چیلر چیست و چگونه کار می‌کند؟ آشنایی با انواع چیلر ساختمانی

امروزه، وسایل سرمایشی زیادی وجود دارد که کار خنک سازی فضا را انجام می‌دهند. چیلر، یکی از قدرتمندترین و پیشرفته‌ترین وسایل سرمایشی است که دمای محیط را بسیار خنک می‌کند. شاید بپرسید چیلر چیست و چطور کار می‌کند؟ باید بدانید که در چیلر، فرآیند خنک کردن هوا با کمک جریان آب انجام می‌شود. قدرت خنک‌کنندگی چیلرها از سایر وسایل سرمایشی مانند کولر آبی، کولر گازی و داکت اسپلیت بیشتر است و به همین دلیل، از چیلرها برای خنک کردن فضاهای بزرگ استفاده می‌شود.

چیلرها به دو دسته چیلرهای جذبی و چیلرهای تراکمی تقسیم می‌شوند که روش کار آنها با هم متفاوت است.

در این نوشته قصد داریم درباره انواع چیلر با شما صحبت کنیم و به شما توضیح دهیم که چیلر خانگی به چه صورتی کار می‌کند؟ اگر دوست دارید بدانید چیلر چیست و چطور هوای محیط را خنک می‌کند، تا انتهای این نوشته با ما همراه باشید.

چیلر چیست؟

چیلر، دستگاهی برای خنک سازی آب است. روش کار چیلر به این صورت است که ابتدا آب با دمای بالا وارد چیلر می‌شود و بعد از انجام چند مرحله، خنک می‌شود. چیلر با انجام فرآیند تبخیر یا تقطیر، گرمای مایع سیال (آب) را می‌گیرد و آن را به آب سرد تبدیل می‌کند. سپس آب خنک را به سمت کویل‌ها می‌فرستد تا هوای محیط را خنک کند. شما می‌توانید چیلر را نوعی آب سرد کن با ظرفیت بالا در نظر بگیرید.

چیلر از دو قسمت اصلی یعنی محفظه چیلر و فن کویل تشکیل شده است که فن کویل‌ها در اتاق‌ها و فضای داخلی نصب می‌شوند و بدنه چیلر در محیط بیرون نصب می‌شود تا جریان هوای کافی به آن برسد. بین چیلر و فن کویل، لوله‌های رفت و برگشت وجود دارد که آب در این لوله‌ها جاری است.

اگر بخواهیم مثال ساده‌ای بزنیم باید بگوییم چیلر مانند پکیج است؛ با این تفاوت که پکیج آب را گرم می‌کند و چیلر آب را سرد می‌کند و با این کار، به تغییر دمای محیط کمک می‌کند.

کمپرسور، اواپراتور (سرد کننده)، کندانسور و شیر انبساط از جمله اجزای اصلی چیلرها هستند. در ابتدا، چیلر دمای آب را می‌گیرد و این گرما را به سمت کندانسور می‌فرستد. وظیفه کندانسور، دفع گرمای گرفته شده از آب است. اواپراتور چیلر نیز شبیه به اواپراتور کولر گازی است؛ با این تفاوت که اواپراتور چیلر، یک فضای خلأ دارد که به خنک‌ کردن آب داخل چیلر کمک می‌کند. بعد از تولید آب خنک، این آب سرد از طریق لوله‌کشی موجود به دستگاه‌هایی مانند کویل‌ها و دستگاه هواساز وارد می‌شود تا محیط را خنک کند.

وظیفه چیلرهای ساختمانی، تهویه هوای مطبوع و خنک سازی محیط است. از چیلر برای خنک کردن واحدهای مسکونی، اداره‌ها و شرکت‌های بزرگ استفاده می‌شود.

چیلر چگونه کار می‌کند؟

شاید این سوال برای شما هم پیش آمده است که بعد از خنک شدن آب در چیلر، چطور هوای خنک تولید می‌شود؟ چیلر، ابتدا آب را خنک می‌کند و این آب خنک وارد فن کوئل می‌شود. در فن کوئل، تبادل دمایی بین هوای محیط و آب انجام می‌شود. یعنی گرما از هوا گرفته شده و به آب درون فن کوئل منتقل می‌شود. بنابراین هوا خنک می‌شود و دمای آن پایین می‌آید. از طرفی آب درون فن کوئل گرم می‌شود. مجدداً این آب با دمای بالا وارد چیلر می‌شود تا دمای آب پایین بیاید. تکرار مداوم این فرآیند در چیلر، باعث تهویه هوای مطبوع و خنک شدن محیط می‌شود.

آیا نصب چیلر به گرمایش محیط هم کمک می‌کند؟

بله، در صورت تمایل شما می‌توانید از این سیستم برای گرم شدن محیط نیز استفاده کنید. با نصب بویلر (Boiler) و تولید آب گرم، این آب با حرارت بالا در لوله‌ها جاری می‌شود و به فن کوئل‌ها می‌رسد. بعد از انتقال گرمای آب به فن کوئل‌ها، باد گرم وارد محیط می‌شود و دمای محیط بالا می‌رود. بویلر با گاز کار می‌کند و انرژی گرمایی لازم را تولید می‌کند. در واقع می‌توان گفت که در طول فصل تابستان، فن کوئل‌ها با چیلر کار می‌کنند و در زمستان، فن کوئل‌ها با بویلر کار می‌کنند و به این ترتیب کار سرمایش و گرمایش محیط را انجام می‌دهند. البته در ایران، نصب چیلر برای تهویه هوا و خنک سازی محیط مرسوم‌تر است.

انواع چیلرهای ساختمانی

چیلرهای ساختمانی به دو صورت چیلرهای جذبی و چیلرهای تراکمی هستند. چیلرهای تراکمی، با نیروی برق کار می‌کنند و به چیلر برقی نیز معروف هستند؛ اما چیلرهای جذبی با جریان گاز شهری کار می‌کنند. بیشتر چیلرهای ساختمانی از نوع تراکمی هستند و به همین دلیل، از این چیلرها بیشتر صحبت می‌کنیم.

آشنایی با چیلر تراکمی

عملکرد چیلر تراکمی، شبیه به کولرهای گازی است و بعضی از مهم‌ترین اجزای کولر گازی را دارد. روش کار چیلر تراکمی به این صورت است که ابتدا گاز تبرید در کمپرسور فشرده می‌شود و سپس وارد کندانسور می‌شود. سپس حرارت گاز در کندانسور گرفته شده و به مایع مبرد تبدیل می‌شود. پس از این مرحله، ماده مبرد مجدداً به مسیر خود ادامه می‌دهد و وارد اواپراتور می‌شود. حالا مبرد در خلأ موجود در اواپراتور، مجدداً سرمای خود را به محیط می‌دهد و تبخیر می‌شود و گاز ایجاد شده به کندانسور وارد می‌شود و این سیکل تکرار خواهد شد. در همین فرایند زمانی که گاز در اواپراتور سرمای خود را از دست می‌دهد، سرمای ایجاد شده به آب موجود در اواپراتور منتقل شده و آن را خنک می‌کند و به‌ این‌ ترتیب، کار خنک‌ کردن هوا انجام می‌شود.

در تصویر زیر، روش کار چیلر تراکمی را مشاهده خواهید کرد:

انواع چیلرهای تراکمی

چیلرهای تراکمی به دو صورت چیلر آب خنک و چیلر هوا خنک هستند. شاید بپرسید تفاوت چیلر تراکمی آب خنک و چیلر تراکمی هوا خنک چیست؟

اگر بخواهیم به صورت خلاصه این موضوع را توضیح دهیم، باید بگوییم که تفاوت این چیلرها، به تفاوت عملکرد کندانسور برمی‌گردد. همانطور که می‌دانید، وظیفه کندانسور دفع گرمای گرفته شده از سیال است. در چیلر تراکمی هوا خنک، کندانسور به صورت مستقیم در معرض جریان هوا است و گرمای گرفته شده از آب را به هوا منتقل می‌کند. اما در چیلر تراکمی آب خنک، کندانسور با کمک آب برج خنک کننده چیلر خنک می‌شود و گرما را به آب منتقل می‌کند. در واقع چیلر هوا خنک، با کمک هوا خنک می‌شود؛ اما چیلر آب خنک با کمک جریان آب خنک می‌شود. برج خنک کننده در چیلرهای آب خنک بسیار بزرگ است.

شاید بپرسید که چیلر آب خنک بهتر است یا چیلر هوا خنک؟

چیلرهای آب خنک، ابعاد کوچکتری دارند و برق کمی مصرف می‌کنند؛ اما هزینه‌های نگهداری این چیلرها و مصرف آب آنها بسیار زیاد است. چیلرهای آب خنک برای ظرفیت‌های بالا توجیه اقتصادی دارند و برای ظرفیت‌های پایین مقرون‌به‌صرفه نیستند.

اما چیلرهای هوا خنک مصرف آب زیادی ندارند و برای تمام مناطق کشور قابل استفاده هستند. به همین دلیل است که کاربرد چیلرهای هوا خنک بیشتر است و در بسیاری از واحدهای مسکونی و اداری می‌توان از این مدل سیستم سرمایشی استفاده کرد.

آشنایی با چیلر جذبی

یکی دیگر از انواع چیلرها، چیلر جذبی است. چیلر جذبی برخلاف چیلرهای تراکمی، از سیستم جذبی برای خنک‌ کردن هوا استفاده می‌کند و به همین خاطر به‌جای کمپرسور، ژنراتور خاصی دارد که فرآیند خنک‌ کردن هوا را با کمک این قطعه انجام می‌دهد.

در چیلر جذبی، به سیستم گرما داده می‌شود تا فرآیند شیمیایی انجام شود و به این وسیله، آب را سرد کند. این نوع چیلرها به برج خنک کننده نیاز دارند. سوخت چیلر جذبی، جریان گاز شهری است و با کمک گرما و احتراق شروع به کار می‌کند.

در چیلرهای جذبی، میزان مصرف برق کمتر است و این موضوع از مزایای چیلرهای جذبی به شمار می‌آید. معمولاً کارخانه‌های صنعتی و نیروگاه‌ها از چیلر جذبی استفاده می‌کنند؛ زیرا در این صنایع بزرگ، مقدار زیادی گرما تولید می‌شود و می‌توان از آن به عنوان محرک تولید سرما استفاده کرد.

روش کار چیلر جذبی

چیلر جذبی، سیستمی پیچیده دارد که هوای خنک را تولید می‌کند. در سیستم چیلر جذبی، ژنراتور یا مولدی وجود دارد که در قسمت بالایی چیلر نصب می‌شود. ژنراتور چیلر جذبی، محفظه یا مخزنی است که در داخل آن، آب (به عنوان ماده مبرد) و لیتیوم بروماید (به عنوان ماده جاذب) وجود دارد. در داخل ماده جاذب، مبدل حرارتی خاصی وجود دارد و این مبدل، انرژی گرمایی لازم برای تبخیر آب داخل محلول را به مولد می‌دهد. با انتقال گرما و تبخیر آب، مخلوط آب و لیتیوم بروماید غلیظ می‌شود.

سپس بخار آب به سمت کندانسور چیلر می‌رود و بعد از کاهش فشار و دمای آن، به حالت مایع تبدیل می‌شود و به سمت خنک‌کننده می‌رود و در اواپراتور به بخار تبدیل می‌شود. زمانی که آب، گرمای موجود در سیستم چیلر را جذب می‌کند، به بخار آب تبدیل می‌شود و هوا را خنک می‌کند. با تکرار این چرخه، هوای خنک و تمیز وارد محیط می‌شود.

چیلرهای جذبی رطوبت زیادی را در هوا ایجاد می‌کنند و به همین خاطر برای مناطق خشک مناسب هستند. در تصویر زیر، عملکرد چیلر جذبی را مشاهده می‌کنید:

مقایسه چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی

چیلرهای جذبی، هزینه اولیه بیشتری دارند و فضای بیشتری را اشغال می‌کنند. هزینه تعمیرات و نگهداری چیلرهای جذبی نیز بالاتر است و تعمیر این چیلرها توسط پرسنل متخصص‌تر انجام می‌شود. چیلرهای جذبی هم از گاز شهری و هم از برق استفاده می‌کنند؛ اما میزان مصرف برق این چیلرها پایین است. میزان مصرف آب در چیلرهای جذبی بالا است. در مقابل، چیلرهای تراکمی به فضای کمتری نیاز دارند و تعمیرات و نگهداری این چیلرها راحت‌تر است. میزان مصرف آب در چیلرهای تراکمی بسیار پایین است؛ اما برق بیشتری مصرف می‌کنند. در کل، کاربرد چیلرهای تراکمی بیشتر است و باعث کاهش هزینه‌ها و مصرف انرژی می‌شود.

مینی چیلر چیست؟

مینی چیلر، دستگاهی است که برای واحدهای مسکونی استفاده می‌شود و ابعاد کوچکتری دارد. عملکرد مینی چیلر هم شبیه به چیلر است و با کمک خنک کردن آب و ارسال آب سرد به فن کوئل‌ها، هوای سرد را تولید می‌کند. بیشتر مینی چیلرها به صورت تراکمی هستند و با کمک کمپرسور و فشرده‌سازی هوا کار می‌کنند.

در ادامه با مزایای چیلر و مینی چیلر بیشتر آشنا خواهید شد.

مزایای استفاده از چیلر چیست؟

از جمله مزایای چیلر و مینی چیلر، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- قابل استفاده در متراژهای بالا

اکثر سیستم‌های سرمایشی مانند کولر گازی، کولر آبی و داکت اسپلیت برای واحدهای مسکونی با متراژ متوسط استفاده می‌شود. اگر واحد مسکونی یا اداری شما بزرگ است و بین 150 تا 300 مترمربع مساحت دارد، باید از سیستم سرمایشی قدرتمندتری استفاده کنید تا هوای محیط کاملاً خنک شود. چیلرها، قدرت بالایی در تولید هوای خنک دارند و به همین دلیل برای متراژهای بالا مناسب هستند. با استفاده از چیلر در فضاهای بزرگ، مشاهده خواهید کرد که کار تهویه هوا و خنک کردن محیط به‌خوبی انجام می‌شود.

2- تنوع بالا

امروزه انواع چیلرها و مینی چیلرها در بازار وجود دارند که از نظر ابعاد و گنجایش با هم فرق دارند. تنوع بالای چیلرها به شما این امکان را می‌دهد تا از چیلر با ظرفیت مناسب استفاده کنید. بعضی از مینی چیلرهای آپارتمانی، اندازه کوچکی دارند و به‌راحتی در بالکن یا ایوان نصب می‌شوند.

3- امکان تنظیم دما در فضاهای مختلف

بعد از نصب و راه‌اندازی چیلر، شما این امکان را دارید که دمای هرکدام از اتاق‌های منزل را به صورت جداگانه تنظیم کنید و این موضوع، یکی از بهترین مزایای چیلر است. با این قابلیت، تمام اعضای خانه می‌توانند دمای فن کویل‌ها را تنظیم کنند و از هوای خنک کافی بهره‌مند شوند. همچنین با این امکان، میزان مصرف انرژی نیز کمتر می‌شود؛ زیرا شما می‌توانید فن کویل بعضی از اتاق‌ها را خاموش کنید.

4- امکان خنک‌سازی تمام قسمت‌های خانه

امروزه برای خنک کردن محیط، از انواع کولر گازی استفاده می‌شود که این سیستم‌ها، مزایا و معایب خودشان را دارند. یکی از محدودیت‌های استفاده از کولر گازی این است که شما باید برای هرکدام از اتاق‌ها، کولر گازی پنجره‌ای را خریداری کنید یا از کولرهای گازی چند پنلی استفاده کنید که هزینه بالاتری دارند. با انتخاب چیلر، شما می‌توانید برای هرکدام از اتاق‌ها یک فن کویل نصب کنید تا هوای خنک به تمام قسمت‌های خانه برسد.

5- مناسب برای سالن‌های عمومی

نصب چیلر، یکی از بهترین راه‌ها برای خنک شدن فضاهای بزرگ و مکان‌های عمومی بزرگ مانند باشگاه‌ها، سالن‌های ورزشی و… است. ظرفیت چیلرها از سایر وسایل سرمایشی بیشتر است و به همین دلیل، کار خنک کردن و تهویه هوا در فضاهای بزرگ را به بهترین شکل ممکن انجام می‌دهند.

6- تصفیه هوا به همراه خنک‌سازی محیط

یکی دیگر از مزایای چیلر این است که علاوه بر تولید هوای سرد، به تصفیه هوای محیط نیز کمک می‌کند. فیلترهای موجود در داخل چیلر باعث تصفیه هوا می‌شود و هوای پاک و خنک را وارد محیط می‌کند.

روش انتخاب چیلر با ظرفیت سرمادهی مناسب

ظرفیت سرمایشی در بازار ایران با کیلو وات (KW) و تن تبرید (TR) مشخص می‌شود. منظور از تن تبرید، میزان گرمایی است که دستگاه تهویه مطبوع، در طول یک شبانه روز از یک تن یخ (با دمای صفر درجه سانتیگراد) می‌گیرد تا این مقدار یخ را ذوب کند و یخ را به آب (با دمای صفر درجه سانتیگراد) تبدیل کند. هر تن تبرید، 3.517 کیلو وات است. با این توضیحات به سراغ فرمول پیدا کردن چیلر با ظرفیت مناسب می‌رویم.

فرض کنید در حال انتخاب چیلر مناسب برای واحد مسکونی با متراژ 250 مترمربع هستید. مساحت حمام، سرویس بهداشتی و بالکن این خانه در کل، 40 مترمربع است و این فضاها به فن کوئل نیازی ندارند. حالا شما باید مساحت کل خانه را از مساحت‌هایی که به سرمایش نیاز ندارند کم کنید. با کم کردن عدد 250 از عدد 40، عدد 210 به دست می‌آید. حالا شما باید این عدد را تقسیم بر 35 کنید تا ظرفیت سرمایشی چیلر مناسب به دست بیاید. با تقسیم کردن عدد 210 به 35، عدد 6 به دست می‌آید. یعنی برای خنک سازی محیط، شما باید از مینی چیلر با ظرفیت 6 تن تبرید استفاده کنید.

قبل از خرید چیلر و مینی چیلر، بهتر است از افراد متخصص کمک بگیرید تا بهترین چیلر با ظرفیت سرمایشی مناسب را برای شما انتخاب کند. همچنین کار نصب هواساز و تعمیر چیلر را به افراد باتجربه و متخصص بسپارید تا این کارها را به صورت دقیق و حرفه‌ای انجام دهند.

جمع‌بندی مطالب

در این مقاله در مورد این صحبت کردیم که چیلر چیست و چطور کار می‌کند. سپس انواع چیلرهای جذبی و چیلرهای تراکمی را به شما معرفی کردیم و توضیح دادیم که چیلرهای تراکمی به دو صورت چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک هستند. میزان استفاده از چیلر تراکمی هوا خنک در ایران بیشتر است و حتماً باید در فضای بیرون نصب شود تا جریان کافی هوا به آن برسد. همچنین به این سوال پاسخ دادیم که مینی چیلر چیست و مزایای استفاده از چیلر و مینی چیلر را به شما توضیح دادیم. در پایان نیز نحوه محاسبه چیلر با ظرفیت سرمادهی مناسب را توضیح دادیم.

حالا شما می‌‌دانید که چیلر چیست و برای چه فضاهایی مناسب است. از اینکه تا انتهای این نوشته با ما همراه بودید از شما متشکریم و امیدواریم این مطالب برای شما کاربردی و مفید باشد.

در صورت استفاده از سیستم‌های سرمایشی مختلف مانند کولر آبی، کولر گازی، چیلر و داکت اسپلیت، شما می‌توانید کار نصب، سرویس و تعمیر این وسایل سرمایشی را به تیم حرفه‌ای و متخصص هوم سرویز بسپارید.

تیم متخصصان هوم سرویز، سالها تجربه در زمینه تعمیر انواع وسایل سرمایشی دارند و می‌توانند کار نصب اسپلیت، تعمیر فن کویل، تعمیر کولر آبی و سرویس کولر گازی را در سریع‌ترین زمان ممکن و با بهترین هزینه انجام دهند.

برای استفاده از خدمات مختلف هوم سرویز، کافی است به سایت و اپلیکیشن هوم سرویز مراجعه کنید و درخواست خود را ثبت کنید تا همیاران هوم سرویز با شما تماس بگیرند و هماهنگی‌های لازم را انجام دهند.