سری و موازی بستن چیلر بستگی به موقعیت های مکانی و نصب هر یک از این محصولات در جایگاه‌ های مختلف دارد. در برخی از مواقع با توجه به عواملی که در ساخت چیلر و حمل آنها وجود دارد و محدودیت هایی که برای نصب چیلرها در صنایع مختلف وجود دارد نیاز است که به جای استفاده از یک چیلر از دو یا چند چیلر استفاده شود. در برخی پروژه ها یک چیلر پاسخگوی سرمای مورد نظر نیست و باید چیلر جدیدی به چیلر قبلی اضافه شود تا سرمای مورد نیاز و پیش بینی شده تامین شود. نصب چیلرها در این مواقع به صورت سری یا موازی با توجه به اهمیت ایجاد اختلاف دمایی که چیلرها ایجاد می کنند، متفاوت است. در پروژه های مختلف سری و موازی بستن چیلرها اهمیت پیدا می کند. در ادامه با مشاوران سایت ساینا تهویه رادمان همراه شوید.

چیلر چیست؟

قبل از آنکه در مورد سری و موازی بستن چیلر صحبت کنیم بهتر است که خود چیلر تراکمی را معرفی کنیم. یکی از دستگاه های مهم تولید شده در کشور چیلر نام دارد. چیلر دستگاهی است که گرمای آب یا گاز را با استفاده از تبرید تراکمی یا سیکل جذبی گرفته و آب را تا حد امکان سرد می کند. چیلرها به دو گروه تراکمی و جذبی تقسیم می‌شوند. تمامی چیلرها وظیفه سرد کردن سیالات و گازها را برعهده دارند. سرد شدن سیال ها و گاز ها برای تهویه مطبوع ساختمان یا صنعت استفاده می شود. دمای هوایی که چیلرها آن را خنک می کنند معمولاً بین ۲ تا ۷ درجه متغیر است. آب گرمی که وارد چیلرها شده پس از آنکه از چیلر خارج می شود بین ۲ تا ۷ درجه سردتر می شود و در برخی موارد نیز به دلیل نیاز به سرمایش بیشتر به آب ضد یخ اضافه می کنند تا آب به دمای زیر صفر هم کاهش پیدا کند. ظرفیت چیلرها با توجه به نوع استفاده در صنعت متفاوت است و معمولا این محصولات با ظرفیت 5 تا 2000 تن تبرید تولید شده است.

کاربرد صنعتی انواع چیلر

در صنایع مختلف کاربرد انواع چیلر بسیار وسیع است و این محصولات در کارخانه های مختلف تولید شده و به فروش می رسد. به عنوان مثال انواع چیلر در صنایع تزریق پلاستیک، صنایع شیمیایی، صنایع داروسازی، سرد کردن انواع محلول ها و تهویه مطبوع استفاده می شود. معمولاً از چیلرها برای خنک کردن مواد استفاده می شوند به طور مثال برای خنک کردن محلول اسید سولفوریک در یک کارخانه از چیلر استفاده شده که از یک طرف آب سرد و از طرف دیگر اسید سولفوریک با حرارت بالا در تبادل انتقال حرارت با یکدیگر قرار داده شده و از این طریق حرارت از اسید سولفوریک به آب منتقل می شود. کار خنک کردن اسید سولفوریک کاری بسیار حیاتی است که توسط چیلر انجام می شود. این نکته را هم متذکر شویم که چیلرها فقط آب را خنک می کنند؛ بنابراین همه چیلرها وظیفه سرد کردن آب را دارند و هوا، گاز یا چیز دیگری را سرد نمی کنند.

تفاوت سری و موازی بستن دو چیلر

شاید این سوال برای همه پیش بیاید که سری و موازی بستن دو چیلر چه تفاوتی با یکدیگر دارند برای سری بستن دو چیلر، دو چیلر در یک خط پشت سر هم قرار داده شده و دمای ورودی چیلر اول با چیلر دوم متفاوت می‌شود و دمای خروجی آب در چیلر اول نسبت به چیلر دوم بیشتر است؛ یعنی در واقع دمای خروجی از چیلر دوم به مراتب کمتر از چیلر اول خواهد بود؛ ولی در بستن موازی چیلرها با یکدیگر دمای ورودی به هر دو چیلر یکسان است و دمای خروجی هم از دو چیلر با توجه به سرد کردن آب در چیلر ها به یک نسبت سرد شده و دمای خروجی از هر دو چیلر یکسان خواهد بود. در بستن چیلرها به صورت موازی اختلاف دما در هر دو چیلر یکسان است؛ ولی در بستن چیلرها به صورت سری اختلاف دما متفاوت است و پمپ آبی که بر سر راه این نوع چیلر قرار داده می شود باید قدرت و توان بیشتری داشته باشد و راندمان سیستم در بستن دو چیلر به صورت سری پایین تر خواهد آمد.

در صورتی‌ که دو یا چند چیلر به‌ صورت موازی نصب شوند، در آب اختلاف دمای یکسان ایجاد می‌ شود و همچنین دبی آب عبوری از چیلرها با هم جمع خواهد شد؛ یعنی اگر یک چیلر جدید به چیلر قبلی به‌ صورت موازی اضافه شود، اختلاف دمای جدید بین آب ورودی و آب خروجی یکسان خواهد شد.

در حالی‌ که اگر چیلرها به‌ صورت سری نصب شوند، دبی آب ثابت می‌ ماند اما با افزایش اختلاف دما در آب مواجه هستیم. به‌ عنوان مثال وقتی آب در چیلر اول ۳ درجه خنک می‌ شود در چیلر دوم نیز ۳ درجه دیگر خنک‌ تر خواهد شد. افزایش افت فشار در مسیر جریان یکی از مشکلات اساسی در نصب حالت سری است که پمپ باید این افت فشار را با توان بالاتر جبران نماید.

توجه داشته باشید که در حداقل دمای آب ورودی به آخرین چیلر هم محدودیت وجود دارد. با توجه به این‌ که با کاهش دمای آب، انتقال حرارت بین آب و مبرد کم‌ تر می‌ شود؛ بنابراین راندمان سیستم نیز کاهش می‌یابد؛ بنابراین اگر بخواهید بعد از خروجی آب ۷ درجه یک چیلر در مسیر قرار دهید که آب را ۵ درجه خنک تر کرده و آن را به دمای ۲ درجه برساند، راندمان سیستم کاهش می‌یابد؛ زیرا انتقال حرارت بین مبرد و آب سردتر در اواپراتور کاهش یافته است.

تشخیص سری یا موازی بستن چیلر ها

در پروژه های مختلف سری یا موازی بستن چیلرها مهم است و در بیشتر پروژه هایی که برای تهویه مطبوع استفاده می شود باید دمای رفت آب حدود ۷ درجه سانتیگراد باشد و دمای برگشتی آب به سمت چیلرها حدود 12 درجه باشد. در این صورت چیلرها به صورت موازی راه اندازی می شوند. در چیلرهای صنعتی که برای خنک کردن ماشین آلات استفاده می شوند باید این نمونه محصولات به صورت سری در یک خط و پشت سر هم به یکدیگر وصل شوند. در این موارد دمای ورودی آب بالا است و دمای آب از هر چیلر که عبور می کند کاهش پیدا می‌ کند و در نهایت نسبت به چیلر اول به شدت پایین خواهد آمد و سبب خنک شدن دستگاه ها و ماشین آلات می شود.

دلایل سری یا موازی بستن دو یا چند چیلر

برخی اوقات با یکسری محدودیت‌ ها نظیر ساخت چیلر و حمل آن یا محدودیت در محل نصب مواجه باشیم، در این حالت می‌ توان از چند چیلر در کنار هم به‌ جای یک چیلر استفاده کرد. در برخی از پروژه‌ ها ممکن است ظرفیت مورد نیاز افزایش یابد که در این حالت نیاز سرمایشی توسط چیلر قبلی پاسخ داده نمی‌ شود و لازم است یک چیلر جدید اضافه شود تا بتواند برودت لازم را تأمین نماید. در چنین شرایطی به‌ صورت سری یا موازی چیلرها را نصب می کنند. از جمله علل مهم جدا بودن دو یا چند چیلر می‌ توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. در ساخت و حمل چیلرها با ظرفیت بالا محدودیت وجود دارد.
2. در مکان نصب چیلر محدودیت هایی وجود داشته باشد.
3. در اجرای پروژه افزایش ظرفیت داشته باشیم؛ در این‌ صورت باید یک چیلر جدید به چیلر قبلی اضافه شود.

بهبود راندمان در طرح سری کردن چیلرها به صورت SCF

در مطالب فوق در مورد افت راندمان چیلرهای سری صحبت کردیم که تمامی آن‌ ها بر اثر کاهش بیش‌ از حد دمای آب و کاهش انتقال حرارت بین مبرد و آب در اپراتور به وجود آمدند؛ اما در نوع دیگری از نصب سری که به نام SCF یا Series Counter Flow معروف هستند، به کمک این روش می‌ توان دو یا چند چیلر تراکمی آب خنک را به‌ صورت سری نصب کرد که در این روش اختلاف دمای آب ورودی به چیلر اول و آب خروجی از چیلر دوم ثابت باقی می‌ ماند و فقط در هر چیلر دمای آب به مقدار کمی (۲.۵ درجه) کاهش می‌یابد.

مطابق با مقاله Series Counter Flow شرکت Carrier در هنگام نصب این دو چیلر یک برج خنک کن آب بکار می‌ رود تا بتوان راندمان سیستم را حدود ۲۰ درصد بهبود داد. هر چه اختلاف دمای بین آب خروجی از کندانسور و آب خروجی از اپراتور کم‌ تر باشد، راندمان بهبود می‌یابد. در واقع کمپرسور کار کمتری انجام می‌ دهد؛ در نتیجه انرژی لازم برای رسیدن به ظرفیت خنک کاری ویژه کاهش می‌یابد. در حالت تمام بار (Full load) و حالت کم بار (Part load) راندمان چیلر بالا رفته و این اختلاف دما در طرح SCF در دو مرحله انجام می‌ شود که در مقایسه با نصب موازی اختلاف دما کمتر خواهد شد. برای فهم بهتر این مسأله مثال زیر را بررسی می‌ کنیم:

دو چیلر تراکمی آب خنک با ظرفیت ۵۰۰ تن تبرید را در نظر بگیرید که به‌ صورت موازی نصب شده اند. اختلاف دمای هر چیلر ۵ درجه را نشان می‌ دهد؛ یعنی ۱۲ منهای ۷ در ورودی و خروجی اواپراتور و همچنین ۳۵ منهای ۳۰ در ورودی و خروجی کندانسور داریم.

با توجه به موارد ذکر شده در کندانسور و اپراتور برای هر چیلر مقدار اختلاف دما بین خروجی اواپراتور و خروجی کندانسور ۲۸ درجه سانتی‌ گراد است. این وضعیت زمانی ایجاد می‌ شود که دو چیلر به‌ صورت طرح SCF نصب شوند که اختلاف دما بین خروجی کندانسور چیلر اول و خروجی اواپراتور آن معادل ۲۵.۵ درجه باشد و همچنین اختلاف دمای بین خروجی کندانسور چیلر دوم و خروجی اواپراتور آن نیز برابر ۲۵.۵ درجه است.

این عدد نشان می‌ دهد که اختلاف دما نسبت‌ به حالت قبل کاهش یافته است؛ بنابراین علاوه‌ بر کاهش مصرف انرژی، کار کمپرسور نیز کمتر شده‌ است؛ بنابراین می‌ توان نتیجه گرفت که شناخت مزایا و معایب روش نصب سری یا موازی برای دو یا چند چیلر و همچنین بررسی تفاوت‌ های این دو نسبت‌ به طرح راندمان‌ های بالاتری را در پی خواهد داشت.

در چه مواقعی بهتر است که چیلرها را سری و در چه مواقعی موازی کنیم؟

حالا که با تفاوت سری یا موازی بستن دو یا چند چیلر نسبت‌ به هم آشنا شدیم، باید براساس شرایطی که وجود دارد مناسب‌ ترین روش را انتخاب کنیم. معمولاً در پروژه‌ های تهویه مطبوع چیلرها به‌ صورت موازی نصب می‌ شوند؛ زیرا دمای آب رفت به سمت فن کویل ها و هواسازها حدود ۷ درجه سانتی‌گراد و دمای آب برگشتی به چیلرها ۱۲ درجه سانتی‌ گراد است. در شرایط ویژه مثل چیلرهای صنعتی که به‌ منظور خنک کاری ماشین‌ آلات استفاده می‌ شوند، نسبت‌ به افزایش دمای ورودی چیلر یا کاهش بیشتر دمای آب خروجی می‌ توان چیلرها را به‌ صورت سری نصب کرد.

خرید انواع چیلر

برای خرید انواع چیلر با توجه به نیاز خود می توانید به سایت ساینا تهویه رادمان سر بزنید. کارشناسان و مشاوران سایت با توجه به نیاز و کاربری انواع چیلر و در اختیار گذاشتن اطلاعات مورد نظر به شما کمک خواهند کرد تا دستگاه چیلر مورد نظر را بر اساس کاربرد به صورت سری و موازی در صنایع مورد نیاز نصب نمایید. تمامی محصولات ارائه شده با قیمت مناسب و کیفیت عالی در اختیار همه شما خریداران عزیز قرار داده خواهد شد. برای خرید و کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در سایت ساینا تهویه رادمان تماس بگیرید.