چیلر زیر صفری

چیلر زیر صفری (Sub Zero Chiller) چیلری است که برای تأمین جریان سیال سردتر از صفر درجه سانتی گراد (عمدتاٌ محلول آب و اتیلن گلایکول) طراحی شده است. چیلر زیر صفری در واقع نوعی چیلر تراکمی است که در صنایع مختلفی از جمله صنایع غذایی، دارویی، پتروشیمی و آزمایشگاه‌ها که به دمای بسیار پایین نیاز دارند، کاربرد گسترده‌ای دارند.

تفاوت چیلر زیر صفری با چیلرهای معمولی

ممکن است برای افراد و یا شرکت هایی که قصد راه اندازی سردخانه های زیر صفریِ گلایکولی دارند و یا نیازمند چیلرهایی با سرمایش زیر صفری هستند این سوال مطرح باشد که چه تفاوت هایی میان چیلر صنعتی زیر صفری با چیلرهای معمولی وجود دارد؟ در ادامه برخی از پارامترهای مهم متفاوت در این چیلرها را بررسی کرده ایم.

• دما: مهم‌ترین تفاوت این دو نوع چیلر در دمای آب خروجی از چیلر است. در حالی که چیلرهای معمولی (به کار رفته در مصارف تهویه مطبوع) آب را تا دمای 7 درجه سانتی‌گراد سرد می‌کنند، چیلرهای زیر صفر قادرند آب را تا دمای بسیار پایین‌تری مانند منفی 20 درجه سانتی‌گراد و حتی کمتر سرد کنند.
• ماده مبرد: در چیلرهای زیر صفری از ماده مبرد خاصی استفاده می‌شود که بتواند در دماهای بسیار پایین به صورت مایع باقی بماند و سپس در اواپراتور تبخیر شود. این ماده مبرد معمولاً از نوع هالوژن‌های کربن یا هیدروکربن‌ها است. رایج ترین مبرد در مصارف زیر صفری R404A می باشد.
• اجزای ساختاری: اجزای داخلی و اصلی چیلر زیر صفری مانند کمپرسور، کندانسور و اواپراتور در مقایسه با چیلرهای معمولی تفاوت چندانی ندارند. تنها در مصارف زیر صفری با دمای خیلی پایین، نوع کمپرسور متفاوت خواهد بود تا بتواند در شرایط دمایی بسیار پایین (فشار مکش خیلی پایین) به طور مؤثر کار کنند. همچنین، این چیلرها به سیستم‌های کنترل دقیق‌تری مجهز هستند تا دمای خروجی آب را با دقت بسیار بالایی کنترل کنند.
• مخلوط آب و گلیکول: برای جلوگیری از یخ‌زدگی آب در دمای پایین، معمولاً از محلول آب و گلیکول (اتیلن یا پروپیلن) در چیلر زیر صفری استفاده می‌شود. گلیکول که در واقع همان ضد یخ است نقطه انجماد آب را کاهش داده و از آسیب دیدن سیستم جلوگیری می‌کند.

ویژگی‌های چیلر زیر صفری

اکنون که با چیلرهای زیر صفری تا حدودی آشنا شدیم، ویژگی های این چیلرها را دقیق تر بررسی می کنیم. لازم به ذکر هست که در بسیاری از موارد و در صنایع مختلف، مینی چیلر صنعتی زیر صفری با ظرفیت برودتی بین 10 الی 15 تن تبرید مورد استفاده قرار می گیرد.

1. دمای کاری پایین: چیلرهای زیر صفری می‌توانند دماهایی از حدود منفی 5 درجه سانتی‌گراد تا منفی 40 درجه سانتی‌گراد و حتی پایین‌تر را تأمین کنند. این محدوده دما بسته به نیاز کاربر و طراحی سیستم می‌تواند متغیر باشد.
2. طراحی کمپرسور و تبرید ویژه: چیلرهای زیر صفری در مصارف دمایی بسیار پایین اغلب از کمپرسورهای مخصوص با طراحی‌ چندمرحله‌ای برای ایجاد فشار و دستیابی به دمای پایین‌تر بهره می‌برند. سیستم‌های تبرید این چیلرها معمولاً از انواع مبرد با دمای تبخیر بسیار پایین استفاده می‌کنند، مانند R-404A یا R-23، که توانایی کاهش دما به زیر صفر را فراهم می‌کنند.
3. سیستم‌های چندمرحله‌ای (Cascade): بسیاری از چیلرهای زیر صفری از راهکار چندمرحله‌ای (Cascade) استفاده می‌کنند. زمانی که در پروژه ای به دمای آب بسیار پایینی نیاز است، خصوصاً در اقلیم های گرم، استفاده از چیلر هوا خنک یا عملاً امکانپذیر نبوده (به دلیل دامنه کاری کمپرسور) یا در واقع به علت ایجاد دمای بسیار زیاد در خط دهش انتخاب مناسبی نمی باشد. بنابراین، انتخاب درست جیلر آب خنک خواهد بود. اما، در شرایطی که امکان تأمین آب به اندازۀ کافی وجود نداشته باشد و یا اقلیم محل پروژه علاوه بر اینکه گرم است، بسیار مرطوب نیز باشد، در عمل امکان بکارگیری برج خنک کننده وجود نخواهد داشت. در چنین شرایطی از طرح چند مرحله ای استفاده می گردد. به این معنا که یک چیلر هوا خنک برای تولید آب با دمای بالا (مناسب برای کندانسور آب خنک) تعبیه می شود تا آب مورد نیاز کندانسور آب خنک را تأمین کند. این چنین، چیلر آب خنک برای تأمین آب زیر صفری با دمای مورد نظر به کار گرفته می شود.
4. کنترل‌های پیشرفته: کنترل دما در این چیلرها بسیار دقیق و حساس است، زیرا نوسانات کوچک دما می‌تواند تأثیرات زیادی بر روی مواد یا فرآیندهایی که نیاز به سرمایش زیر صفری دارند، بگذارد. از سیستم‌های پیشرفته کنترلی برای اطمینان از عملکرد بهینه و حفظ دمای پایدار استفاده می‌شود.
5. مصرف انرژی: یکی از ویژگی‌های بارز چیلرهای زیر صفری مصرف انرژی بالاتر نسبت به چیلرهای معمولی است، زیرا کمپرسور می بایست با فشار مکش بسیار پایین تری کار کرده و نسبت تراکم بیشتری تولید کند. به همین دلیل، راندمان انرژی و بهینه‌سازی مصرف انرژی در طراحی و استفاده از این سیستم‌ها بسیار مهم است.
6. عایق‌کاری: برای کاهش اتلاف حرارت و بهبود عملکرد، چیلرهای زیر صفری معمولاً دارای عایق‌کاری پیشرفته‌ای در لوله‌ها، مخازن و سایر اجزای سیستم دارند.

کاربردهای چیلر زیر صفری

1. صنایع غذایی: در صنایعی که نیاز به انجماد سریع مواد غذایی دارند (مانند گوشت، محصولات دریایی و فرآورده‌های لبنی)، چیلرهای زیر صفری مورد استفاده قرار می‌گیرند تا محصولات را در دماهای بسیار پایین نگه دارند و کیفیت آن‌ها را حفظ کنند.
2. صنعت داروسازی و پزشکی: نگهداری واکسن‌ها، داروهای حساس به دما و مواد بیولوژیک نیاز به دماهای زیر صفر دارند. این چیلرها برای حفظ ثبات و کیفیت این محصولات ضروری هستند.
3. صنایع تزریق پلاستیک: کنترل دمای پایین برای قالب‌های پیچیده در قالب‌های بزرگ یا با جزئیات بالا، خنک کردن قالب به دمای پایین‌تر از معمول می‌تواند به بهبود کیفیت محصول نهایی کمک کند، لذا چیلر دستگاه تزریق پلاستیک هم از اهمیت بالایی در فرآیند تولید قطعات پلیمیر دارد.
4. آزمایشگاه‌ها و تحقیقات: بسیاری از آزمایش‌های علمی نیاز به سرمایش بسیار دقیق دارند. چیلرهای زیر صفری در آزمایشگاه‌های شیمی، فیزیک و بیوتکنولوژی برای کنترل دما در فرآیندهای حساس به دما استفاده می‌شوند.
5. صنایع پتروشیمی و فرآوری گاز: در برخی از مراحل فرآوری مواد شیمیایی و گازها، نیاز به دماهای بسیار پایین وجود دارد تا تغییرات فاز یا واکنش‌های شیمیایی خاصی صورت گیرد.
6. انبارهای سرد: چیلرهای زیر صفری برای نگهداری مواد در انبارهای سرد و یخچال‌های صنعتی که نیاز به دماهای بسیار پایین دارند، استفاده می‌شوند.

گلیکول یا ضد یخ چه نقشی در چیلر زیر صفری دارد؟

گلیکول (ضد یخ) در چیلرهای زیر صفری نقش حیاتی در مدار تبرید ایفا می‌کند و به چند دلیل در این سیستم‌ها استفاده می‌شود. در شکل زیر شما نمودار میزان رقیق یا غلیظ بودن محلول اتیلن گلیکول و رابطه معکوس آن با دما را مشاهده می کنید. یعنی هر چقدر میزان این مایع غلیظ تر باشد، نقطه انجامد به نقاط پایین تر دمایی کاهش می یابد.

1. جلوگیری از یخ‌زدگی مدار آب:

در چیلرهای زیر صفری که دما به زیر صفر می‌رسد، اگر تنها از آب به عنوان سیال خنک‌کننده استفاده شود، آب در مدار تبرید یخ می‌زند و این یخ‌زدگی باعث انسداد لوله‌ها، کاهش کارایی سیستم و آسیب به تجهیزات می‌شود. گلیکول که نوعی ضد یخ است، به آب اضافه می‌شود تا نقطه انجماد آب را پایین بیاورد و از یخ‌زدگی در دماهای زیر صفر جلوگیری کند. اینگونه این امکان فراهم می‌شود که سیستم بتواند در دماهای پایین بدون مشکل کار کند.

2. کاهش خوردگی و افزایش طول عمر تجهیزات:

گلیکول‌ها معمولاً حاوی افزودنی‌های ضد خوردگی هستند که از زنگ‌زدگی و خوردگی لوله‌ها و اجزای فلزی مدار تبرید جلوگیری می‌کنند. این ویژگی نه تنها به بهبود عملکرد سیستم در طولانی‌مدت کمک می‌کند، بلکه عمر مفید تجهیزات را نیز افزایش می‌دهد.

3. انعطاف‌پذیری در کنترل دما:

ترکیب گلیکول با آب امکان تنظیم دقیق‌تر دمای خروجی چیلر را فراهم می‌کند. با تنظیم غلظت گلیکول در مخلوط، می‌توان نقطه انجماد را تغییر داد تا دماهای مورد نیاز برای فرآیندهای خاص بدون خطر یخ‌زدگی تأمین شود. برای مثال، بسته به درصد گلیکول در مخلوط، می‌توان دماهایی بسیار پایین‌تر از 0 درجه سانتی‌گراد را بدون نگرانی از یخ‌زدگی در سیستم حفظ کرد.

4. کاهش فشار بر کمپرسور و سایر تجهیزات:

حضور گلیکول باعث می‌شود که سیستم بتواند به طور پایدارتر در دماهای پایین عمل کند. این پایداری منجر به کاهش فشارهای مکانیکی و حرارتی بر روی کمپرسور و سایر تجهیزات تبریدی می‌شود که در نهایت به بهبود کارایی و کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری سیستم کمک می‌کند.

5. افزایش ایمنی سیستم:

با جلوگیری از یخ‌زدگی و آسیب‌های احتمالی به تجهیزات، گلیکول به بهبود ایمنی کلی سیستم کمک می‌کند. یخ‌زدگی می‌تواند منجر به ترکیدگی لوله‌ها یا از کار افتادن اجزای حساس سیستم شود که ممکن است هزینه‌های تعمیراتیِ سنگین و خرابی تجهیزات را به همراه داشته باشد.

نکات مهم در استفاده از گلیکول:

• نوع گلیکول: در مدارهای تبرید معمولاً از دو نوع گلیکول استفاده می‌شود: اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول. اتیلن گلیکول قدرت ضد یخ بالاتری دارد اما سمی است و در صنایع غذایی و دارویی از پروپیلن گلیکول که کم‌خطرتر است استفاده می‌شود.
• غلظت گلیکول: برای عملکرد بهینه و جلوگیری از یخ‌زدگی، باید غلظت مناسبی از گلیکول به آب اضافه شود. غلظت معمولاً بسته به دمای کاری و نوع کاربرد چیلر بین 20% تا 50% متغیر است.

بنابراین، گلیکول در چیلرهای زیر صفری نقش مهمی در جلوگیری از یخ‌زدگی و افزایش طول عمر تجهیزات سیستم دارد. استفاده صحیح و مناسب از این سیال می‌تواند کارایی و ایمنی چیلرهای زیر صفری را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

انواع گلیکول مورد استفاده در چیلر زیر صفر:

• اتیلن گلیکول: این نوع گلیکول رایج‌ترین نوع گلیکول مورد استفاده در چیلرهای زیر صفری است. اتیلن گلیکول نقطه انجماد آب را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و دارای خاصیت ضد خوردگی است.
• پروپیلن گلیکول: این نوع گلیکول نسبت به اتیلن گلیکول کمتر سمی است و در صنایع غذایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. پروپیلن گلیکول نیز خاصیت ضد یخ و ضد خوردگی دارد.

سایر نکات مهم در استفاده از گلیکول:

• نسبت گلیکول به آب: نسبت گلیکول به آب در سیستم تبرید بر اساس دمای کاری سیستم تعیین می‌شود. هرچه دمای کاری پایین‌تر باشد، نسبت گلیکول به آب باید بیشتر باشد.
• نوع گلیکول: انتخاب نوع گلیکول همانطور که گفته شد متناسب با کابری دستگاه صورت می گیرد.
• تعویض دوره ای گلیکول: گلیکول پس از مدتی خاصیت خود را از دست می‌دهد و باید تعویض شود. تعویض به موقع گلیکول از بروز مشکلات در سیستم جلوگیری می‌کند.

در نتیجه، گلیکول نقش بسیار مهمی در عملکرد صحیح چیلرهای زیر صفری ایفا می‌کند. با انتخاب و استفاده صحیح از گلیکول، می‌توان از عمر طولانی‌تر این دستگاه‌ها اطمینان حاصل کرد. البته می بایست توجه داشت افزودن گلیکول به آب بروی خواص آب به لحاظ انتقال حرارت تأثیر منفی می گذارد. بنابراین در طراحی و سایزینگ اواپراتور بایستی این موضوع به درستی لحاظ گردد تا دمای مورد نظر در خروجی دستگاه حاصل گردد.

در چیلرهای زیر صفری (Sub Zero Chillers) به دلیل نیاز به دماهای بسیار پایین، نوع کمپرسور و انتخاب آن با مبرد مناسب بسیار حائز اهمیت است.

انواع کمپرسور در چیلرهای زیر صفری

در چیلرهای زیر صفری (Sub Zero Chillers) به دلیل نیاز به دماهای بسیار پایین، نوع کمپرسور و در واقع انتخاب درست آن با مبرد مناسب بسیار حائز اهمیت است. کمپرسورهای این چیلرها باید توانایی کار با فشار مکش بسیار پایین را داشته باشند تا بتوانند امکان تولید دمای پایین را فراهم کنند. در این نوع چیلرها، بسته به ظرفیت و شرایط کاری می توان هریک از کمپرسورهای اسکرو، اسکرال و پیستونی را بکار برد. هر کدام از این کمپرسورها ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی دارند که در زیر به بررسی آن‌ها می‌پردازیم و البته می بایست توجه داشت که نوع خاصی از این کمپرسورها در چیلرهای زیر صفری به کار گرفته می شوند که با کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرهای تأسیساتی متفاوت هستند.

1. کمپرسور اسکرو (Screw Compressor):

ویژگی ها:

سری HS (HSK و HSN):

سری مخصوص کمپرسورهای زیر صفریِ اسکرو ساخت کمپانی Bitzer که سری HSN آنها با مبرد R404A قادر هستند تا دمای تبخیر منفی 50 درجۀ سانتی گراد کار کنند. با توجه به دامنۀ کارکرد این کمپرسورها، برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 30 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 40 کیلو وات برودت تولید کنند.

سری HSK این کمپرسورها با مبرد R404A قادر هستند تا دمای تبخیر منفی 20 درجۀ سانتی گراد کار کنند. بنابراین برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 5 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 250 کیلو وات برودت تولید کنند.

سری LT:

سری مخصوص کمپرسورهای زیر صفریِ اسکرو ساخت کمپانی Hanbell که سری LT-S آنها با مبرد R404A قادر هستند تا دمای تبخیر منفی 65 درجۀ سانتی گراد کار کنند. با توجه به دامنۀ کارکرد این کمپرسورها، برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 45 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 80 کیلو وات برودت تولید کنند.

کاربرد:

• صنایع سنگین: از این نوع کمپرسورها در چیلرهای زیر صفری که در صنایعی مانند پتروشیمی، تولید مواد شیمیایی، و فرآوری مواد غذایی نیاز به سرمایش گسترده و مداوم دارند، استفاده می‌شود.
• چیلرهای بزرگ صنعتی: به دلیل توان بالا، این کمپرسورها معمولاً در سیستم‌های بزرگ سرمایشی که نیاز به دماهای بسیار پایین دارند، استفاده می‌شوند.

---

2. کمپرسور اسکرال (Scroll Compressor):

ویژگی‌ها:

• طراحی فشرده و ساده: کمپرسورهای اسکرال از دو مارپیچ (یکی ثابت و یکی متحرک) استفاده می‌کنند تا گاز مبرد را فشرده کنند.
• عملکرد کم‌صدا: این کمپرسورها به دلیل طراحی ساده و کم‌حرکت بودن قطعات، نسبت به سایر کمپرسورها صدای کمتری تولید می‌کنند.
• راندمان بالا: کمپرسورهای اسکرال بازده بالایی دارند و مصرف انرژی نسبتاً کمی دارند که آن‌ها را برای چیلرهای کوچک‌تر و کاربردهای با دمای پایین مناسب می‌سازد.
• محدودۀ کاری: این کمپرسورها برای تولید دمای آب و گلیکول تا منفی 25 درجه سانتی گراد مناسب هستند.

سری ZB:

سری مخصوص کمپرسورهای زیر صفریِ اسکرال ساخت کمپانی Copeland که با مبرد R404A قادر هستند تا دمای تبخیر منفی 25 درجۀ سانتی گراد کار کنند. با توجه به دامنۀ کارکرد این کمپرسورها، برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 10 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 35 کیلو وات برودت تولید کنند.

سری LZ (LLZ و VLZ):

سری مخصوص کمپرسورهای زیر صفریِ اسکرال ساخت کمپانی Danfoss که سری LLZ آنها با مبرد R404A قادر هستند تا دمای تبخیر منفی 40 درجۀ سانتی گراد کار کنند. با توجه به دامنۀ کارکرد این کمپرسورها، برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 25 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 5 کیلو وات برودت تولید کنند.

سری VLZ این کمپرسورها که اینورتردار می باشند با مبرد R404A قادر هستند تا دمای تبخیر منفی 25 درجۀ سانتی گراد کار کنند. با توجه به دامنۀ کارکرد این کمپرسورها، برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 10 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 5 کیلو وات برودت تولید کنند.

کاربرد:

• صنایع سبک: کمپرسورهای اسکرال در چیلرهای زیر صفری کوچک‌تر و متوسط که نیاز به سرمایش زیر صفر دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• کاربردهای تجاری و نیمه‌صنعتی: به دلیل کارایی بالا و قابلیت اطمینان، در سیستم‌های سرمایشی کوچک‌تر مانند انبارهای سرد و فرآوری مواد غذایی استفاده می‌شوند.

---

3. کمپرسور پیستونی (Reciprocating Compressor):

ویژگی‌ها:

• طراحی پیستونی: کمپرسورهای پیستونی از پیستون‌های رفت و برگشتی برای فشرده کردن گاز مبرد استفاده می‌کنند.
• قابلیت تولید فشار بالا: این کمپرسورها می‌توانند فشارهای بالا را تولید کنند، که برای دماهای زیر صفر بسیار ضروری است.
• انعطاف‌پذیری در عملکرد: کمپرسورهای پیستونی می‌توانند در ظرفیت‌های کوچک تا متوسط عمل کنند و قابلیت کار در سیستم‌های سرمایشی مختلف را دارند.
• هزینه پایین‌تر: این کمپرسورها معمولاً هزینه اولیه و نگهداری پایین‌تری نسبت به کمپرسورهای اسکرو دارند، که آن‌ها را برای کاربردهای کوچکتر جذاب می‌کند.
• محدودۀ کاری: این کمپرسورها برای تولید دمای آب و گلیکول تا منفی 45 درجه سانتی گراد مناسب هستند.

سری تک مرحله ای و دو مرحله ای:

سری تک مرحله ای کمپرسورهای پیستونیِ ساخت کمپانی Bitzer لزوماً برای مصارف زیر صفری به کار نمی روند، اما قادرند با مبرد R404A تا دمای تبخیر منفی 45 درجۀ سانتی گراد کار کنند. با توجه به دامنۀ کارکرد این کمپرسورها، برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 30 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 15 کیلو وات برودت تولید کنند.

سری دو مرحله ای کمپرسورهای پیستونیِ ساخت کمپانی Bitzer لزوماً برای مصارف زیر صفری به کار می روند و قادرند با مبرد R404A تا دمای تبخیر منفی 70 درجۀ سانتی گراد کار کنند. با توجه به دامنۀ کارکرد این کمپرسورها، برای تولید آب و گلیکول زیر صفری تا دمای منفی 45 درجه سانتی گراد مناسب هستند و بزرگترین مدل آنها در این شرایط کاری و در یک چیلر آب خنک می توانند تقریباً 15 کیلو وات برودت تولید کنند.

کاربرد:

• صنایع کوچک و متوسط: کمپرسورهای پیستونی معمولاً در چیلرهای زیر صفری کوچک‌تر که برای نگهداری مواد غذایی منجمد، آزمایشگاه‌ها، و صنایع داروسازی استفاده می‌شوند.
• کاربردهای خاص: این کمپرسورها در سیستم‌هایی که نیاز به کنترل دقیق دما در دماهای بسیار پایین دارند (مانند انبارهای دارویی یا تحقیقاتی)، به دلیل قدرت و انعطاف‌پذیری استفاده می‌شوند.
• صنایع تخصصی: کمپرسورهای دو مرحله‌ای در صنایعی مانند تولید گازهای مایع، آزمایشگاه‌های فوق‌سرد، و صنایع حساس به دماهای بسیار پایین استفاده می‌شوند.

---

مناسب ترین مبرد برای به کارگیری در چیلرهای زیر صفری مبرد R404A است. در واقع، با انتخاب این مبرد، دامنۀ کارکرد کمپرسور برای کار در فشارهای مکش پایین تر (دمای تبخیر پایین تر)، مساعد خواهد شد. بعد از این مبرد، R22 شرایط مناسبی را برای کارکرد کمپرسور فراهم می کند. اما، استفاده از این مبرد به دلیل آثار مضر زیست محیطی (تخریب لایۀ اوزون)، از ابتدای سال 2020 ممنوع شده است.

---

جمع‌بندی:

در چیلرهای زیر صفری، انتخاب نوع کمپرسور بستگی به نیاز سرمایش، دمای مورد نیاز و ظرفیت سیستم دارد. کمپرسورهای اسکرو برای سیستم‌های بزرگ صنعتی و با ظرفیت بالا، کمپرسورهای اسکرال برای سیستم‌های کوچک‌تر و تجاری و کمپرسورهای پیستونی نیز برای سیستم‌های کوچک‌تر اما با دمای کاری پایین تر به کار می‌روند. جدول زیر هم به طور خلاصه موارد فوق را پوشش داده است.

ویژگی	کمپرسور پیستونی	کمپرسور اسکرو	کمپرسور اسکرال	کمپرسور سانتریفیوژ
ظرفیت	کم تا متوسط	متوسط تا بالا	کم تا متوسط	بسیار بالا
راندمان	متوسط	بالا	بالا	بالا (در ظرفیت‌های بالا)
ارتعاش	زیاد	کم	کم	کم
صدا	زیاد	کم	کم	کم
اندازه	بزرگ	متوسط	کوچک	بزرگ
هزینه اولیه	پایین	متوسط	متوسط	بالا
قابلیت تنظیم ظرفیت	بالا	متوسط	بالا	کم

کاربرد چیلر زیر صفری در سردخانه‌ها

در برخی از سردخانه‌ها از چیلرهای زیر صفری استفاده می‌شود، اما این بستگی به نوع سردخانه و دمای مورد نیاز آن دارد. در بسیاری از سردخانه‌ها که به دماهای بسیار پایین‌تر از صفر نیاز دارند، سیستم های DX انتخاب مناسب تری هستند. اما، به هر ترتیب این نوع چیلرها قادر به تولید دماهای زیر صفر (معمولاً تا منفی 40 درجه سانتی‌گراد و حتی کمتر) هستند که برای صنایع و کاربردهای خاصی می توانند انتخاب مناسبی محسوب شوند.

1. نگهداری مواد غذایی یخ‌زده: برای نگهداری مواد غذایی مانند گوشت، ماهی، سبزیجات و محصولات غذایی یخ‌زده به دماهای پایین (معمولاً -18 درجه سانتی‌گراد یا کمتر) نیاز است. چیلرهای زیر صفری می‌توانند این دماها را تأمین کرده و از فاسد شدن مواد جلوگیری کنند.
2. سردخانه‌های انجماد سریع (Blast Freezers): برای انجماد سریع محصولات، چیلرهای زیر صفری در سردخانه‌های انفجاری (Blast Freezers) نیز استفاده می‌شوند که قادر به کاهش دما در مدت زمان کوتاه هستند. این چیلرها دما را به زیر صفر می‌رسانند تا محصولات به سرعت منجمد شده و کیفیت و تازگی آن‌ها حفظ شود.
3. نگهداری داروها و محصولات بیولوژیکی: همانطور که پیش از این نیز گفته شد، در صنایع داروسازی و پزشکی، برخی داروها و مواد بیولوژیکی به دماهای بسیار پایین نیاز دارند تا خصوصیات آن‌ها حفظ شود. چیلرهای زیر صفری در سردخانه‌های دارویی استفاده می‌شوند تا شرایط نگهداری مناسب را فراهم کنند.
4. نگهداری مواد شیمیایی حساس به دما: برخی مواد شیمیایی که به دماهای پایین‌تر از صفر برای جلوگیری از تجزیه یا تغییر حالت نیاز دارند، در سردخانه‌هایی با چیلر زیر صفری نگهداری می‌شوند.

مزایای استفاده از چیلر زیر صفری در سردخانه‌ها:

• حفظ کیفیت و تازگی محصولات: دماهای پایین‌تر از صفر به جلوگیری از رشد باکتری‌ها و حفظ کیفیت محصولات غذایی کمک می‌کند.
• انعطاف‌پذیری در تنظیم دما: با استفاده از چیلرهای زیر صفری، در مقایسه با سیستم های DX بهتر می‌توان دما را بر اساس نیاز خاص محصول تنظیم نمود.

عوامل موثر در انتخاب چیلر زیر صفری برای سردخانه

• ظرفیت سردخانه: ظرفیت چیلر باید متناسب با حجم سردخانه و بار حرارتی آن باشد.
• دمای مورد نیاز: دمای مورد نیاز در سردخانه تعیین کننده نوع و ظرفیت چیلر است.
• نوع محصولات: نوع محصولاتی که در سردخانه نگهداری می‌شوند، در تعیین شرایط طراحی چیلر تاثیرگذار است.
• شرایط محیطی: دمای محیط، رطوبت و سایر شرایط محیطی باید در انتخاب چیلر در نظر گرفته شوند.

جمع‌بندی:

چیلرهای زیر صفری به‌طور گسترده‌ای در سردخانه‌ها برای نگهداری مواد غذایی یخ‌زده، داروها، مواد شیمیایی و دیگر محصولاتِ حساس به دما و در بسیاری از فرایندها استفاده می‌شوند. این چیلرها با ارائه دماهای پایین و کنترل دقیق آن‌ها، به حفظ کیفیت و ماندگاری طولانی‌تر محصولات و پیشبرد برخی از فرایندهای خاص کمک می‌کنند.