چیلر ۵۵ تن

تبرید یا سردسازی که با نام سرمایش نیز شناخته می شود، فرآیندی است که در طی آن گرما از یک فضا یا ماده گرفته می شود و در یک محیط دیگر رها می شود و در واقع از لحاظ علم فیزیک، تبرید یک پدیده انتقال گرما محسوب می شود. در طی فرآیند تبرید در واقع، به دنبال کاهش دما در ناحیه یا فضای مورد نظر خود هستیم، این فضا می تواند اتاق منزل یا اداره شما و یا حتی یک سردخانه صنعتی باشد. جذب گرما از محیط هدف، معمولاً به وسیله اواپراتور و دفع آن در محیط دیگر به وسیله کندانسور صورت می گیرد. اکثر مردم به اشتباه ماده مبرد را در بازار به نام گاز کولر ماشین و یا گاز یخچال می شناسند. برخی دیگر نیز به اشتباه آن را گاز سرمازا یا گاز سرمایشی می نامند، اما طبق تعریف فوق، ماده مبرد می تواند به شکل مایع هم باشد.

مبرد ها با استفاده از تغییراتِ فازیِ و ترمودینامیکی به راحتی از حالت گاز به مایع و یا بالعکس، از مایع به گاز تبدیل می شوند و این قابیلت سبب شده این مواد کاربرد وسیعی در صنعت، از جمله در سیستم ها و دستگا های برودتی و تهویه مطبوع داشته باشند. دستگاه هایی مانند چیلر تراکمی، داکت اسپلیت و VRF از ماده مبرد در سیکل کاری خود استفاده می کنند. با وجود این نقش مهم و مفید مبردها در صنعت، باید بدانیم که طبق بررسی ها و نتایج مطالعات علمی، این مواد برای محیط زیست ما چندان مفید نیستند و یکی از عوامل مهم گرمای زمین و تخریب لایه اوزون محسوب می شوند.

مبرد ها بر اساس ترکیبات و ساختار شیمیایی دسته بندی می شوند. بر اساس کاتالوگ و دستورالعمل های شرکت های گوناگون تولید کننده مبرد، چهار نوع مهم از مبردها عبارتند از: کلروفلوئوروکربن (CFC)، هیدرو کلروفلوئوروکربن (HCFC)، هیدرو فلوئوروکربن (HFC)، مبردهای طبیعی. از جمله مبردهای طبیعی می توان به هیدروکربن (HC) و دی اکسید کربن (CO۲) اشاره کرد و در مقابل مبردهایی مانند CFC و HCFC و HFC جزو مبردهای صنعتی هستند که توسط شرکت های تولید کننده مبرد، تولید شده و روانه بازار می شوند.

هیدرو فلوئوروکربن (HFCs – Hydro fluorocarbons) : این نوع مبرد شامل مواد هیدروژن، فلوئور و کربن است و دارای کُلر نمی باشد. به همین دلیل، این نوع مبردها ضرری برای لایه اوزون نداشته و از طرفی با محیط زیست نیز سازگاری دارند و تهدیدی برای آن محسوب نمی شوند. این نوع مبردها با اینکه فاقد اتم کلر می باشند، اما مانند مبردهای قبلی از جمله CFC و HCFC تاثیر زیادی بر روی پدیده گرم شدن زمین دارند. در مقابل، مبردهای طبیعی این مشکل را نیز حل کرده اند. در زیر نشان اختصاری برخی از مبردهای HFC ذکر شده اند: R۲۳, R۱۳۴a, R۴۰۴A, R۴۰۷C, R۴۱۰A, R۴۱۷A, R۴۲۲A, R۴۲۲B, R۴۲۲D, R۵۰۷, R۵۰ مبردهای HFC به دلیل نداشتن خطر برای محیط زیست، در مقایسه با مبردهای CFC و HCFC همیشه مورد توجه تولید کنندگان مبرد در سراسر جهان بوده اند.

در کمپرسورهای اسکرال نمی توان گفت که انتخاب کدام مبرد باعث دستیابی به راندمان (COP) بیشتری می شود؛ چراکه نتایج در کمپرسورهای مختلف متفاوت است. اما آنچه که مسلم می باشد این است که اساساً در کمپرسورهای اسکرال اختلاف قابل توجهی بین مبردهای مختلف به لحاظ راندامان وجود ندارد. ضریب عملکرد کمپرسور (Coefficient Of Performance) که در واقع نشان دهندۀ راندمان مصرف انرژی آن است، یکی از مهمترین پارامترها در ارزیابیِ کارایی کمپرسور محسوب می شود. نسبت گرمای دریافتی از آب در اواپراتور به میزان برق مصرفی در کمپرسور را COP یا ضریب عملکرد کمپرسور می نامند.

نکتۀ حائز اهمیت در مورد کمپرسورهای اسکرال این است که این کمپرسورها حجم جابجایی کمی دارند؛ یعنی در مقایسه با کمپرسورهایی مثل کمپرسور اسکرو حجم گاز کمتری را می توانند متراکم کنند. بهمین علت، ظرفیت برودتی، تولیدی آن ها نسبت به کمپرسورهای اسکرو کمتر است. لذا، غالباً در کمپرسورهای اسکرال سعی می شود که حتی الامکان از مبردهایی با چگالی بالا (مثل R۲۲، R۴۰۷C و R۴۱۰A) استفاده شود تا بتوان جرم مبرد بیشتری را جابجا کرد. بنابراین، بکارگیریِ مبرد R۱۳۴a که چگالی پایینی دارد در این کمپرسورها چندان مرسوم نیست، مگر برای شرایط اقلیمی تروپیکال (گرمسیری) که به دلیل فشار کاری بسیار پایین تری که این مبرد دارد، انتخاب خیلی مناسبی می باشد. ضمن آنکه باید توجه داشت که در حال حاضر مبرد R۲۲ به دلیل آثار مضر زیست محیطی و ممنوعیت جهانی نمی بایست در سیستم های برودتی استفاده شوند. خالص بودن مبرد R۱۳۴a (بر خلاف مبردهای R۴۰۷C و R۴۱۰A که مبردهایی ترکیبی هستند) یکی دیگر از دلایلی است که بعضاً باعث می شود حتی در شرایط اقلیمی معتدل نیز خریداران مایل به استفاده از این مبرد در چیلرهای خود باشند. هرچند که به علت بالا رفتن سایز کمپرسور، افزایش چشمگیری در قیمت دستگاه ایجاد می کند.

چیلر اسکرال (چیلرهای تراکمی مجهز به کمپرسور اسکرال)
کمپرسورهای اسکرال، معمولاً در چیلرهایی با ظرفیت های پایین (۵-۱۰۰kW به ازای هر کمپرسور) و عمدتاً در پروژه های تهویه مطبوع به کار گرفته می شوند. این کمپرسورها شامل دو مارپیچ حلزونی (اسکرال) جهت افزایش فشار گاز مبرد می باشند. چنانکه اغلب یکی از آن ها ثابت بوده و دیگری بدون گردش، دایره وار می چرخد. به طوری که پس از مکش گاز مبرد به درون مارپیچ ثابت، بواسطه چرخش مارپیچ دوار، گاز بین دو مارپیچ متراکم شده، سرانجام از فضای میانی مارپیچ ثابت، تحت فشار خارج می گردد.

کمپرسورهای اسکرال در اصطلاح جزء دستۀ کمپرسورهای Hermetic بشمار می روند. یعنی کمپرسورهایی که مهر و موم شده اند؛ به این معنا که در آنها تمامی متعلقات در یک پوستۀ فولادیِ جوش داده شده قرار دارند. بنابراین، عملاً در صورت خرابی این کمپرسورها، امکان هیچگونه تعمیری وجود نداشته و تنها راهکار موجود تعویض کمپرسور است؛ چراکه جوشکاری مجدد پوسته، مشابهِ کیفیت کارخانه و بصورت کاملاً هوابند و آب بند امکان پذیر نیست.

از جمله برندهای رایج کمپرسورهای اسکرال می توان به Bitzer، Copeland و Danfoss اشاره کرد. Bitzer برندی آلمانی است که البته به دلیل تنوع کمتری که در مدل های ارائه شده برای کمپرسورهای اسکرال دارد، در مقایسه با دو برند دیگر کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. Copeland برندی آمریکایی است که البته در کشور بیشتر ورژن تایلندی آن موجود است. اما در مورد کمپرسورهای اسکرال Danfoss که اساساً برندی دانمارکی است بیش از همه از ورژن چینی آن در بازار ایران عرضه می شود که در واقع خروجیِ خط تولید کمپانی Danfoss در کشور چین به حساب می آید. البته، ورژن های فرانسوی و بلژیکی این برند نیز بعضاً در کشور قابل دسترسی هستند.