فهرست مطالب
چیلر صنعتی چیست؟
چیلر صنعتی تجهیزاتی است که در صنایع مختلف برای خنککردن مایعات یا گازها استفاده میشود. این دستگاهها بهطور گسترده در فرآیندهای تولیدی، سیستمهای تهویه مطبوع و حتی در صنایع غذایی و دارویی، شیمیایی، پلاستیک و ….. کاربرد دارند. چیلرصنعتی با حذف گرما از مایع یا گاز، دمای آن را کاهش میدهند و سپس این مایع خنکشده برای خنککردن ماشینآلات یا محیط استفاده میشود.
تعریف چیلر صنعتی
چیلر صنعتی یک سیستم خنککننده است که با استفاده از سیکل تبرید، گرما را از مایع یا گاز جذب کرده و آن را به محیط خارج منتقل میکند. این دستگاهها معمولاً از یک کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط تشکیل شدهاند.
نحوه عملکرد چیلرهای صنعتی
چیلرهای صنعتی بر اساس سیکل تبرید کار میکنند. در این سیکل، مبرد (گاز خنککننده) در اواپراتور گرما را از مایع یا گاز جذب میکند و سپس به کمپرسور منتقل میشود. در کمپرسور، فشار و دمای مبرد افزایش مییابد. پس از آن، مبرد به کندانسور میرود و در آنجا گرما را به محیط خارج منتقل میکند. در نهایت، مبرد از شیر انبساط عبور کرده و فشار آن کاهش مییابد و دوباره به اواپراتور بازمیگردد. این چرخه بهطور مداوم تکرار میشود تا دمای مایع یا گاز در سطح مطلوب حفظ شود.
اجزای اصلی چیلرهای صنعتی
چیلرهای صنعتی از اجزای اصلی مانند کمپرسور (برای فشردهسازی مبرد)، کندانسور (انتقال گرما به محیط خارج)، اواپراتور (جذب گرما) و شیر انبساط (کاهش فشار مبرد) تشکیل شدهاند. این دستگاهها ممکن است شامل مخزن مایع، پمپهای آب، فیلترها و کنترلکنندههای دما نیز باشند. هماهنگی این اجزا، عملکرد بهینه و قابل اعتماد چیلرهای صنعتی را تضمین میکند.
کمپرسور
کمپرسور یکی از مهمترین اجزاست که وظیفه فشردهسازی مبرد و افزایش فشار و دمای آن را بر عهده دارد.
کندانسور
کندانسور نیز گرما را از مبرد گرفته و به محیط خارج منتقل میکند.
اواپراتور
اواپراتور بخشی است که در آن گرما از مایع یا گاز جذب میشود و شیر انبساط فشار مبرد را کاهش میدهد.
انواع چیلرهای صنعتی
چیلرهای تراکمی
چیلرهای تراکمی با استفاده از انرژی الکتریکی و کمپرسور کار میکنند و رایجترین نوع چیلرها هستند. . این چیلرها به دو نوع اصلی هوا خنک و آب خنک تقسیم میشوند. چیلرهای هوا خنک از جریان هوا برای خنککردن مبرد استفاده میکنند و معمولاً در محیطهایی که دسترسی به آب محدود است، استفاده میشوند. چیلرهای آب خنک اما از آب برای خنککردن مبرد استفاده میکنند و بازدهی بالاتری دارند.
چیلرهای جذبی
چیلرهای جذبی اما از منابع حرارتی مانند بخار یا گاز طبیعی برای ایجاد سرمایش استفاده میکنند. چیلرهای جذبی به جای استفاده از کمپرسور، از یک چرخه جذب برای ایجاد سرمایش استفاده میکنند. در این چیلرها، مبرد (معمولاً آب) توسط یک ماده جاذب مانند لیتیوم بروماید جذب شده و سپس با استفاده از حرارت (مانند بخار یا گاز طبیعی) دوباره آزاد میشود.
راهنمای خرید چیلر صنعتي
بسیار مهم است که بدانید؛ کاربری چیلر تاثیر بسزای در انتخاب اجزا ونحوه محاسبات قیمتی آن دارد. پس قبل از هرگونه تصمیم در خصوص خرید چیلر یا مقایسه قیمتی، ابتدا باید بررسی کنیم که آیا این دو دستگاهی که قصد مقایسه آن را داریم با یک کاربری طراحی شده باشند به طور مثال، مقایسه دو چیلر که یکی برای مصارف مسکونی بهینه سازی شده و دیگری برای استفاده در یک کارخانه، کار درستی نیست زیرا این دو نحوه محاسبه و عملکرد های آن ها برای یک نوع مصرف خاص بهینه شده که شاید در نگاه اول دارای یک ظرفیت برابر باشند ولی باهم تفاوت های زیادی دارند که طبیعتا بر روی قیمت آن نیز تاثیرگذار خواهد بود.
کمپرسور:
کمپرسور به عنوان یکی از اجزای مهم چیلر شناخته میشود ولی برخلاف تصور عموم تاثیر قیمتی که روی چیلر ها دارد به آن شدتی که صرفا کمپرسور را ملاک مقایسه قرار دهیم، تصمیم درست و منطقی نخواهد بود علاوه بر آن نکته ای که در خصوص کمپرسور وحود دارد این است که این بخش را علاوه بر قیمت باید به عنوان اطلاعات فنی مهم نیز بررسی کرد و مسئله مهمی که باید همیشه به آن توجه فرمایید چک کردن ظرفیت چیلر است که اولین قدم چک کردن کمپرسور است، ظرفیت واقعی برابر است با Cooling Capacity ارائه شده یعنی در اسناد ارائه شده مقدار Cooling Capacity که در خروجی نرم افزار کمپرسور تحویل خریدار میشود که با واحد kW ارائه میشود که برای تبدیل آن به تن تبرید باید بر عدد 3.517 تقسیم کرد و نتیجه برابر است با ظرفیت تبرید واقعی چیلر ( درصورت تمایل برای میتوانید در این قسمت مطالب بیشتری در خصوص تن تبرید واقعی مطالعه فرمایید).
مسئله ای که باید خیلی به آن توجه کرد این است که باید تمامی اجزای یک چیلر را بررسی کرد و صرفا کمپرسور را ملاک مقایسه قرار دادن منطقی نخواهد بود زیرا مجموعه تمامی بخش ها اگر به خوبی با هم کار نکنند در نهایت امکان داشتن ظرفیت واقعی ، میسر نخواهد بود.
کندانسور:
کندانسور که یکی از قسمت های اصلی جیلر است به جند دسته تقسیم میشوند که معمولا به عنوان آب خنک و هوا خنک شناخنه میشوند، هوا خنک به چیلری گفته میشود که کندانسور آن از کویل های مسی و فن ها تشکیل شده باشه و آب خنک ها معمولا دارای یک مبدل پوسته لوله هستند که با استفاده از آب خنک که توسط کولینگ تاور تامین میگردد کار خنک کاری مبرد را انجام میدهد ( برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کندانسور های هواحنک و آب خنک میتوانید اینجا مطالعه فرمایید) که همانطور در ابتدای این مقاله به آن اشاره شد درصد قابل توجهی از قیمت چیلر را به خود اختصاص میدهد .
کندانسور یک نوع مبدل حرارتی است و اگر بخواهیم از محاسبات پیچیده سیالات و انتقال حرارت و رفتار سیال در مبدل های حرارتی صرف نظر کنیم، خیلی ساده میتوان گفت مبدل ها را میتوان با فرمول Q=HA∆T در نظر گرفت که Q برابر است با ظرفیت کندانسور و A به سطح مقطع کندانسور اشاره دارد و این امر را بیان میکند که هرچه سطح مقطع مبدل ها بیشتر باشد ظرفیت آن نیز بیشتر خواهد بود و مورد بعدی که باید به آن توجه کرد مقدار ∆t است که مقدار اختلاف دمای کندانس با دمای محیط است، یعنی دمای محیط اگر 40 درجه سانتی گراد در تابستان باشد و دما کندانس 50 درجه مقدار ∆T برابر با 10 درجه خواهد شد.
درواقع مقدار Q در هنگام انتخاب چیلر ثابت است و از طریق کمپرسور تعیین میگردد پس نتیجه کلی این بخش به شرج زیر است:
هرچه مقدار دلتا تی (∆T ) کمتر باشد باید سطح مقطع کویل افزایش یابد تا بتوان همان ظرفیت را دریافت کرد پس در نتیجه قیمت کندانسور بیشتر خواهد شد و اگر هواخنک باشد، باید فن های بیشتری روی سیستم نصبب کرد تا بتوان ظرفیت مورد نیاز را بروارده سازد ( یک مسئله مهم اینکه باید این دلتا تی در بخش کمپرسور نیز در نظر گرفته شده باشد تا سیستم به درستی کار کند) و اگر کندانسور چیلر از نوع آب خنک باش با توجه به اینکه آب با سیستم در ارتباط است باید برای آن ظریب رسوب گذاری در نظر گرفته شود که خود نیز باعث افزایش سطح تیوب های مسی شده که باعث افزایش قیمت نیز میشود و یک نکته که باید در نظر گرفته شود بخصوص در چیلر های هواخنک، ضخامت تیوب های مسی است که با عنوان های 0.30 و 0.35 و یا 0.40 بیان میگردد که منطقی است هرچه این ضخامت بیشتر باشد کیفیت دستگاه بالاتر خواهد بود و بدیهی است چون وزن بیشتری مس برای کندانسور مورد نظر استفاده شده قیمت بالاتری هم خواهد شد( در صورت تمایل در این قسمت مطالب کامل تری مطالعه فرمایید)
اواپراتور:
مورد بعدی که جزو یکی از اجزای مهم و البته تعیین کننده است اواپراتور است که در نهایت از طریق این جزء کلیدی چیلر است که آب خنک تولید و به مدار تحویل داده خواهد ( مقاله اواپراتور را در این قسمت میتوانید مطالعه فرمایید)، اواپراتور ها معمولا به صورت آیس بانک ( Ice Bank) یا شل اند تیوب ( Shell & tube ) یا به صورت صفحه ای ( Plate ) هستند که باید ظرفیت آن کامل با مقدار ظرفیت تن تبرید واقعی چیلر باید برابر باشد و مسئله ای که در هنگام بررسی آن باید توجه کرد ، ظریب رسوب گیری اواپراتور است .
همانند قسمت کندانسور که از فرمول های پیچیده صرف نظر کردیم و با یکی از فرمول های مهم و ساده توضیح را ادامه دادیم، اواپراتور را میتوان از طریق فرمول Q=ṁCp∆T ظرفیت آن را محاسبه کرد که در آن ṁ دبی آب یا هر نوع سیال ورودی به اواپراتور است و Cp که ظرفیت گرمایی ویژه است که برای هر سیال عدد خاصی دارد و باید نسبت به هر سیال در نظر گرفته شود و در نهایت ∆T در اواپراتور همان دو عدد آشنای 12 درجه سانتی گراد ورودی و 7 درجه سانتی گراد خروجی است که البته بر اساس نیاز پروژه این دو عدد ممکن است متفاوت باشد ولی اگر این دو عدد را در نظر بگیریم دلتا تی برابر با 5 درجه سانتی گراد خواهد بود.
اواپراتور ها بر اساس نیاز سیستم به صورت تک مدار یا دو مدار انتخاب میگردد که طبیعتا دو مدار قیمت بالاتری نسبت به تک مدار دارد با همان ظرفیت به طور مثال: یک اواپراتور تک مدار صد تن تبریدی قیمت پایین تری دارد نسبت به یک اواپراتور دو مدار که هر مدار آن پنجاه تن تبرید است ( مجموعا صد تن تبرید خواهیم داشت ) و دلیل آن هم تفاوت در اجزای تشکیل دهنده مبدل است که دو مدار را از هم تفکیک خواهد کرد.
همانند کندانسور های آب خنک که به دلیل کار کردن با آب باید ظریبی برای رسوب آن در نظر گرفت، اواپراتور نیز دارای ظریب رسوب گذاری باید باشد تا بتوان از آن ظرفیت واقعی را دریافت کرد و بعد از آن نوع سیال کاری آن است که در اینجا آب قید کردیم ولی در بسیاری از موارد وابسطه به دمای مورد نیاز از ترکیب های آب و اتیلن گلایکول نیز استفاده میشود که گلایکول با درصد های مختلفی با آب ترکیب خواهد شد و هرچه این درصد بیشتر باشد به دلیل کاهش ظرفیت گرمای ویژه، سطح تیوب های مبدل باید افزایش یابد که نتیجه آن افزایش قیمت چیلر خواهد بود.
پس نتیجه کلی این بخش به صورت خلاصه :
نوع سیال کاری اواپراتور را باید در نظر گرفت و بعد از آن تعداد مدار کاری و سپس هرچه ظریب رسوب گذاری بیشتر لحاظ گردد باید سطح تیوب های مسی افزایش یافته و در نتیجه بهای اواپراتور افزایش خواهد یافت ( ضریب رسوب گذاری باید لحاظ گردد در غیر این صورت هیچگاه واقعا ظرفیت قید شده را نخواهیم داشت)
قطعات برقی:
در چیلر ها و سیستم های سرمایشی ما در بخش الکتریکال طیف گسترده ای از قطعات برقی را خواهیم داشت که هر کدام وظیفه خاصی را بر عهده خواهند داشت و از آنجایی که ما در این مقاله قصد داریم مقایسه ای را داشته باشیم صرفا قطعات مهم را بررسی خواهیم کرد.
اولین قطعه، کنترلر دستگاه است که میتواند از نوع میکروپروسسور یا PLC باشد که این دو باهم تفاوت های ساختاری دارند که باعث تفاوت قیمتی چشمگیری در قیمت چیلر خواهند شد.
از شناخته ترین میکروپروسسور های بازار ایران میتوان به برند دانفوس و کرل اشاره کرد که همانند PLCها دارای نمایشگر و عملکرد های مختلف هستند و برای سیستم های تهویه ساخته شده اند و اطلاعات خوبی در اختیار ما قرار میدهند و تفاوت آن با PLC ها توانایی برنامه پذیری و اتوماسیون سازی است که درواقع برنامه نویس میتواند به صورت شخصی سازی شده آن را برنامه نویسی کرده و به هر تعداد که بخواهد به آن امکانات اضافه نماید و از برند های شناهتع شده ایران میتوان به زیمنس یا اشنایدر یا دلتا اشاره کرد که هرکدام باز هم دارای کیفیت متفاوت با قیمت های متفاوت است که میتواند تاثیر قیمتی روی دستگاه داشته باشد.
تجهیزات دیگر مانند اینورتر ها یا سافت استارتر ها معمولا تفاوت بین قسمت های الکتریکال است که دارای تاثیر قیمتی روی دستگاه است.
دیگر قطعات مانند کنتاکتور ها، کلید ها ، رله ها و دیگر تجهیزات که مشترکا در تمامی تابلپ برق ها استفاده میشود معمولا بهایی برابر دارند البته باید توجه کرد که آیا معیار انتخاب قطعات آمپر مورد نیاز یا توان مورد نیاز چیلر است یا برای لحاظ کردن ضریب اطمینان چند درصد بالا تر از ظرفیت مورد نیاز انتخاب گردد و مورد بعدی برند تجهیزات است که خود نیز باعث تفاوت قیمتی خواهد شد.
قطعات سیکل تبرید:
سیکل تبرید دارای قطعات مختلفی است مانند شیرآلات دستی یا شیرآلات کنترل کننده مانند شیربرقی ، اکسپنشن، سایت گلس ، رسیور ، اکومولاتور و دیگر اجزا مانند لوله های مسی که همگی وظیفه وصل کردن قطعات سیکل را به نوعی ایفا کرده و وظیفه خاصی را نیز بر عهده دارند و یکی از بخش هایی است که تقریبا آخرین تاثبر قیمتی چیلر را خواهد داشت و بیشتر از نظر کیفی مورد بررسی کیفیت حائز اهمیت است و بررسی میگردد .
در ادامه این مقاله سعی شده که بخش های مختلف چیلر که در متن بالا مطالعه فرمودید را به صورت خلاصه در جدول زیر ارائه دهیم که بتوان همه چیز را صرفا از نظر اقتصادی با یک بازه درصدی مقایسه کرد تا هنگام خرید یک چیلر به کدام قسمت توجه بیشتری داشتن بهتر و مطقی تر است.
در جدول زیر درصد ها به صورت بازه ای بیان شده پس اگر جمع درصد ها از 100 فرا تر رفت خیلی نگران آن نباشید! زیرا همه چیز به هم وصل است مثلا کمپرسور و کندانسور هر کدام به تنهایی قابل بررسی نیستند و همه پارامتر ها به باهم در ارتباط هستند. و این بازه به دلیل نوع طراحی و محاسبات است که روی قیمت تاثیر مستقیم دارد.
نوع | درصد تاثیر کمپرسور | درصد تاثیر کندانسور | درصد تاثیر اواپراتور | درصد تاثیر قطعات برقی | درصد تاثیر قطعات سیکل تبرید |
هواخنک | 20 الی 33 درصد | 32 الی 40 درصد | 7 الی 15 درصد | 8 الی 15 درصد | 5 الی 15 درصد |
آب خنک | 25 الی 38 درصد | 29 الی 38 درصد | 12 الی 20 درصد | 8 الی 15 درصد | 5 الی 15 درصد |
در جدول فوق میزان تاثیر قیمتی بخش های مهم چیلر را مشاهد میکینم که نشان دهنده میزان تاثیر هر کدام روی قیمت چیلر است و برخلاف تصور عموم که کمپرسور را فقط ملاک قرار میدهند کندانسور در چیلر به اندازه کمپرسور و چه بسا بیشتر از آن در قیمت تاثیر گذار خواهد بود و چشم پوشی از دیگر اجزا جز خسارت برای مصرف کننده دست آورد دیگری نخواهد داشت که علاوه بر مسائل اقتصادی کیفیت دستگاه نیز کاهش یافته و هیجگاه ظرفیت اعلامی سازنده یک ظرفیت قابل استناد نخواهد بود و شاید در نگاه اول یک چیلر ارزان قیمت تر را خریده باشد، اما در اصل با توجه به کم فروشی سازنده ، هم گران خریداری شده و هم از جنبه کیفیتی دچار خسارت شده است.
انتخاب تامین کننده مناسب
در انتخاب و خرید چیلرهای صنعتی، توجه به تامین کننده و تولیدکننده یکی از عوامل کلیدی است که میتواند بر کیفیت، عملکرد و طول عمر دستگاه تأثیر بسزایی بگذارد. در اینجا چند نکته مهم برای بررسی و انتخاب بهترین تامین کننده چیلرهای صنعتی آورده شده است:
سابقه و تجربه تولیدکننده
تاریخچه فعالیت: بررسی کنید که شرکت تولیدکننده چیلر چه مدت است در این زمینه فعالیت میکند. شرکتهایی با سابقه طولانیتر معمولاً تجربه و تخصص بیشتری دارند.
پروژههای موفق: به پروژههای موفق و مشتریان قبلی شرکت توجه کنید. این موضوع میتواند نشاندهنده توانایی شرکت در ارائه محصولات با کیفیت باشد.
گواهیها و استانداردها
گواهیهای بینالمللی: اطمینان حاصل کنید که تولیدکننده دارای گواهیهای معتبر بینالمللی مانند ISO، CE، یا سایر استانداردهای مرتبط با کیفیت و ایمنی است.
طابق با استانداردهای محلی: چیلرهای صنعتی باید با استانداردهای محلی و بینالمللی مطابقت داشته باشند تا از ایمنی و کارایی مناسب اطمینان حاصل شود.
پشتیبانی فنی و خدمات پس از فروش
خدمات پس از فروش: بررسی کنید که شرکت چه نوع خدمات پس از فروشی ارائه میدهد. این خدمات میتوانند شامل نصب، راهاندازی، تعمیر و نگهداری دورهای باشند.
دسترسی به قطعات یدکی: اطمینان حاصل کنید که قطعات یدکی چیلر به راحتی در دسترس هستند و شرکت در این زمینه پشتیبانی لازم را ارائه میدهد.
فناوری و نوآوری
استفاده از فناوریهای روز: تولیدکنندگانی که از فناوریهای پیشرفته و نوآوریهای جدید در طراحی و ساخت چیلرها استفاده میکنند، معمولاً محصولات بهتری ارائه میدهند.
بهینهسازی انرژی: چیلرهایی که با فناوریهای بهینهسازی انرژی ساخته میشوند، میتوانند در کاهش هزینههای عملیاتی و مصرف انرژی موثر باشند.
نظرات و بازخورد مشتریان
بررسی نظرات مشتریان: نظرات و بازخوردهای مشتریان قبلی میتواند به شما در ارزیابی کیفیت محصولات و خدمات شرکت کمک کند.
مراجعه به مراجع معتبر: در صورت امکان، از مراجع معتبر و مشتریان قدیمی شرکت بازخورد بگیرید.
قیمت و ارزش افزوده
مقایسه قیمتها: قیمت چیلرهای صنعتی میتواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. با این حال، قیمت پایینتر همیشه به معنای کیفیت بهتر نیست. به ارزش افزوده و کیفیت محصول توجه کنید.
– **گارانتی و ضمانت**: بررسی کنید که شرکت چه نوع گارانتی و ضمانتی برای محصولات خود ارائه میدهد.
توانایی سفارشیسازی
سفارشیسازی محصول: برخی از تولیدکنندگان قابلیت سفارشیسازی چیلرها را بر اساس نیازهای خاص مشتریان ارائه میدهند. این موضوع میتواند برای پروژههای خاص بسیار مفید باشد.
با در نظر گرفتن این عوامل، میتوانید بهترین تامین کننده و تولیدکننده چیلرهای صنعتی را انتخاب کنید و از کیفیت و عملکرد مناسب دستگاه اطمینان حاصل نمایید.
نکات مهم در انتخاب چیلر صنعتی
ظرفیت برودتی
نوع مبرد
راندمان انرژی
راندمان انرژی چیلر تأثیر مستقیم بر مصرف برق و هزینههای عملیاتی دارد. چیلرهایی که از فناوریهای پیشرفته در بهینهسازی مصرف انرژی استفاده میکنند، میتوانند هزینههای برق را به میزان قابلتوجهی کاهش دهند.
۱. معیارهای سنجش راندمان انرژی EER (نسبت راندمان انرژی): نسبت ظرفیت سرمایشی چیلر به توان الکتریکی مصرفی آن. عدد بالاتر نشاندهنده عملکرد بهتر است. COP (ضریب عملکرد): میزان انرژی سرمایشی تولید شده به ازای هر واحد انرژی مصرفی. IPLV (شاخص بارگذاری جزئی): راندمان چیلر را در شرایط کارکرد جزئی و متغیر نشان میدهد. ۲. فناوریهای بهبود راندمان چیلر کمپرسورهای اینورتر: تنظیم سرعت کمپرسور برای کاهش مصرف برق در بارهای کم. مبدلهای حرارتی پربازده: استفاده از مبدلهای حرارتی پوسته و لوله یا صفحهای برای بهبود عملکرد انتقال حرارت. بازیافت گرما: برخی چیلرها قابلیت بازیافت گرمای دفع شده را دارند که میتوان از آن در گرمایش آب یا فرآیندهای صنعتی دیگر استفاده کرد. کنترل هوشمند و سیستمهای مدیریت انرژی: چیلرهای مدرن با استفاده از کنترلهای هوشمند و اینترنت اشیا (IoT)، مصرف انرژی را بهینه میکنند.
هزینه های نگهداری
کاربردهای چیلرهای صنعتی
صنایع دارویی
صنایع شیمیایی
صنایع غذایی و نوشیدنی
صنایع پلاستیک
سوالات متداول در مورد چیلرهای صنعتی
چیلرهای تراکمی از کمپرسور الکتریکی برای فشردهسازی مبرد استفاده میکنند، در حالی که چیلرهای جذبی با استفاده از انرژی حرارتی (مانند بخار یا گاز طبیعی) کار میکنند. چیلرهای جذبی مصرف برق کمتری دارند، اما هزینه اولیه آنها بیشتر است.
اگر تأمین آب مشکل باشد، چیلر هواخنک مناسبتر است.
اگر به دنبال بهرهوری بالا و هزینه عملیاتی کمتر هستید، چیلر آبخنک گزینه بهتری است.
معمولاً چیلرهای صنعتی بین ۱۵ تا ۲۵ سال عمر میکنند، اما نگهداری مناسب و سرویسهای منظم میتوانند عمر آن را افزایش دهند.
بله، در برخی موارد میتوان ظرفیت سرمایشی را افزایش داد، اما این به نوع و مدل چیلر بستگی دارد.