین روشهای رایج در سیستم های چیلر عبارتند از:

کویل های کندانسور را بازرسی و تمیز کنید. انتقال حرارت تأثیر زیادی در سیستم های چیلر دارد و برای تولید کارآمد چیلر اساسی است. تعمیر و نگهداری معمول باید از کویل های کندانسور برای گرفتگی و عبور هوای آزاد بازرسی کند.

شارژ مبرد را حفظ کنید. مقدار خنک کننده چیلر به میزان مناسب مبرد در سیستم بستگی دارد. حفظ شارژ مناسب مبرد می تواند با کاهش هزینه های خنک کننده تقریباً 5-10٪ بر بازده انرژی تأثیر بگذارد.

حفظ آب کندانسور: حلقه های آب کندانسور که از برج های خنک کننده استفاده می شود باید جریان آب مناسب را به عنوان طراحی شده حفظ کند. هر گونه آوار مانند ماسه ، مواد جامد فرسایش و مواد آلوده کننده می توانند بر روی حلقه آب کندانسور تأثیر بگذارند. جابجایی یا مقیاس گذاری می تواند جریان آب را مهار کرده و تاثیری بر کارایی عملکرد چیلر بگذارد.

بهینه سازی

چیلرها به عنوان بخشی از یک سیستم پیچیده HVAC می باشند. چیلرهای خنک کننده آب به دلیل اتصال به سیستم برج خنک کننده دارای پیچیدگی بیشتری هستند. بنابراین ارزیابی عملکرد کلی کارخانه چیلر، به تجزیه و تحلیل میزان مصرف کل کمپرسور، پمپ ها، فن های برج خنک کننده، و غیره می پردازد تا اقدامات جامع بهره وری مانند kW / t را ارزیابی کند.