تجهیزات خط تبرید در چیلرهای تراکمی

پیش از این چهار مؤلفۀ اصلی در سیکل تبریدِ چیلر تراکمی، شامل کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور به تفصیل مورد بررسی قرار گرفتند. اما واقعیت آن است که تجهیزات دیگری نیز در خط تبرید بکار گرفته می شوند تا در مجموع دستگاهی تحت عنوان چیلر بتواند برودت مورد نیاز را تولید کند. کلیۀ این تجهیزات را می توان در دو دستۀ جداگانه تعریف نمود:

• تجهیزات خط گاز
• تجهیزات خط مایع

پیشنهاد مطالعه:

بررسی فنی و نحوه عملکرد انواع چیلر تراکمی

تجهیزات خط گاز

شامل تجهیزاتی هستند که در حد فاصل خروجیِ اواپراتور تا ورودیِ کندانسور قرار می گیرند.

• سنسور دما و سنسور فشار در خط مکش کمپرسور: در مسیر جریان مبرد خروجی از اواپراتور و قبل از ورود به کمپرسور از یک سنسور دما و یک سنسور فشار جهت تشخیص میزان سوپرهیت در اواپراتور استفاده می شود تا بر این اساس، شیر انبساط مقدار جریان عبوری به سمت اواپراتور را تنظیم کند. در واقع، این دو سنسور صرفاً جهت کنترل شیر انبساط در خط مکش کمپرسور نصب می شوند؛ بنابراین، در صورت نیاز به مانیتورینگ دما و فشار خط مکش (جهت نمایش دمای مکش و دمای تبخیر) می بایست سنسور دما و سنسور فشار دیگری در خط مکش کمپرسور نصب گردد.

شیر شارژ مبرد: برای شارژ مبرد چیلر در فاز گازی، شیر مخصوصی در خط مکش کمپرسور بنام سیر شارژ پیش بینی می شود.

آکومولاتور (جداکنندۀ مایع):

گاهی در خط مکش کمپرسور از مکانیزمی به اسم آکومولاتور یا جداکنندۀ مایع استفاده می شود تا در صورت وجود مایع در مبرد خروجی از اواپراتور، بتوان مانع ورود مایع مبرد به کمپرسور شد. البته، این در حالیست که بسیاری از تولیدکنندگان معتقدند که با طراحی و تولید دقیق اواپراتور و نیز با بکارگیری شیر انبساطِ نوع الکترونیکی که قادر است میزان سوپرهیت ایجادشده در اواپراتور را با دقت بسیار بالایی کنترل کند، دیگر بکارگیریِ آکومولاتور ضرورتی نخواهد داشت و بهتر است که مورد استفاده قرار نگیرد؛ چراکه وجود هر المان اضافه ای در خط سیکل تبرید از جمله آکومولاتور منجر به افزایش افت فشار در خط تبرید شده که این موضوع بمنزلۀ افزایش دمای چگالش در کندانسور و در نتیجه کاهش راندمان مصرف انرژی در چیلر می باشد

نوع خاصی از آکومولاتورها وجود دارد که قادر به بازیافت انرژی نیز می باشند. چنانکه با عبور دادن جریان خروجی کندانسور و خروجی اواپراتور از کنار یکدیگر، میزان سابکولِ کندانسور و سوپرهیتِ اواپراتور را توأمان افزایش می دهند.

فیلتر خط مکش: گاهی در مسیر خط مکش کمپرسور از فیلتر دیگری (مضاف بر فیلتر درایر در خط مایع) بعنوان صافی نیز استفاده می شود. البته، معمولاً در چیلرهای دو پارچه که طول لوله کشیِ خط تبرید بیشتر بوده و اساساً اتصال یونیت کمپرسور و کندانسور در محل پروژه و با وجود محیطی آلوده به گرد و غبار انجام می شود، از فیلتر خط مکش استفاده می گردد.

در قسمت مکش کمپرسورهای اسکرو  و پیستونی، فیلتر صافی در خود کمپرسور تعبیه شده است.

• شیر ایزولاسیون کمپرسور: کمپرسورهای اسکرو و پیستونی در ورودی و خروجیِ خود مجهز به شیرهایی هستند که در اصطلاح Shut-off valve یا شیر قطع کن نامیده می شوند. با وجود این شیرها می توان در صورت خرابی کمپرسور، بدون نیاز به وکیوم کردنِ کامل خط تبرید، کمپرسور را جدا نمود. در شرایطی که اگر چیلری دارای کمپرسور اسکرال باشد و به هر دلیلی کمپرسور دچار مشکل گردد، جهت تعویض کمپرسور می بایست از قبل تمام مبرد موجود در مدار مربوطه درون مخزن مخصوصی تخلیه شده و سپس بعد از جایگزینی کمپرسور جدید، همان مبرد مجدداً در خط شارژ شود. به همین علت بعضاً تولیدکننده ها از شیر ایزولاسیون در ورودی و خروجی هر کمپرسور اسکرال استفاده می کنند که مثل شیرهای قطع کن در کمپرسورهای اسکرو و پیستونی عمل خواهند کرد. این شیرها غالباً از نوع توپی (Ball valve)هستند تا هیچگونه افت فشاری به جریان مبرد اضافه نشود.

سوئیچ فشار: از طریق شلنگ های مخصوصی، فشار خط مکش به یک سوئیچ مکانیکی تحت عنوان Low pressure limiter منتقل می شود تا به اینگونه در صورت کاهش بیش از حد فشار خط مکش و عبور از نقطۀ تنظیم شده، سوئیچ عمل کرده و با فرمان PLC چیلر خاموش می شود. این اتفاق ممکن است در چیلرهای دائم کار که در فصل سرما نیز کار می کنند بوجود آید. بهمین ترتیب، با انتقال فشار خط دهش به سوئیچ دیگری با عنوان High pressure limiter چیلر در صورت افزایش بیش از حد مجازِ فشار در خط دهش خاموش خواهد شد. 

• سنسور دما در خط دهش کمپرسور: در مسیر جریان مبرد خروجی از کمپرسور، یک سنسور دما جهت تشخیص دمای دهش و نیز میزان سوپرهیت ایجادشده در کمپرسور (اختلاف دمای ورودی و خروجی کمپرسور) بکار گرفته می شود.
• شیر اطمینان: در صورتِ از تنظیم خارج شدن سنسور فشار خط مایع و نیز از کار افتادن سوئیچ فشار خط دهش (High pressure limiter)، از یک شیر اطمینان جهت تخلیۀ فشار غیر مجاز هر مدار استفاده می شود.

تجهیزات خط مایع

شامل تجهیزاتی هستند که در حد فاصل خروجیِ کندانسور تا ورودیِ شیر انبساط قرار می گیرند.

• رسیور مایع: رسیور مایع (دریافت کنندۀ مایع) نوعی مخزن و جداکننده است که در خروجیِ کویلِ کندانسورهای هواخنک تعبیه می شود. کاربرد رسیور بعنوان مخزن به این ترتیب است که در هنگام خاموش شدن چیلر و بعد از بسته شدن شیر برقی در خط مایع، مبرد موجود در سیکل، داخل رسیور انباشته می شود. از طرفی رسیور مانند یک جداکننده نیز عمل می کند؛ بطوری که در صورت وجود بخار مبرد در خروجی کندانسور، اجازه نمی دهد هرگز بخار مبرد وارد خط مایع شود.

در چیلر آب خنک با توجه به ساختار مشابهِ کندانسور با رسیور، عملاً نیازی به استفاده از رسیور در خروجیِ کندانسور نخواهد بود.

• سنسور دما و فشار: در مسیر جریان مبرد خروجی از کندانسور (رسیور در چیلر هواخنک) و قبل از ورود به شیر انبساط، یک سنسور دما و یک سنسور فشار جهت تشخیص میزان سابکولِ کندانسور و نیز دمای کندانسینگ بکار گرفته می شود.
• فیلتر درایر: بمنظور جذب رطوبت موجود در مبرد از فیلتر درایر استفاده می گردد. البته، علاوه بر جذب رطوبت، فیلتر درایر قادر است بعنوان یک صافی عمل کرده و ذرات ناخالصی موجود در جریان مبرد را حذف کند.

لازم است صافیِ فیلتر درایر (خصوصاً در چیلرهای دائم کار)، سالی یک مرتبه تعویض شود.

• شیر ایزولاسیون فیلتر درایر: از آنجاکه صافیِ فیلتر درایر یک المان مصرفی است و تقریباً سالی یکبار می بایست تعویض گردد، قبل و بعد از آن، شیر ایزولاسیونی نصب می شود تا به این ترتیب هنگام تعویض فیلتر، مبرد از سیستم نشت نکند. این شیرها، مانند شیرهای ایزولاسیونِ کمپرسور، معمولاً از نوع توپی (Ball valve)می باشند.

• اکونومایزر: در چیلرهای مجهز به کمپرسور اسکرو، گاهاً در خط مایع بعد از کندانسور از مبدلی بنام اکونومایزر استفاده می شود (غالباً در چیلرهای هوا خنک). اکونومایزر کیفیت مایع مبرد ورودی به اواپراتور را ارتقاء می دهد؛ به این معنا که با افزایش میزان سابکولِ کندانسور، جریان مبرد در خروج از شیر انبساط مایع کمتری از دست می دهد. این چنین جریان مبرد ورودی به اواپراتور پتانسیل بیشتری برای جذب گرما داشته و ظرفیت برودتی چیلر بهبود می یابد.

اکونومایزر به هر دو شکل مبدل پوسته و لوله و مبدل صفحه ای قابل بکارگیری می باشد.

نتیجه گیری

انتخاب تجهیزات خط تبرید و نحوه چیدمان آن در مدار چیلرهای تراکمی از اهمیت بالایی برخوردار است که می تواند بر روی ضریب عملکرد این سیستم ها اثر بگذارد. شرکت مهندسی تهویه نگار با تکیه بر دانش و تخصص چندین ساله کارشناسان خود این امر را به نحو احسن برای مشتریان و کارفرمایان انجام می دهد.