شرح وظایف اجزای تشکیل دهنده مینی چیلرها (چیلر خانگی)

همانطور که می دانید مینی چیلر ها از لحاظ ساختار دستگاهی کاملا مشابه با چیلر های مرکزی بوده البته با ظرفیت تبرید محدود! به عبارتی مینی چیلر ها در واقع یکی چیلر کوچک هستند با ظرفیت کمتر از 10 تن تبرید. این دستگاه با تولید آب سرد، سرمایش مورد نیاز ساختمان را تامین نموده و پس از گرفتن گرمای محیط مجدد به دستگاه بازمیگردد. با ما همراه باشید در این مطلب شرح وظایف اجزای تشکیل دهنده مینی چیلرها می پردازیم.

شرکت کانال سازی تهویه نو ، متخصص در اجرای انواع کانال چیلر ها خانگی و چیلر های مرکزی می باشند که می توانید جهت همکاری با تیم حرفه ای آنها تماس حاصل فرمایید. در صورت علاقه مندی پیشنهاد می شود از مطلبی که پیش از این درخصوص تقسیم بندی چیلر ها منتشر نمودیم بازدید نمایید.

شرح وظایف اجزای تشکیل دهنده مینی چیلرها

کاربرد اصلی مینی چیلر ها بر خلاف چیلر های مرکزی، در ساختمان های مسکونی با تعداد واحد کم می باشد و اغلب در تراس ساختمان نصب می شود. اجزای تشکیل دهنده مینی چیلر ها به شرح زیر می باشند :

• کمپرسور (Compressor)
• کندانسور (Condenser)
• شیر انبساط (Expansion valve)
• اواپراتور (Evaporator)

1. وظیفه کمپرسور در مینی چیلر ها

در مینی چیلر ها انرژی لازم جهت حرکت مبرد در مسیر سیکل تبرید، توسط کمپرسورها تامین می شود. در حال حاضر شاهد انواع کمپرسور ها با تکنولوژی های متعدد در بازار هستیم، اما کمپرسورهای نوع روتاری و اسکرال، به دلیل ظرفیت محدود مینی چیلر ها بهترین گزنیه می باشد که گاها در پروژه های صنعتی با نیاز برودتی محدود، در صورت بکارگیری چیلر کوچک، از کمپرسورهای پیستونی نیز استفاده می شود.

انواع کمپرسور در مینی چیلر:

انواع کمپرسور در مینی چیلر

• کمپرسور پیستونی
• کمپرسور روتاری
• کمپرسور اسکرال

کمپرسورهای اینورتردار به دلیل به صرفه بودن در مصرف انرژی از محبوبیت خاصی در برخوردار می باشند بویژه در مینی چیلر ها به دلیل اینکه امکان استفاده از تعداد زیادی کمپرسور (جهت کنترل ظرفیت مرحله ای) وجود ندارد از طرفی استفاده از اینورتر تعداد دفعات خاموش و روشن شدن کمپرسور را کاهش داده و در نتیجه موجب افزایش طول عمر آن می شود.

2. وظیفه کندانسور در مینی چیلر ها

همانطور که اشاره کردیم، مینی چیلر ها اکثرا برای آپارتمان های با تعداد واحد محدود مناسب می باشد از این رو بهره برداری آسان از این دستگاه بسیار حائز اهمیت می باشد بنابراین فرآیند سرویس و نگهداری چیلر ها بسیار ساده می باشد و کندانسور مورد استفاده در این سیستم، از نوع کندانسور هوایی (هوا خنک) می باشد. کویل هوا خنک و فن محوری از بخش های اصلی کنداسور می باشند که فن محوری گرمای بخار داغ خروجی از کمپرسور را به هوای محیط دفع می کند از این رو باید مینی چیلر ها در فضای آزاد همچون تراس نصب شوند.

می توان از دو نوع کویل هوا خنک در کندانسور هوایی مینی چیلر ها استفاده کرد :

• کویل میکرو کانال (Micro Channel Coil): این نوع کویل ها از تعدادی کانال­ آلومینیومی بسیار کوچک (Micro Channel) و فین­ های آلومینیومی فشرده تشکیل شده است.
• کویل فین و تیوب (Fin & Tube Coil): این نوع کویل ها از تعدادی فین آلومینیومی (برای بالا بردن سطح انتقال حرارت) و لوله مسی تشکیل شده است.

جالب است که بدانید امکان تولید مینی چیلر های با ابعاد کوچک با دارا بودن فاکتور های مهم آن، وجود دارد و این باعث شده تا ساختمان های که فضای محدودی دارند نیز قادر به بهره وری از آن باشند. از آنجایی که ابعاد  کویل های Micro Channel به نسبت کویل های Fin & Tube کوچکتر می باشد استفاده از کویل های Micro Channel تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش ابعاد مینی چیلر ها دارد.

3. وظیفه شیر انبساط در مینی چیلر ها

سوپرهیت ایجاد شده در خروجی اواپراتور توسط شیر انبساط تنظیم شده تا مایع مبرد وارد کمپرسور نشود و از دیگر وظایف شیر انبساط در مینی چیلر ها می توان به ایجاد مکانیزمی به منظور کنترل دما و مقدار جریان مبرد ورودی به اواپراتور اشاره کرد. شیر انبساط الکترونیکی و شیر انبساط مکانیکی از انواع آن می باشد که در ادامه به شرح کامل آن می پردازیم.

انواع شیر انبساط در مینی چیلر ها

• شیر انبساط الکترونیکی (حرارتی)

شیر انبساط الکترونیکی دارای دقت کنترل جریان بالایی می باشد و مسیر عبور جریان مبرد را با اندازه گیری دما و فشار مبرد خروجی از اواپراتور و فرمان یک کنترلر الکترونیکی کم و زیاد می کند.

• شیر انبساط مکانیکی (ترموستاتیکی)

شیر انبساط مکانیکی را شیر انبساط ترموستاتیکی نیز می نامند که میزان جریان مبرد عبوری را با استفاده از یک حباب حسگر دما (Temperature sensing bulb) که در خروجی مبرد از اواپراتور نصب می گردد، کنترل می کند.

4. وظیفه اواپراتور در مینی چیلر ها

وظیفه اوپراتور ها در چیلر های خانگی، تامین آب سرد مورد نیاز فن کویل ها می باشد. بگونه ای که خنک شدن آب گرم ورودی به اواپراتور در اثر انتقال حرارت با مبرد سرد ورودی انجام می شود. مبدل حرارتی پوسته و لوله و مبدل حرارتی صفحه ای از انواع این مبدل ها می باشند.

انواع اواپراتور در مینی چیلر ها (چیلر های خانگی)

• مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای انتقال حرارت بین دو جریان سرد و گرم را با استفاده از صفحات نازک فلزی انجام می دهد. این صفحات که می توانند صاف و یا موج دار باشند در حین ایجاد کانال هایی برای جریان های سیال، آن ها را از هم جدا می کنند. این نوع مبدل حرارتی جریان های آب و مبرد را در معرض سطح بزرگتری برای تبادل گرما قرار می دهد که باعث می شود اندازه یک اواپراتور صفحه ای به مراتب کوچکتر از اندازه یک اواپراتور پوسته و لوله برای تولید حجم یکسانی از آب سرد، شود. استفاده از مبدل های حرارتی صفحه ای به عنوان اواپراتور نقش مهمی در ساخت مینی چیلر ها، در ابعاد کوچک دارد.

• مبدل حرارتی پوسته و لوله

یکی از رایج ترین انواع مبدل ها، مبدل حرارتی پوسته و لوله می باشد که تعدادی لوله درون پوسته ای استوانه ای ساختار اصلی آن را تشکیل می دهند. در اواپراتور پوسته و لوله (از نوع Dry expansion) جریان آب از درون پوسته (بیرون لوله ها) و جریان مبرد از درون لوله ها عبور می کندو گرما بین دو سیال، از طریق دیواره لوله ها انتقال پیدا می کند و اینگونه کاهش دمای آب صورت میگیرد.