نحوه انتخاب چیلر به زبان ساده

در ادامه مطلب قبلی "در هنگام خرید چیلر به چه نکاتی باید توجه کنیم" که به صورت کلی به نکات مهم در انتخاب چیلر پرداختیم، در این مطلب به توضیح نکات فنی مرتبط با چیلرها می پردازیم. 

در حال حاضر در کشور ما شرکت های زیادی در زمینه تهویه مطبوع به خصوص عرضه چیلر و مینی چیلر فعالیت می کنند که اغلب دارای محصولات برندهای خارجی در سبد کالای خود هستند. این کثرت شرکت ها و در پی آن برندهای گوناگون ،کارفرماها را  در برخی اوقات در انتخاب محصولات دچار سردرگمی می کند. در این گزارش سعی می شود نکات مهم در انتخاب چیلرها به صورت مختصر شرح دهیم.

1-راندمان دستگاه ها : راندمان دستگاه با ضریبی به نام EER و یا  COP معرفی می شود که ضریب عملکرد دستگاه معرفی می شود. ضریب عملکرد به معنی نسبت برودت تولیدی بر حسب KW به میزان مصرف برق دستگاه  بر حسب KW می باشد .

این عدد طبق جداول تعریف شده از سوی سازمان های استاندارد رتبه مصرف انرژی دستگاه ها را مشخص می کند.

به عنوان مثال EER = 3.4 جزء گرید انرژی A می باشد.

در مقایسه دستگاه ها با ضریب عملکرد ، دستگاه ها با برودتی تولیدی یکسان را با هم مقایسه می کنند. در نتیجه دستگاهی که EER بالاتری دارد مصرف برق پائینی دارد. این امر علاوه بر مصرف انرژی پائین تر ، در انتخاب میزان برق مصرفی درخواستی از شرکت برق هم حائز اهمیت می باشد.

2-برند و نوع قطعات اصلی استفاده شده در چیلرها :

الف )  کمپرسور (Compressor)                                                                        

ب) کندانسور (Condenser)

ج ) شیر انبساط (Expansion Valve)

د) اواپراتور (Evaporator)

 

الف )  کمپرسور : سه نوع کمپرسور تراکمی در چیلرهای نسل جدید مورد استفاده است که هر کدام مزیت ها و معایبی دارند.از کمپرسورهای اسکرال یا حلزونی در چیلرها از ظرفیت 2 تن تبرید تا ظرفیت حدود 150 تن تبرید استفاده می شود که این کمپرسورها غیر قابل تعمیر می باشند. این کمپرسورها به صورت On / Off در دستگاه کنترل ظرفیت را انجام می دهند یا به وسیله مدار Inverter با کنترل دور موتور کمپرسور این عمل را انجام می دهد. این کمپرسورهای صدای پایینی دارند و معمولا در چیلرها از یک عدد تا شش عدد استفاده می شود که امنیت کارکردی دستگاه و همچنین کنترل ظرفیت آن افزایش می یابد.

از کمپرسورهای اسکرو یا چرخ دنده ای در چیلرها از طرفیت 50 تن تبرید تا 450 تن تبرید استفاده می شود که این کمپرسورها قابل تعمیر می باشند و به آن ها Semi Hermetic نیز می گویند. این کمپرسورها به وسیله چهار شیر برقی کنترل ظرفیت می شوند که در حالت های 25 % ، 50 % ، 75 و 100 % با برودتی در مدار قرار می گیرد. حالت دیگر کنترل ظرفیت این چیلرها به صورت continuos بوده که به وسیله شیر برقی مخصوص روی کمپرسور میزان ظرفیت دستگاه را به صورت جزئی تر کنترل می کند .این کمپرسورها صدای بالاتری نسبت به اسکرال ها دارند و معمولا در چیلرها از یک عدد تا چهار عدد در ظرفیت های بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

کمپرسورهای سانتریفیوژ ساختار کاملا متفاوت دارند و در آنها کنترل ظرفیت به صورت Inverter (دور متغیر) می باشد.از این کمپرسورها در چیلرها از ظرفیت 300 تن تبرید تا 1500 تن تبرید به صورت یکپارچه در برخی برندها به کار می رود. این کمپرسورها مصرف برق پایین تر و راندمان بالاتری را در چیلرها دارند. نسل جدید این کمپرسورها که Turbocor نام دارند علاوه بر مصرف پایین و راندمان ، جریان برق خیلی کمی برای استارت اولیه نیاز دارد که مزیت بسیار حائز اهمیتی در پروژه های بزرگ میباشد.

در مقایسه کمپرسورهای فوق شرایط پروژه و ظرفیت برودتی پروژه تعیین کننده نوع کمپرسورها می باشد.بطور مثال در پروژه های تجاری به علت استفاده بالا از سیستم تهویه در پروژه با توجه به میزان ظرفیت برودت ترجیح استفاده از کمپرسور اسکرو می باشد که بخاطر امکان تعمیر و همچنین ساختار آن خدمات کافی را دریافت خواهد کرد.

ب) کندانسور : کندانسور مبدل حرارتی است که وظیفه خنک سازی مبرد خروجی از کمپرسور را دارد .ساختار کندانسور در چیلر بر اساس نحوه انتقال حرارت آنها به محیط تعیین می شود که بر دو نوع کلی است . اول کندانسورهای هوا خنک که توسط عبور هوای محیط بیرونی و به کمک فن کندانسور که وظیفه ایجاد جریان هوا را دارد ، انتقال حرارت از مبرد به محیط خارجی را انجام می دهد و دوم کندانسورهای آب خنک که توسط جریان آب که در سیکل باز یا بسته بین کندانسور و یک منبع دما پایین انتقال حرارت را از مبرد انجام می دهد.

حال در کندانسورهای فوق شرایط های مختلفی برای انتخاب نوع آن حائز اهمیت است.

اول شرایط اقلیمی که چیلر قرار است در آن کار کند . بطور مثال چیلری که قرار است در اقلیم مرطوب و ساحلی کار کند نمی تواند از کندانسور آبی با سیکل باز استفاده کند به دلیل اینکه این سیستم بر اساس تبخیر آب در منبع دما پایین (برج خنک کننده ) عمل می کند که طبعا به علت بالا بودن رطوبت محیط خارج آن ، استفاده از این سیستم به راحتی امکان پذیر نمی باشد .

به طبع در مناطق با اقلیم خشک استفاده از این سیستم انتخاب صحیحی است.

دوم شرایط محیط نسبت به دستگاه می باشد . چیلر با کندانسور هوا خنک می بایست در فضای باز یا محیطی با جریان هوای بیرون در ارتباط مستقیم باشد بصورتی که ارتفاع و فضای خالی بالای چیلر کمتر از محدوده مجاز نباشد ، نصب و راه اندازی شود .این در صورتی است که چیلر با کندانسور آبی  قادر به کارکرد در محیط بسته است و اغلب در موتور خانه ها از آن استفاده می کنند .

شرایط دیگری نیز در انتخاب نوع کندانسور موثر است که به صلاحدید متخصص مکانیک پروژه می باشد. این شرایط عبارتند از میزان آب مصرفی ، محدودیت های فضایی در موتورخانه یا فضاهای باز ، شرایط کیفی آب محل کار کرد دستگاه ، میزان مصارف انرژی ، هزینه های اجرا و نگهداری و مواردی از این قبیل می باشد .

نکته مهم در ساخت کندانسور ها دمای کندانس است. این عدد  در کندانسور های آبی حدودC ° 35 و در کندانسور های هوایی بین C ° 45  تا C ° 55 می باشد .

این عدد در ابعاد کندانسور تاثیر دارد. هرچه دمای کندانس بالاتر باشد اختلاف دمای محیط با کندانسور افزایش می یابد و سطح کندانسور کوچکتر می شود که به دنبال آن هزینه ساخت آن کاهش می یابد و راندمان آن EER)) کاهش می یابد و  ابعاد کوچک میشود و همچنین ظرفیت کمپرسور افزایش می یابد و نیزاستهلاک تمام قطعات چیلر افزایش می یابد . از طرفی این عدد محدوده ای در محیط های مختلف دارد که نباید از آن عبور کرد.

لازم به ذکر است راندمان چیلر EER)) با کندانسور آبی به دلیل دمای کندانس و همچنین حذف فن کندانسور که باعث کاهش مصرف برق دستگاه می شود، بالاتر است.

EER در چیلر های آب خنک بین 4 تا 5/5 در کندانسور های آب خنک می باشد . همچنین ضریب عملکرد EER)) در چیلرهای هواخنک بین 5/2  تا 5/3 در کندانسورهای هوا خنک معمولی و بین 3 تا 4 در کندانسورهای با تکنولوژی MICROCHANNEL   می باشد.

ج) شیر اختناق ( شیر انبساط EXPANSION VALVE) : وظیفه این قطعه در چیلر بعد کندانسور کاهش ناگهانی فشار مبرد که به دنبال آن افزایش شدید سرعت مبرد در ورودی اواپراتور می باشد که این عمل باعث می شود مبرد داغ پشت شیر اختناق تبدیل به مبرد با دمای بسیار پایین در ورودی اواپراتور شود.

شیر انبساط بر اساس میزان فشار مبرد که توسط کمپرسور اعمال شده و همچنین دمای کندانس کندانسور و دمای مورد نیاز اواپراتور تعیین می شود . این قطعه بر اساس نوع کارکرد به دو نوع مکانیکی ( THERMAL ) و الکترونیکی می باشد که شیرهای مکانیکی خود به دو نوع شیرهای مکانیکی دستی و لوله موئی تقسیم می شود . میزان کاهش فشاری که شیر انبساط در مدار صورت می دهد بر راندمان و کنترل ظرفیت دستگاه تاثیر دارد .

در دستگاه های چیلر با دقت و کیفیت ها بالاتر برای کنترل بهتر و مدیریت مصرف انرژی از شیر انبساط های الکترونیکی استفاده می شود که به برد کنترلی این اجازه را می دهد که بر اساس گزارشات دریافتی از سنسور های مختلف دستگاه و دستورالعمل  تعریف شده در آن ، میزان آهنگ کاهش فشار مبرد را کنترل دقیق کند .

طبعا نوع شیر انبساط استفاده شده در چیلرها تاثیر زیادی در مصارف انرژی و همچنین هزینه های اولیه دستگاه دارد که تفاوت زیادی بین قیمت نوع مکانیکی و الکترونیکی آن وجود دارد.

د) اواپراتور :  وظیفه خنک سازی آب در چیلر به عهده این بخش مهم می باشد . پس از ورود گاز با دمای بسیار پایین بعد از شیر انبساط ، گاز دما پایین وارد سیکل بسته بین اواپراتور  و فن کوئل ها می شود . دمای آب خروجی از اواپراتور در چیلرها در مصارف عمومیC  ° 7 می باشد . دمای ورودی آن وابسته به میزان مصرف دمای محیطی است که فن کوئل ها درآن قرار دارند ، می باشد .

اواپراتور ها بر اساس نوع کارکرد بر دو نوع مرسوم صفحه ای (PLATE) و پوسته و لوله (SHELL & TUBE) می باشند . از نظر کیفیت عملکرد نوع صفحه ای ان از راندمان بالاتری برخوردار است . حال آنکه در مدل صفحه ای بخاطر فاصله کم صفحات و همچنین کیفیت پایین آب امکان رسوب گیری وجود دارد که این امر باعث بسته شدن مسیر جریان  شده که این امر به راحتی قابل حل و راه رفع عیب نمی باشد. به همین دلیل در ایران نوع مرسوم اواپراتور مدل پوسته و لوله می باشد این نوع اواپراتور نسل جدیدی به نام  FLOODED  دارد که با افزایش راندمان چشمگیری روبرو شده است. در چیلرها با این نوع اواپراتور راندمان (EER)   به حدود 5 تا 3/6 ارتقا یافته است.

ساخت این نوع مبدل نیز در طراحی و ساخت استانداردهایی دارد که میزان سطح تبادل حرارت را تعریف می کند . لازم به ذکر است اواپراتور پوسته و لوله نسبت به نوع صفحه ای آن از ابعاد بزرگتری برخوردار است .

3-برند و نوع قطعات الکترونیکی و کنترلی چیلر :

در کنار چهار بخش اصلی یک چیلر که تشکیل دهنده سیکل تبرید نیز می باشند. یک بخش بسیار مهم دیگر است به عنوان مغز فرمان دهنده دستگاه عمل می کند .

این بخش در سیستم های قدیمی شامل قطعات و رله ها و کنتاکتورهای مختلفی بودند که با ساختاری در کنار هم فرمان های لازم را به بخش های اصلی چیلر می دادند . در این نوع سیستم کنترل دقت پایین بوده و قابلیت کنترل دقیق  ظرفیت کارکرد چیلر وجود نداشت . همچنین امکان عیب یابی آسان و دقیق به علت نبود سنسورهای مختلف کنترلی وجود نداشت . با پیشرفت علم سیستم های جایگزین سیستم های قدیم شدند که به کمک بردهای هوشمند سنسورهای دما و فشار مختلف در بخش های مختلف سیکل تبرید یک دستگاه ، قابلیت مدیریت دقیق ظرفیت دستگاه و همچنین کنترل مصرف انرژی آن ارتقا یافته است . همچنین عیوب مختلف در آن ها تعریف می شوند که در صورت ایجاد به سرعت توسط برد هوشمند و یا  PLC  دستگاه  تشخیص داده می شود و اواپراتور قادر به رفع آن می شود . در مدار را دارند که سازنده ها به صلاحدید خود از آنها استفاده می کنند .

 استفاده از سیستم های هوشمند و یا PLC   های بروزتر در چیلر ها بسته به نظر کارخانه های سازنده و بنا به سیاست قیمت گذاری و کارکرد دستگاه های آن شرکت می باشد که البته بسیار حائز اهمیت است و در هزینه های مصرفی و خدماتی بعد تاثیر مستقیم دارد.

4-قطعات مکمل در ساختمان چیلر

در کنار بخش های اصلی و کنترلی چیلر قطعاتی نیز هستند که تکمیل کننده کارکرد بخش ها و جهت کنترل و یا سهولت در خدمات دهی به دستگاه و جود دارند که بخش های مختلف ساختمان چیلر نصب می گردند. این قطعات نظیر شیر آلات وگیج ها و سنسورهایی است که هرکدام بخشی را تحت تاثیر عملکرد خود قرار می دهند .

به طور مثال در ابتدا و انتهای هر مبدل یک شیر وجود دارد که در زمان نیاز برای تعمیر و سرویس مبدل به کار برده می شوند . همچنین در سیکل چیلر در بخش های مختلف سنسورها و گیج هایی وجود دارد که تغییرات را به برد هوشمند اعلام کند یا اواپراتور بتواند به کمک انها خطاها را تشخیص دهد.

علاوه بر شیر آلات ، سنسور و گیج ها ، فیلتر هایی نیز در مدار جهت حفاظت از سیستم وجود دارد و یکی از آنها درایر  (DRYER)  نام دارد که کار آن فیلتر کردن رطوبت احتمالی ایجاد شده در سیکل می باشد . همچنین فیلترهای دیگری نیز در سیکل وجود دارند که هر کدام در حفاظت و افزایش کیفیت و عمر قطعات دیگر کمک می کنند .

از جمله قطعاتی که برخی از چیلرهای در خود دارند ، سنسور Anti  Freeze  است . این سنسور از یخ زدگی در اواپراتور جلوگیری می کند . سنسور دیگری در اواپراتور حائز اهمیت امنیتی می باشد ، سنسور  Flow Switch  می باشد. این سنسور در صورت قطع جریان آب داخل مدار اواپراتور باعث یخ زدگی و ترکیدن مبدل خواهد شد . این عدم وجود جریان مناسب خود می توانند دلایل مختلفی داشته باشد این دلایل قبیل قطع آب ، خاموش بودن پمپ ، گرفتگی مدار مبدل ، یا حتی ترکیدگی لوله ها می تواند باشد.درصورت بوجود آمدن هر یک از خطاهای فوق یکی از هر سنسور ذکر شده خطا را اعلام می کند . وجود این در سنسور امنیت دستگاه را افزایش می دهد.

انتخاب نوع و برند قطعات اصلی و همچنین نحوه انتخاب قطعه مناسب با ظرفیت چیلر و همچنین برند و نوع قطعات کنترلی و افزایش قطعات مکمل نظیر سنسور ها ، شیر آلات و فیلتر ها که در رابطه با آنها در این مقاله صحبت شد ، در کارخانه ها و تولید کنندگان مختلف بر اساس دانش فنی ، سابقه تولید ، سیاست های کاری و قیمت گذاری متفاوت می باشد . برخی از قطعات تاثیرات چشمگیری در قیمت و راندمان دستگاه دارند .

5-گواهینامه های تایید کننده : پیش تر در ارتباط با مشخصات های مختلف در انتخاب قطعات که اطلاعات فنی چیلر ها را مشخص می کند و در نهایت راندمان و EER  دستگاه را تغییر می دهند ، صحبت شد . حال نکته مهم این است که مرجع و منبع اصلی این دانش برای انتخاب صحیح شرکت هایی هستند که استاندارد های خاصی را در این زمینه تعریف کرده اند که می توان از  سازمان ASHRAE در این زمینه به عنوان نامورترین  و با سابقه ترین منابع تهویه مطبوع و تاسیسات نام برد. این سازمان با تحقیقات و بررسی های مختلف در این زمینه به نتایج مهمی رسیده اند که آنها را در غالب هندبوک ها و نرم افزار های انتخاب قطعات و ظرفیت ها در آورند. در این راستا شرکت هایی جهت استاندارد دهی به محصولات تهویه مطبوع با توجه به استاندارد ها و منابع به دست آمده از سازمان ها اقدام کرده اند . در حال حاضر دو شرکت  AHRI  آمریکا و  EUROVENT  فرانسه  مطرح ترین این شرکت ها هستند .

عمدتا شرکت هایی که دارای میزان تولید سالانه بالایی باشند دارای این استاندارد (AHRI)  می باشند که این امر در شرکت های تولید کننده برتر کشور آمریکا و ژاپن و چین به علت میزان تولید بسیار بالای خود محقق شده است . همچنین این شرکت ها به دلیل میزان تولید سالانه بالای دارای تکنولوژی ساخت بالا و اتاق تست های گسترده ای جهت تست دقیق و کامل محصولات خود می باشند .

6- شرکت ارائه دهنده محصول : در پس تمام شرایط و اطلاعات فوق هر دستگاه ، قطعه و ماشین آلات تولید شده نیاز به رسیدگی و خدمات دارد. هر دستگاه و قطعه ای که تولید شود ، نیاز جدی به این امر دارد . در صورت عدم رسیدگی به موقع و خدمات دهی مناسب وکافی به دستگاه از عمر آن کاهش می یابد.

ارائه خدمات به دستگاه ها و ماشین آلات عموما به دو صورت در شرکت ها صورت می گیرد. یکی در شرکت های متخصص و تولید کننده داخلی که خود از دانش فنی کافی برخوردار هستند و دوم در شرکت هایی که توجه اصلی فعالیت شان بر امر واردات و فروش دستگاه ها می باشد .

به طبع شرکتی که دارای تیم فنی مجرب و با سابقه در امر طراحی و ساخت دستگاه ها را دارد به دلیل علم کافی کادر فنی خود بر قطعات و بخش های مختلف دستگاه توان بسیار بالاتری جهت خدمات دهی و حتی تعمیر قطعات و بخش های مختلف سیستم ها را دارا می باشد .

خدمات معمولا به دو صورت تعویض قطعه و یا تعمیر آن صورت می گیرد . متخصصان مجرب قادر به انجام به هر دو نوع آن می باشند.در کنار آن وجود قطعات یدکی حائز اهمیت فراوانی است. در برخی از اوقات عیوب دستگاه صرفا با تعویض قطعه صورت پذیر است که نیاز است در کمترین زمان ممکن این اتفاق صورت پذیرد.

در کنار امر زمان گارانتی و خدمات پس از فروش شرکت ها و همچنین نحوه ارائه آن ارزش افزوده ی مهمی بر چیلر و تجهیزات را دارا می باشد . اطمینان کافی برای خرید و انتخاب سیستم مناسب با پشتیبانی یک شرکت با سابقه و متخصص در این امر ، حاصل می شود . عموما شرکت های متخصص تر و با سابقه بیشتر از برندهای با اصالت و مرغوب استفاده می کنند و از گارانتی و خدمات پس از فروش طولانی تر به آنها ابایی ندارند.

البته این نکته بسیار حائز اهمیت است که در راه اندازی دستگاه ها باید شرایط و پیش نیازهای کافی برای آنها را ایجاد کرد تا احتمال ایجاد عیوب موثر از شرایط خارجی به صفر برسد. به طور مثال استفاده از سیستم های رسوب گیر قبل از ورودی های چیلر در مدار برج خنک و حتی فن کوئل ها و هچنین استفاده از سیستم های کنترل فاز در مسیر جریان ورودی دستگاه که البته برخی از چیلرها از این دو بخش برخودار هستند، از جمله نکات و پیش نیازهای اولیه برای ایجاد امنیت بیشتر در کارکرد تجهیزات می باشد.

دیگر مطالب:

تازه های مقالات

  • آیا فن کویل های ایرانی با کیفیت هستند؟ نکات مهم در خرید فن کویل های ایرانی آیا فن کویل های ایرانی با کیفیت هستند؟ نکات مهم در خرید فن کویل های ایرانی
    با توجه به تحریم های اخیر و نوسانات ارزی حال حاضر کشور و همچنین مشکلات ترخیص از گمرک، واردات اکثر کالاها از جمله فن کویل با موانع جدی روبرو شده است. گزینه دومی که در زمان کاهش واردات پیش روی مشتریانی که از کالاهای وارداتی استفاده می کردند قرار می…
  • نحوه انتخاب چیلر به زبان ساده نحوه انتخاب چیلر به زبان ساده
    در ادامه مطلب قبلی "در هنگام خرید چیلر به چه نکاتی باید توجه کنیم" که به صورت کلی به نکات مهم در انتخاب چیلر پرداختیم، در این مطلب به توضیح نکات فنی مرتبط با چیلرها می پردازیم. در حال حاضر در کشور ما شرکت های زیادی در زمینه تهویه مطبوع…
  • معرفی استاندارد های AHRI و EUROVENT معرفی استاندارد های AHRI و EUROVENT
    معرفی AHRI: AHRI به عنوان قدیمی ترین و مورد اعتماد ترین منبع جهت تضمین کیفیت و عملکرد دستگاههای تهویه مطبوع سرمایش و گرمایشی شناخته می شود. استاندارد AHRI که مجموعه جمع آوری شده از استانداردهای (American Society Of Heating Refrigeration And Air Conditionig ASHRAE) و ARI (Air Conditionig And RefrigerationInstitute)…