چیلر اسکرال چیست؟
چیلر اسکرال، یکی از سیستم های سرمایش تراکمی است که وظیفه سردسازی و خنک سازی محیط های مسکونی، تجاری، اداری، درمانگاهی و حتی سردخانه های کوچک را بر عهده دارد. این دستگاه با به کارگیری مبدل های حرارتی و چرخه بخار فشرده شده، منجر به گرفته شدن حرارت موجود در مایع و در نتیجه تولید دمای سرد و خنک می شود. همچنین این دستگاه خنک کننده در صنایع مواد غذایی، تهویه، کارگاه های تولیدی، نیروگاه ها کاربرد خوبی دارد. در چیلرها انواع کمپرسور با توجه به ظرفیت آنها از 2 تا بیشتر از 100 کیلووات استفاده می شود. در اینجا نوع کمپرسور استفاده شده در چیلر ها باعث شده که در این مکان ها مورد استفاده باشند. کمپرسور اسکرال نسبت به انواع دیگر خود صدای کمتری دارد و نگهداری از آن آسان است. در ادامه آشنایی بیشتری با این نوع چیلرها و روش کار کردن آنها خواهیم داشت.
چیلر اسکرال یکی از انواع چیلر عرضه شده به بازار است که به دلیل برخورداری از کمپرسور اسکرال به این نام شناخته می شود. اصولا چیلرها در دو نوع تراکمی و جذبی وجود دارند که چیلر اسکرال در گروه چیلرهای تراکمی قرار می گیرد. این چیلر نیز، مانند دیگر انواع چیلر تراکمی، عملیات خنک سازی محیط و دستگاه ها را به روش خاص خود انجام می دهد. در ادامه بیشتر با چیلر اسکرال و ویژگی های آن آشنا می شویم.
چیلر اسکرال یا (Scroll Chiller)، یک سیستم خنک کاری است که به روش های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله موارد مصرف آن می توان به سیستم های تهویه مطبوع، کوره گرمایش، کمپرسور هوا، تبرید، سیستم گردش آب خنک کننده و... اشاره کرد. چیلر اسکرال معمولا برای پروژه های با تناژ کم و متوسط استفاده می شود. در مواردی نیز برای افزایش ظرفیت آن، چند چیلر اسکرال را با هم ترکیب می کنند.
قطعات به کار رفته در چیلر اسکرال
چیلر اسکرال از قطعات مختلف و متعددی تشکیل شده است که مهم ترین آن ها به شرح زیر است:
کمپرسور
یکی از مهم ترین و اصلی ترین قطعات به کار رفته در چیلر اسکرال، کمپرسور نام دارد. با استفاده از این قطعه، مبردهای مورد نیاز برای تولید برودت و انرژی سرمایشی در چیلر اسکرال، متراکم شده و فشار آن افزایش می‌یابد.سپس فرآیند اولیه خنک سازی و تولید برودت در چیلر اسکرال، انجام می پذیرد.
کندانسور
کندانسور نوعی مبدل یا تبدیل کننده حرارتی است. این قطعه وظیفه دفع حرارت مبرد مورد نیاز برای خنک سازی و تولید برودت در چیلر اسکرول را، بر عهده دارد. کندانسورهای مورد استفاده در چیلر اسکرال، شامل کندانسور آب خنک و کندانسور هوا خنک می باشد.
شیر انبساط
در فرآیند تبخیر مبرد، دمای زیادی تولید می شود که این دما باید کاهش یابد. شیر انبساط وظیفه کاهش دمای این فشار و دمای ایجاد شده را بر عهده دارد. همچنین تنظیم مقدار مبرد ورودی به اپراتور نیز، بر عهده شیر انبساط است.
اپراتور
یکی دیگر از قطعات به کار رفته در چیلر اسکرال، اپراتور نام دارد. این قطعه وظیفه کاهش و گرفتن حرارت سیال را، بر عهده دارد. در اپراتور بدون این که تبادلی بین مبرد و سیال (آب) ایجاد شود، دمای آب کاهش پیدا کرده و مبرد، بخار خواهد شد.
مخزن
مخزن داخل کندانسور قرار داده شده که مستقیما به لوله زهکشی کندانسور وصل شده است. مبرد مایع کندانسور باید طوری قرار بگیرد که بتواند حرارت خود را ازدست بدهد. مخزن آب بیشتر برای سرعت گرفتن تغییرات دما در کندانسور و اواپراتور استفاده می شود.
فیلتر خشک
فیلتر خشک معمولا برای جلوگیری از گرد و غبار و هوای آلوده در چیلرها استفاده می شود. این مواد می توانند از طریق منابع آب، روغنها یا گرد و غبار محیط اطراف وارد سیستم شوند. راه هایی که برای هوازدایی در کمپرسور ها ایجاد شده است باعث ورود گرد و غبار ها میشوند. همچنین فیلترها علاوه بر کارایی جلوگیری از گرد و غبارها، مانع یخ زدگی آب می شود.
مبرد
مبردهایی که در چیلر ها استفاده میشوند معمولا R407C، R22 و R410A هستند. هریک از این مبردها شرایط خاص خود را دارند که آن را به یک عنصر اصلی در سیکل تبریدها تبدیل کرده است.
سایر قطعات و تجهیزات
سایر قطعات به کار رفته در چیلر اسکرال، شامل تابلو برق، لوله کشی، برج خنک کننده، شیر سرویس، سایت گلاس و فیلتر درایر می باشد.
چیلر اسکرال چگونه کار می کند؟
چیلر اسکرال از نوع تبرید تراکمی یک وسیله سرمایشی است. کمپرسور اسکرال هسته ی اصلی داخل چیلر ها است و کارکرد اصلی چیلر در این قسمت انجام می شود. از پرطرفدارترین کمپرسور های مورد استفاده در دنیا است. کمپرسور شامل دوتا حلزونی هست که یکی ثابت و دیگری محرک است. حلزون متحرک به موتور متصل است. حلزون ها طوری قرار گرفته اند که در نقطه های مورد نیاز به هم دیگه برخورد کنند. با توجه به این کاربردشون حفره های نازکی از هوا تشکیل می شود که به سمت مرکز می رود. سیال با چرخش اسکرال اطراف اسکرال ثابت فشار داده می شود تا زمانی که در مرکز تخلیه شود.
مزیت های چیلر اسکرال
چیلر اسکرال مقاوم در برابر زدگی ها و خوردگی ها است. از استحکام بالایی برخوردار است و وزن سبکی دارد و از لحاظ ظاهری سیستمی زیبا است. با توجه به اینکه در مکان های مختلفی استفاده می شود حمل و نقل خیلی راحت و آسانی دارد. همچنین به دلیل تهویه خوب و خنک کنندگی بالا از ارزش و اهمیت بالایی برخوردار است. یکی دیگر از مزیت های چیلرها صدای خیلی کمی است که ایجاد می کنند.
مزیت های بزرگ در مقیاس های بزرگ استفاده شده در موارد صنعتی:
• سرعت بالا
عملکرد چیلر اسکرال به دلیل اینکه در مقیاس های بزرگ برای خنک کردن و سرد سازی به سرعت بیشتری نیاز دارند مناسب است.
• استفاده از آب بی مصرف
از انواع آب (راکد، تصفیه نشده، تمیز، دریاچه و...) میتوان در این نوع چیلر ها استفاده کرد. چیلرها می تواند از هر نوع آبی استفاده کنند تا کارایی خود را به نتیجه برسانند و این گزینه ی خوبی برای صرفه جویی در آب است. همچنین مناطقی که از آب کمتری برخوردار هستند می توانند از ا این نوع چیلر ها استفاده کنند.
• بازده انرژی بالا
مزیت بعدی این چیلرها بازدهی بالایی که دارند است. در موارد صنعتی و چیلرهای چند طبقه ایی وقتی سرعت بالایی داشته باشند بازدهی بالایی در تولید سرما و انرژی دارند.
• کمترین مصرف برق
در این نوع کمپرسورها از مقدار بالایی COP برخوردار است. معمولا COP کمپرسور ها حدودا بالاتر از 20 درصد است، در اینجا یعنی کمترین مصرف برق و نیاز به کندانسور های کوچک دارد.
• آلودگی کمتر
بسیاری از شرکت ها به دنبال آلودگی کمتر هستند و می خواهند کمترین آسیب را برای لایه اوزون داشته باشند. چیلرهای اسکرال بهترین گزینه برای این مزیت هستند.
نحوه انتخاب چیلر اسکرال
چیلرها در مکان های مختلفی استفاده می شوند. موقع استفاده از چیلر ها دقت داشته باشید که تاجایی که ممکن است در مکانی نصب شوند که از گرد و غبار و بخار آب اضافی در امان باشند.
برای اینکه بهترین انتخاب و مناسب ترین انتخاب را داشته باشید با کارشناس مربوطه مشورت کنید تا بتوانید مدیریت هزینه و بودجه خود را داشته باشید. موارد زیر به شما کمک می کند تا انتخاب بهتری داشته باشید:
• باید در مکانی مناسب تهویه نصب شوند.
• از تماس با گرد و غبار، اسید و بخار آب جلوگیری کنید.
• اندازه لوله ها در نصب باید از مشخصاتی که در طراحی تعیین شده تبعیت کند.
• برای لوله کشی باید از اتصالات و شیرآلات نرم استفاده شود.
• برای جلوگیری از ترک خوردگی فن کویل باید آب در فن کویل در حال چرخش باشد.
• برای خرید حتما از کارشناس مربوطه نظر بخواهید.
• با این نوع چیلر و موارد گفته شده می توانید هزینه های خود را بهتر مدیریت کنید.
• خدمات پس از فروش خیلی مهم است و در مورد این خدمات تحقیقات لازم را انجام دهید.
نگهداری و تعمیر چیلر ها در زمان نادرست می تواند در عملکرد آن تاثیر منفی بگذارد.
مشکلات چیلرها
با توجه به اینکه حمایت از تولید داخلی خیلی مهم است باید تا می توان از محصولات داخلی استفاده کرد.
تولید چیلرها در داخل کشور با مشکلات زیادی روبرو است اما متخصصان و تولید کنندگان داخلی با همتی که دارند اکثر مشکلات تولیدات را حل کرده اند.
نحوه کارکرد چیلر اسکرال
نحوه کارکرد چیلر اسکرال به این نحو است که ابتدا گازهای خنک کننده توسط کمپرسور چیلر اسکرال متراکم شده و به قسمتی به نام کندانسور منتقل می شود. فرآیند خنک سازی گازهای متراکم شده در چیلر اسکرال، از طریق آب یا هوای محیط، صورت گرفته و به مایع تبدیل می شود. سپس مایع، به بخش خنک کننده دستگاه چیلر انتقال می یابد و منجر به کاهش فشار مایع و در نتیجه تبخیر آن خواهد شد. فرآیند تبخیر مایع، باعث از دست رفتن حرارت موجود در آن و تولید برودت و سرما خواهد شد. سپس این برودت و سرمای تولید شده به وسیله فن ها و هواکش های موجود در چیلر اسکرال، به محیط بیرون منتقل خواهد شد.
نکته: در چیلر اسکرال هایی که کندانسور آن ها، از نوع کندانسور هوا خنک است، فرآیند ساخت و تولید سرما و برودت، با استفاده از مکش هوای بیرون به داخل دستگاه، صورت می گیرد.
مزایای چیلر اسکرال
- دستگاه چیلر اسکرال از مزایای زیاد و در عین حال مهم برخوردار است که در ادامه به برخی از آنها می پردازیم:
ایجاد لرزش و صدای کمتر در هنگام کارکرد
بهینه سازی انرژی، کاهش مصرف برق و هزینه های پرداختی آن
طول عمر، دوام و کیفیت بالای دستگاه و تجهیزات به کار رفته در آن
استهلاک پایین دستگاه و تجهیزات مورد استفاده در آن
بازدهی و ضریب عملکرد بسیار بالا
امکان استفاده در مناطق مختلف، از جمله مناطق گرمسیری، مرطوب و...
مجهز به سیستم کنترل خطی بسیار کارآمد و باکیفیت
هزینه پایین تعمیر و نگهداری دستگاه و تجهیزات آن
دارای گواهینامه استاندارد ISO 9001
کاربردهای چیلر اسکرال
با توجه به اینکه چیلر اسکرال از مزایا و ویژگی های بسیار زیادی برخوردار است، بنابراین در فضاها و مکان های مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله این مکان ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ساختمان ها و مجتمع های مسکونی
مراکز تجاری، فروشگاهی و اداری
مراکز بهداشتی و درمانی، بیمارستان ها، آزمایشگاه ها و مراکز تولید کننده داروسالن ها و باشگاه های ورزشی سرپوشیدهمراکز اقامتگاهی و گردشگری مانند هتل ها، مهمانسرا هارستوران ها و مراکز تولید غذای سرد و گرمپتروشیمی ها، پالایشگاه ها و نیروگاه های تولید برق و نیروگاه های هسته ایمراکز تولیدی، کارگاهی، کارخانجات و واحدهای صنعتی
قیمت چیلر اسکرال
قیمت دستگاه چیلر اسکرول، همانند سایر دستگاه ها، تحت تأثیر عوامل مختلفی است که به طور کلی شامل نوع، تعداد و ظرفیت کمپرسور، ابعاد و اندازه دستگاه، کارایی دستگاه، ظرفیت خنک سازی آب در هر ساعت، نوع کندانسور، شرکت سازنده، مواد اولیه به کار رفته در ساخت دستگاه، نرخ تورم و نوسانات بازار، قیمت قطعات و تجهیزات به کار رفته در دستگاه و... است. برای اینکه قیمت مناسبی را بتوانید پیدا کنید قیمت ها را با یکدیگر مقایسه کنید و بعد با فروشنده تماس بگیرید. هر کدام از فروشگاه ها خدمات پس از فروش را هم دارند که بتوانند نظر مشتری را جلب کنند، با توجه به اینکه باید خدمات فروشگاه ها رو با یکدیگر مقایسه کنید.
دیگر دستگاه های تهویه مطبوع (مسکونی، اداری و تجاری) شرکت تهویه سام :
فن کویل
هواساز
چیلر اسکرو
کندانسور هوایی با کویل ماکرو چنل
ترموستات و ریموت
برج خنک کننده فایبر گلاس
پکیج یونیت
چیلر سانتریفیوژ
چیلر توربوکر
سیستم VRF
داکت اسپلیت
این چیلرها از نظر نوع کندانسور به دو گروه کلی تقسیم می شوند که عبارتند از:
• اسکرال آبی یا آب خنک ( مجهز به کندانسور آب خنک)
• اسکرال هوایی یا هوا خنک ( مجهز به کندانسور هوا خنک)
از کاربردهای چیلر اسکرال می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• جهت خنک کاری هوای داخل ساختمان های بزرگ، همچون ساختمان های اداری، تجاری و مسکونی
• بیمارستان ها
• هتل ها
• سالن های کنفرانس
• واحدهای صنعتی
• مدارس
• تالارها
• سینما
• باشگاه ها
• سوله ها
• خنک کردن دستگاه های مختلف و...
ویژگی های چیلر اسکرال
از مهم ترین ویژگی های چیلر اسکرال که باعث شده تا این دستگاه ها کاربردهای زیادی در صنایع مختلف داشته باشند عبارتند از:
• این چیلرها در برابر خوردگی مقاومت خوبی دارند.
• به طور کل از نظر دوام و طول عمر در رتبه خوبی قرار می گیرند و در صورتی که از مراکز معتبر تهیه شوند می توان از آن ها برای مدت های طولانی استفاده کرد.
• وزن سبک و اندازه های نسبتا کوچکی داشته و حمل و جابجایی آن ها نیز بسیار آسان است.
• سر و صدای کمی تولید کرده و بسیار آرام و قابل اعتماد هستند.
• کمپرسورهای چیلر اسکرال با ظرفیت حدود 5 الی 100 کیلو وات به ازای هر کمپرسور مورد استفاده قرار می گیرند.
• این چیلر از نظر ساختاری و طراحی شباهت زیادی با دیگر انواع چیلر تراکمی دارد و تنها تفاوت اصلی آن در نوع کمپرسور و ظرفیتی است که برای کار دارد.
• نصب، راه اندازی و نگهداری از چیلر اسکرال نیز راحت است.
ساختار چیلر اسکرال
بیشتر قطعات و اجزای به کار رفته در چیلر اسکرال را می توان مشابه دیگر چیلرهای تراکمی دانست. مهم ترین قطعات به کار رفته در این چیلر عبارتند از: کمپرسور اسکرال، کندانسور (هوا خنک، آب خنک)، اواپراتور، شیر انبساط، محفظه آب، سیستم کنترلی و تابلو برق.
چیلر در دو نوع تراکمی و جذبی است. در اینجا با نوع تراکمی کار داریم. چیلر دارای چند قسمت اصلی کمپرسور، کندانسور، مخزن، فیلتر خشک، شیر انبساط حرارتی، اواپراتور و مبرد است. گاز داخل کمپرسور فشرده می شود و با زیاد شدن فشار مبرد، دمای آن زیاد می شود. گازی که بخاطر فشار بالا بوجود آمده وارد کندانسور می شود. در کندانسور با دفع گرما، تبدیل به مایع شده و وارد اواپراتور می شود. به دلیل رد شدن این مایع از شیر انبساط مقداری از آن بخار می شود و دمای قسمت مایع کاهش می یابد. در اینجا گرمای آب به فن کویل ها انتقال داده می شود و دوباره تبدیل به گاز می شود. این چرخه همچنان ادامه دارد. در اغلب چیلرها چون کمپرسور کمتر از 100 کیلووات استفاده می شود، به آنها هواخنک هم گفته می شود.
کمپرسور به کار رفته در این چیلر دارای دو حلزون غیر هم محور است که یکی از آن ها متحرک و دیگری ثابت است. این دو حلزون درون یکدیگر قرار گرفته و عملیات متراکم سازی سیال مبرد را انجام می دهند. البته فرایند فشرده سازی و تراکم سیال مبرد به این شکل است که این سیال بین دو حلزون قرار می گیرد و در نهایت با حرکت حلزون متحرک متراکم و فشرده می شود.
عملکردی آرام و بدون صدا
در میان انواع چیلر عرضه شده به بازار، چیلر اسکرال به طول عمر بالا و تولید صدای کم خود معروف است. دلیل آن هم استفاده از کمپرسور اسکرال است که باعث این تمایزات می شود. در کمپرسور اسکرال میزان رفت و برگشت قطعات و همچنین اصطکاک ایجاد شده بین آن ها پایین است و همین عامل منجر شده تا آلودگی صوتی زیادی از این محصولات مشاهده نشود. در این کمپرسورها، از هیچ شیر پر سر و صدایی استفاده نشده و همچنین دستگاه در حین کار، لرزش و ارتعاش کمی دارد.
دوام و طول عمر بالا
همین تعداد قطعات متحرک کم چیلر اسکرال که باعث عدم تولید آلودگی صوتی می شود، طول عمر آن را نیز افزایش می دهد. جالب است بدانید که با گذشت زمان و استفاده بیشتر از چیلر اسکرال، کمپرسور و دیگر قطعات آن، نه تنها دچار افت عملکردی نمی شوند، بلکه با افزایش سایش میان آن ها، حلزون ها بهتر با یکدیگر هماهنگ و جفت شده و عملیات متراکم کردن سیال مبرد نیز بهتر انجام می شود. در گذشته عوامل محیطی همچون گرد و خاک می توانست طول عمر چیلر را کاهش دهد. اما امروزه تاثیر این مسئله در کمپرسور و در نهایت چیلر اسکرال به کمترین حد خود رسیده است.
صرفه جویی در مصرف انرژی
می بینید که استفاده از یک کمپرسور اسکرال تا چه اندازه می تواند در راندمان کاری چیلر اسکرال تاثیرگذار بوده و نقش مثبتی داشته باشد. از دیگر مزایای کمپرسورهای اسکرال افزایش بازدهی کار و کاهش سطح انرژی مصرفی است.
قیمت مناسب
کمپرسورهای اسکرال در مقایسه با نوع اسکرو، از قیمت های بسیار مناسب تر و به صرفه تری برخوردار هستند.
انواع کمپرسور اسکرال
به طور کلی در چیلر اسکرال از سه نوع کمپرسور اسکرال استفاده می شود که به شرح زیر هستند:
• کمپرسور اسکرال تک مرحله ای
از رایج ترین کمپرسورهای اسکرال در بازار هستند که به دلیل ابعاد و اندازه مناسب بیشتر برای مصارف خانگی به کار می روند. این کمپرسورها ساختار پیچیده ای ندارند و کار با آن ها نیز بسیار آسان است. همچنین از قیمت مناسبی برخوردارند. تنها مشکل یا عیبی که می توان برای این نوع کمپرسور عنوان کرد این است که تنها می تواند با یک سرعت معین کار کند و امکان تنظیم این سرعت وجود ندارد.
• کمپرسور اسکرال دو مرحله ای
این کمپرسورها توانایی کار کردن با دو سرعت متفاوت را دارند. خب به نسبت نمونه قبلی، چیلر اسکرالی که مجهز به این کمپرسور است عملکرد و بازدهی بیشتری دارد.
• کمپرسور اسکرال با ظرفیت متغیر
این کمپرسور همانطور که از نامش پیداست، قابلیت تنظیم ظرفیت در مقادیر مختلف را دارد. اگر از این نوع چیلر اسکرال در مصارف خانگی استفاده شود، می توان به طور دقیق رطوبت و دمای آن را تنظیم کرد. این نوع کمپرسورهای اسکرال نسبت به دو نمونه قبلی بازدهی بسیار بالاتری داشته و انرژی کمتری مصرف می کنند.
سخن آخر
چیلر اسکرال همانند سیکل تبرید تراکمی عمل می کند و عمل خنک کنندگی محیط اطراف خود را دارد. کمپرسور اسکرال در این نوع چیلرها از سرعت بالایی برخوردار است. این نوع چیلرها صدای خیلی کمی ایجاد می کنند. چیلرها علاوه بر عمر بالایی که دارند، اگر مشکلی برایشان ایجاد شود هزینه تعمیرات خیلی پایینی دارد. چیلرها با توجه ب ظرفیت های متفاوتی که دارند می توانند در مقیاس های بزرگ صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به مزیت های چیلر اسکرال، این سیستم برای سازمان ها و شرکت ها مدیریت شده و کمترین هزینه را دارد. تولید چیلر اسکرال برای تهویه ساختمان های بزرگ است پس یکی از وسایل پرکاربرد برای خنک سازی است.