سیستم های چیلر چیست؟
ساختمانهای از سیستمهای گرمایش تهویه مطبوع (HVAC) برای رطوبت زدایی و خنک سازی ساختمان استفاده می کنند. ساختمانهای مدرن به دنبال سیستم ها و اجزای HVAC کارآمد به عنوان بخشی از ابتکارات گسترده تر با محوریت عملکرد و پایداری ساختمان هستند . ساکنان ساختمان نیز به طور مشابه انتظارات زیادی دارند ، مبنی بر اینکه سیستم تهویه مطبوع مطابق برنامه مورد نظر عمل می کند.
چیلر هوا خنک به یکی از اجزای مهم تهویه مطبوع در طیف گسترده ای از امکانات تجاری از جمله هتل ها، رستوران ها ، بیمارستان ها ، میادین ورزشی ، کارخانه های صنعتی و تولیدی و غیره تبدیل شده اند. این صنعت مدت هاست که تشخیص داده است که سیستم های چیلر هوا خنک بزرگترین مصرف کننده مصرف برق در اکثر موارد هستند. امکانات آنها می توانند به راحتی بیش از 50 درصد از کل مصرف برق را در طول دوره های فصلی مصرف کنند. چیلر هوا خنک می توانند با هم ترکیب شوند و تقریباً 20 درصد از کل نیروی الکتریکی تولید شده در را مورد استفاده قرار دهند. علاوه بر این ، DOE تخمین می زند که چیلر هوا خنک می توانند تا 30 درصد در مصرف انرژی اضافی به دلیل ناکارآمدی های مختلف عملیاتی هزینه کنند.
به طور کلی ، یک چیلر هوا خنک انتقال حرارت را از محیط داخلی به محیط خارجی تسهیل می کند. این دستگاه انتقال حرارت متکی به حالت فیزیکی مبرد است که در سیستم چیلر هوا خنک گردش می کند. مطمئناً چیلر هوا خنک می توانند به عنوان قلب هر سیستم HVAC مرکزی عمل کنند.
چیلر چگونه کار می کند؟
چیلر هوا خنک بر اساس تراکم بخار یا جذب بخار عمل می کند. چیلر هوا خنک یک جریان مداوم مایع خنک کننده را به طرف سرد سیستم آب فرآیند در دمای مطلوب حدود 50 درجه فارنهایت (10 درجه سانتی گراد) ارائه می دهند. سپس مایع خنک کننده از طریق این فرآیند پمپ می شود و گرما را از یک منطقه تاسیسات (به عنوان مثال ماشین آلات ، تجهیزات فرایند و غیره) خارج می کند و به طرف برگشت سیستم آب فرآیند برمی گردد.
چیلر هوا خنک از سیستم تبرید مکانیکی فشرده سازی بخار استفاده می کند که از طریق دستگاهی به نام اواپراتور به سیستم آب فرآیند متصل می شود. مبرد از طریق اواپراتور ، کمپرسور ، کندانسور و دستگاه انبساط چیلر هوا خنک گردش می کند. یک فرآیند ترمودینامیکی در هر یک از اجزای فوق چیلر هوا خنک اتفاق می افتد. تبخیر کننده به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می کند به طوری که حرارت جذب شده توسط جریان خنک کننده فرایند به مبرد منتقل می شود. با انتقال حرارت ، مبرد تبخیر می شود و از مایع کم فشار به بخار تبدیل می شود ، در حالی که دمای مایع خنک کننده فرایند کاهش می یابد.
سپس مبرد به کمپرسور می رود که عملکردهای متعددی را انجام می دهد. ابتدا ، مبرد را از اواپراتور خارج کرده و اطمینان می دهد که فشار در اواپراتور به اندازه ای پایین است که بتواند گرما را با سرعت مناسب جذب کند. دوم ، فشار بخار مبرد خروجی را افزایش می دهد تا اطمینان حاصل شود که دمای آن به اندازه کافی بالا باقی می ماند تا هنگام رسیدن به کندانسور گرما را آزاد کند. مبرد در کندانسور به حالت مایع باز می گردد. گرمای نهان با تغییر مبرد از بخار به مایع با محیط خنک کننده (هوا یا آب) از محیط خارج می شود.
انواع چیلرها:
همانطور که توضیح داده شد ، دو محیط مختلف خنک کننده (هوا یا آب) می توانند انتقال گرمای نهان را که با تغییر مبرد از بخار به مایع کاهش می یابد ، تسهیل کنند. بنابراین ، چیلر هوا خنک می توانند از دو نوع مختلف کندانسور هوا خنک و آب خنک استفاده کنند.
کندانسورهای خنک با هوا شبیه رادیاتورها هستند که موتورهای خودرو را خنک می کنند. آنها از یک دمنده موتوری استفاده می کنند تا هوا را از طریق شبکه ای از خطوط مبرد عبور دهند. کندانسورهای خنک کننده با هوا به ویژه برای شرایط محیطی بالا طراحی شده اند ، برای عملکرد موثر به دمای محیط 95 درجه فارنهایت (35 درجه سانتیگراد) یا کمتر نیاز دارند.
کندانسورهای آب سرد عملکردی مشابه کندانسورهای خنک با هوا را انجام می دهند ، اما برای تکمیل انتقال حرارت به دو مرحله نیاز دارند. ابتدا حرارت از بخار مبرد به داخل آب کندانسور منتقل می شود. سپس ، آب کندانسور گرم به یک برج خنک کننده پمپ می شود و در نهایت گرمای فرایند در نهایت به اتمسفر تخلیه می شود.
چیلرهای آب سرد:
چیلر هوا خنک آب سرد دارای یک کندانسور آب سرد هستند که با یک برج خنک کننده متصل شده است . آنها معمولاً برای تأسیسات متوسط و بزرگ که منبع آب کافی دارند استفاده می شوند. چیلر هوا خنک آب سرد می توانند عملکرد مطلوب تری برای تهویه مطبوع به دلیل استقلال نسبی نسبت به نوسانات دمای محیط ایجاد کنند. اندازه چیلر هوا خنک آب سرد از مدلهای کوچک 20 تن تا مدلهای چند هزار تنی است که بزرگترین تاسیسات جهان مانند فرودگاهها ، مراکز خرید و سایر امکانات را خنک می کند.
یک چیلر هوا خنک معمولی با آب خنک کننده از آب کندانسور در گردش از یک برج خنک کننده برای متراکم کردن مبرد استفاده می کند. یک چیلر هوا خنک آب سرد حاوی مبرد وابسته به دمای آب کندانسور ورودی (و میزان جریان) است که در ارتباط با دمای لامپ مرطوب محیط عمل می کند. از آنجا که دمای لامپ مرطوب همیشه پایین تر از دمای لامپ خشک است ، دمای تراکم مبرد (و فشار) مایع مبرد در یک چیلر هوا خنک آب سرد اغلب می تواند به طور قابل توجهی کمتر از یک چیلر هوا خنک خنک کننده با هوا عمل کند. بنابراین ، چیلر هوا خنک آب سرد می توانند کارآمدتر عمل کنند.
چیلر هوا خنک آب سرد معمولاً در محیطی محافظت شده از عناصر قرار می گیرند. بنابراین ، چیلر آب سرد می تواند طول عمر بیشتری را ارائه دهد. چیلر هوا خنک آب سرد معمولاً تنها گزینه برای تأسیسات بزرگتر هستند. سیستم برج خنک کننده اضافی در مقایسه با چیلر هوا خنک خنک کننده با هوا نیاز به هزینه نصب و نگهداری بیشتری دارد.
چیلرهای خنک با هوا:
چیلر هوا خنک با هوا متکی به کندانسور خنک شده توسط هوای محیط هستند. بنابراین ، چیلر هوا خنک خنک کننده با هوا ممکن است در تأسیسات کوچکتر یا متوسط که محدودیت فضا وجود دارد ، کاربرد مشترکی پیدا کنند. یک چیلر هوا خنک کننده با هوا می تواند کاربردی ترین انتخاب را در سناریوهایی نشان دهد که آب یک منبع کمیاب را نشان می دهد.
یک چیلر هوا خنک معمولی با خنک کننده هوا می تواند دارای فن پروانه یا چرخه های تبرید مکانیکی باشد تا هوای محیط را بر روی یک سیم پیچ پره دار متراکم کند تا مبرد را متراکم کند. تراکم بخار مبرد در کندانسور خنک شده با هوا ، انتقال گرما به جو را امکان پذیر می کند.
چیلرهای خنک کننده با هوا هزینه کمتری در نصب و راه اندازی دارند. نگهداری ساده تر نیز به دلیل سادگی نسبی آنها در مقایسه با چیلرهای خنک کننده با آب نتیجه می گیرد. چیلرهای خنک کننده با هوا فضای کمتری را اشغال می کنند ، اما بیشتر در خارج از تاسیسات اقامت دارند. بنابراین ، عناصر بیرونی طول عمر عملکردی آنها را به خطر می اندازد.
ماهیت همه جانبه چیلرهای خنک کننده هوا هزینه های نگهداری را کاهش می دهد. سادگی نسبی آنها همراه با کاهش نیاز به فضا مزایای زیادی را در بسیاری از انواع تاسیسات ایجاد می کند.
اقدامات برای افزایش کارایی سیستم های چیلر:
هزینه های چیلر هوا خنک بخش قابل توجهی از قبوض آب و برق ساختمان شما را مصرف می کند. برای دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی از طریق حداکثر کارایی سیستم چیلر هوا خنک چه اقداماتی باید انجام دهید؟ بیایید برخی از احتمالات را بررسی کنیم.
تعمیر و نگهداری مداوم:
سیستم های چیلر هوا خنک از طریق نگهداری مناسب و مداوم کارآمدتر عمل خواهند کرد. اکثر سازمانها این ارزش را به رسمیت می شناسند و به عنوان بخشی از بهترین شیوه های مدیریت تسهیلات روزانه خود گام برداشته اند. برخی از بهترین شیوه های رایج برای سیستم های چیلر هوا خنک عبارتند از:
سیم پیچ های کندانسور را بررسی و تمیز کنید. انتقال حرارت تأثیر زیادی بر سیستم های چیلر هوا خنک دارد و برای تولید عملکرد چیلر هوا خنک کارآمد اساسی است. تعمیر و نگهداری معمول باید سیم پیچ های کندانسور را از نظر گرفتگی و عبور آزاد هوا بررسی کند.
شارژ مبرد را حفظ کنید ضریب خنک کننده چیلر هوا خنک بستگی به سطح مناسب مبرد در سیستم دارد. حفظ شارژ مناسب مبرد می تواند با کاهش هزینه های خنک کننده تا حدود 5-10 درصد ، بر بهره وری انرژی تأثیر بسزایی بگذارد.
حفظ آب کندانسور: حلقه های آب کندانسور مورد استفاده در برج های خنک کننده باید جریان آب مناسب را مطابق طراحی حفظ کنند. هرگونه زباله مانند ماسه ، مواد جامد فرسایشی و مواد آلاینده می تواند بر حلقه آب کندانسور تأثیر بگذارد. رسوب گذاری یا پوسته پوسته شدن می تواند جریان آب را مهار کرده و کارایی عملکرد چیلر هوا خنک را بسیار تحت تأثیر قرار دهد.
تعمیرات قابل پیش بینی:
ماشین آلاتی مانند سیستم های چیلر هوا خنک از الگوریتم های هوش مصنوعی استفاده می کنند که می تواند خرابی های احتمالی را قبل از وقوع تشخیص دهد. تعمیر و نگهداری پیش بینی کننده از جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های عملیاتی سیستم چیلر هوا خنک برای تعیین زمان انجام اقدامات نگهداری قبل از خرابی فاجعه بار استفاده می کند. از آنجا که سیستم های چیلر هوا خنک قلب اکثر سیستم های تهویه مطبوع مدرن را نشان می دهند ، جلوگیری از خرابی های فاجعه بار که باعث "خرابی" قابل توجهی در هزینه های تعمیر اضطراری و همچنین شهرت می شود. نقش حساسی که یک سیستم چیلر هوا خنک ایفا می کند ، نیازمند بررسی بیشتر است. Big Data و AI زمان خرابی را به حداقل می رسانند و بهره وری را به حداکثر می رسانند.
بهینه سازی
چیلر هوا خنک به عنوان بخشی از یک سیستم پیچیده HVAC عمل می کنند. چیلر هوا خنک آب سرد به دلیل اتصال به سیستم برج خنک کننده دارای پیچیدگی بیشتری هستند. بنابراین ارزیابی عملکرد کلی نیروگاه چیلر هوا خنک شامل تجزیه و تحلیل کل توان مصرفی کمپرسور ، پمپ ها ، فن های برج خنک کننده و غیره برای ارزیابی اقدامات جامع کارایی مانند کیلو وات بر تن است.
بهینه سازی کل گیاه چیلر هوا خنک باید به صورت جامع انجام شود. تنظیمات مختلف با تمرکز بر روی نقاط تنظیم بهینه آب سرد ، توالی چیلر هوا خنک و تعادل بار ، مدیریت اوج تقاضا ، مدیریت آب برج خنک کننده و غیره تنها با داده های عملیاتی قابل انجام است. اینترنت اشیا می تواند ابزارهای بهینه سازی را با نظارت لحظه ای بر مصرف برق از هر قسمت از دستگاه چیلر هوا خنک ، دمای تامین/بازگشت از چیلر هوا خنک و برج خنک کننده ، میزان جریان آب از حلقه آب کندانسور و غیره ارائه دهد. کاربرد عملی در HVAC برای تسهیل بهینه سازی واقعی.
نتیجه:
راندمان عملیاتی چیلر هوا خنک بر هزینه های عملیاتی ساختمان شما تأثیر زیادی می گذارد. تعمیر و نگهداری مداوم از نظر مدیریت تاسیسات حداقل را نشان می دهد. نگهداری و بهینه سازی پیش بینی سیستم چیلر هوا خنک نیاز به داده های عملیاتی در زمان واقعی دارد. اینترنت اشیا راه را برای اشکال جدید کارایی چیلر هوا خنک باز کرده است.
جهت كسب اطلاعات بيشتر با كارشناسان ناب زیست تماس بگيريد. 1092-8872-021
