انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی

چیلر دستگاهی است که طی فرآیندی، آب داخل یونیت های داخلی را با هدف سرمایش هوای ساختمان یا مصارف صنعتی، سرد می کند. چیلرها برای سرد کردن آب ورودی یونیت های داخلی، از سیالی به نام مبرد بهره می گیرند. چیلرهای تراکمی از نظر نوع کمپرسور، متمایز از یکدیگر هستند. انتخاب نوع کمپرسور به آب و هوای محیط و شرایط اقلیمی محل نصب چیلرها بستگی دارد. با پیشرفت تکنولوژی، منبع تامین آب مورد نیاز برای سیال، داخل خود سیستم چیلر جاگذاری می شود. در حالی که در مدل های قدیمی این منبع جدا از سیستم نصب می شد. در این مقاله قصد داریم شما را با اجزای تشکیل دهنده چیلر و همچنین انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی آشنا کنیم. برای دریافت اطلاعات بیشتر تا پایان مقاله با ما همراه باشید.

اجزای تشکیل دهنده چیلر تراکمی

اجزای اصلی چیلرهای تراکمی تشکیل شده از کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط هستند. این چهار قطعه در تمامی چیلرهای تراکمی وجود دارند. از دیگر قطعات چیلرها می توان به تجهیزات جانبی سیکل تبرید همانند فیلتر درایر، شیر برقی، سایت گلاس و شیر سرویس اشاره کرد. انواع چیلرهای تراکمی با انواع کمپرسورهای موجود در سیستم، دسته بندی می شوند. از این رو، تجهیزات داخلی چیلرها بسته به نوع کمپرسورهای آن ها متفاوت از یکدیگر هستند و کاربردهای متفاوتی دارند.

کمپرسور چیست؟

کمپرسور اصلی ترین قطعه در هر چیلر است که نقش مهمی در عملکرد آن چیلر بر عهده دارد. نقش کمپرسور در چیلر، ایجاد اختلاف فشار لازم به منظور گردش مبرد در فرآیند خنک کننده آب است. این اختلاف فشار باعث می شود، بین فشار قوی و فشار ضعیف، مبرد از طریق شیر انبساط وارد اواپراتور چیلر شود.
کمپرسورها در انواع و اندازه های مختلفی تولید می شوند. انتخاب نوع و اندازه کمپرسور، به نوع کاربردهای آن در صنایع مختلف بستگی دارد. باتوجه به نقش مهمی که کمپرسورها در چیلرها دارند، بخش اعظمی از انرژی مصرفی چیلرها، صرف راه اندازی کمپرسورها می شود. از این رو با انتخاب درست کمپرسور برای یک چیلر، می توان به میزان قابل توجهی از مصرف انرژی زیاد جلوگیری کرد. انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی، مصرف انرژی متفاوتی دارند.

انواع کمپرسور تراکمی

کمپرسورهای تراکمی در انواع مختلفی تولید می شوند. هر یک از این کمپرسورها دارای عملکرد به خصوص و مزایا و معایب مربوط به خود هستند. با مطالعه بیشتر در زمینه این کمپرسورها می توان بهترین گزینه را برای چیلر مورد نظر انتخاب کرد. در ادامه مطلب به بررسی انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی می پردازیم.

کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی

از ابتدایی ترین کمپرسورها می توان به کمپرسور سیلندر پیستونی (reciprocating)اشاره کرد. بعد از مدرنیته شدن صنایع شیمیایی و پتروشیمی، تغییرات بزرگی در این نوع کمپرسورها ایجاد شد. زمانی که دبی سیال کم و فشار بالا است، از کمپرسورهای پیستونی استفاده می شود. اساس کار کمپرسور رفت و برگشتی متراکم نمودن مبرد در اثر حرکت پیستون در داخل سیلندر می باشد. اگر تراکم گاز در کمپرسورهای پیستونی بالای 1.5 باشد، راندمان این نوع کمپرسور نسبت به انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی، بیشتر خواهد بود.

کمپرسور اسکرال یا حلزونی

از کمپرسور اسکرال (Scroll) به منظور متراکم کردن حجم بیشتری از گاز و رساندن آن به دما و فشار بالا استفاده می شود. کاربرد کمپرسورهای حلزونی اغلب در ظرفیت های کوچک تا متوسط است و بازدهی بالایی در چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک نشان می دهد. اساس کار کمپرسورهای اسکرال بدین شکل است که عمل خنک کردن، توسط دو مارپیچ حلزونی ثابت و دوار انجام می شود. در این فرآیند بخار مبرد سرد به درون مارپیچ ثابت کشیده می شود و سپس بین دو مارپیچ، متراکم می شود. در انتها، مبرد از میان مارپیچ ثابت خارج می شود. کمپرسورهای اسکرال بر اساس سرعت مارپیچ های ثابت یا دوران، طبقه بندی می شوند. عملکرد انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی متفاوت از یکدیگر هستند.
هر فرآیند کمپرسور اسکرال، از سه مرحله مکش، تراکم و تخلیه تشکیل شده است. در کمپرسورهای دور ثابت، ظرفیت برودتی به کمک جا به جایی یکی از مارپیچ ها از محل اصلی خود، کنترل می شود. هر چه میزان بار یا همان فشار، کاهش یابد، مارپیچ ها از هم جدا می مانند و از این رو، مبرد متراکم نمی شود. با استفاده از این روش، ظرفیت کمپرسور توسط کمپرسورهای دیجیتالی تغییر می کند. از طرفی این روش، از روش تغییر دور موتور، بازدهی کمتری دارد.

مزایای کمپرسور اسکرال

طراحی های مدرنی که روی کمپرسورهای اسکرال انجام شده است، امتیازات بیشتری به آن ها افزوده است. مزایای کمپرسورهای اسکرال عبارتند از:
• دارای طراحی ساده، فشرده و پرقدرت
• کاهش جریان در ابتدای کار
• کاهش میزان سر و صدا
• حذف شیرها و اتصالات مکانیکی معلق به منظور افزایش طول عمر دستگاه
• کاهش مصرف انرژی به دلیل ایجاد تراکم پیوسته

معایب کمپرسور اسکرال

از مهم ترین معایب کمپرسور اسکرال می توان به پایین بودن بازدهی و ظرفیت این نوع کمپرسور نسبت به دیگر انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی (اسکرو و سانتریفیوژ) اشاره کرد.

کمپرسور اسکرو یا مارپیچی

تاریخچه ساخت کمپرسور اسکرو (Screw) به سال 1878 بازمی گردد که توسط شرکت SRM راه اندازی شد. این نوع کمپرسور به منظور رفع مشکل کمپرسور گریز از مرکز طراحی شد. طراحی کمپرسور اسکرو بدین شکل است که کمپرسورهای دورانی سرعتی بالاتر از کمپرسورهای تناوبی داشته باشند و با این سرعت بالا، توربین گاز راه اندازی شود. در کمپرسورهای اسکرو، ظرفیت کمپرسور توسط شیر لغزشی کنترل می شود.
ساز و کار کمپرسور مارپیچی به کمک دو مارپیچ حلزونی شکل می گیرد. به طوری که گاز در دو مارپیچ حلزونی نر و ماده محبوس می شود. مارپیچ نر دارای گوشواره و مارپیچ ماده به شکل مقعر است. در فرآیند تراکم گاز، دو مارپیچ حلزونی نر و ماده، هیچ برخوردی با یکدیگر نمی کنند.
تمامی انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی دارای مرحله مکش هستند و کمپرسورهای اسکرو نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در مرحله مکش، با کاهش حجم گاز، باعث افزایش فشار متراکم گاز می شوند. در کمپرسور اسکرو فشار خروجی، به جرم مولکولی گاز بستگی ندارد. از این رو در صنایعی که درصد ترکیبات سازنده گاز مورد تراکم مدام در حال تغییر باشد، کمپرسور بدون تغییر در راندمان، به کار خود ادامه می دهد.

مزایای کمپرسور اسکرو

کمپرسورهای اسکرو نیز به نوبه خود دارای مزایایی هستند و کاربردهای مهمی در صنعت دارند. از جمله این مزایا عبارتند از:
• دارای طراحی و ساختار یکپارچه
• دارای موتور بهینه سازی شده
• کاهش در افت فشار مایع مبرد با افزایش دریچه مکش و دهش
• نسبت حجم متغیر (VVR)
• افزایش EER و ESEER
• دارای ساختاری فشرده تر و منسجم تر
• بدون ایجاد سر و صدا

کمپرسور سانتریفیوژ یا گریز از مرکز

از انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی می توان به کمپرسور سانتریفیوژ (Centrifugal) اشاره کرد. در چیلرهای سانتریفیوژ از کمپرسوهای سانتریفیوژ استفاده می شود. این نوع کمپرسورها دارای جریان رانش شعاعی هستند. اساس کار کمپرسورهای گریز از مرکز بدین شکل است که قبل از ورود هوا به پروانه دوار، هوا از یک پخش کننده و محفظه حلزونی شکل عبور می کند. وظیفه این محفظه حلزونی، تبدیل انرژی جنبشی به فشار استاتیک است. در ادامه، هوا به کمک پره های شعاعی به مرکز پروانه دواری وارد می شود. در نهایت، هوا به وسیله نیروهای گریز از مرکز، از طریق محیط پروانه دوار به بیرون منتقل می شود.
در کمپرسور سانتریفیوژ از آب بندی های متنوعی استفاده می شود. از مدرن ترین آن ها می توان به کمپرسورهای پرسرعت اشاره کرد که وظیفه آن ها تامین فشارهای بالا است.

مزایای کمپرسور سانتریفیوژ

کمپرسورهای سانتریفیوژ از پیشرفته ترین انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی هستند. در ادامه به بررسی مزایای این نواع کمپرسورها می پردازیم.
• بازدهی بالا به دلیل وجود درایو فرکانس متغیر VFD و بلبرینگ های مغناطیسی
• کاهش مصرف انرژی به دلیل استفاده از موتور مغناطیسی برای راه اندازی پروانه ها
• کاهش هزینه تعمیر و نگهداری چیلر به دلیل استفاده از اجزای متحرک
• دارای بازدهی بسیار بالا
• دارای کنترل پیشرفته ظرفیت

معایب کمپرسور سانتریفیوژ

کمپرسورهای سانتریفیوژ نیز همانند دیگر انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی دارای معایبی هستند. از جمله این معایب عبارتند از:
• دارای هزینه بالا به دلیل داشتن قطعات مجهز و پیشرفته
• غیر قابل استفاده بودن برای ظرفیت های کمتر از 90 تن تبرید

خرید انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی

در مطالب فوق به بررسی انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی پرداختیم. هر یک از این کمپرسورها دارای ویژگی هایی هستند و براساس مزایا و معایبی که دارند، در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. مجموعه تخصصی ساینا تهویه رادمان، با ارائه با کیفیت ترین و متنوع ترین سیستم های برودتی و تهویه مطبوع، در خدمت مشتریان عزیز است. برای دریافت اطلاعات بیشتر در زمینه مشخصات فنی انواع کمپرسورهای چیلرهای تراکمی و استعلام قیمت، می توانید با شماره های درج شده در سایت ساینا تهویه رادمان تماس حاصل نمایید.