چیلر مدولار

چیلر یکی از سیستم های مهم و اصلی است که در تهویه مطبوع به کار گرفته می شود. چیلرها در انواع مختلفی هستند و از ویژگی های منحصربفردی برخوردار هستند. از انواع چیلرها می توان به چیلر مدولار اشاره داشت. شناخت کافی از چیلر مدولار و طرز کار آن می تواند راهنمای خوبی برای تکنسین های تأسیساتی باشد. در این مقاله قصد داریم شما را با اجزای کامل چیلر مدولار و مزایای این سیستم بیشتر آشنا کنیم. در ادامه با ساینا تهویه رادمان همراه باشید.

چیلر مدولار چیست؟

در حوزه صنعت چیلر مدولار با نام چیلر ماژولار نیز شناخته می شود. در ساختار بدنه چیلرهای مدولار به جای یک کمپرسور از چندین کمپرسور و همچنین چندین مدار مبرد استفاده شده است. باید اشاره کرد، مدار مبرد مدار، همان گاز فریون است. در ساختار چیلرهای مدولار از ترکیب انواع کندانسورها و کمپرسورها استفاده می شود. انواع چیلرهای مدولار با توجه به نوع کندانسور و نوع کمپرسور تعبیه شده در آن ها، دسته بندی می شوند. کندانسورهای این سیستم ها هوایی و آبی هستند و کمپرسورهای چیلرهای مدولار، اسکرال و روتاری هستند. در چیلرها، سیتسم های هوایی با نام هوا خنک و سیستم های آبی با نام آب خنک نیز شناخته می شوند.
در چیلر مدولار از لوله های مسی باریک و دارای شیارهای داخلی استفاده می شود. این شیارها باعث افزایش راندمان کار چیلر می شوند. همچنین این چیلرها دارای ابعاد کوچکی هستند و فضای کمتری از محیط را اشغال می کنند.

اجزای چیلر مدولار

چیلر مدولار از اجزا و قطعات بسیار مهمی تشکیل یافته است. هر یک از این اجزا وظیفه ای در کارکرد سیستم چیلر بر عهده دارند. در ادامه، بررسی کوتاهی در مورد اجزا اصلی چیلرهای مدولار خواهیم داشت.
کمپرسور
در سیستم چیلر مدولار کمپرسور دارای دو وظیفه و کارکرد بسیار مهم است. کارکرد اول آن کاهش فشار و خارج کردن بخار مبرد از اواپراتور است و کارکرد دوم آن افزایش فشار در اثر تراکم و افزایش دمای بخار مبرد است. این دما به اندازه ای افزایش می یابد که بیشتر از دمای سیال واسط می شود. سیال همان آب یا هوا است که براساس کندانسورهای آبی و هوایی که در سیستم از آن استفاده می شود، مشخص می شود. افزایش دمای بخار مبرد باعث تقطیر مبرد در کندانسور می شود.
جایگاه کمپرسور درست در مرکز سیستم چیلر مدولار است. کارکرد آن با کندانسور کاملاً هماهنگی دارد و از طرفی باعث چگالش می شود. همچنین در رابطه با اواپراتور باعث مکش و کاهش فشار می شود. از این رو کمپرسور کارکردی دو جانبه دارد و به صورت هم زمان باعث کنترل فشارهای قوی و ضعیف از دوطرف سیستم می شود.
کمپرسورها در دو نوع اسکرال و روتاری هستند و هر یک از آن ها با عملکردهای خاصی، نقش خود را ایفا می کنند.
کندانسور
کندانسور نوعی مبدل حرارتی به حساب می آید. گرمایی که از مبرد گرفته می شود، به وسیله کندانسور تقطیر و به محیط باز گردانده می شود. بخار مبرد قبل از این که وارد کندانسور شود باید به میزان کافی گرم شده باشد. این گرما در اثر تراکم به دست می آید. این گرما به سیال مورد نظر که ممکن است آب یا هوا باشد، انتقال پیدا می کند. در غیر این صورت مقدار انرژی ای که از اواپراتور گرفته شده است، توسط کندانسور مصرف می شود. این انرژی موجب تبدیل شدن بخار مبرد به مایع مبرد می شود. با وجود این که مبرد در کندانسور از گاز به مایع تبدیل می شود، تمامی مراحل عمل چگالش به وسیله کندانسور انجام نمی شود. کمپرسور نیز برای انجام عمل چگالش نقش بسیار مهمی بر عهده دارد. در نتیجه کمپرسور و کندانسور همیشه در کنار هم و به همراه هم، در چیلر مدولار عمل چگالش را انجام می دهند.
کندانسورها در چیلرهای مدولار در نوع آبی و هوایی هستند. نوع کندانسور در سیستم چیلر مدولار بر اساس نوع آب و هوای منطقه انتخاب می شود. به طور معمول از کندانسورهای آبی در مناطق مرطوب و از کندانسورهای هوایی در مناطق خشک استفاده می شود.
اواپراتور
برای سرد کردن سیستم چیلر مدولار و گرفتن گرمای آن، از اواپراتور یا تبخبر کننده استفاده می شود. نوع اواپراتور در سیستم های تراکمی مدولار، از نوع پوسته و لوله هستند.
شیر انبساط
شیر انبساط، به عنوان شیر خفانشی در سیکل تبرید عمل می کند. به طوری که در کوتاه ترین زمان، فشار مبرد را کاهش می دهد. مقداری ورودی مبرد به اواپراتور با شیر انبساط کنترل می شود.

روش کار چیلر مدولار

پس از روشن کردن سیستم تهویه مطبوع، چیلر مدولار با تمام قدرت خود شروع به کار کردن می کند. وظیفه چیلر، تأمین بار برودتی هوا در محیط پیرامون خود است. پس از گذشت یک مدت خاصی، هوای محیط پیرامون خنک می شود، در نتیجه شدت عملکرد سیستم و چیلر مدولار کاهش پیدا می کند. در این زمان دیگر نیازی به استفاده از تمامی ظرفیت های سیستم وجود ندارد. از آن جایی که چیلر مدولار دارای چندین کمپرسور با ظرفیت های پایین است، می توان یک یا تعدادی از کمپرسورها را خاموش کرد. در این صورت چیلر مدولار به طور کامل خاموش نمی شود و کار آن تداوم پیدا می کند. مزیت چند کمپرسوری در چیلر مدولار باعث می شود، هوای محیط پیرامون همیشه در یک دما با قی بماند. مصرف انرژی نیز کمتر خواهد بود.

کاربردهای چیلر مدولار

از چیلرهای مدولار در مکان ها و محیط های مختلفی استفاده می شود. در ادامه کاربری های متعددی که می توان از چیلر مدولار استفاده کرد، نام می بریم.
• تهویه مطبوع در واحدهای آپارتمانی و نصب آن روی پشت بام
• استفاده در واحدهای صنعتی به منظور خنک کردن قالب های صنعتی
• استفاده در صنعت داروسازی
• استفاده در صنعت تولید مواد غذایی و سالن های پرورش قارچ
• استفاده در ساختمان های اداری و اماکن عمومی مانند تالارها و نمایشگاه ها
• استفاده در کارخانه های مختلف مانند نساجی، ریخته گری، فولاد سازی و…
• استفاده در صنایع عظیم گاز، نفت و پتروشیمی

مزایای چیلر مدولار

چیلرهای مدولار با توجه به ساختار بدنه ای که دارند، از مزیت های قابل توجهی برخوردار هستند. هر یک این مزیت ها به تنهایی باعث جلوگیری از هزینه های اضافی می شوند. همچنین با وجود چیلرهای مدولار موتورخانه ها به طور کلی حذف می شوند. در ادامه مزایای سیستم های مدولار را باهم بررسی می کنیم.
کاهش در مصرف برق
در چیلرهای مدولار، بار انرژی کمپرسور به طرز چشم گیری کاهش می یابد. در نتیجه کاهش بار کمپرسور باعث کاهش مصرف انرژی الکتریکی یا همان برق می شود. در صورتی که کمپرسور تعبیه شده در سیستم مدولار از نوع اینورتر باشد، مصرف انرژی الکتریکی بیش از این نیز کاهش پیدا خواهد کرد.
کاهش استهلاک سیستم
به دلیل این که چیلر های مدولار در بیشتر زمان های مصرفی خود، از کمپرسورهایی با تعداد بار کمتری استفاده می کنند. به بیانی دیگر سیستم در حالت کم باری، کار می کنند. ترکیب چندین کمپرسور و چندین مدار مبرد در این سیستم ها باعث شده است، کمپرسورها به صورت نوبتی وارد مدار شوند. این کار موجب کاهش شدت کار کمپرسور و کاهش استهلاک سیستم چیلر مدولار می شود. از طرفی عمر مفید سیستم نیز افزایش پیدا می کند.
داشتن تعمیر آسان و سریع
از آن جایی که کمپرسورها به صورت نوبتی و مرحله ای کار می کنند، خارج کردن آن ها از مدار به صورت موقتی، امکان پذیر است. بنابراین به هنگام خرابی هر یک از کمپرسورها می توان به آسانی آن را تعمیر و به مدار بازگرداند. در پروژه هایی که بی وقفه کار می کنند، استفاده از چیلرهای مدولار بسیار مفید و موثر است.
تغییر و افزایش ظرفیت آن پس از نصب
برخی از پروژه ها پس از راه اندازی با کمبود ظرفیت به منظور خنک کاری بیشتر، مواجه می شوند. چیلرهای مدولار این امکان را فراهم می کنند تا برای جبران ظرفیت و افزایش خنک کاری در سیستم، تعداد تجهیزات آن افزایش پیدا کند. به طوری که می توان دستگاه های زیادی را به یکدیگر متصل کرد. در این صورت دیگر نیازی به تعویض کلی سیستم و صرف هزینه های اضافی نخواهد بود.

تفاوت چیلر مدولار با چیلر معمولی

در چیلرهای معمولی فقط از یک کمپرسور استفاده می شود. در این چیلرها پس از این که دمای محیط به حد کافی خنک شد، کمپرسور به دستور ترموستات خاموش می شود. تا زمانی که محیط خنکی خود را از دست داد، کمپرسور مجدد شروع به کار می کند و این چرخه با همین روش ادامه پیدا می کند. به طوری که کمپرسور در چیلر معمولی در بازه های زمانی معین، خاموش و روشن می شود.
در چیلرهای مدولار از دو یا چندین کمپرسور استفاده می شود. پس از رسیدن دما به درجه مطلوب خود، دیگر نیاز به خاموش شدن تمامی کمپرسورها نیست. کمپرسورها یکی پس از دیگری با ظرفیت و مصرف انرژی کمتری به صورت نوبتی کار می کنند. با چیلرهای مدولار دمای محیط ثابت نگه داشته می شود.