کاربرد چیلر آب خنک و هوا خنک در صنعت
در مجموعه‌های تجاری، مسکونی، صنایع و همچنین کارخانجات برای رطوبت زدایی و خنک کاری مجموعه از سیستم‌های سرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) استفاده می‌شود تا بدون در نظر گرفتن شرایط خارجی مجموعه، یک فضای داخلی مطلوب ایجاد شود. chiller مهم‌ترین بخش این سیستم سرمایش سردخانه ای و تهویه مطبوع به حساب می‌آید. چیلر با وجود اینکه یکی از اجزای اساسی این سیستم است، از بزرگترین مصرف کنندگان برق در صنعت نیز محسوب می‌شود و این نکته علی الخصوص در صنایع و کارخانجات اهمیت فروانی دارد. علاوه بر این، چیلر به دلیل عیوب مختلف عملیاتی می‌تواند تا حدود 30 درصد مصرف برق را افزایش دهد که تعمیر و عیب یابی چیلر می‌تواند هزینه‌های گزافی را به مصرف کنندگان تحمیل کند.
در چیلر تراکمی می‌توان از دو روش مختلف خنک کاری برای انتقال گرمای نهان تقطیر مبرد استفاده کرد. بنابراین، چیلر تراکمی می‌تواند از دو نوع کندانسور هوا خنک و یا آب خنک استفاده کند. در ادامه ابتدا به اختصار تفاوت این دو نوع چیلر را شرح می‌دهیم و سپس معیارهای موجود برای انتخاب یکی از این دو حالت را بررسی می‌نماییم.
چیلر هوا خنک
کندانسور چیلر هوا خنک شبیه رادیاتوری است که موتور خودرو را خنک می‌کند. این کندانسور از یک دمنده برای عبور دادن هوا از شبکه‌ای از خطوط مبرد استفاده می‌کند و به این ترتیب حرارت از مبرد به هوا منتقل و دفع می‌گردد. در شکل زیر شمای کلی کندانسور یک چیلر هوا خنک آورده شده است.
چیلر آب خنک
کندانسور چیلر آب خنک همان عملکرد کندانسور چیلر هوا خنک را انجام می‌دهد، اما برای تکمیل فرآیند انتقال گرما به دو مرحله نیاز دارد. ابتدا گرما از بخار مبرد به آب کندانسور منتقل می‌شود. سپس، آب گرم کندانسور به یک برج خنک کن منتقل می‌شود که در نهایت این گرما به هوای محیط تخلیه می‌گردد. در شکل زیر شمای کلی کندانسور یک چیلر آب خنک ملاحظه می‌شود.
برای انتخاب برج خنک کن توجه به سه فاکتور الزامیست:
- دمای حباب تر (wet-bulb) هوای ورودی به برج که هرچه کمتر باشد راندمان برج بیشتر است.
- اختلاف دمای آب خروجی از برج و دمای حباب تر هوای ورودی به برج که برای کمتر کردن آن نیاز به برج بزرگتری است.
- اختلاف دمای آب ورودی به برج و خروجی از آن.
در شکل زیر شمای کلی برج خنک کن نشان داده شده است.
همانطور که گفته شد مصرف برق چیلر، چه چیلر آب خنک و چه چیلر هوا خنک، بالا است و از طرف دیگر تفاوت‌های بنیادینی میان دو نوع مختلف چیلر، یعنی چیلر آب خنک و هوا خنک، وجود دارد. این موارد ممکن است مصرف کننده را در انتخاب یکی از این دو نوع چیلر تراکمی دچار سردرگمی کند. در ادامه تلاش میکنیم معیارهایی برای انتخاب یکی از این دو نوع چیلر ارائه کنیم.
چیلر آب خنک یا هوا خنک: کدام را انتخاب کنیم؟
اگرچه تنوع زیادی هم در چیلر هوا خنک و هم در چیلر آب خنک وجود دارد، اما می‌توان از یک سری معیار کلی برای انتخاب یکی از آنها استفاده نمود. برای هر یک از شرایط زیر، کاربردی‌ترین نوع چیلر تراکمی که می‌توان استفاده کرد، شرح داده شده است.
ظرفیت چیلر
چیلر آب خنک عموما نسبت به چیلر هوا خنک مصرف برق کمتر و ابعاد کوچکتری دارد. بنابراین در این نوع چیلرها می‌توان ظرفیت را تا حد زیادی بالا برد. در شکل زیر محدوده ظرفیت چیلر آب خنک و هوا خنک آورده شده است.
محیط‌های با دمای بالا
استفاده از چیلر آب خنک در محیط‌های با دمای بالا مناسب‌تر است زیرا برای خنک کاری به هوای محیط نیاز ندارد. بنابراین، می‌توان از چیلر آب خنک به راحتی در محیط‌های مکانیکی گرم و یا در فضاهایی با حداقل تهویه استفاده نمود.
محیط بسته و فضای باز
هم چیلر هوا خنک و هم چیلر آب خنک قابل نصب در این دو نوع محیط هستند. اما تقریبا تمام تأسیسات تهویه مطبوع از چیلر هوا خنک در فضای باز استفاده می‌کنند چرا که این چیلر نیاز به مصرف هوای تازه دارد تا بتواند گرمای کندانسور را به سادگی در هوای محیط تخلیه کند. باید این نکته را در نظر گرفت که یک چیلر هوا خنک اگر در محیط بسته نصب شود، به تهویه هوا به محیط بیرون نیاز دارد. در شکل زیر نمونه‌ای از یک چیلر هوا خنک نصب شده در فضای آزاد ملاحظه می‌شود.
چیلر آب خنک نیازی به تهویه یا هوای تازه ندارد و بنابراین معمولا از همین نوع چیلر در محیط‌های داخلی و بسته مانند داخل موتورخانه استفاده می‌شود. چیلر آب خنک از آب برای خنک کاری استفاده می‌کند. آب سرد برج خنک کن که در فضای آزاد نصب شده است، به موتور خانه منتقل شده و مبرد را خنک می‌کند.
مناطق کم آب
در این مناطق حتما از یك چیلر هوا خنک استفاده كنید. کندانسور یک چیلر هوا خنک به برج خنک کن احتیاج ندارد. این چیلر به طور کلی نگرانی‌های زیست محیطی پیرامون تصفیه و مصرف آب را ندارد. بنابراین چیلر هوا خنک باید بهترین انتخاب برای صرفه جویی در مصرف آب باشد.
فضاهای کوچک
کندانسور موجود در چیلر آب خنک نسبت به یک کندانسور چیلر هوا خنک که به همان اندازه سرمایش تولید می‌کند، ابعاد کوچکتری دارد. این نکته، خصوصا در مورد چیلر با ظرفیت بالا، می‌تواند منجر به ایجاد یک واحد تهویه مطبوع کوچکتر شود. بنابراین در محیط‌هایی که محدودیت فضا وجود دارد، استفاده از یک چیلر آب خنک به صرفه‌تر خواهد بود. در شکل زیر چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک در کنار هم ملاحظه می‌شوند. همانطور که دیده می‌شود، طراحی چیلر آب خنک به گونه‌ای است که در مکان‌هایی که محدودیت فضا وجود دارد، راحت‌تر قابل استفاده است.
قیمت تمام شده
در انتخاب چیلر، مانند هر تجهیز دیگر، قیمت چیلر نیز باید در نظر گرفته شود. لازم است بدانید که ممکن است تفاوت در هزینه اولیه‌ی خرید چیلر هوا خنک و آب خنک گمراه کننده باشد. بنابراین مهم است که تمام هزینه‌ها در نظر گرفته شوند تا بتوان چیلر آب خنک و هوا خنک را دقیق‌تر مقایسه کرد.
با نصب چیلر هوا خنک، هزینه‌های مربوط به کانال، فن‌ها و کنترل‌هایی که برای حفظ دمای مناسب هوا در محیط انجام می‌شود باید در نظر گرفته شود. به علاوه هزینه‌های مصرف انرژی برای چیلر هوا خنک به دلیل طراحی خاص آن بیشتر است. همچنین کندانسور هوایی نسبت به کندانسور آبی قیمت بالاتری دارد. در نتیجه با در نظر گرفتن تمام موارد اشاره شده، اغلب اوقات قیمت یک چیلر هوا خنک بالاتر از یک چیلر آب خنک خواهد بود.
مطلب مهم این است که هزینه‌های عملیاتی چیلر آب خنک بیشتر از چیلر هواخنک است. برای مثال هزینه نصب برج خنک کن به سایر هزینه‌های جاری در این چیلر افزوده می‌شود. در ضمن هنگام استفاده از برج خنک کن، هزینه‌های اضافی نظیر نظارت منظم بر کیفیت آب، تصفیه آب، عملکرد فن‌ها و پمپ‌ها هم باید به هزینه‌های جاری دیگر افزوده شود. با این وجود فشار کاری پایین‌تر این نوع چیلر به نسبت چیلر هواخنک، کارایی آن را بهبود می‌بخشد.
بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که به‌صورت کلی چیلر هوا خنک هزینه اولیه بیشتر، هزینه برق مصرفی بالاتر و هزینه نگهداری کمتری دارد در حالی که در چیلر آب خنک هزینه اولیه کمتر، هزینه برق مصرفی پایین‌تر و هزینه نگهداری بیشتر است.
عواملی مانند هزینه‌های آب و برق و راندمان می‌توانند به طور چشمگیری هزینه‌های جاری یک چیلر را تغییر دهند. پس لازم است قبل از انتخاب یکی از این دو نوع چیلر تمام عوامل را بسنجید و با یک نگاه بلند مدت اقدام به تهیه و سفارش محصول مورد نظر خود نمایید.
دیـــدگـاه خـود را بـه اشــتراک گــذاریــد