چیلر تراکمی آب سرد که به اختصار به آن چیلر آب سرد یا آب خنک می‌گویند، یکی از انواع چیلرهای تراکمی است و در واقع دستگاهی است که برای خنک کردن سازی آب (محیط) در پروژه ها یا سازه های صنعتی و خانگی استفاده می‌شود.

این دستگاه حرارت را از آب خارج کرده و سپس آن را دوباره وارد چرخه بهره برداری می‌کند. در واقع این چیلرها گرما را از آبی که نیاز به کنترل دما دارد گرفته و به فضای دیگری منتقل می‌کنند. بنابراین این چیلرها وسیله‌ای برای تولید سرما نیستند، بلکه کار آن‌ها دفع گرما است. یک برج خنک کننده به طور خاص برای چیلر آب سرد طراحی شده است. کندانسورهای چیلرهای آب سرد از آب به عنوان ماده محرک و خنک کننده استفاده می‌کنند. از آنجایی که سطوح مرطوب در انتقال گرما به خوبی عمل می‌کنند، چیلرهای آب خنک در مناطقی که محدودیت آب ندارند، بازدهی بهتری دارد. همراه کارا پمپ باشید تا با این سیستم آشنا شویم.

چیلر آب سرد چگونه کار می کند؟

چرخه چیلرهای آب سرد مانند هر چیلر دیگری از چهار عضو اصلی اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط تشکیل شده که همگی در فرآیندی ترمودینامیکی نقش دارند. روش کار چیلر به این صورت است که مبرد در فشار و دماهای مختلف به فازهای مختلف ماده تحویل داده می‌شود و در اثر این فرایند آب خنک از سیستم خارج می‌شود. در واقع کار اصلی چیلرها بر اساس تغییر فاز یا وضعیت فیزیکی مبرد است. در این میان، کار چیلرهای آب سرد بر اساس تراکم بخار یا گاز است. این سیستم نیز همانند سایر چیلرها به سرویس و بازبینی نیاز دارد که می‌توانید از مهندسان کارا پمپ در زمینه تعمیر چیلر بهره مند شوید.

مراحل عملیاتی چیلر تراکمی آب سرد

در این قسمت بطور خلاصه مراحل عملیاتی چیلر تراکمی آب سرد تشریح شده است.

مرحله نخست

با ورود آب به اپراتور چرخه عملیاتی چیلر آغاز می‌شود. در این مرحله گرمای جذب شده توسط مبرد ابتدا به صورت تغییر فاز مایع به گاز خود را نشان می‌دهد. همانطور که مبرد گرمای آب را جذب می‌کند، دمای محیط در تماس با این قسمت کاهش یافته و بنابراین آب با دمای کمتری از دستگاه می‌شود. آب خروجی سرد وارد فن کویل‌ها شده و بدین شکل هوای سرد به فضاهای مورد نظر رسانده می‌شود. اوپراتور چیلر علاوه بر چرخه فوق در چرخه‌ خروجی آب به دستگاه‌های خنک کننده نیز نقش دارد. در واقع آب گرم وارد اواپراتور چیلر می‌شود و پس از خنک شدن در سرتاسر ساختمان به محل مورد نظر پمپ می‌شود.

مرحله دوم

در این مرحله مبرد گازی که از حالت پیش مایع به فاز گاز رسیده وارد کمپرسور می‌شود. در کمپرسور گاز متراکم شده و دما و فشار افزایش می‌یابد تا با فشار بالا وارد مرحله بعدی شود. این افزایش فشار و دما هنگام خروج از کمپرسور مهم است زیرا مبرد باید گرما را از داخل کندانسور آزاد کند. یکی دیگر از وظایف کلیدی کمپرسور این است که مبرد را در زمان مناسب به داخل اواپراتور بکشد تا فشار داخل اواپراتور به اندازه کافی بالا بماند تا دوباره گرما را جذب کند.

مرحله سوم

مرحله سوم در داخل کندانسور انجام می‌شود. گاز با دمای بالا وارد کندانسور شده و سپس به مایعی با فشار بالا و بصورت اشباع شده، تبدیل می‌شود. این یک فرآیند فشار ثابت است. از طرف دیگر، از آنجایی که کندانسور در چرخه دیگری بین برج‌های خنک کننده نقش دارد، پس از افزایش دما آب، آب وارد برج خنک کننده می‌شود. برج‌های خنک کننده در چیلرهای آب خنک وظیفه اصلی خنک سازی آب مصرفی را دارند و کندانسور از این آب به عنوان ماده محرکه خود استفاده می‌کند. در این مرحله در نهایت آبی که از کندانسور به برج خنک کننده چیلر می‌رسد با جریان هوا در تماس بوده و گرمای خود را به هوا منتقل می کند و سپس به کندانسور برمی‌گردد.

مرحله چهارم و آخر

شیر انبساط آخرین مرحله‌ای است که مبرد از آن عبور می‌کند. این شیر همانطور که از نامش پیداست باعث انبساط و کاهش مبرد می‌شود. این فرآیندهایی که روی مبرد در شیر انبساط انجام می‌شود باعث می شود مبرد به مخلوطی از مایع و گاز تبدیل شود. در نهایت، همان ترکیب دوباره وارد اواپراتور شده و چرخه از سر گرفته می‌شود.

مزایا و معایب چیلر آب سرد

یکی از مزیت های چیلرهای آب سرد نسبت به چیلرهای هوای سرد این است که فضای کمتری را اشغال کرده و قابلیت نصب در داخل خانه را دارند. این امر می‌تواند هزینه‌های نگهداری و تعمیر چیلر را تا حدودی کاهش داده و عمر مفید آن را افزایش دهد. به طور کلی چیلرهای آب سرد پایداری و عمر مفید بالاتری را در مقایسه با سایر انواع چیلرها دارند. یکی از دلایلی که گفته می شود چیلرهای آب سرد دارای عملکرد بهتر و راندمان بالاتری نسبت به سایر انواع چیلرها هستند، دمای نقطه حباب در آنها بالاتر است. از آنجایی که دمای یک حباب مرطوب همیشه کمتر از یک حباب خشک است، تفاوت زیادی بین فعالیت یک چیلر آب سرد در یک دما و فشار معین و فعالیت یک چیلر هوای سرد در همان دما وجود دارد. اگر از هزینه های تامین آب و هزینه‌های اولیه نصب چیلرهای آب خنک چشم پوشی کنیم، این دستگاه‌ها از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه‌تر هستند.  اما در صورتی که هزینه‌های اولیه برای مصرف کننده مهم باشد و برای تامین آب محدودیت‌هایی وجود داشته باشد بهتر است از چیلرهای هوای خنک استفاده شود. در واقع یکی از معایب اصلی چیلرهای آب خنک همین نیاز آبی بالاست.

سخن پایانی

همانطور که در ابتدا ذکر شد چیلرهای آب سرد برای مصارف خانگی و غیر خانگی استفاده می‌شوند. چیلرهای تراکمی آب خنک‌ را می‌توان در سازه‌ها و ساختمان‌های بزرگ و متوسط مانند بیمارستان‌ها، فرودگاه‌ها، کارخانه‌های تولیدی، کارگاه‌های صنعتی، مراکز خرید و حتی ساختمان‌های مسکونی یافت. اما همه این‌ها به شرطی است که آب کافی برای تامین وجود داشته باشد. در نهایت می‌توان نتیجه گرفت که چیلرهای آب خنک برای تاسیسات با ظرفیت بالا یا متوسط که دسترسی کافی به آب داشته و با مشکل کمبود آب مواجه نیستند مناسب هستند. همچنین استفاده از این چیلرها در شهرهای مرطوب توصیه نمی‌شود. همانطور که در قسمت مزایا و معایب اشاره کردیم یکی از محدودیت‌های چیلرهای آب سرد استفاده آن‌ها از مقادیر بسیار بالای آب است. به این ترتیب، چیلر آب سرد برای مناطقی که با کمبود آب دست و پنجه نرم می‌کنند مناسب نیست و ممکن است پاسخگو نباشد. تامین هزینه‌های آبی این چیلرها از جمله نکاتی است که پیش از راه اندازی باید در نظر گرفته شود.