چیلر صنعتی
چیلر صنعتی، نوعی از چیلر تراکمی است که در صنایع برای تأمین سرمایش پروسههای صنعتی و فرآیندی مورد استفاده قرار میگیرد. سیال واسط آن نیز عموماً آب مقطر و یا آب مقطر به همراه اتیلن گلیکول یا اتیلن پروپیلن است. همانطور که در تعریف چیلر صنعتی مشخص شده است، این چیلر نیز نوعی چیلر تراکمی است و لذا دارای 4 بخش کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط است. از سرمایش تولید شده توسط چیلر صنعتی در خنک کاری تجهیزات و قالبهای صنعتی مانند:
- قالبهای تزریق پلاستیک
- رطوبتگیری از هوای فشرده
- خنک کاری دیتاسنتر
- کنترل دمای اتاق تمیز
- خنک کاری روغن ماشینآلات سنگزنی
- سرمایش فرایندی
بهصورت گسترده استفاده میشود.
همچنین نوعی از چیلر صنعتی طراحی و تولید میشود که زیر صفری نامیده میشود و آب با دمای زیر صفر درجه تولید میکند. مهمترین تفاوت چیلرهای صنعتی الیماکول با چیلر تهویه و چیلر ساختمانی در این است که چیلر صنعتی معمولاً درطول سال مورد استفاده قرار میگیرد، درصورتی که چیلر ساختمانی و تهویه مطبوع، تنها در فصول گرم سال مورد استفاده قرار میگیرد.
نکته بسیار مهم این است که چیلر جذبی به ندرت در کاربری صنعتی استفاده میشود.علت در این است که درصورت تمایل به استفاده از چیلر جذبی در پروسههای صنعتی، هزینه خرید، نگهداری و استهلاک بسیار بالایی برای بهرهبرداری به همراه دارد. ضمناً چیلر جذبی در ظرفیتهای سرمایشی بالا، طراحی و تولید میشوند و عموماً به دلیل ساختار و مکانیزم عملکردی سیکل تبرید خود، فاقد کنترل ظرفیت پیوسته هستند. لذا با لحاظ این موارد، کارفرمایان و بهره برداران تجهیزات صنعتی، اقبال کمتری را برای استفاده از چیلر جذبی از خود نشان دهند.
البته نوعی از چیلرهای جذبی در فرآیند صنعتی CCHP مورد استفاده قرار میگیرد. این فرآیند به نام تولید همزمان سرما، گرما و برق شناخته میشود و در نیروگاههای گازی و بخار، عموماً در مناطق گرمسیر، میتوان با استفاده از گرمای خروجی از موتورها و توربینهای نیروگاه، به تولید برودت پرداخت و در این شرایط، تنها و تنها میتوان از چیلر جذبی استفاده نمود.
اجزای اصلی چیلر صنعتی
اواپراتور چیلر صنعتی
اواپراتور چیلر صنعتی الیماکول برای جذب گرما از آب و تبدیل آن به آب سرد یا آب چیلد طراحی میشود. این قسمت از چیلر صنعتی در سه نوع ساخته میشود که عبارتند از:
- اواپراتور صفحهای یا پلیت
- اواپراتور پوسته لوله یا Shell&Tube
- اواپراتور مخزنی یا آیس بانکی
باتوجه به اینکه در بسیاری از صنایع، نوسانات دمایی زیادی در پروسههای صنعتی وجود دارد، آب برگشتی به سمت اواپراتور چیلر دائماً درحال نوسان دما است. لذا جهت جلوگیری از این نوسان، در هندبوکهای مهندسی تهویه مطبوع، پیشنهاد میشود از مخزن بافر تانک یا مخزن واسط استفاده شود. لذا عمده تولیدکنندگان چیلر های صنعتی، براساس کاربری موردنظر، اواپراتور را تولید میکنند. بهعنوان مثال، در صنایع تزریق پلاستیک از اواپراتور مخزنی یا آیس بانکی استفاده میشود. این نوع از چیلرها،به چیلر Mold یا چیلر قالب مشهور هستند.
کندانسور چیلر صنعتی
کندانسور قسمت فشار بالای سیستم چیلر صنعتی است که وظیفه تخلیه گرمای مبرد و کاهش دمای آن را برعهده دارد. باتوجه به اینکه چیلر صنعتی نوعی چیلر دائم کار است که در زمستان و در شرایط آب وهوایی سرد نیز بایستی کار کند، طراحی کویلهای کندانسور و کنترل عملکرد فنهای کندانسور بایستی به گونهای باشد که همواره در شرایطی، شرایط طراحی فشار و دمای سیکل تبرید تراکمی بخار چیلر صنعتی را برآورده سازد.
البته در بعضی از شرایط، امکان نصب فری کولینگ برای بهرهگیری از دمای خنک هوای محیط بیرون نیز وجود دارد. این نوع از چیلرها، به چیلر فری کولینگ صنعتی مشهور است. باتوجه به اینکه چیلرهای صنعتی، درتمام طول سال باید کار کند و تولید آب چیلد صنعتی جهت سرمایش را داشته باشد، در زمانهایی از سال که دمای هوا بیرون کمتر از دمای آب برگشتی از خط فرآیندی باشد، میتوان توسط الگوریتمهای کنترلی مانند فری کولینگ partial و فری کولینگ Full از هوای بیرون جهت خنک نمودن آب استفاده نمود و مدت زمان خاموشی کمپرسور را افزایش داد که کاهش مصرف برق قابل توجهی را به دنبال خواهد داشت.
در این چیلرها، در کنار مبدلهای حرارتی کندانسور، از مبدلهای حرارتی آبی استفاده میشود که میتواند توسط عبور هوا از روی آن، آب در گردش در آنها را خنک نموده و مستقیماً این آب را به داخل مرکز داده جهت تأمین هوای سرد منتقل نمود. هزینه اولیه بالای خرید این دستگاه، مهمترین مانع در استفاده گسترده آن است.
کمپرسور چیلر صنعتی
یکی از مهمترین و اساسیترین بخشهای چیلرهای صنعتی، کمپرسور چیلر صنعتی است. عموماً در چیلرهای صنعتی، به دلیل شرایط عملکرد، از کمپرسورهای پیستونی و اسکرو استفاده میشود. علت در این است که کمپرسورهای پیستونی و اسکرو قابلیت اطمینان بالاتری در تحمل شرایط سخت مانند برگشت مایع یا فشار بالای سیکل تبرید دارند.
از دیگر ویژگیهای کمپرسور پیستونی در چیلر صنعتی این است که قابلیت تعمیر دارند و معمولاً پس از چند سال کارکرد، سرویس کاملی روی آنها انجام میگیرد تا دوباره در شرایط مناسب در سرویسدهی قرار گیرند. همچنین در نقاطی که آب و هوا گرم و شرجی است استفاده از کمپرسورهای بیستونی رایجتر است. چرا که قابلیت بالایی در تحمل فشارهای بالا داشته و کمتر دچار آسیب و خستگی ناشی از تنشهای حرارتی میشوند.