چیلر فلودد (Flooded) چیست ؟
چیلر فلودد نوعی چیلر است که در آن از اواپراتور فلودد (مستغرق یا همان غرقابی) استفاده شده و ویژگی ها، مزایا و معایبی را در سیستم به وجود می آورد که ما در ادامه متن ضمن تشریح طرز کارش، آن را با چیلرهای دارای اواپراتور DX (معمولی یا خشک) مقایسه می کنیم.
نحوه عملکرد چیلر Flooded دقیقا برعکس چیلر با اواپراتور DX است. در چیلر فلودد، آب از داخل لوله های مسی اواپراتور و مبرد از اطراف لوله ها عبور داده می شوند و به نوعی لوله های مسی حاوی آب درون یک پوسته مملو از مبرد در حال تبخیر، مستغرق است ولی در چیلر با اواپراتور DX، مبرد درون لوله های مسی جریان داشته و این آب است که لوله ها را احاطه کرده و به نوعی درون پوسته حرکت می کند.
در اواپراتور فلودد، مبرد که از قسمت زیرین وارد پوسته شده با گرفتن حرارت از آب جاری در لوله ها، تبخیر شده و بدین ترتیب مبرد گازی از قسمت بالای پوسته خارج و مبرد مایع همچنان در قسمت پایینی پوسته جمع شده و برای تبخیر شدن، حرارت را از آب جاری در لوله ها می گیرد.
نکته اینکه بین 55 تا 65 درصد حجم درون پوسته را مبرد مایع اشغال می کند و مبرد مایع به علت جمع شدن در قسمت پایینی پوسته این فرصت را پیدا می کند تا به طور کامل با آب درون لوله ها تبادل حرارتی داشته باشد.
مقدار مبرد موجود در پوسته توسط یک سیستم کنترل ترکیبی (کنترلر سطح مبرد و شیر انبساط الکترونیکی) همواره در سطحی بهینه نگهداری می شود تا انتقال حرارت بهینه بین مبرد و آب صورت بگیرد.
در اواپراتور DX برعکس حالت قبل، مبرد وارد لوله ها شده و از سمت دیگر خارج می شود و همزمان آب وارد پوسته شده و حرارت خود را از جداره لوله ها به مبرد مایع ورودی می دهد تا مبرد بتواند تبخیر شود.
مزایای اواپراتور فلودد نسبت به DX:
1در صورت نصب کمپرسور یکسان بر روی دو سیستم اواپراتور فلودد و DX شاهد بالاتر بودن ظرفیت سیستم و بالاتر بودن EER در چیلر فلودد هستیم. بخاطر غوطه ور بودن لوله های آب در مبرد مایع و انتقال حرارت زیاد بین مبرد در حال جوش و آب، اختلاف دمای بین مبرد و آب خروجی از اواپراتور در حدود 1٫5 درجه سانتی گراد است.
در حالی که این اختلاف دما بین مبرد و آب خروجی از اواپراتور DX حدودا بین 4 تا 5 درجه سانتی گراد است. در نتیجه وقتی دمای خروجی آب در هر دو سیستم روی یک درجه یکسان تنظیم شود، مبرد ورودی به کمپرسور چیلر فلودد دمای بالاتری خواهد داشت.
اواپراتورهای فلودد در حالت های کم باری (Partial load) نسبت به DX عملکرد و راندمان بالاتری دارند. در اواپراتورهای DX و در حالت های کم باری، مسیر تعدادی از تیوب ها (لوله ها) بسته می شود تا سرعت مبرد گازی در حد مناسب نگه داشته شده و در نتیجه برگشت روغن به شکل صحیح انجام شود. در حالی که در نوع فلودد با چنین مشکلاتی مواجه نخواهیم بود.
3با توجه به اینکه بیشترین مشکل اواپراتورها در طول زمان، ایجاد رسوب و گرفتگی در مسیر آب است و باعث کاهش راندمان سیستم می شود، چنانچه آب از درون لوله ها جاری شود (به جای پوسته) برای سرویس های دوره ای تنها کافی است که اتصالات ورودی و خروجی لوله های مسی باز شده و با روش مکانیکی (فرچه های برقی و …) به آسانی این رسوبات پاکسازی شود.
4در اواپراتورهای DX آب به صورت متقاطع بر لوله های مسی جاری شده و دائما مسیر آن توسط بافل ها تغییر می کند که همین امر باعث افت فشار زیادی می شود. در حالی که در طرح فلودد، آب درون لوله های مستقیم و با کمترین میزان افت فشار حرکت می کند که در نتیجه به پمپ آب با توان کمتری نیاز خواهد بود.
5به خاطر اینکه در اواپراتورهای فلودد همواره مبرد گازی شکل از قسمت بالا خارج و به سمت کمپرسور می رود، دیگر نگرانی بابت ورود مبرد مایع به کمپرسور وجود نداشته و از آسیب های احتمالی جلوگیری می شود.
معایب اواپراتور فلودد نسبت به DX:
کاربرد چیلر فلودد:
طرح اواپراتور نوع فلودد به علت راندمان بالاتر آن نسبت به نوع DX و در نتیجه نیاز به انرژی کمتر برای کارکرد کمپرسور، بیشتر در چیلرهای ظرفیت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که اشاره کردیم به خاطر افزایش قیمت اولیه چیلر فلودد نسبت به DX، در چیلرهای با ظرفیت پایین معمولا از طرح فلودد استفاده نمی شود.