آشنایی و توضیحات انواع کمپرسور های چیلر
چیلر (Chiller) به بیان ساده نوعی پمپ انرژی میباشد که محصول خروجی آن آب سرد است. دستگاهی که گرما را از جریان سیال مشخصی دفع می کند و سپس این جریان به واسطه گردش درون یک مبدل حرارتی، جهت خنک کاری آب مورد استفاده قرار می گیرد.
موارد استفاده از چیلر:
- خنک کاری و سیستم های سرمایشی منازل و واحدهای مسکونی
- برخی از فرآیندهای تولید که به خنک کاری نیاز دارند
- سرمایش ماشین آلات صنعتی
- و…
کمپرسور چیلر مبرد سیکل را متراکم میکند و با توجه به شکل و ساختار اجزای متراکم کننده به طور کلی معمولا به 5 دسته تقسیم می شود.
انواع کمپرسور چیلر:
- کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی (Piston)
- کمپرسور اسکرو یا مارپیچی (Screw)
- کمپرسور اسکرال یا حلزونی (Scroll)
- کمپرسور سانتریفیوژ یا گریز از مرکز (Centrifugal)
- کمپرسور توربوکور (Turbocor)
با ما در ادامه همراه باشید تا به بررسی هر نوع کمپرسور و مقایسه عملکرد آن ها در چیلر بپردازیم…
در این مطلب میخوانید
کمپرسور پیستونی یا رفت و برگشتی
کمپرسور پیستونی (reciprocating compressor) که به آن کمپرسور رفت و برگشتی یا کمپرسور سیلندر پیستونی نیز می‌گویند، یکی از رایج‌ترین انواع کمپرسورها در صنعت است. این نوع کمپرسور با استفاده از حرکت رفت و برگشتی یک پیستون داخل سیلندر، هوا یا گاز را فشرده میکند. این کمپرسور کاربردهای عمده‌ای در زمینه تبرید و تهویه مطبوع خانگی و صنعتی دارد. در میان انواع مختلف کمپرسور، کمپرسورهای پیستونی به دلیل سادگی، قیمت مناسب و تنوع کاربرد، از محبوبیت بالایی برخوردارند.
صدای کارکرد این نوع از کمپرسورها نسبت به انواع دیگر بیشتر است ولی اگر چیلر در موتورخانه یا فضای بیرون از ساختمان مانند پشت بام نصب شود صدای کارکرد آن به داخل ساختمان منتقل نمی شود.
جدول مزایا و معایب کمپرسور پیستونی
| مزایای کمپرسور پیستونی | معایب کمپرسور پیستونی |
|---|---|
| ساختار ساده و قدیمی و تعمیر توسط اکثر تکنسین ها | امکان روغن ریزی کمپرسور |
| قابل استفاده برای مدت زمان طولانی به دلیل تعمیر اکثر بخش های آن | سروصدا و لرزش زیاد حین کار |
| قیمت بسیار مناسب | بازدهی پایین تر به نسبت دیگر انواع کمپرسورها |
| مناسب برای شرایط آب و هوایی سخت و گرم و مرطوب | هزینه های بالای تعمیر و سرویس های منظم دستگاه |
| موجود در ظرفیت های پایین و بالا | اشغال فضای زیاد برای نصب |
به چیلر دارای کمپرسور رفت و برگشتی ، چیلر تراکمی رفت و برگشتی گفته می شود.
کمپرسور اسکرو یا مارپیچی
کمپرسور اسکرو screw compressor از مکانیزم خاصی برای فشرده کردن مبرد استفاده میکند؛ دو روتور به شکل استوانه مارپیچ کنار هم نصب میشود و گاز تحت فشار حرکت آنها به اصطلاح کمپرس یا فشرده و سپس از کمپرسور خارج میشود. از مهم‌ترین ویژگی‌های کمپرسور screw می‌توان به ساختار ساده، بازدهی بالا و حساسیت کم به ورود مبرد مایع در کوتاه مدت اشاره کرد.
جدول مزایا و معایب کمپرسور اسکرو
| مزایای کمپرسور اسکرو | معایب کمپرسور اسکرو |
|---|---|
| مناسب برای ظرفیت های بالا | قیمت بالا نسبت به مدل های پیستونی و اسکرال |
| لرزش و صدای کم | نیاز به سرویس های منظم و روغن کاری |
| راندمان بالا به دلیل جریان پیوسته مبرد | ساختار پیچیده و نیاز به آموزش دیده بودن تعمیرکاران دستگاه |
| استفاده در مدت زمان طولانی بدون افت راندمان |
در بین انواع کمپرسور چیلر تراکمی و دیگر دستگاه های تبریدی ، کمپرسورهای پیستونی، اسکرو و اسکرال بیشترین کاربرد را دارند. از جمله معتبرترین شرکت های طراح و تولید کننده کمپرسورهای اسکرو می توان به برند بیتزر (Bitzer) آلمان اشاره کرد. به چیلر دارای کمپرسور اسکرو ، چیلر اسکرو نیز گفته می شود.
کمپرسور اسکرال یا حلزونی
کمپرسور اسکرال را به نام کمپرسور اسکرول نیز می شناسند و این کمپرسور با حرکت دورانی، گاز مبرد را متراکم می کند. ظرفیت کمپرسور اسکرال در رنج 24000 تا 380000 بی تی یو بر ساعت قرار دارد. کمپرسور نوع اسکرال را می توان در انواع سیستم های چیلر، VRF، هوا ساز و اسپلیت ایستاده بکار برد.
دو تجهیز مارپیچی در کمپرسور scroll وجود دارد، یکی از این دو، روتور و دیگری استاتور نام دارد. مارپیچ ثابت، استاتور است و روتور درون آن می‌چرخد؛ گاز مبرد وارد فضای بین این دو مارپیچ شده و حین حرکت آنها، فشرده میشود. گاز فشرده شده در مرحله بعد از کمپرسور خارج شده و به خط دهش تزریق میشود.
جدول مزایا و معایب کمپرسور اسکرال
| مزایای کمپرسور اسکرال | معایب کمپرسور اسکرال |
|---|---|
| صدا و لرزش بسیار کم | قابل استفاده در ظرفیت های پایین |
| خرابی و نیاز به تعمیر کم | راندمان پایین تر در فشار بالا به نسبت دیگر کمپرسورها |
| قیمت مناسب | |
| قابل تعمیر توسط اکثر تکنسین ها به دلیل ساختار ساده | |
| مناسب برای چیلرهای خانگی |
در هنگام خرید کمپرسور اسکرال برای چیلر خود به این نکات توجه داشته باشید:
- کمپرسور اسکرال به دلیل هرمتیک بودن امکان پذیر نیست
- این کمپرسور در صورت عدم رعایت اصول نگهداری استاندارد آسیب پذیر میباشد
کمپرسور سانتریفیوژ یا کمپرسور گریز از مرکز
کمپرسور سانتریفیوژ یا کمپرسور گریز از مرکز که با نام توربو نیز شناخته میشود، نوعی از کمپرسور های تبرید هستند که با استفاده از افزایش انرژی جنبشی گاز خنک مبرد به کمک پره‌های دوار فشار و دمای گاز را بالا می‌برد.
گاز به داخل محفظه مکیده میشود و پره گاز را مجبور به چرخش با سرعت بالا میکند. در نهایت گازی که بیشترین سرعت را دارد از یک دیفیوزر عبور میکند و در آن حجم گاز افزایش و سرعتش کاسته میشود. در این فرآیند انرژی جنبشی گاز در فشار پایین و سرعت بالا، به سرعت پایین و فشار بالا مبدل میشود. با افزایش سرعت دورانی پره، فشار نهایی نیز افزایش می‌یابد.
بر خلاف کمپرسور پیستونی، که در هر سیکل سه حالت مکش و تراکم و تخلیه یکی پس از دیگری رخ می‌دهد، در کمپرسور گریز از مرکز، تمام این فرآیندها به طور همزمان و مداوم رخ می‌دهد.
جدول مزایا و معایب کمپرسور سانتریفیوژ
| مزیت کمپرسور سانتریفیوژ | معایب کمپرسور سانتریفیوژ |
|---|---|
| ابعاد بسیار کوچک دستگاه | تعمیرات تخصصی این دستگاه به دلیل فناوری های پیشرفته به تکنسین آموزش دیده نیاز دارد |
| کارکرد بدون صدا و لرزش | افت راندمان در زمان کم فشاری |
| قابل استفاده در ظرفیت های بالا با راندمان مناسب | |
| هزینه های سرویس و تعمیرات کم به دلیل اصطکاک کم قطعات |
در این نوع کمپرسور، ظرفیت می‌تواند با دور موتور و تنظیم دریچه گاز ورودی کنترل شود.
کمپرسور توربوکور
کمپرسور توربوکور Turbocor یکی از مدل های کمپرسور سانتریفیوژ است که تکنولوژی و فناوری نوین تری در ساخت دارد. این کمپرسور چیلر بدون نیاز به روغن کاری بخش های مختلف، به فشرده سازی مبرد می پردازد.
شیوه عملکرد کمپرسور توربوکور این است که یک میدان مغناطیسی در این کمپرسور ایجاد می شود و پروانه دستگاه بدون ایجاد تماس فیزیکی با یاتاقان ها، به گردش در می آید. به عبارتی در این شیوه نیاز به روغن کاری در کمپرسور حذف می شود. از سویی اندازه کمپرسور چیلر توربوکور بسیار کوچک است و این مساله سبب صرفه جویی در فضا خواهد شد. کارکرد این کمپرسور ها با صدای بسیار کم و راندمان بالا خواهد بود و می توان از موتورهای اینورتر در ساخت آنها استفاده کرد.
جدول مزایا و معایب کمپرسور توربوکور
| مزیت کمپرسور توربوکور | معایب کمپرسور توربوکور |
|---|---|
| اندازه کوچک کمپرسور و نیاز به فضای کم برای نصب | هزینه خرید بالاتر به نسبت دیگر کمپرسورها |
| سروصدای بسیار کم | تخصصی بودن تعمیرات |
| راندمان بالای دستگاه | |
| مصرف انرژی پایین | |
| قابل استفاده به همراه موتورهای دور متغیر |
همچنین چیلر توربوکور، با نوع کمپرسور Turbocor که بدون نیاز به روغن کاری است ظرفیت سرمایشی قابل توجهی را تولید می کند و به دلیل این تکنولوژی جدید و به طبع قیمت بالاتر آن ها، نسبت به چیلرهای معمولی با کمپرسورهای اسکرو استفاده کمتری دارد. اما به دلیل مزایا بسیار عالی این کمپرسور، قطعا در آینده بسیار مورد توجه خواهد بود.
مقایسه کمپرسور اسکرال و اسکرو در چیلر
تفاوت های کمپرسور اسکرال و اسکرو در چند فاکتور کلی خلاصه میشود:
- ظرفیت
- توان کمپرسور
- نوع فشرده سازی مبرد
- نحوه طراحی و ساخت
ظرفیت کمپرسور چیلر:
کمپرسور ها در ظرفیت های برودتی متفاوتی تولید می شوند که آنها را برای فضاها با متراژ گوناگون مناسب می سازند. ظرفیت کمپرسور از فاکتور هایی است که مستقیما در قیمت آن تاثیر داشته و طبیعتا قیمت کمپرسور مینی چیلر به دلیل ظرفیت کمتر، پایین تر خواهد بود.
توان کمپرسور چیلر:
هرچه توان یک کمپرسور بالاتر باشد، قدرت بیش تری در خنک کردن داشته و در نتیجه قیمت آن نیز بالاتر خواهد بود. البته این به معنای آن نیست که باید سعی در خرید کمپرسور با بالاترین توان داشته باشیم. زیرا اگر توان کمپرسور برای کاربری مورد نظر شما، زیاد از حد باشد، اتلاف انرژی زیادی رخ خواهد داد. بهترین راه، محاسبه میزان نیاز به سرمایش در تهویه مطبوع و خرید دستگاهی است که از نظر توان کمپرسور مناسب شماست.
ویژگی ها و مقایسه کمپرسور اسکرال و اسکرو:
- طول عمر: در کمپرسور های اسکرال عمر کمپرسور به علت کم بودن قطعات رفت و برگشتی بالاتر می باشد.
- طراحی: کمپرسور اسکرال نسبت به مدا اسکرو دارای طراحی ساده تری است.
- روغن کاری: کمپرسور اسکرو به دلیل وجود دو محور مارپیچی دورانی نیاز به روغن کاری مداوم دارد. این روغن کاری به دو روش آزاد و تزریقی صورت می گیرد.
- صدا و نویز: کمپرسور اسکرو نسبت به اسکرال دارای صدای بیشتری است.
- قابلیت تعمیر: معمولا امکان تعمیر کمپرسور های اسکرال وجود ندارد.
- ظرفیت: کمپرسورهای اسکرال به دلیل داشتن محدودیت در اندازه بیشتر برای سیستم‌هایی با ظرفیت پایین تر از TR۳۰ استفاده می شوند. ظرفیت کمپرسور اسکرال کمتر از کمپرسور اسکرو میباشد اما کمپرسورهای اسکرو هم دارای محدودیت هایی هستند. در سیستم‌های آب خنک، چیلرهای اسکرو معمولا بهتر عمل می‌کنند.
- آب و هوا: چیلر تراکمی هوا خنک اسکرال برای مناطق کم آب عملکرد بهتری دارد.
- صرفه جویی در مصرف انرژی: امکان تنظیم دمای چیلر تراکمی هوا خنک اسکرال به صورت دستی وجود دارد که در مصرف انرژی صزفه جویی می نماید.
چیلر هوا خنک اسکرال نسبت به چیلر اسکرو، می‌تواند زمان بیشتری کار کند. اما بهتر است در صنایع بزرگ از کمپرسورهای اسکرو استفاده شود. به این علت که امکان کنترل بیشتری رو این کمپرسورها است. در ضمن دارای سرویس دهی مناسب تری هستند و در کل عملکرد بالای دارند. بازده چیلرهای تراکمی که دارای کمپرسور اسکرو می باشند، معمولا نسبت به کمپرسور اسکرال بیشتر است.
نکته: توجه داشته باشید که تمامی این کمپرسورها را نباید روی یک مسیر واحد از چیلرها نصب کرد.
کیاسرما بهترین انتخاب برای نصب چیلر و خرید انواع قطعات چیلر
برای خرید ، دیدن مشخصات و کاتالوگ و بررسی انواع قطعات چیلر میتوانید با شماره های مندرج در انتهای سایت تماس حاصل فرمایید.
