در این مقاله، به بررسی دقیق اجزای داخلی یک چیلر تراکمی و وظایف حیاتی هر یک از آنها در سیکل تبرید می‌پردازیم. با درک عملکرد هر جزء، دید جامعی از نحوه عملکرد چیلر و اهمیت نگهداری صحیح از آن به دست خواهید آورد.
چیلرها، دستگاه‌های پیچیده‌ای هستند که از اجزای متعددی برای انجام وظیفه خنک‌سازی استفاده می‌کنند. شناخت این اجزا و نحوه عملکرد آنها، برای درک بهتر سیستم سرمایشی و عیب‌یابی احتمالی ضروری است. در این مقاله، به بررسی اجزای اصلی یک چیلر تراکمی و نقش هر کدام در سیکل تبرید می‌پردازیم.
۱. کمپرسور (Compressor): قلب تپنده چیلر
کمپرسور را می‌توان قلب تپنده چیلر نامید. وظیفه اصلی کمپرسور، متراکم کردن مبرد گازی کم فشار است. این عمل باعث افزایش دما و فشار مبرد می‌شود. کمپرسورها انواع مختلفی دارند، از جمله:
۱»۱. کمپرسورهای رفت و برگشتی (Reciprocating): برای
ظرفیت‌های پایین و متوسط مناسب هستند.
۱»۲. کمپرسورهای اسکرو (Screw): برای ظرفیت‌های متوسط و بالا استفاده می‌شوند و راندمان بالاتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی دارند.
۱»۳. کمپرسورهای اسکرال (Scroll): برای ظرفیت‌های پایین و متوسط مناسب هستند و عملکردی آرام و کم صدا دارند.
۱»۴. کمپرسورهای سانتریفیوژ (Centrifugal): برای ظرفیت‌های بسیار بالا استفاده می‌شوند و راندمان بسیار بالایی دارند.
انتخاب نوع کمپرسور به ظرفیت مورد نیاز، راندمان، هزینه و شرایط محیطی بستگی دارد.
◀️وظایف کمپرسور
* افزایش فشار و دمای مبرد گازی
* ایجاد اختلاف فشار لازم برای جریان مبرد در سیکل تبرید
* گردش مبرد در سیکل تبرید
۲. کندانسور (Condenser): دفع حرارت
کندانسور وظیفه دفع حرارت مبرد پرفشار و داغ را بر عهده دارد. در کندانسور، مبرد گازی با از دست دادن حرارت به مایع تبدیل می‌شود. کندانسورها معمولاً از لوله‌های مسی با پره‌های آلومینیومی ساخته می‌شوند تا سطح تبادل حرارت را افزایش دهند. دو نوع اصلی کندانسور وجود دارد:
۲»۱. کندانسور هوا خنک (Air-Cooled Condenser): حرارت مبرد توسط فن‌ها به هوا منتقل می‌شود.
۲»۲. کندانسور آب خنک (Water-Cooled Condenser): حرارت مبرد توسط آب به برج خنک‌کننده منتقل می‌شود.
انتخاب نوع کندانسور به نوع چیلر (آب خنک یا هوا خنک)، شرایط آب و هوایی و فضای موجود بستگی دارد.
◀️وظایف کندانسور
* دفع حرارت مبرد پرفشار و داغ
* تبدیل مبرد گازی به مایع
۳. اواپراتور (Evaporator): جذب حرارت
اواپراتور وظیفه جذب حرارت از محیط (آب یا هوا) و تبدیل مبرد مایع به گاز را بر عهده دارد. در اواپراتور، مبرد مایع با جذب حرارت از محیط، تبخیر می‌شود و دمای محیط را کاهش می‌دهد. اواپراتورها نیز از لوله‌های مسی با پره‌های آلومینیومی ساخته می‌شوند.
◀️وظایف اواپراتور
* جذب حرارت از محیط (آب یا هوا)
* تبدیل مبرد مایع به گاز
* کاهش دمای محیط
۴. شیر انبساط (Expansion Valve): تنظیم جریان مبرد
شیر انبساط وظیفه تنظیم جریان مبرد مایع به داخل اواپراتور و کاهش فشار مبرد را بر عهده دارد. با کاهش فشار مبرد، دمای آن نیز کاهش می‌یابد و مبرد آماده جذب حرارت در اواپراتور می‌شود. انواع مختلفی از شیرهای انبساط وجود دارد، از جمله:
۴»۱. شیر انبساط ترموستاتیک (Thermostatic Expansion Valve – TXV): جریان مبرد را بر اساس سوپرهیت مبرد خروجی از اواپراتور تنظیم می‌کند.
۴»۲. لوله مویین (Capillary Tube): یک لوله باریک و بلند است که جریان مبرد را محدود می‌کند.
۴»۳. شیر انبساط الکترونیکی (Electronic Expansion Valve – EEV): جریان مبرد را به صورت الکترونیکی و با دقت بیشتری تنظیم می‌کند.
◀️وظایف شیر انبساط
* کاهش فشار مبرد مایع
* تنظیم جریان مبرد به داخل اواپراتور
* ایجاد شرایط مناسب برای تبخیر مبرد در اواپراتور
۵. مبرد (Refrigerant): سیال عامل
مبرد، سیالی است که در سیکل تبرید جریان دارد و حرارت را از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل می‌کند. مبردها دارای خواص ترمودینامیکی خاصی هستند که آنها را برای استفاده در چیلرها مناسب می‌سازد. انواع مختلفی از مبردها وجود دارد، اما به دلیل نگرانی‌های زیست محیطی، استفاده از برخی از آنها محدود شده است.
◀️وظایف مبرد
* جذب حرارت در اواپراتور
* دفع حرارت در کندانسور
* انتقال حرارت در سیکل تبرید
۶. سایر اجزا:
علاوه بر اجزای اصلی ذکر شده، چیلرها دارای اجزای دیگری نیز هستند که نقش مهمی در عملکرد سیستم دارند، از جمله:
فیلتر درایر (Filter Drier): برای جذب رطوبت و ذرات جامد از مبرد استفاده می‌شود.
شیر برقی (Solenoid Valve): برای کنترل جریان مبرد در مدار استفاده می‌شود.
کنترلر (Controller): برای کنترل و مانیتورینگ عملکرد چیلر استفاده می‌شود.
سنسورها (Sensors): برای اندازه گیری دما، فشار و سایر پارامترها در نقاط مختلف سیستم استفاده می‌شوند.
تابلو برق (Electrical Panel): برای تامین برق و حفاظت از اجزای الکتریکی چیلر استفاده می‌شود.
🔍نتیجه‌گیری
چیلرها، سیستم‌های سرمایشی پیچیده‌ای هستند که از اجزای متعددی برای انجام وظیفه خنک‌سازی استفاده می‌کنند. درک عملکرد هر یک از این اجزا، برای عیب‌یابی و نگهداری صحیح از چیلر ضروری است. با شناخت کامل سیکل تبرید و وظایف هر جزء، می‌توانید راندمان و طول عمر چیلر خود رابه طور قابل توجهی افزایش دهید.
