تهویه مطبوع, چیلر

راهنمای انتخاب چیلر

راهنمای انتخاب چیلر

راهنمای انتخاب چیلر

یکی از فعالیت های مهم برای صرفه جویی مصرف انرژی، طراحی و انتخاب دقیق و مهندسی دستگاهها و تجهیزات سامانه است اصلی ترین مند در طراحی سامانه های سرمایشی و تهویه مطبوع دستیابی به کار کرد بهینه و صحیح با رویکرد صرفه جوی در مصرف انرژی است، از ابزارهای مهم جهت تحقق این امر شناخت لوازم و تجهیزات سامانه از لحاظ مصرف کننده انرژی است. امروزه، شرایط اقتصادی و بازرگانی ضرورت وجود یک طرح بهینه سازی در مصرف منابع مختلف انرژی را هشدار می دهد. هدف از این مقاله این است که با در نظر گرفتن پارامترهایی که تاثیر مستقیم و مهمی بر انتخاب چپلر دارند، بتوان بهترین تصمیم را در قبال انتخاب چهار برای سامانه های سرمایشی و تهویه مطبوع گرفت.

یکی از مهمترین مراحل طراحی سامانه های تهویه مطبوع و سرمایشی انتخاب جیتر است، انتخاب بهینه چیتر بستگی به عواملی از جمله هزینه های اولیه هزینه های جاری، سهولت نصب، کاربرد، فضای مورد نظر و … دارد که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفت. اصلی ترین هدف در طراحی سامانه های سرمایشی و تهویه مطبوع دستیابی به کار کرد بهینه و صحیح با رویکرد صرفه جویی در مصرف انرژی است. از ابزارهای مهم جهت تحقق این امر شناخت لوازم و تجهیزات سامانه از لحاظ مصرف کننده انرژی است امروزه شرایط اقتصادی و بازرگانی ضرورت وجود یک طرح بهینه سازی در مصرف منابع مختلف انرژی را هشدار می دهد هدف از این مقاله این است که با در نظر گرفتن پارامترهایی که تاثیر مستقیم و مهمی بر انتخاب چهار دارند، بتوان بهترین تصمیم را در قبال انتخاب چیتر برای سامانه های سرمایشی و تهویه مطبوع گرفت.

۱- مقدمه ای بر تقسیم بندی چیلرها 

استفاده از چیلر در ساماههای سرمایشی منابع مختلف اعم از پالایشگاه ها و سردخانه ها تا سامنمهای تهویه مطبوع گسترش یافته است. به همین دلیل تحقیقات زیادی روی چرخه های ترمودینامیکی آنها صورت گرفته که باعث به وجود آمدن تنوع در آنها شده است.

چیلرها از نظر چرخه ترمودینامیکی به دو دسته اصلی جذبی و تراکمی تقسیم بندی می شوند از نظر نحوه خنک کاری کندانسور نیز می توان به دو دسته هوا خنک و آب خنک، تقسیم بندی کرد.

راهنمای انتخاب چیلر

نسل جدید چیلرهای جذبی سه اثره نامیده می شوند. در این چیلرها ضریب عملکرد در حدود ۱۶۶ می باشد چرخه کاری این چیلرها تقریبا همانند چرخه چیلرهای جذبی تک اثره است، با این تفاوت که چرخه آنها از دو چرخه پایه تک اثره داخل هم تشکیل شده است.

انواع چیلر تراکمی از نظر نوع کمپرسور در آنها :

راهنمای انتخاب چیلر

  • چیلر تراکمی رفت و برگشتی
  •  چیلر تراکمی اسکرو 
  • چیلرهای تراکمی اسکرال Scroll 
  • سانتریفیوژ

چیلرهای جذبی ظرفیت بین ۲۵ تا ۱۲۰۰ تن سردسازی را به راحتی تامین می کشند. در سامانه های جذبی غالبا از آب به عنوان سردمساز استفاده می شود. گرمای مورد نیاز برای کار کرد این چیلرها به طور مستقیم از گاز طبیعی با گازوئیل تأمین می گردد. در یک تقسیمیشدی عمومی می توان چیلرهای جذبی را در دو دسته چیلرهای جذبی آب و آمونیاک و چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید و آب طبقه بندی نمود. در واقع در هر چرخه سردسازی جتیی یک سیل جذب و یک سیال سردمساز وجود دارد که تقسیم بندی فوق بر این مبنا انجام شده است. در سامانه آب و آمونیاک، سیل سردساز آمونیاک وبال جذب آب است، در سامانه لیتیوم بروماید و آیه، سیال سردمساز آیه و سیل جلاب، محلول لیتیوم بروماید است

۲- مقایسه میان چیلرهای تراکمی بخار و جذبی 

۱-۲ ضریب عملکرد چیلر ها

پارامتر ضریبه عملکرد در دستگاههای برودتی شاخصی از بازدهی دستگاه می باشد. نسبت بین سرمای مفید به کار خالم ضریب عملکرد چرخه سردسازی تراکمی است. یعنی

انواع چیلر در چیلرهای جذبی انرژی ورودی گاز می باشد که COP آن بر اساس آن محاسبه می شود ولی در چیانر های تراکمی انرژی ورودی آن برق است که در این صورت نمی توان COP این دو را با هم مقایسه کرد. با توجه به تولید برق با استفاده از گاز و افت ۷۰ درصدی شبکه انتقال برق و راندمان ۱۸ تا ۳۰ درصدی نیروگاهها COP چیلرهای تراکمی بر اساس گاز ورودی تقریبا برابر ۱ می باشد که از چیلر جذبی کمتر است

 ۲-۲- مقایسه فنی چیلرهای جذبی و تراکمی

چیلرهای جذبی از بعضی لحاظ شبیه چیلرهای تراکمی عمل می کنند که  مهمترین این شباهت ها عبارتند از

الف-در تبخیر کننده از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک سردساز فرار در فشار پایین استفاده می گردد.

ب – گاز سردساز فشار پایین از تبخیر کننده گرفته شده و گاز سردساز فشار بالا به کندانسور فرستاده می شود جگاز سردساز در کندانسور تقطیر می گردد. فی سردساز در یک چرخه همواره در گردش است.

از لحاظ فنی تفاوت های اصلی چیلرهای جذبی و تراکمی عبارتند از

  •  چیلرهای تراکمی برای گردش سودساز از کمپرسور استفاده می کنند در حالی که چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و به جای آن از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جانم را تغییر می دهند، همچنان که غلظت تغییر می کند، فشار نیز در اجزای مختلف چیلر تغییر می کند. این اختلاف فشار باعث گردش سردساز در سامانه می گردد
  • ژنراتور و جذب کننده در چیلرهای جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است
  •  در چیلرهای جذبی از یک جانب استفاده می شود که عموما آب یا نمک لیتیوم بروماید است
  •  سردساز در چیلرهای تراکمی یکی از انواع کلروفلئوروکرین ها یامالو کلروفلئوروکربن ها است، در حالی که در چیترهای چنیی سردساز معمولا آب یا آمونیاک است
  •  چیلرهای تراکمی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تأمین می کشند در حالی که انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تأمین می شود. گرما ممکن است از کوره هوای گرم یا دیگ آمده باشد.

۲- پارامترهای تأثیرگذار بر انتخاب چیلر

 

انتخاب مناسب و بهینه چیلر برای سامانه سرمایش بستگی به پارامترهای متعددی دارد که در زیر به بررسی آنها پرداخته میشود

۱-۳- هزینه های اولیه (شامل هزینه های خرید و نصب)

در ظرفیتهای برودتی پایین (مثلا تا ۲۰۰ تن سردسازی) هزینه خرید چیلرهای جذب بالاتر از نوع تراکمی است، چیلرهای تراکمی با کمپرسور اسکرو گرانتر از چیلر های کمپرسور رفت و برگشتی و سانتریفیوژ است. چیلرهای جذبی دو اثره از چیلرهای جذبی تک اثره گران تر است .

هزینه نصبه چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید در قیاس با چیلرهای تراکمی بیشتر است زیرا موارد زیادی باید هنگام نصب و راه اندازی آنها کنترل شود. در ضمن چیلرهای جذبی جامد هزینه نصبه بیشتری نسبت به دیگر چیلرهای جذبی دارند حجم چیلرهای جذبی بزرگتر از چیلرهای تراکمی است اما در بارهای زیاد که نیاز به چند چیلر است اگر از یک چیلر جذبی با بار معادل استفاده شود جای کمتری اشغال می کند و مقرون به صرفه است، چیلرهای جذبی جامد نسبت به چیلرهای جذبی لیتیوم پوسایدی فضای بیشتری احتیاج دارند. اندازه بزرگ این چیلرها باعث افزایش هزینه های حمل و نقل و نصب آنها می شود.

۲-۳ – هزینه های جاری شامل هزینه های انرژی مصرفی، ماده سرمازا و نگهداری و تعمیر دستگاه

چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی (برق) و چیلرهای جذبی از شرژی حرارتی (گازوییل و گاز) به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند. هزینه انرژی مصرفی چیلرهای تراکمی بیشتر از چیلرهای جذبی است .

مصرف انرژی برفی در تابستان که زمان لتفاده از چیلر می باشد، بیشتر می شود، در حالی که مصرف گاز با گلروبیل در تابستان کاهش می بینید. این عامل باعث گرمتر شدن مصرف برق و افزایش هزینه های چیلرهای تراکمی می شود. مصرف برق در کمپرسورهای اسکرو کمتر از رفت و برگشتی و سانتریفیوژ است

با توجه به اینکه چیلرهای جذبی دو اثره کمتر از تک اثره بخار آب یا آب گرم مصرف می کنند، در نتیجه مصرف انرژی در چیلرهای جذبی دو اثره کمتر از تک اتره است .

آب مورد استفاده در ساماندهای جذبی آب مقطر خالمی است که قیمت آن پایین است. اما لیتیوم بروماید با توجه به اینکه وارداتی است دارای قیمت بالایی است در چیلرهای جذبی جامد ماده سردساز آب مقطر است که دارای قیمت پایینی است ولی ماده جانبه این چیلر سلیکاژل است که قیمت بالایی دارد.

جذب چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید بعد از چند سال کار باید تخلیه و تصفیه شود و دوباره مقداری لیتیوم بروماید جدید به داخل چهار تزریق شود. اما سلیکاژل تا انتهای عمر چیلر توانایی خود را از دست نمی دهد و نیاز به تعویض ندارد.

چیلرهای تراکمی از چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید هزینه نگهداری کمتری دارند اما چیلرهای جنبی جدید از چیلرهای تراکمی و لیتیوم برومایدی هزینه نگهداری کمتری دارند. از لحاظ حلول عمر کمپرسور چیلرهای تراکمی رفت و برگشتی طول عمر کوتاهی دارند، اما به دلیل راحتی تعمیر و نگهداری هنوز مورد استفاده قرار می گیرند. در چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید رسوب گیری در کندانسوره خوردگی در جاذب و ژنراتور و کریستاله شدن لینوم بروماید، باعث خرابی و از کار افتان چیلر می شوند. میزان رسوب گیری در کندانسور چیلرهای تراکمی از کندانسور چیلرهای جذبی کمتر است. زیرا دبی جریانی سیال در کندانسور سامانه جتی از کندانسور چیلر تراکمی بیشتر است. بزرگترین مشکل چیلرهای جنبی کریستاله شدن لیتیوم بروماید است که به دو دلیل غلظت بالا و نمای پایین آن اتفاق می افتد.

طول عمر چیلرهای جذبی تک اثره نسبت به بقیه چیلرهای جذبی لیتوم بروماییدی بیشتر است. چیلرهای جنبی جامد نیز نسبت به همه چیلرها طول عمر بیشتری دارند.

۳-۳ نوع کندانسور تقطیر کننده مورد استفاده در سامانه

در مناطقی که رطوبت نسبی بالایی دارد مثل جنوب کشور ایران باید از کندانسور | هوایی استفاده کرد و در مناطق دیگر می توان از سامانه های کندانسور آبی استفاده کرد. انتخاب کندانسور آبی به لحاظ مصرف برق و بحث بهینه سازی مصرف انرژی نسبت به کندانسور هوایی منطقی تر است چیلرهای جذبی لیتیوم رومایید فقط با کندانسور آبی کار می کنند. پس گزینه مناسبی برای مناطق مرطوب نیستند.

۴- بحث و نتیجه گیری در مورد چیلر ها 

با انجام این مطالعه و مقایسه نتایج زیر حاصل شد به راحتی می توانید راهنمای انتخاب چیلر خودتان شوید.

از لحاظ سرفه جویی در مصرف برق، همان طور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی، گازوئیل با گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است هزینه نصب سامانه شبکه الکتریکی در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعبهن است. یک چیلر جدی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می کند. هزینه خدمات را نیز کاهش می دهد

از جهت صرفه جویی در هزینه اولیه مورد نیاز برای دیگه، چیلرهای جذبی بسیار مناسب هستند. برخی از چیلرهای جذبی را می توان در زمستان ها به عنوان هیتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سامانه های گرمایشی را با دماهای تا حد ۲۰۳ تامین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه خرید دیگ کاهش می یابد، بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا نیز به دست خواهد آمد

از لحاظ بازگشت سرمایه گذاری اولیه چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی، هزینه های کار کردی را کاهش می دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هیظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم می توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت

ارتعاش و صدای ناشی از کارکرد چیلرهای جذبی به مراتب کمتر از چیلرهای تراکمی است. منبع اصلی تولید کننده ها و ارتعاش در چیلرهای تراکمی کمپرسور است. چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و تنها منبع مولد صدا و ارتعاش در آنهاپمپهای کوچکی هستند که برای به گردش درآوردن سرودمساز و محلول لیتیم پرماید کاربرد دارند. میزان صدا و ارتعاش این بمب های کوچک قبل صرفنظر کردن است

مخاطرات زیست محیطی ناشی از سرد ساز های مضر در چیلرهای تراکمی وجوددارد اما چیلرهای جذبی بر خلاف چیلرهای تراکمی از هیچ گونه ماده CFC با HCFC که موجب تخریب لایه ازن می شوند. استفاده نمی کنند لذا برای محیط زیست خطری ایجاد نمی نمایند. چیلرهای جنمی غالیا از آب به عنوان سردساز استفاده می کنند. پک چهار جدید در هر شرایطی، یک سرمایه گذاری بیست و چند ساله است. تغییرات دائمی قوانین و مقررات استفاده از سردسازها موجب می شود تا استفاده از سردسازی طبیعی مانند آب در چیلرهای جذبی گرینهای بسیار قابل توجه به شمار آید

میزان تولید گازهای گلخانه ای (مانند، دی اکسید کربن) که تاثیر قابل توجهی در گرم شدن کره زمین دارند و آلایندها (مانند اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای تیتروژن و ذرات معلق توسط چیلرهای جذبی در مقایسه با چیلرهای تراکمی بسیار کمتر است

منبع:مقاله از سایت https://ricest.ac.ir/

مزایا‌ و معایب چیلرهای جذبی و تراکمی

مقایسه سیستم تهویه مطبوع چیلر با فن کویل و مولتی وی

تفاوت بین چیلر با مولتی وی (VRF)

چیلرچیست؟- انواع چیلر-مزایا و معایب چیلر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *