مینی چیلر (mini chiller)

مینی چیلر (Mini chiller) همان طور که از نامش پیداست، چیلری کوچک با ظرفیت محدود (معمولاً کمتر از 20 تن تبرید) می باشد. دستگاهی برای تولید آب سرد که اصلی ترین استفاده آن سرمایش ساختمان های مسکونی است. مینی چیلر در دسته چیلرهای تراکمی قرار می گیرد که بواسطه اهمیت راه اندازی و بهره برداری آسان از سیستم های HVAC، کندانسور مینی چیلرها به شکل هوا خنک طراحی و تولید می شود.

مینی چیلر خانگی ایرانی
مینی چیلر

تهویه نگار پیش از این به طور کامل چیلر و ساختار آن و همچنین نحوه عملکرد آن را توضیح داده است و می توانید با مطالعه آن مطالب، درک بهتری از کارکرد مینی چیلر داشته باشید.

پیشنهاد مطالعه :

چیلر

چیلر تراکمی

نحوه عملکرد مینی چیلر

به مانند تمامی چیلرهای تراکمی، اساس کار مینی چیلرها، سیکل تبرید تراکمی بخار (کارنو) می باشد. به این ترتیب که بخار مبرد بوسیله کمپرسور متراکم شده و فشار و دمای آن افزایش می یابد. سپس گرمای مبرد از طریق کندانسور به هوای محیط دفع شده تا تبدیل به مایع شود. مایع خروجی از کندانسور، با عبور از شیر انبساط، افت فشار زیادی پیدا می کند. چنانکه مقداری از مایع مبرد تبخیر شده و باعث کاهش بیشتر دمای مبرد خواهد شد. این گونه مبرد سرد ورودی به اواپراتور، جریان آب عبوری از آن را خنک کرده و پس از تبخیر، مجدداً به کمپرسور باز می گردد.

تصویر شماتیک عملکرد مینی چیلر (سیکل تبرید تراکمی بخار)
تصویر شماتیک عملکرد مینی چیلر (سیکل تبرید تراکمی بخار)

اجزای تشکیل دهنده مینی چیلر

مطابق شکل فوق، مینی چیلر از چهار مؤلفه اصلی تشکیل می شود:

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

به منظور درک بهتر ساختار و عملکرد مینی چیلر، در ادامه به طور مجزا هر یک از اجزای مینی چیلر را بررسی می کنیم:

1- کمپرسور: مکانیزمی است که به کمک آن می توان انرژی لازم برای حرکت مبرد در مسیر سیکل تبرید را تأمین کرد. انواع مختلفی از کمپرسورها با تکنولوژی های متفاوت وجود دارند. اما به علت ظرفیت پایین مینی چیلرها، معمولاً از کمپرسورهای نوع روتاری و اسکرال استفاده می شود. البته، بعضاً در پروژه های صنعتی با نیاز برودتی محدود، در صورت بکارگیری مینی چیلر، از کمپرسورهای پیستونی نیز استفاده می شود.

انواع کمپرسور در مینی چیلر
انواع کمپرسور در مینی چیلر

امروزه با توجه به اهمیت بالای بهینه سازی مصرف انرژی، استفاده از کمپرسورهای اینورتردار، بیش از گذشته مورد توجه قرار گرفته است. خصوصاً در مینی چیلرها که امکان استفاده از تعداد زیادی کمپرسور (جهت کنترل ظرفیت مرحله ای) وجود ندارد. بعلاوه، وجود اینورتر باعث کاهش تعداد دفعات خاموش و روشن شدن کمپرسور شده و طول عمر آن را افزایش می دهد.

2- کندانسور: از آنجا که عمده ترین مصرف مینی چیلرها، ساختمان های مسکونی می باشد، بهره برداری آسان از آن ها، اهمیت ویژه ای پیدا می کند. لذا با توجه به سادگی فرآیند سرویس و نگهداری چیلرهای هوا خنک، کندانسور مورد استفاده در مینی چیلرها، غالباً از نوع کندانسورهوایی (هوا خنک) است. کندانسوری شامل کویل هوا خنک و فن محوری که گرمای بخار داغ خروجی از کمپرسور را به هوای محیط دفع می کند. بنابراین، بایستی حتماً مینی چیلر در فضای آزاد بیرون از ساختمان قرار بگیرد.

در کندانسور هواییِ مینی چیلرها، می توان از دو نوع کویل هوا خنک استفاده نمود:

  • کویل فین و تیوب (Fin & Tube Coil): ساختار این کویل ­ها از تعدادی لوله مسی و فین آلومینیومی (جهت افزایش سطح انتقال حرارت) تشکیل شده است.
کویل فین و تیوب در مینی چیلر
کویل Fin & Tube (نوعی کویل کندانسور هوا خنک در مینی چیلر)
  • کویل میکرو کانال (Micro Channel Coil): نوع پیشرفته ای از کویل های کندانسور، با ساختاری مشابه کویل ­های Fin & Tube که شامل تعدادی کانال­ آلومینیومی بسیار کوچک (Micro Channel) و فین­ های آلومینیومی فشرده می باشند.
کویل Micro channel در مینی چیلر
کویل Micro Channel (نوعی کویل کندانسور هوا خنک در مینی چیلر)

بواسطه فضای محدود اغلب ساختمان های مسکونی، تولید مینی چیلری با ابعاد کوچک، از جمله فاکتورهای مهم ساخت آن به شمار می رود. استفاده از کویل هایMicro Channel به کوچک شدن ابعاد مینی چیلر کمک می کند؛ چراکه در مقایسه با کویل های Fin & Tube نزدیک به 23% ابعاد کوچکتری دارند.

3- شیر انبساط: مکانیزمی جهت کنترل دما و مقدار جریان مبرد ورودی به اواپراتور، که نقش اصلی را در تعیین دمای آب خروجی از اواپراتور ایفا می کند. ضمن آنکه بوسیله شیر انبساط، میزان سوپرهیت ایجاد شده در خروجی اواپراتور تنظیم شده تا از ورود مایع مبرد به کمپرسور جلوگیری شود. اساساً دو نوع شیر انبساط وجود دارد: 

  •   شیر انبساط مکانیکی: نوعی از شیر انبساط که با استفاده از یک حباب حسگر دما (Temperature sensing bulb) که در خروجی مبرد از اواپراتور نصب می گردد، میزان جریان مبرد عبوری را کنترل می کند. این نوع از شیرهای انبساط را ترموستاتیکی نیز می نامند.   
شیر انبساط مکانیکی یا ترموستاتیکی در مینی چیلر
شیر انبساط مکانیکی یا ترموستاتیکی
  • شیر انبساط الکترونیکی: نوع دیگری از شیرهای انبساط که با اندازه گیری دما و فشار مبرد خروجی از اواپراتور، مسیر عبور جریان مبرد را با فرمان یک کنترلر الکترونیکی کم و زیاد می کند. دقت کنترل جریان در این نوع از شیرهای انبساط به مراتب بالاتر است.                  
شیر انبساط الکترونیکی در مینی چیلر
شیر انبساط الکترونیکی

بواسطه ظرفیت محدود مینی چیلرها و نیاز کمتر به کنترل دقیق جریان مبرد، معمولاً از شیرهای انبساط مکانیکی در آن ها استفاده می شود. مگر در شرایطی که کمپرسورهای اینورتردار بکار گرفته شود.

4- اواپراتور: نوعی مبدل حرارتی که آب سرد مورد نیاز فن کویل ها یا هر مصرف کننده دیگری، توسط آن تأمین می شود. بطوریکه آب گرم ورودی به اواپراتور در اثر انتقال حرارت با مبرد سرد ورودی، خنک می شود. عمدتاً از دو نوع مبدل می توان به عنوان اواپراتور استفاده نمود.

  • مبدل حرارتی پوسته و لوله: یکی از رایج ترین انواع مبدل که از تعدادی لوله درون پوسته ای استوانه ای تشکیل شده است. در اواپراتور پوسته و لوله (از نوع Dry expansion) جریان مبرد از درون لوله ها و جریان آب از درون پوسته (بیرون لوله ها) عبور می کند. گرما از طریق دیواره لوله ها، بین دو سیال منتقل شده و به این ترتیب دمای آب کاهش می یابد.
اواپراتور پوسته و لوله در مینی چیلر
اواپراتور پوسته و لوله
  • مبدل حرارتی صفحه ای: نوع دیگری از مبدل که در آن از صفحات نازک فلزی جهت انتقال حرارت بین دو جریان سرد و گرم استفاده می شود. صفحاتی با سطوح صاف و یا موج دار که ضمن ایجاد کانال هایی برای جریان های سیال، آن ها را از هم جدا می کنند. مزیت عمده اواپراتور صفحه ای این است که جریان های آب و مبرد را در معرض سطح بزرگتری برای تبادل گرما قرار می دهد؛ در نتیجه برای تولید حجم یکسانی از آب سرد، اندازه یک اواپراتور صفحه ای به مراتب کوچکتر از اندازه یک اواپراتور پوسته و لوله خواهد بود.
اواپراتور صفحه ای (Brazed Plate) در مینی چیلر
اواپراتور صفحه ای (Brazed Plate)

با توجه به اهمیت ساخت مینی چیلرها در ابعاد کوچک، استفاده از مبدل های حرارتی صفحه ای به عنوان اواپراتور، بخصوص در مینی چیلرهای کم ظرفیت، بیشتر مورد توجه تولیدکننده ها قرار می گیرد.

کاربرد مینی چیلر

اساساً استفاده از مینی چیلرها در مصارف تهویه مطبوع تعریف می شود؛ چراکه الزامات و ظرفیت مورد نظر پروژه های صنعتی، غالباً متناسب با کارایی مینی چیلرها نمی باشد.

کاربرد مینی چیلرها در مصارف تهویه مطبوع: در پروژه های تهویه مطبوع، معمولاً بکارگیری مینی چیلر برای ساختمان های مسکونی (بخصوص با تعداد واحدهای پایین) مرسوم می باشد. هرچند که در ساختمان های اداری و تجاری نیز امکان استفاده از مینی چیلر وجود دارد. در کنار مینی چیلر از ترمینال یونیت هایی به نام فن کویل استفاده می شود که در فضاهای مختلفِ هر واحد از ساختمان تعبیه می گردند. آب سرد تولیدی مینی چیلر از درون لوله های فن کویل عبور کرده و هوای خنک مورد نیاز جهت سرمایش را تأمین می کند. سپس بعد از جذب گرمای هوا، آب گرم شده به مینی چیلر بازگشته و مجدداً تا دمای استاندارد تهویه (7 درجه سانتی گراد) سرد می شود.

استفاده از مینی چیلر برای مصارف تهویه مطبوع
استفاده از مینی چیلر برای مصارف تهویه مطبوع

در صورت استفاده از مینی چیلر در پروژه های صنعتی، کمپرسورهای نوع پیستونی انتخاب مناسب تری می باشند؛ چراکه بر خلاف کمپرسورهای روتاری و اسکرال، قابلیت تعمیر داشته و اصطلاحاً یکبار مصرف نیستند. بعلاوه، این نوع کمپرسورها را در شرایط کاری متنوع تری می توان بکار برد.

مینی چیلرهای مدولار

استفاده از مینی چیلرها برای ساختمان های بزرگ با واحدهای متعدد، به لحاظ هزینه خرید و فضای لازم برای جانمایی دستگاه ها، انتخاب چندان مناسبی نخواهد بود. از طرفی هرچند بکارگیری چیلر مرکزی بسیار مقرون به صرفه تر بوده و فضای به مراتب کمتری را اشغال می کند، اما در هر صورت یک سیستم مرکزی است و خرابی چنین سیستمی به منزله محروم شدن کل ساختمان از آب سرد خواهد بود. لذا، امروزه در بسیاری از پروژه های بزرگ تهویه مطبوع، از مینی چیلرهای مدولار به عنوان جایگزین چیلر مرکزی استفاده می شود. یعنی استفاده همزمان از چند مینی چیلر با ظرفیت های نسبتاً زیاد و معمولاً یکسان که با یکدیگر مدولار می شوند.

مینی چیلرهای مدولار
مینی چیلرهای مدولار

به عنوان مثال، در یک ساختمان مسکونی 30 واحدی (هریک 200 مترمربع) می توان به جای استفاده از 30 دستگاه مینی چیلر 5 تن تبریدی و یا به جای استفاده از یک دستگاه چیلر مرکزی با ظرفیت 150 تن تبرید، 10 دستگاه مینی چیلر مدولار به ظرفیت هریک 15 تن تبرید را جایگزین نمود. این چنین در مقایسه با 30 دستگاه مینی چیلر مستقل، هزینه خرید و فضای لازم برای بهره برداری کاهش یافته و در مقایسه با چیلر مرکزی، امنیت بهره برداری از سیستم افزایش می یابد.

فروش تخصصی مینی چیلر

گروه صنعتی تهویه نگار، متخصص در طراحی و عرضه مناسب ترین سیستم های برودتی و تهویه مطبوع، مطابق با نیاز واقعی مشتری و امکانات مالی کارفرمایان محترم، آماده ارائه انواع مینی چیلر (مستقل و مدولار) در ظرفیت های 4 تا 20 تن تبرید می باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و نیز دریافت مشخصات فنی کامل و استعلام قیمت، با گروه صنعتی تهویه نگار تماس حاصل فرمائید. شایان ذکر است؛ فروش تمامی محصولات این مجموعه در سراسر کشور امکان پذیر خواهد بود. همچنان که تهویه نگار مینی چیلرهای متعددی را در شهرهای تهران، اصفهان، مشهد، تبریز، یزد، هرمزگان، بوشهر و سایر نقاط ایران به فروش رسانده و اجرا کرده است و بدون تردید با شناخت کامل از شرایط اقلیمی محل پروژه، مناسب ترین مینی چیلر خانگی، آپارتمانی و یا صنعتی را برای شما انتخاب خواهد کرد.

کارشناس فروش (عمادی) 09904494274

سوالات متداول مشتریان در خرید مینی چیلر

مینی چیلر 5 تن تبرید مناسب چه متراژی است؟

مناسب برای یک واحد مسکونی به متراژ 200 متر مربع در شهری با آب و هوای معتدل مثل تهران

آیا از مینی چیلر می توان برای گرمایش استفاده کرد؟

بله، کافی است به صورت هیت پمپ طراحی شود. هرچند که چنین سیستمی، برای مناطقی با زمستان خیلی سرد، چندان مناسب نمی باشد.

چه نوع کمپرسوری بیشتر در مینی چیلرها استفاده می شود؟

کمپرسور اسکرال؛ زیرا تنوع ظرفیت های تولیدی آن مناسب محدوده کاری مینی چیلر است. بعلاوه موجودی کمپرسورهای اسکرال در بازار ایران نسبت به کمپرسورهای روتاری شرایط بهتری دارد.

0 پاسخ

پاسخ دهید

میخواهید به بحث بپیوندید؟
مشارکت رایگان.

پاسخی بگذارید

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