نصب و راه اندازی چیلر

چیلر نوعی سیستم تبرید است که برای خنک کردن یا حفظ دمای پایین در کاربردهای مختلف صنعتی و تهویه مطبوع استفاده می شود. دستگاه چیلر بخش جدایی ناپذیرِ بسیاری از صنایع بوده و نقش مهمی در پیشبرد فرآیندها و نگهداری تجهیزات و محصولات در محدوده دمایی خاص دارند. بنابراین، طراحی و ساخت اصولی انواع چیلر تراکمی یا چیلر جذبی، متناسب با نیاز پروژه و شرایط حاکم بر محل نصب دستگاه، اهمیت ویژه ای دارد.

ولی، نبایستی از این موضوع غافل شد که جهت دستیابی به یک سایت سرمایشیِ ایده آل، خرید یک چیلر استاندارد، با کیفیت و با ظرفیت برودتی مناسب، شرط لازم است، اما کافی نیست. چنانکه در صورت عدم نصب و راه اندازی درست چیلر، عملاً امکان بهره برداریِ حداکثری از چیلر وجود نخواهد داشت و حتی ممکن است، نیاز سرمایشیِ پروژه به طور کامل برآورده نشود. از این رو، قصد داریم در این مقاله به الزامات نصب و راه اندازی چیلرهای تراکمی پرداخته تا به درک بیشتری از اهمیت این موضوع دست یابیم.

اصلی ترین موضوعاتی که در مرحلۀ نصب و راه اندازی چیلرهای تراکمی می بایست به آنها توجه شود، عبارتند از:

1- اتصالات الکتریکی

2- لوله کشی آب

3- انتخاب پمپ سیرکولاسیون

4- جانمایی دستگاه

اتصالات برقی

اتصالات الکتریکی به چیلر جهت تأمین برق قدرت و برق مورد نیاز سیستم کنترلی چیلر، بایستی با هماهنگی سازندۀ چیلر، با توجه به شرایط شبکۀ برق ساختمان و البته با رعایت کلیه اقدامات ایمنی انجام گردد. در واقع می بایست توجه داشت که سیم کشی های داخلیِ چیلر (برق قدرت و فرمان)، توسط سازنده انجام شده است و بهره بردار تنها موظف است برق کافی و سالم را جهت راه اندازی چیلر تأمین کند.

مشخصه های اصلی و مهمی که بایستی توسط بهره بردار، برای تأمین برق مورد نیازِ راه اندازی چیلر لحاظ شوند، عبارتند از:

1- تأمین برق سه فاز، متناسب با جریان مورد نیاز جهت راه اندازی چیلر

2- کابل کشی نول، در صورت نبود ترانس ایزوله بر روی تابلو برق دستگاه

3- کابل کشی اِرت با مقاومت اهمیِ مورد نظر سازنده

4- تأمین ولتاژ اعلام شده توسط سازنده با کمترین تلرانس ممکن (نهایتاً 5 درصد)

5- تجهیز سیستم به بانک خازن جهت اصلاح ضریب توان و تثبیت ولتاژ (توصیه شده توسط برخی از سازنده ها)

نکات لوله کشی آب در نصب چیلر

توجه به اصول لوله کشیِ آب چیلر تا محل مصرف، موضوع حائز اهمیتی است که در مقالۀ الزامات لوله کشی آب چیلر به تفصیل به آن پرداخته ایم و اینک در این مقاله به نکات اصلی آن اشاره خواهیم کرد.

در واقع، لوله کشی آب چیلر می بایست در دو حوزۀ اصلی بررسی گردد:

1. عایق کاری لوله ها
2. اِلمان های نصب شده بر روی لوله های رفت و برگشت

عایق کاری لوله ها

آب سرد تولیدیِ چیلر، همواره دمایی پایین تر از دمای محیط دارد. اساساً از چیلر می توان برای تولید آب سرد در رِنج دمایی منفی 40 درجه سانتی گراد تا 3 درجه سانتی گراد  بیشتر از دمای مرطوب محیط، استفاده نمود. از طرفی می دانیم که شرط انتقال حرارت، اختلاف دما می باشد. بنابراین، مسلم است که به علت وجود اختلاف دما، بین محیط و آب سردِ داخل خط لوله کشی، انتقال گرما از هوای محیط به آب داخل لوله ها صورت می گیرد. طبیعتاً، هر چه این اختلاف دما بیشتر باشد، میزان انتقال گرما نیز بیشتر خواهد بود. اجرای اصولی عایق کاری، مقدار انتقال گرما را به حداقل می رساند.

مهمترین اهداف عایق کاری خط لوله کشی آب سرد چیلر، عبارتند از:

راندمان انرژی

بدون عایق حرارتی، گرمای محیط می تواند به داخل لوله ها نفوذ کرده و باعث گرم شدن آب سرد شود. این موضوع منجر به افزایش مصرف انرژی می گردد؛ زیرا چیلر مجبور خواهد شد برای حفظ دمای مورد نظر سخت تر کار کند.

جلوگیری از تعریق

انتقال گرما از هوای محیط به جریان آب سرد داخل لوله ها، می تواند خصوصاً در مناطق شرجی (محیط هایی با دمای نقطۀ شبنم بالا)، باعث ایجاد کندانس بخار آبِ موجود در هوا شده و سطح لوله ها را دچار تعریق کند. کندانس بخار و تشکیل رطوبت در سطح شبکه لوله کشی می تواند منجر به مشکلات متعددی از جمله رشد احتمالی کپک شود. این موضوع می تواند خطرات بهداشتی قابل توجهی را برای کارگران تأسیسات در طول عمر سیستم ایجاد کند. بعلاوه، تعریق سطح لوله می تواند منجر به مسائلی مانند آسیب به آب، خوردگی و کاهش اثربخشی عایق کاری گردد.

حفظ دما

عایق به حفظ دمای آب سرد در دمای مطلوب در سراسر شبکه توزیع کمک می کند. با به حداقل رساندن تبادل گرما بین لوله با محیط اطراف، عایق لوله تضمین می کند که آب سرد به طور مداوم از چیلر تا نقاط مصرف خنک می ماند.

حفاظت سیستم و افزایش طول عمر

عایق کاری لوله یک لایه محافظ برای لوله های آب سرد ایجاد می کند. لوله ها را در برابر عوامل خارجی مانند رطوبت، نوسانات دما و آسیب فیزیکی محافظت می کند. عایق کاری با کاهش تنش حرارتی و جلوگیری از تجمع رطوبت به افزایش طول عمر لوله ها کمک کرده و نیاز به تعمیر یا تعویض را کاهش می دهد.

راحتی و عملکرد بهبود یافته

لوله های آب سردِ عایق کاری شده به اطمینان از عملکرد خنک کننده و کنترل دما در ساختمان ها یا فرآیندها کمک می کند. با به حداقل رساندن تلفات یا افزایش گرما، عایق به حفظ محیطی راحت و کنترل شده برای مصرف کنندگان کمک می کند. همچنین کارایی تجهیزات خنک کننده را افزایش داده، فشار وارده بر چیلر را کاهش می دهد و عملکرد و قابلیت اطمینان آن را بهبود می بخشد.

اِلمان های نصب شده بر روی لوله های رفت و برگشت

چیلر شامل یک سری اتصالات برای اواپراتور، کندانسور (اگر آب خنک باشد) و اتصالات الکتریکی است. اتصالات چیلر توسط تکنسین خبره و با تجربه و با استفاده از نقشه های شماتیک انجام می شود. ما در مورد اِلمان های نصب شده بر روی لوله کشی آب چیلر صحبت خواهیم کرد که در همه انواع چیلرها پایه و اساس هستند.

اتصالات و المان های استاندارد عبارتند از:

• اتصال دهندۀ انعطاف پذیر
• فلوسوئیچ
• صافی
• شیر متعادل کننده (Balancing valve)
• سنسور دما
• گیج فشار
• شیر تخلیه
• شیر دروازه ای (Gate valve)
• پورت هواگیری

اتصال دهنده انعطاف پذیر

اولین اتصالی است که در سمت اواپراتور چیلر (یا کندانسور آب خنک) ایجاد می شود. هدف اصلی جلوگیری از توزیع ارتعاشات از چیلر به خط لوله کشی است. اتصالات لوله کشی ممکن است در صورت عدم استفاده از اتصال دهندۀ انعطاف پذیر، ترک خورده یا حتی شکست بخورند.

فلوسوئیچ

یک فلوسوئیچ در سیستم های آب سرد گنجانده شده است تا از مقدار مناسب جریان آب عبوری از اواپراتور قبل از شروع به کار کردن یا خاموش شدن دستگاه اطمینان حاصل شود. فلوسوئیچ بهتر است در خط آب خروجی از اواپراتور نصب گردد.

اخیراً، مکانیزم جدیدی برای کنترل دبی آب در گردشِ اواپراتور استفاده می شود که DPS یا سوئیچ اختلاف فشار نام دارد. در این مکانیزم اختلاف فشار متناسب با دبی آب مجاز در دو دو طرف اواپراتور برای DPS تنظیم می شود. زمانی که اختلاف فشار آب بین ورودی و خروجی اواپراتور به کمتر از حد تنظیم شده رسید، DPS عمل کرده و چیلر خاموش می شود.این مکانیزم در مقایسه با فلوسوئیچ های مرسوم (پدالی) ایمن تر بوده و دقت عملکرد بیشتر دارد.

صافی

ناخالصی هایی شامل زباله و هرگونه موادی که ممکن است در حین کار وارد لوله ها شوند، می توانند با عث آسیب رساندن به اواپراتور گردند.

شیر متعادل کننده

شیر متعادل کننده از آن دسته المان هایی است که در لوله کشی آب تمام چیلرها استفاده نمی شود. وجود شیر متعادل کننده کمک می کند تا آب به مقدار مساوی از تمام چیلرهای روشن عبور کند.

سنسور دما

 برای سنجش دمای آب سرد جاری در سیستم استفاده می شود. معمولاً سنسور دما، در ورودی و خروجیِ آب اواپراتور توسط سازندۀ چیلر تعبیه می شود.

گیج فشار

 برای اندازه گیری فشار در سیستم استفاده می شود و با توجه به فشار ایجاد شده توسط پمپ ها، آب در خطوط لوله آب سرد توزیع می شود.

شیر تخلیه

شیر تخلیه،  در حین نگهداری و تمیز کردن، به تخلیۀ آب چیلر کمک می کند. معمولاً در خط آب برگشت نصب می شود تا خلاصی کامل ایجاد کند.

شیر دروازه ای

شیر دروازه ای با باز کردن یا بستن خط رفت، جریان آب را در چیلر تنظیم می کند.

پورت هواگیری

در بالاترین نقطه از لوله کشی آب چیلر می بایست پورتی برای هواگیری خط لوله کشی پیش بینی شود.

انتخاب پمپ سیرکولاسیون زمان نصب و راه اندازی چیلر

انتخاب درست پمپ سیرکولاسیون، اهمیت بسیار زیادی در بهره برداری حداکثری از ظرفیت تولیدی چیلر دارد. ضمن آنکه در حفظ سلامت کاری چیلر کاملاً تأثیر گذار بوده و در واقع عامل به گردش در آمدن سیال حامل انرژی می باشد. به همین دلیل، در مقالۀ جداگانه ای، تحت عنوان ” انتخاب پمپ سیرکولاتور چیلر ” توضیحات جامع و کاملی در این ارتباط، ارائه داده ایم.

انتخاب پمپ بر اساس فاکتورهای مختلفی صورت می گیرد. اما، همه ما می دانیم که دو فاکتور اصلی آن، دبی و هد مورد نیاز است که بایستی توسط پمپ تأمین شود.

دبی پمپ

تشخیص دبی آب لازم جهت گردش در چیلر، تنها در صلاحیت سازندۀ چیلر است. چراکه عملکرد اواپراتور و اساساً کارکرد چیلر، کاملاً متأثر از دبی آبِ در گردش است. گردش آب زیاد و کم، هر دو برای چیلر مضر می باشند.

تأثیر گردش آب زیاد

گردش آب زیاد در اواپراتور، باعث افزایش سرعت جریان آب می شود. در نتیجه، عملاً جریان آب، زمان کافی برای تبادل انرژی با جریان مبرد را پیدا نکرده و به اندازۀ مورد نیاز، کاهش دما پیدا نمی کند. ضمن آنکه، میزان افت فشار جریان آب بیشتر از مقدار پیش بینی شده خواهد شد.

علاوه بر این باید توجه داشت، افزایش سرعت جریان آب از حد مشخصی به بعد، باعث فرسایش جدارۀ لوله های مسی شده و می تواند استحکام مکانیکی اواپراتور را تضعیف کند. بنابراین، گردش دبی زیاد، ممکن است صدماتی جدی به اواپراتور وارد کند.

نکتۀ دیگری که کمتر به آن توجه می شود این است که عدم تبادل انرژی کافی بین آب و مبرد، همانطور که منجر می گردد آب به اندازۀ کافی خنک نشود، می تواند منجر به عدم تبخیر کامل جریان مبرد در داخل اواپراتور نیز شده که این موضوع تهدیدی جدی برای کمپرسور می باشد و قادر است کمپرسور را عملاً از کار بیندازد.

تأثیر گردش آب کم

وقتی جریان آب عبوری از اواپراتور از حد نرمال کمتر شود، سرعت جریان آب داخل اواپراتور کاهش می یابد. این موضوع به منزلۀ کاهش عدد رینولدز و در نتیجه کاهش ضریب انتقال حرارت می باشد و بر خلاف باور عموم، بواسطۀ کاهش نرخ انتقال حرارت، کم شدن دبی آب، باعث خنک تر شدنِ آن نمی شود. در چنین شرایطی، گرمای کافی جهت انتقال به جریان مبرد وجود نداشته و ممکن است مقداری مایع مبرد به سمت کمپرسور مکیده شده و آسیبی جدی به کمپرسور وارد کند.

هد پمپ

هد پمپ در واقع میزان فشاری است که بایستی پمپ جهت غلبه بر افت فشارهای مسیر گردش آب، ایجاد کند. در محاسبۀ هد پمپ، افت فشار آب در اواپراتور تنها یکی از فاکتورهای مورد نظر است که می بایست توسط سازندۀ چیلر اعلام شود. باقی فاکتورها، شامل افت فشار ناشی از طول مسیر لوله کشی، کلکتورها، اتصالات و افت فشار در محل مصرف (مبدل فن کویل و یا دستگاه هواساز)، باید توسط تیم مشاور بهره بردار محاسبه گردد. مجموع مقادیر تمامی این فاکتورها، عددِ هد پمپ را تعریف می کند.

می بایست توجه داشت که پمپ سیرکولاسیون بایستی در لولۀ برگشت آب به چیلر نصب گردد.

جانمایی دستگاه چیلر در زمان نصب

اهمیت جانمایی چیلر در بهره برداری از آن، از دو حیث لازم به بررسی است:

1- فضای کافی جهت سرویس و نگهداری

افزایش طول عمر مفید چیلرها و نیز دستیابی به کارکرد بهینۀ دستگاه در طول زمان بهره برداری، مستلزم سرویس و نگهداری اصولی و مطابق دستورالعمل های سازنده می باشد. اما، باید توجه داشت که پیش از هر چیز بایستی در زمان نصب و جانمایی چیلر، فضای کافی برای سرویس دستگاه در اطراف آن پیش بینی شود. معمولاً سازنده های چیلر، متناسب با طرح و ساخت چیلر خود، دستورالعملی را برای فضای مورد نیازِ سرویس ارائه می دهند که ممکن است برای تمام چیلرها صادق نباشد.

چیلر تراکمی آب خنک در موتورخانه و غالباً در فضایی مسقف نصب می شوند. بایستی دقت نمود، در صورتی که نتوان کندانسورها و اواپراتور را از کنار دستگاه خارج نمود، باید حداقل به اندازۀ طول اواپراتور یا کندانسور، هرکدام که بزرگتر است، در امتداد آن فضای خالی، پیش بینی شود. یعنی در سمت مخالف لوله کشی آب کندانسورها که با توجه به شکل ذیل، سمتی است که تابلو برق قرار گرفته است. البته، حالت ایده آل آن است که در هر صورت این فضا در موتورخانه لحاظ شود؛ تا برای سرویس و اسیدشوییِ کندانسورهای آب خنک در محل موتورخانه، نیازی به بیرون کشیدن کندانسورها نباشد.

برای امکان بیرون کشیدن اواپراتور نیز بایستی فضای کافی در یک طرف دستگاه (ترجیحاً طرف مخالف لوله کشی آب اواپراتور) پیش بینی شود. کمپرسورها را نیز می توان در صورت نیاز از کنار یا بالای دستگاه بیرون کشید. اما با توجه به آنکه سقف موتورخانه ها معمولاً کوتاه است، کمپرسورها غالباً از کنار دستگاه خارج می شوند.

در سمتی که تابلو برق قرار می گیرد که در برخی از طرح ها مانند شکل ذیل، کنار دستگاه می باشد، می بایست به اندازه ای که بتوان درب تابلو برق را به طور کامل باز کرد، فضای سرویس دیده شود.

اما، چیلرهای هواخنک در محیط بیرون (بام یا محوطۀ ساختمان) نصب می شوند. جایی که محدودیت ارتفاع وجود ندارد. دو طرف دستگاه (در طول چیلر)، باید فاصله ای به اندازۀ حداقل یک متر برای سرویس دستگاه و امکان بیرون کشیدن اواپراتور و کمپرسورها در نظر گرفته شود.

در اغلب چیلرهای هوا خنک، کویل ها در عرض چیلر نصب می گردند. در این حالت برای بیرون کشیدن کویل ها از کنار دستگاه، می بایست به اندازۀ طول کویل، فضای خالی پیش بینی شود. مگر زمانی که امکان بیرون کشیدن کویل ها از بالای دستگاه وجود داشته باشد.

در یک انتهای چیلر تراکمی هوا خنک، همانطور که در شکل ذیل دیده می شود، تابلو برق نصب می گردد. مقابل تابلو می بایست به اندازه ای که بتوان درب تابلو برق را به طور کامل باز کرد، فضای سرویس دیده شود.

2- فضای کافی جهت لوله کشی و عبور هوا

در نصب چیلرهای آب خنک باید توجه داشت که علاوه بر لوله کشی آب اواپراتور، می بایست فضای کافی جهت لوله کشی آب کندانسور تا برج خنک کننده در موتورخانه لحاظ شود. فضایی که توسط پیمانکار لوله کشی اعلام می گردد. ورود و خروج آب کندانسور در یک انتهای چیلر قرار دارد.

در رابطه با چیلر هوا خنک بایستی توجه داشت که کارکرد درست کندانسور منوط به گردش کافی هوا از روی کویل های کندانسور و خروج کامل هوای گرم از دستگاه است. بنابراین، رعایت حداقل فواصل قید شده توسط سازنده برای اطمینان از تهویه مطلوبِ کویل های کندانسور ضروری است.

هنگام تصمیم گیری در مورد محل قرارگیری چیلرهای هوا خنک و اطمینان از عبور جریان هوای مناسب، عوامل ذیل باید در نظر گرفته شوند:

– از هرگونه گردش هوای گرم خودداری کنید.

– از تأمین هوای ناکافی به کندانسور هوا خنک خودداری کنید.

هر دوی این شرایط در صورت عدم رعایت، می توانند باعث افزایش فشار کندانسینگ شوند که به منزلۀ کاهش راندمان انرژی و ظرفیت برودتی می باشد و حتی در شرایط بحرانی تر می تواند منجر به توقف کارکرد دستگاه شود.

خروج عمودی هوا از بالای فن های کندانسور نباید مسدود شود؛ چراکه باعثِ بازگشت هوای گرم به داخل کندانسور خواهد شد. به همین علت، نصب هر گونه مانعی مثل سایه بان در بالای چیلرهای هوا خنک مجاز نمی باشد.

همانطور که گفته شد، سازنده های مختلف، ممکن است دستورالعمل های مختلفی بابت جانمایی چیلرهای هوا خنک داشته باشند. در این قسمت از مقاله قصد داریم به الزامات بر گرفته از دستورالعمل شرکت دایکین اشاره کنیم.

اگر دستگاه توسط دیوارها یا موانعی با ارتفاع یکسان احاطه شده است، چیلر نبایستی در فاصلۀ کمتر از 3000 میلی متر نصب شود. در صورت نصب دو چیلر در میدانی آزاد، حداقل فاصله توصیه شده بین آنها 3600 میلی متر است. در صورت وجود دو چیلر پشت سر هم حداقل فاصله 1500 میلی متر می باشد. تصاویر زیر نمونه ای از نصب های توصیه شده را نشان می دهند.

اگر دستگاه بدون رعایت حداقل فواصل توصیه شده از دیوارها و/یا موانع عمودی نصب شود، ممکن است ترکیبی از گردش هوای گرم و/یا تامین ناکافی جریان هوای کندانسور هوا خنک به وجود آید که می تواند باعث کاهش ظرفیت و کارایی چیلر شود.

در هر صورت، سیستم کنترلیِ چیلر این قابلیت را دارد تا کارکرد دستگاه را با شرایط عملیاتی جدید وفق دهد و حداکثر ظرفیت ممکن را تحت هر شرایطی ارائه دهد، حتی اگر فاصله جانبی کمتر از حد توصیه شده باشد، مگر اینکه شرایط عملیاتی خارج از دامنۀ کاری کمپرسور باشد.

حداقل فاصله هایی که در بالا اشاره شد، عملکرد چیلر را در بیشتر کاربردها تضمین می کند. اما، موقعیت‌های خاصی وجود دارد که شامل نصب چند چیلر می‌شود. در این مورد توصیه‌ های زیر باید رعایت شود:

چند چیلر، کنار یکدیگر در یک میدان آزاد با باد غالب نصب شده اند.

در نظر گرفتن نصب چند دستگاه چیلر در مناطقی با باد غالب از یک جهت خاص، همانطور که در شکل ذیل نشان داده شده است.

چیلر شماره 1: به طور معمول بدون هیچ گونه دمای بیش از حد محیط کار می کند.

چیلر شماره 2: در محیط گرم کار می کند. نیمۀ اول (از سمت چپ) با هوای در حال چرخش از چیلر 1 و نیمۀ دوم با هوای در حال چرخش از چیلر 1 و گردش مجدد هوای خود کار می کند.

چیلر شماره 3: نیمۀ سمت چپ در محیطی با دمای بیش از حد به دلیل گردش هوای دو چیلر دیگر کار می کند، نیمۀ سمت راست کاملاً عادی کار می کند.

به منظور جلوگیری از چرخش هوای گرم به دلیل بادهای غالب، نحوه نصبی که در آن همۀ چیلرها در راستای باد غالب باشند ترجیح داده می شود (شکل ذیل را ببینید).

چند چیلر در کنار هم در یک مجتمع نصب شده است.

در صورت وجود دیواره های هم ارتفاع چیلرها یا بالاتر، نصب چیلر توصیه نمی شود؛ چراکه چیلر 2 و چیلر 3 به دلیل افزایش گردش مجدد با دمای خیلی بالاتری کار می کنند. در این مورد با توجه به نصب خاص باید احتیاط های خاصی در نظر گرفته شود (به عنوان مثال: دیوارهای لوور شده، نصب دستگاه بر روی شاسی بلند، نصب هود برای فن ها، نصب فن هایی با قدرت پرتاب زیاد و غیره)

نتیجه گیری

نصب و راه اندازی چیلر نیاز به تکنسین های آموزش دیده و با تجربه دارد. عموما دستگاه چیلر قیمت بالایی دارد و در صورتی که نکات و اصول مهندسی در نصب آن رعایت نشود منجر به ضرر و زیان مالی برای کارفرما می شود. شرکت مهندسی تهویه نگار تمامی محصولات خود را برای مشتریان و خریداران چیلر با دقت و زیر نظر کارشناسان فنی نصب و راه اندازی می کند و خود را متعهد به آموزش صحیح به خریدارن عزیر می داند. برای خرید محصولات شرکت مهندسی تهویه نگار، از جمله خرید چیلر، خرید هواساز، خرید مینی چیلر و سایر محصولات برودتی و تهویه مطبوع با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.

کارشناس فروش 09102072884