1. نکات مهم انتخاب انواع چيلر هوايي يا چيلر تراکمي هوايي :

    1. چيلر هوايي:
      به طور کلي چيلر تراکمي دستگاهي است جهت تأمين آب سرد مورد نياز سيستم هاي تهويه مطبوع و تبريد صنعتي با تأمين دماي 7 تا 12 درجه سلسيوس (بر اساس نوع کاربرد و سيستم مورد نياز) که عملکرد آنها بر اساس سيکل تبريد تراکمي مي باشد.

    2. چيلر هاي هوايي که از انواع چيلرهاي تراکمي مي باشند به عنوان قلب سيستم سرمايش ساختمان ها در مناطقي که بدليل رطوبت نسبي زياد هوا (RH)، امکان استفاده از برج خنک کننده آبي ودرنتيجه چيلر آبي وجود نداشته باشد مورد استفاده قرار مي گيرند.

    3. مکانيزم عملکرد چيلرهاي تراکمي هوايي که معمولاً در فضاهاي باز (مانند پشت بام ساختمان ها) نصب مي شود همانند چيلر هاي آبي بر مبناي سيکل تبريد تراکمي است.علت نصب چيلرهاي هوايي در فضاي باز به دليل امکان تبادل حرارت کندانسور هوايي چيلر هوايي با هواي آزاد است.
    4. اجزاي اصلي چيلرهاي تراکمي هوايي عبارتند از: کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شير انبساط
    5. مايع مبرد موجود در مدار چيلر هوايي که از نظر مقدار، حجم و فشار کار نسبت به چيلرهاي آبي بيشترمي باشد، در کندانسور هوايي چيلر بوسيله جريان اجباري هوا خنک شده و معمولا مستقيما وارد کويل سرمايش DX هواساز و يا اواپراتور DX آبي مي شود.

    6. درهنگام انتخاب چيلر هاي تراکمي به اختلاف ظرفيت نامي (Nominal) و ظرفيت واقعي (Actual) چيلر خصوصا با توجه به دماي طرح خارج تابستان در منطقه بهره برداري از چيلر دقت نموده و همچنين توجه کنيد که از جمله عوامل تعيين کننده درعملکرد ظرفيت واقعي چيلرتراکمي مي توان به موضوع مهم کافي بودن سطوح تبادل حرارتي کندانسور و اواپراتور چيلر در ظرفيت چيلر مورد نظر (طول، قطر و تعداد تيوب هاي مورد استفاده درکندانسور و اواپراتور)چيلر هاي تراکمي اشاره نمود و توجه کنيد که قيمت چيلرهاي هوايي (همراه با کندانسورهوايي، گاز مبرد، روغن و ...) نسبت به چيلرهاي آبي با ظرفيت مشابه حدود 1/5 برابر گرانترمي باشد.

      • به طور کلي کارشناسان تاسيسات براي محاسبه ظرفيت چيلر مورد نياز هر پروژه که بر مبناي محاسبه دقيق ظرفيت بار برودتي کل انجام مي شود، علاوه بر محاسبه پارامترهايي مانند شرايط جغرافيايي(Ambient Temperatur ) و دماي طرح خارج تابستان، ارتفاع از سطح دريا، رطوبت نسبي هوا، نوع کاربري ساختمان (دماي طرح داخل)، نوع مصالح به کار رفته و اجراي نماي ساختمان، جهت قرارگيري ساختمان نسبت به زاويه تابش خورشيد، تعداد طبقات و سطح زير بناي ساختمان، تعداد نفرات و تجهيزات کوچک و بزرگ الکتريکي داخل ساختمان و ...، به حجم آب سرد مورد نياز و ضرايب اطمينان کافي در عملکرد چيلر توجه مي کنند.اما چنانچه مايل به استفاده از امکان محاسبه سر انگشتي (فاز1) چيلر مورد نياز ساختمان هاي مسکوني و اداري در شرايط آب و هوايي مانند تهران هستيد، مي توانيد به ازاي هر 100 متر مربع از ساختمان به طور تقريبي ظرفيت نامي 4 تن تبريد را در نظر بگيريد.

      • گاز مبرد توسط کمپرسورهاي چيلر هوايي فشرده مي شود. گاز متراکم شده با فشار و دماي بالا وارد کندانسور شده و توسط آب يا هواي محيط خنک شده و به صورت مايع در مي آيد و اين مايع مبرد با عبور از شير انبساط (Expansion Valve) يا لوله موئين که کار آن شکستن فشار مايع مي باشد در دمايي پائين قرار مي گيرد تا بتواند پس از ورود به کويل اواپراتور گرماي آب داخل اواپراتور را جذب کند. به دليل فشار کمتر اواپراتور نسبت به کندانسور، مايع مبرد تبخير مي گردد که گرماي مورد نياز اين عمل تبخير از آب جريان يافته سيستم تهويه مطبوع درون اواپراتور تامين مي شود، در نتيجه آب سيستم تبريد درون اواپراتور سرد مي شود و سپس توسط سيستم پمپ هاي سيرکولاتور به کويل آب سرد فن کويل ها و هواساز ها جهت ايجاد هواي خنک در محل مورد نظر منتقل مي گردد. پس از اين فرآيند مجددا با مکش کمپرسور گاز ناشي از تبخير، به سمت کمپرسور حرکت نموده و اين سيکل ادامه پيدامي کند.

    7. هنگام انتخاب و خريد چيلر هوايي علاوه بر توجه به نوع کمپرسور (اسکرو-اسکرال - رفت و برگشتي و ...) به تعداد، ظرفيت و برند کمپرسور چيلر که از اصلي ترين قطعات چيلر ها است توجه کنيد.

    8. مکانيزم فشرده سازي گاز مبرد در كمپرسورهايي كه در چيلر هاي تراكمي بكار برده مي‌شوند، متفاوت است. اين كمپرسورها به پنج گروه زير تقسيم مي‌شوند:

      • كمپرسورهاي رفت و برگشتي يا پيستوني (Reciprocating)
      • كمپرسورهاي پيچي (Screw)
      • كمپرسورهاي حلزوني (Scroll)
      • كمپرسورهاي چرخشي (Rotary)
      • كمپرسورهاي سانتريفيوژ

        اصول كاركرد چهار كمپرسور اول (جابجايي مثبت) با كمپرسورهاي سانتريفيوژ (ديناميكي) تفاوت قابل ملاحظه‌اي دارند. در كمپرسورهاي جابجايي مثبت، حجم معيني از گاز توسط پيستون، مارپيچ، حلزون و يا چرخش دائماً كم مي‌گردد. و با كاهش حجم گاز، فشار بخار افزايش مي يابد. در حالي كه در كمپرسورهاي سانتريفيوژ، گاز به دليل شتاب گرفتن توسط پروانه دوار متراكم شده و با كاهش سرعت در يك ديفيوزر، فشار افزايش مي‌يابد. كمپرسورهاي سانتريفيوژ در ظرفيت‌هاي بسيار بالا كاربرد دارند.

    9. از نظر نحوه ارتباط محفظه كمپرسور و موتور الكتريكي نيز كمپرسورها به سه دسته زير تقسيم مي‌شوند:

      • كمپرسور هاي بسته (Hermetic)
      • كمپرسورهاي نيمه بسته (Semi Hermetic)
      • كمپرسورهاي باز (Open Type)

        در كمپرسورهاي بسته موتور الكتريكي و محفظه كمپرسور در يك پوسته نصب شده‌اند و در صورت خرابي، كمپرسور و يا الكتروموتور قابل تعمير نيستند لذا در ظرفيت‌هاي كوچك ساخته مي‌شوند. در كمپرسورهاي نيمه بسته موتور و الكتروموتور در يك پوسته دو قسمتي قرار دارند. به ‌عبارت ديگر قسمت موتور و كمپرسور كاملاً مشخص مي‌باشد ظرفيت اين گونه كمپرسورها معمولاً متوسط بوده و از ظرفيت كمپرسورهاي بسته بيشتر است. در كمپرسورهاي باز محفظه كمپرسور و الكتروموتور جدا از يكديگر هستند و توسط كوپلينگ به يكديگر متصل مي‌شوند. اين كمپرسورها در ظرفيت‌هاي بالا ساخته مي شوند.

    10. کندانسور يک مبدل حرارتي مي باشد که اجازه مي دهد گرما از مبرد به هوا منتقل شود. کندانسور چيلرهاي تراکمي هوايي با هوا خنک مي شوند. کندانسورهاي هوا خنک از لوله هاي مسي (براي جريان مايع مبرد) و فين هاي آلومينيومي (جهت عبور هوا به منظور انتقال حرارت) تشکيل شده اند.



    11. به طور كلي كندانسورها بر سه نوع مي‌باشند:

      • خنك شونده‌ با هوا
      • خنك شونده با آب (كندانسورهاي دو لوله‌اي ، پوسته و كويل ، پوسته و لوله)
      • كندانسور تبخيري

        در كندانسورهاي هوايي، از هوا به عنوان عامل خنک کننده و تقطير مبرد و در كندانسورهاي آبي، از آب به عنوان عامل خنک کننده و تقطير مبرد استفاده مي‌گردد. در كندانسورهاي تبخيري، هم هوا و هم آب مورد استفاده قرار مي‌گيرد. گرچه در كندانسورهاي تبخيري، دماي هواي عبوري مقداري افزايش مي‌يابد اما تقطير مبرد عمدتا از تبخير آب پاشيده شده بر روي كندانسور ناشي مي‌گرد و وظيفه هوا افزايش شدت تبخير با رفع بخار آب حاصل تبخير مي‌باشد. که در چيلرهاي تراکمي هوايي عمدتااز نوع اول استفاده ميگردد. جريان هوا در كندانسور هاي هوايي ممكن است به دو صورت زير انجام شود:

      • طبيعي و بدون استفاده از فن هوادهي مانند يخچال ها و فريزرهاي خانگي
      • شير انبساط با ايجاد افت فشار در مسير مبرد عبوري به اواپراتور باعث تبديل مبرد از مايع گرم به گاز سرد مي شود. شير انبساط چيلر بر اساس طراحي آن مي تواند از نوع ترموستاتيک، فشاري و يا الکترونيکي باشد.

    12. اواپراتور در سيستم هاي تبريد نوعي مبدل مي باشد که گرما را از آب به گاز مبرد منتقل مي کند. کارکرد آنها در چيلرهاي تراکمي به اين صورت است که گاز سرد پس از عبور از شير انبساط، گرماي آب درون اواپراتور را جذب مي کند.
      اواپراتورها از نظر ساختمان به 3 دسته تقسيم مي‌شوند:

      پوسته و لوله‌اي:

      معمولاً از لوله‌هاي فولادي و مسي ساخته مي‌شوند. از اين نوع كويل براي سرد كردن مايعات استفاده مي‌شود.(توضيح بيشتر در گروه مبدل هاي حرارتي)

      اواپراتور پره‌دار:

      نوعي از اواپراتور‌ها نوع پوسته و لوله‌اي مي‌باشند كه در آنها به منظور افزايش سطح خارجي و در نتيجه بهبود راندمان سرد كردن هوا، پره‌هايي (فين) به عنوان سطح ثانويه جذب حرارت بر روي لوله‌ها قرار گرفته‌اند.(افزايش انتقال حرارت از لوله به هوا) ضمنا به منظور جلوگيري از اتلافات حرارتي، مي توان بدنه اواپراتور را عايق کرد.

      صفحه‌اي:

      اواپراتورهاي صفحه اي از دو صفحه فلزي كه بر روي آنها شيارهايي براي عبور مبرد ايجاد گرديده، ساخته شده‌است. نوع ديگرآن، از لوله‌اي که بين دو صفحه فلزي واقع شده است، تشكيل گرديده که صفحات در انتها به يكديگر جوش مي خورند. در اين نوع اواپراتورها براي ايجاد تماس حرارتي مطلوب بين صفحات و لوله حامل مبرد، فضاي بين صفحات را با محلول اتكتيك پر مي‌كنند.

    13. دماي کارکرد چيلر در سيستم هاي تهويه مطبوع عبارت است از دماي آب چيلد خروجي از اواپراتور چيلر تراکمي آبي يا چيلر تراکمي هوايي که نبايد از دماي 7 درجه سلسيوس پائين تر باشد و نيز دماي آب برگشتي به اواپراتور در زمان اوج بار سيستم بايد حدوداً 5 درجه گرمتر از دماي آب خروجي از اواپراتورگردد(همچنين توجه به اين نکته بسيار حائز اهميت است که معمولا دماي تنظيمي ترموستات آنتي فريز 4 درجه سلسيوس در نظر گرفته مي گردد)

    14. در کليه چيلر هاي تراکمي ترموستات روي قسمت آب ورودي به اواپراتور نصب مي گردد در حالي که در چيلر هاي جذبي به دليل زمان تاخير عملکرد سيستم، معمولاً اين ترموستات در بخش آب خروجي از اواپراتور نصب مي گردد.

    15. عملکرد ترموستات چند مرحله اي اواپراتور چيلر: استفاده از ترموستات 3 يا 4 مرحله اي بر اساس نوع چيلر، تعداد کمپرسورها، تعداد مدارهاي چيلر هوايي و يا حتي سيستم Unloader که روي قسمت آب خروجي از اواپراتور نصب مي گردد مي تواند با توجه به دماهاي تنظيمي روي ترموستات تدريجي، عملکرد سيستم چيلر را کنترل نمايد.

    16. نصب سيستم unloader در کمپرسور چيلر هوايي مي تواند در هنگام کاهش بار برودتي موجب صرفه جويي و کاهش مصرف برق گردد. کنترل ظرفيت يا همان مکانيزم بي‌بار کننده (Unloader)، به منظور کاهش بار در حين راه‌اندازي و کنترل ظرفيت در حين کاربري به صورت کاملاً متناسب با ميزان تبريد مورد نياز استفاده مي‌گردد که اين امر سبب بالا رفتن عمر دستگاه و راندمان آن نسبت به ساير سيستم‌ها شده و هزينه انرژي، تعمير و نگهداري را کاهش چشمگيري مي‌دهد. بي‌بار کردن کمپرسور متناسب با کاهش بار سيستم نه تنها سبب کاهش توان ورودي به کمپرسور مي‌شود، بلکه تنش‌هاي وارده به موتور و کمپرسور را که در اثر تعداد دفعات روشن و خاموش شدن به وجود مي‌آيد، نيز کاهش مي‌دهد.
    17. جريان هوا به وسيله فن يا دمنده

    اطلاعات تکنيکي در طراحي مدار چيلرهاي تراکمي:

    • فري کولينگ در چيلر هاي هوايي Free Cooling
    • سوپر هيت مبرد در خط مکش چيلر تراکمي Super Heat
    • سابکول در کندانسور چيلر تراکمي Subcool
    • پمپ داون کردن چيلر تراکمي Pump Down
           

    1Ton of Ref.=12000 B.T.U. = 3.516 Kw 1Gal. (am.)= 3.785 Lit 1K.Cal. = 4 B.T.U. 1 ?C = 1.8 ?F F= 9/5 ?C + 32 Kw X 860 = KCal