مقایسه چیلر هوا خنک و آب خنک

مقایسه چیلر هوا خنک و آب خنک و تفاوت آنها با یکدیگر:
در این متن قصد داریم که مقایسه چیلر هوا خنک و آب خنک را انجام دهیم و تفاوت های مهم آنها را نسبت به هم بررسی کنیم. این تفاوت ها از نظر ساختار، مصرف آب، عملکرد و نگهداری هستند که در ادامه آنها را بررسی می کنیم.

تفاوت چیلر هوا خنک و آب خنک از نظر ساختار:
ساختار چیلر هوا خنک (چیلر تراکمی هوا خنک یا چیلر هوایی) و آب خنک (چیلر تراکمی آب خنک یا چیلر آبی) بسیار شبیه یکدیگر هستند. هر دو از قطعات اصلی کمپرسور، اواپراتور، کندانسور و شیر انبساط تشکیل می شوند. مهم ترین تفاوت چیلر هوا خنک و آب خنک این است که کندانسور یا با استفاده از آب خنک می شود و یا با هوا.

اگر کندانسور با آب خنک شود به آن چیلر تراکمی آب خنک می گویند که به دستگاه کولینگ تاور (برج خنک کننده) و پمپ نیز نیاز دارد. اگر کندانسور با استفاده از فن دمنده هوا، خنک شود به آن چیلر تراکمی هوا خنک گفته می شود که به برج خنک کننده و پمپ نیازی ندارد.

کندانسور آب خنک معمولا از نوع مبدل حرارتی پوسته و لوله است. کندانسور هوا خنک از لوله های فین دار (شبیه رادیاتور) تشکیل می شود که فن هوا را از میان آن دمیده و آن را خنک می کند.

به شکل زیر دقت کنید. همانطور که در تصویر می بینید، در نقطه آغازین سیکل، کمپرسور باعث متراکم شدن گاز مبرد شده و فشار و دمای آن را به شدت بالا می برد.

مبرد متراکم از طریق یک لوله مسی (خط نارنجی) به کندانسور منتقل می شود. کندانسور مجموعه ای از لوله های مسی است که بالای آن تعدادی فن قرار گرفته که این فن ها حجم زیادی از هوا را دائما از سطح کندانسور عبور می دهند تا درجه حرارت مبرد افت کند. پس از افت درجه حرارت، مبرد داخل لوله های کندانسور به حالت مایع تغییر فاز می دهد.

مبرد با یک لوله دیگر (مسیر سبز رنگ) از یه قطعه بسیار مهم به اسم شیر انبساط عبور داده می شود. همانطور که از نامش پیداست، وظیفه این شیر (ولو) این است که مبرد را منبسط کرده و همین عمل منبسط شدن باعث می شود تا فشار مبرد به شدت افت کند و مبرد آماده تبخیر (تغییر فاز به حالت گاز) شود که با گرفتن کوچک ترین حرارتی از محیط اطراف، مبرد تبخیر می شود.

محیط اطراف مبرد همان آب درون اواپراتور است. یعنی مبرد حرارت آب را در اواپراتور به خود جذب می کند و آب را سرد می کند و سپس این آب سرد برای انواع مصارف سرمایشی مورد مصرف قرار داده می شود. (از مصارف سرمایشی ساختمان گرفته تا انواع مصارف سرمایش صنعتی)

تفاوت اینجاست که دیگر کندانسور دارای فن نیست و از نوع هوا خنک نیست. بلکه با آب برج خنک کننده (کولینگ تاور)، خنک می شود. یعنی مبرد بعد از کمپرسور وارد لوله های مسی کندانسور شده ولی این بار از اطراف لوله ها، آب عبور می کند.

آبی که حرارت مبرد را می گیرد باید خودش به نحوی خنک شود تا دوباره بتواند از مبرد حرارت را بگیرد. آب به برج خنک کننده پمپاژ شده و پس از اینکه حرارت خود را به هوای آزاد داد، دوباره به کندانسور بر می گردد.

دقت کنید که در سمت دیگر چیلر یک مصرف کننده قرار گرفته که از آب سرد چیلر استفاده می کند. این مصرف کننده در اینجا فن کویل های داخل ساختمان (یا هواساز) برای سرمایش هوا هستند که به جای آن می توان یک فرآیند یا دستگاه صنعتی را به عنوان مصرف کننده قرار داد.

مقایسه چیلر هوا خنک و آب خنک از نظر مصرف آب:
با توجه به اینکه مقداری از آب درون برج خنک کننده در اثر تبخیر کم می شود، به آب جبرانی نیاز بوده و چیلر آب خنک مصرف آب دارد ولی در مدار چیلر هوا خنک، آب وجود ندارد و به آن نیازی نیست.

در مناطقی که آب به مقدار کافی وجود نداشته باشد یا قیمت آن بالاتر باشد بهتر است که از نوع هوا خنک استفاده شود.

منظور از اینکه در مدار چیلر تراکمی هوا خنک آب وجود ندارد این است که طبق آنچه در شکل های بالا در موردش توضیح دادیم، چونکه چیلرهای تراکمی هوا خنک به برج خنک کننده نیازی ندارند، بنابرین مصرف آب هم ندارند. فقط یک بار در زمان راه اندازی اولیه چیلر، مقدار معینی آب به همراه ضد یخ درون اواپراتور چیلر پر می شود و بعد از آن دیگری به آب نیازی نیست.

مقایسه چیلر هوا خنک و آب خنک از نظر عملکرد:
از نظر عملکرد، چیلر هوا خنک تا حدودی وابسته به درجه حرارت هوای محیط بیرون بوده و افزایش یا کاهش درجه حرارت محیط بر عملکرد آن تأثیر می گذارد ولی عملکرد چیلر آب خنک به دمای محیط وابسته نیست.

زیرا در نوع هوا خنک هر چه دمای هوای بیرون افزایش یابد، قدرت دفع گرما در کندانسور کاهش یافته و راندمان سیستم کم می شود.

البته باید این را نیز در نظر داشت که در مناطق با آب و هوای مرطوب نباید از چیلر آب خنک استفاده شود زیرا همانطور که گفته شد در نوع آب خنک، کندانسور توسط برج خنک کننده، خنک می شود و در مناطقی که هوای مرطوب دارند، راندمان برج خنک کننده کاهش می یابد.

مقایسه چیلر هوا خنک و آب خنک از نظر نگهداری:
چیلر تراکمی هوا خنک نسبت به آب خنک به نگهداری کمتری نیاز دارد. تنها نیاز آن است که کویل های کندانسور به صورت دوره ای پاکسازی می شوند (مخصوصا در محیط هایی که چیلر در آب و هوایی کثیف کار کند) تا از ایجاد رسوب در سطح کویل و کاهش راندمان آن جلوگیری شود. در نوع آب خنک به علت استفاده از آب در مدار آن، به نگهداری بیشتری نیاز است.

میزان نگهداری به کیفیت آب موجود بستگی دارد که با افزودن ترکیبات شیمیایی به آب از خوردگی و رسوب آن جلوگیری می شود. به علت تبخیر مقداری از آب در چیلر آب خنک بایستی که آب جبرانی جایگزین آن گردد که علاوه بر مصرف آب باید ترکیبات شیمیایی نیز به آن افزوده شود که در نتیجه به نگهداری بیشتری نیاز خواهد بود.

انتخاب چیلر هوا خنک یا آب خنک ؟
انتخاب آن به شرایط آب و هوایی هر منطقه، وجود یا عدم وجود آب کافی و تمیز، هزینه ها و … بستگی دارد که بایستی محل پروژه و ساختمان توسط مهندسان بازدید و محاسبات لازم انجام و سپس نوع آن انتخاب گردد.

به طور کلی می توان گفت در مناطقی که آب به وفور یافت می شود، هوای محیط عاری از ذرات معلق است و رطوبت نسبی در فصل تابستان کم است از چیلر آب خنک و در مناطقی که آب ناکافی است و یا کیفیت آن پایین است و رطوبت نسبی در تابستان بالاست از چیلر هوا خنک استفاده می شود.