مینی چیلر (Mini Chiler) یا چیلر کوچک به چیلرهایی گفته می شود که ظرفیت آن ها محدود و کمتر از 10 تن تبرید است. مینی چیلر برای سرمایش هوا در محیط داخلی ساختمان های مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه با تولید آب سرد باعث سرمایش می شود. در این مقاله قصد داریم به معرفی کامل مینی چیلر و نحوه عملکرد آن بپردازیم و اجزای تشکیل دهنده مینی چیلر و کاربرد آن را توضیح دهیم.
آشنایی با نحوه عملکرد دستگاه مینی چیلر
نحوه عملکرد مینی چیلر نیز مانند همه چیلرهای تراکمی، سیکل تبرید تراکمی بخار است. متراکم شدن بخار مبرد از طریق کمپرسور انجام شده و دما و فشار آن افزایش پیدا می کند. در مرحله بعد کندانسور گرمای مبرد بخار شده را دفع کرده و آن را به مایع تبدیل می کند. زمانی که مایع خارج شده از کندانسور از شیر انبساط می کند، دچار افت شدید فشار می شود. به طوری که باعث تبخیر کمی از مایع مبرد شده و دمای مبرد بیشتر کاهش می یابد. حالا نوبت به ورود مبرد سرد به اواپراتور است. مبرد سرد شده، دمای آبی را که از اواپراتور می‌گذرد به شدت پایین می آورد و باعث خنک شدن آن می شود. آب بعد از تبخیر توسط دمای محیط دوباره به سمت کمپرسور حرکت می کند. این چرخه همین طور ادامه دارد و باعث خنک شدن هوای محیط می شود.
معرفی اجزای تشکیل دهنده مینی چیلر
کمپرسور
کمپرسور قطعه ای است که باعث به حرکت در آمدن مبرد در چرخه تبرید مینی چیلر می شود. کمپرسورها انواع مختلفی دارند. اما برای مینی چیلرها معمولا کمپرسورهای اسکرال و روتاری کاربرد بیشتری دارند. البته گاهی اوقات از کمپرسورهای پیستونی نیز برای پروژه های صنعتی نیز استفاده می شود. در این پروژه ها مینی چیلرها با ظرفیت برودتی محدود به کار رفته است. برای بهینه سازی مصرف انرژی، امروزه از کمپرسورهای اینورتردار استقبال زیادی شده است. این نوع کمپرسور برای مینی چیلرهایی مناسب است که امکان استفاده از چند کمپرسور را ندارند. دررکمپرسورهای دارای اینورتر تعداد خاموش و روشن شدن کمپرسور کمتر است. اینورتر طول عمر کمپرسور را نیز افزایش می دهد.
کندانسور
همانطور که اشاره کردیم بیشترین کاربرد کندانسور برای سرمایش ساختمان های مسکونی است. برای بهره برداری از مینی چیلر و سرویس چیلرهای هواخنک معمولا از کندانسورهای هوایی یا هوا خنک استفاده می شود. کندانسور هواخنک شامل یک فن محوری برای دفع گرمای بخار خارج شده از کمپرسور و یک کویل هوا خنک است. مینی چیلر باید در بیرون از ساختمان مسکونی و در یک فضای آزاد قرار داده شود. در کندانسور مینی چیلرها دو نوع کویل هوا خنک به کار می رود. این کویل ها شامل کویل فین و تیوب و کویل میکرو کانال هستند. کویل فین و تیوب از یک فین آلومینومی و چند لوله مسی تشکیل شده است.
فین آلومینومی باعث افزایش انتقال حرارت می شود. کویل میکرو کانال ساختاری شبیه به کویل فین و تیوپ دارد ولی از آن پیشرفته تر است. این نوع کویل از یک فین آلومینومی فشرده و چند کانال آلومینومی کوچک تشکیل شده است. اکثر ساختمان های مسکونی و آپارتمان ها به دلیل نبود فضای زیاد از مینی چیلرهایی استفاده می کنند که ابعاد کوچکی دارند. بنابراین استفاده از کویل های میکرو کانل در مینی چیلرها به کوچک شدن ابعاد مینی چیلر کمک می کند. ابعاد کویل های میکرو کانال از ابعاد کویل های فین و تیوپ تقریبا 23 درصد کوچکتر است.
شیر انبساط
شیر انبساط قطعه ای است که برای کنترل میزان جریان مبرد به سمت اواپراتور و کنترل دمای آب خارج شده از اواپراتور را بر عهده دارد. این شیر از سوپرهیتی که ممکن است در خروجی اواپراتور و ورودی مایع مبرد به کمپرسور ایجاد شود، جلوگیری می کند. به طور کلی دو نوع شیر انبساط در مینی چیلرها به کار می رود که شامل شیر انبساط مکانیکی و شیر انبساط مکانیکی می باشد. شیر انبساط مکانیکی توسط حباب حسگر دما در قسمت خروجی مبرد از اواپراتور قرار دارد. وظیفه شیر انبساط مکانیکی کنترل عبور جریان مبرد می باشد. به شیرهای انبساط مکانیکی شیرهای ترموستاتیکی نیز می گویند. شیر انبساط الکترونیکی دما و فشار مبرد خارج شده از اواپراتور را اندازه می گیرد و مسیر جریان مبرد را با یک پیام و کنترل الکترونیکی کاهش یا افزایش می دهد.
کنترل جریان توسط شیرهای انبساط الکترونیکی دقت بالاتری دارد. به دلیل محدود بودن ظرفیت مینی چیلر احتیاجی به کنترل دقیق جریان مبرد نیست. به همین دلیل شیرهای انبساط مکانیکی کاربرد بیشتری در مینی چیلرها دارند. فقط در صورتی از شیر انبساط الکترونیکی استفاده می شود که کمپرسور به کار رفته در مینی چیلر از نوع اینورتر دار باشد.
اواپراتور
یکی از اجزای به کار رفته در مینی چیلر اواپراتور است. اواپراتور یک مبدل حرارتی تامین کننده آب سرد مورد نیاز فن کویل ها می باشد. دمای آب گرم پس از ورود به اواپراتور به دلیل انتقال گرما به مبرد سرد ورودی به شدت کاهش می یابد. مبدل های حرارتی اواپراتورهای به کار رفته در چیلرها دارای دو نوع هستند. رایج ترین نوع مبدل حرارتی که متشکل از چند لوله درون یک پوسته استوانه ای است. در این نوع اواپرتور جریان آب از پوسته و جریان مبرد از لوله ها عبور می کند. حرارت به وسیله دیواره لوله ها بین آب و مبرد منتقل می شود و با این روند دمای آب پایین می آید. دومین نوع مبدل حرارتی صفحه ای است.
در این نوع مبدل حرارتی از چند صفحه نازک برای انتقال گرما بین آب و مبرد استفاده شده است. این صفحات سطوحی صاف یا موج دار دارند که با ایجاد کانال برای عبور سیال باعث جداسازی آن ها نیز می شوند. یکی از مزایای اواپراتورهای صفحه ای قرار دادن سطح بیشتری برای جریان آب و مبرد جهت تبادل حرارت است. سایز اواپراتورهای صفحه ای از اواپراتورهای پوسته و لوله کوچکتر است. در مینی چیلرها بیشتر از اواپراتورهای صفحه ای استفاده می شود. زیرا ابعاد مینی چیلرها کوچک است.
آشنایی با کاربرد مینی چیلر
مینی چیلر بیشتر برای تهویه مطبوع و سرمایش ساختمان های مسکونی با واحدهای کم به کار می روند. کارایی مینی چیلر با پروژه های صنعتی تناسبی ندارد زیرا دارای ظرفیت محدودی می باشد. البته در بعضی از مواقع در ساختمان های تجاری و اداری نیز نی توان از مینی چیلر استفاده کرد. در این شرایط به همراه مینی چیلر در هر واحد از ساختمان از ترمینال یونیت یا فن کویل استفاده می شود. به این ترتیب آب سردی که توسط مینی چیلر تولید شده یا عبور از فن کویل باعث تامین هوای خنک در هر واحد می شود. آب سرد بعد از جذب دمای هوای محیط به سمت مینی چیلر برمی گردد. با این چرخه دمای هوا به هفت درجه سانتی گراد رسیده و خنک می شود.
نحوه سرمایش و گرمایش به وسیله مینی چیلر
در مینی چیلر با ورود آب سرد تولید شده به سمت فن کویل ها عمل سرمایش انجام می شود. برای گرمایش در فصل زمستان باید به جای ورود آب سرد، آب گرم به سمت فن کویل وارد شود. طراحی و تولید مینی چیلر به شکل هیت پمپ، به مینی چیلر این امکان را می دهد که آب گرم برای گرمایش را نیز تامین نماید. در شهرهایی که دارای آب و هوای بسیار سرد هستند طراحی هیت پمپ قادر نیست آب مورد نیاز برای گرمایش را تولید کند. همچنین برای تولید آب گرم توسط مینی چیلر به برق زیادی احتیاج است و هزینه بالایی به همراه دارد. به همین دلیل آب گرم مورد نیاز فن کویل ها بهتر است که توسط دیگ آب گرم در موتور خانه یا توسط پکیج تامین شود.
مینی چیلر در چه مناطق آب و هوایی کاربرد دارد؟
برای انتخاب سیستم سرمایشی یا گرمایشی برای واحد مسکونی خود باید به نوع آب و هوای منطقه زندگی خود توجه داشته باشید. به عنوان مثال برای مناطقی که دارای آب و هوای معتدل هستند بیشتر از کولر آبی برای سرمایش استفاده می کنند. ولی در شهرهایی که آب و هوای گرم و شرجی دارند استفاده از کولر آبی مناسب نیست. در این مناطق استفاده از از کولر گازی برای سرمایش هوا رایج تر است.
مینی چیلر برای همه شرایط آب و هوایی در ایران به خصوص آب و هوای گرم و خشک مناسب است و در هیچ آب و هوایی محدودیتی برای استفاده از مینی چیلر وجود ندارد. همه مردم می توانند برای خنک سازی محیط داخلی ساختمان خود از مینی چیلر استفاده کنند. اگر می خواهید از مینی چیلر برای پروژه های صنعتی استفاده کنید، حتما باید کمپرسور پیستونی انتخاب کنید. زیرا این نوع کمپرسور برخلاف کمپرسور اسکرال و روتاری قابل تعمیر است.
تفاوت مینی چیلر آپارتماتی و مینی چیلر صنعتی
همانطور که گفتیم مینی چیلرها به دلیل ظرفیت محدود عمدتا در ساختمان های مسکونی مانند آپارتمان، ویلا، منزل شخصی و غیره کاربرد دارند. به همین دلیل در بازار بیشتر این نوع مینی چیلر را به اصطلاح مینی چیلر آپارتمانی یا خانگی می نامند. این نوع مینی چیلرها در ساختمان های تجاری و اداری هم مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع عملکرد و تولید چیلرهای آپارتمانی و صنعتی هیچ تفاوتی با یکدیگر ندارند. این تفاوت کاربری است که باعث شده نام مینی چیلر را با توجه به همان مکان نامگذاری کنند.
محل نصب مینی چیلر در ساختمان
محل نصب مینی چیلر در ساختمان های مسکونی معمولا در بالکن یا تراس است. با گداشتن مینی چیلر در این مکان ها طول لوله کشی فن کویل ها کاهش می یابد. امروزه آپارتمان ها دارای فضای بسیار محدود و کوچکی هستند و قرار دادن مینی چیلر در تراس و بالکن های بسیار کوچک مناسب نیست. در این مواقع مینی چیلر باید در پشت بام نصب گردد تا هوای کافی برای دستگاه فراهم باشد. با گذاشتن مینی چیلر در پشت بام از صدای آزار دهنده آن نیز خلاص خواهید شد.
تفاوت مینی چیلر و چیلر
از لحاظ ساختاری تفاوتی بین مینی چیلر و چیلر وجود ندارد. تفاوت این دو دستگاه فقط در ظرفیت برودتی آن هاست. ظرفیت برودتی در مینی چیلر کمتر از ده تن تبرید است. از تفاوت های دیگر مینی چیلر و چیلر می توان به این نکته اشاره کرد که در واحدهای مسکونی برای هر واحد یک مینی چیلر لازم است تا به فن کویل ها یا یونیت های داخلی وصل شود. اما یک دستگاه چیلر مرکزی قادر است هوای سرد تمام واحدهای مسکونی یک ساختمان را تامین کند. از لحاظ کاهش هزینه های برق انتخاب چیلر مرکزی برای یک ساختمان گزینه مناسب تر و به صرفه تری می باشد. یکی دیگر از تفاوت های مینی چیلر و چیلر قیمت این دو دستگاه است.طبیعتا مینی چیلرها به دلیل ابعاد کوچکتری که دارند از چیلرها ارزان تر می باشند.
در این مقاله شما را با مینی چیلر، عملکرد مینی چیلر، اجزای تشکیل دهنده مینی چیلر، کاربرد مینی چیلر، تفاوت مینی چیلر و چیلر و خصوصیات دیگر این دستگاه آشنا کردیم. امیدواریم از خواندن این مطلب استفاده لازم را برده باشید.
