چیلرها در سیستم های تهویه مطبوع و فرآیندهای صنعتی به شکل گسترده ای استفاده می شوند. یکی از موضوعات مهم در طراحی این سیستم ها، نحوه اتصال چند چیلر به یکدیگر است که به دو روش سری یا موازی انجام می شود. هر یک از روش های سری یا موازی بستن چیلر، ویژگی های خاصی دارند و تأثیر متفاوتی بر عملکرد، راندمان و هزینه های نگهداری سیستم سرمایشی خواهند گذاشت.
چیلر و انواع آن
چیلرها دستگاه هایی هستند که از طریق یک سیکل تبریدی، گرمای محیط را جذب و به فضای بیرونی منتقل می کنند. این دستگاه ها عمدتاً در دو دسته کلی قرار می گیرند:
چیلرهای تراکمی
چیلرهای تراکمی از یک کمپرسور و یک مبرد برای جذب و دفع حرارت استفاده می کنند. بسته به نوع کمپرسور، چیلرهای تراکمی شامل رفت و برگشتی، اسکرو و سانتریفیوژ هستند. چیلرهای تراکمی برای کاربردهای صنعتی، تجاری و مسکونی بسیار متداول اند.
چیلرهای جذبی
این چیلرها به جای کمپرسور، از یک منبع حرارتی (مانند بخار یا آب گرم) برای انجام فرآیند تبرید استفاده می کنند. مصرف انرژی پایین و کاهش هزینه های عملیاتی، از مزایای این چیلرها است، اما به دلیل نیاز به انرژی گرمایی، در هر پروژه ای قابل استفاده نیستند.
خرید انواع چیلر با بهترین قیمت
از برندها مختلف مناسب پروژه شما
فقط با یک تماس
چرا در برخی پروژه ها از چند چیلر استفاده می شود؟
پیش از بررسی ویژگی های سری یا موازی بستن چیلر، بهتر است با این آشنا شوید که چرا در برخی پروژه ها از چند چیلر استفاده می شود:
- محدودیت های ساخت و حمل و نقل: چیلرهای بزرگ به دلیل ابعاد و وزن زیاد، مشکلاتی در حمل و نقل و نصب ایجاد می کنند.
- محدودیت در فضای نصب: در برخی پروژه ها، فضای کافی برای نصب یک چیلر بزرگ وجود ندارد، بنابراین چند چیلر کوچک تر به کار گرفته می شود.
- افزایش ظرفیت سرمایشی: در برخی موارد، نیاز سرمایشی پروژه در طول زمان افزایش پیدا می کند و باید چیلرهای جدیدی به سیستم اضافه شوند.
- افزایش راندمان و کاهش مصرف انرژی: با توزیع بار سرمایشی بین چند چیلر، کارکرد هر دستگاه در نقطه بهینه خود تنظیم شده و مصرف انرژی کاهش پیدا می کند.
تفاوت های سری و موازی بستن چیلرها
یکی از تصمیمات مهم در طراحی سیستم های سرمایشی، انتخاب روش مناسب برای سری یا موازی بستن چیلر است. این انتخاب تأثیر مستقیمی بر عملکرد، کارایی و هزینه های عملیاتی سیستم دارد. در ادامه، به بررسی تفاوت های این دو روش و مزایا و معایب هر کدام می پردازیم.
۱. بستن چیلرها به صورت موازی
در روش موازی بستن چیلرها، هر چیلر به صورت مستقل به سیستم متصل می شود و آب ورودی به طور همزمان بین تمام چیلرها توزیع می گردد. در این حالت، هر چیلر اختلاف دمای یکسانی روی آب ایجاد می کند، اما دبی (حجم آب عبوری) افزایش می یابد. از مزایای این روش می توان به توزیع یکنواخت بار سرمایشی اشاره کرد، که از فشار بیش از حد بر روی یک چیلر جلوگیری می کند. همچنین، کاهش فشار کاری هر چیلر باعث کاهش استهلاک تجهیزات و افزایش عمر مفید چیلرها می شود.
به طور کلی مزایای بستن چیلرها به صورت موازی به شرح زیر است:
- توزیع یکنواخت بار سرمایشی بین چیلرها
- کاهش فشار کاری روی هر چیلر
- افزایش عمر مفید چیلرها
- امکان خاموش یا روشن کردن یک یا چند چیلر بر اساس نیاز بار سرمایشی
- کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری
معایب بستن چیلرها به صورت موازی را نیز می توانید در لیست زیر مطالعه کنید:
- کاهش کارایی در دماهای بسیار پایین
- نیاز به تنظیم دقیق جریان آب بین چیلرها برای جلوگیری از نوسانات عملکردی
۲. بستن چیلرها به صورت سری
در مقابل، در روش سری بستن چیلرها، خروجی یک چیلر به ورودی چیلر بعدی متصل می شود. در این حالت، دبی آب ثابت باقی می ماند، اما اختلاف دمای آب در هر مرحله افزایش پیدا می کند. این روش در مواردی استفاده می شود که نیاز به دمای آب خروجی بسیار پایین باشد. از مزایای این روش می توان به دستیابی به دمای بسیار پایین و ثبات دبی آب اشاره کرد، که در برخی کاربردها مزیت به شمار می رود.
در یک نگاه، مزایای بستن چیلرها به صورت سری در ادامه آورده شده است:
- دستیابی به دماهای بسیار پایین
- مناسب برای صنایع غذایی و داروسازی که نیاز به سرمایش دقیق دارند
- بهبود عملکرد تبریدی در بارهای جزئی
معایب بستن چیلرها به صورت سری:
- افزایش افت فشار در مسیر جریان آب
- نیاز به پمپ های قوی تر برای غلبه بر افت فشار
- افزایش هزینه های عملیاتی و نگهداری
روش SCF در ترکیب سری یا موازی بستن چیلر
یکی از چالش های روش سری، کاهش راندمان سیستم به دلیل افت بیش از حد دمای آب است. اما در روش Series Counter Flow (SCF)، چیلرهای سری به گونه ای طراحی می شوند که اختلاف دمای آب در هر مرحله کاهش یابد.
نتایج مثبت روش SCF:
- افزایش ۲۰ درصدی راندمان چیلر (طبق تحقیقات شرکت Carrier)
- کاهش مصرف انرژی کمپرسورها
- بهبود عملکرد سیستم در شرایط بار جزئی و بار کامل
سری یا موازی بستن چیلر را چگونه تعیین کنیم
زمانی که باید چیلرها را موازی بست:
- در سیستم های تهویه مطبوع استاندارد با دمای آب ۷ درجه سانتی گراد
- در ساختمان های تجاری و مسکونی با بار سرمایشی متغیر
- در سیستم هایی که نیاز به خاموش یا روشن کردن چیلرها به صورت مستقل وجود دارد
زمانی که باید چیلرها را سری بست:
- در صنایع داروسازی، غذایی و آزمایشگاهی که دمای پایین تری نیاز دارند
- در مواقعی که دمای آب برگشتی نسبت به طراحی اولیه افزایش یافته است
- در پروژه هایی که نیاز به کاهش دمای آب به مقدار زیاد وجود دارد
نگهداری و مدیریت چیلرها
- تعمیرات پیشگیرانه: بررسی دوره ای قطعات و تمیز کردن مبدل های حرارتی
- نظارت لحظه ای: استفاده از سیستم های مانیتورینگ برای کنترل فشار، دما و دبی
- بهینه سازی مصرف انرژی: استفاده از سیستم های مدیریت هوشمند و کنترل های خودکار
- آموزش کارکنان: برگزاری دوره های آموزشی برای بهبود مهارت های تعمیر و نگهداری
آینده چیلرها
آینده چیلرها با نوآوری های جدید و روندهای صنعتی، در حال تحول است. یکی از مهم ترین این تحولات، استفاده از مبردهای طبیعی مانند آمونیاک و CO₂ است که به دلیل کاهش اثرات زیست محیطی و سازگاری بیشتر با محیط زیست، مورد توجه قرار گرفته اند. این مبردها جایگزین مناسبی برای مبردهای سنتی هستند که باعث تخریب لایه اوزون و افزایش گرمایش جهانی می شوند.
علاوه بر این، سیستم های هوشمند مبتنی بر IoT (اینترنت اشیا) در حال تبدیل شدن به بخشی جدایی ناپذیر از صنعت چیلرها هستند. این سیستم ها با پایش لحظه ای عملکرد چیلرها و جمع آوری داده های دقیق، امکان بهینه سازی عملکرد و کاهش مصرف انرژی را فراهم می کنند. از طریق این فناوری، می توان مشکلات احتمالی را قبل از وقوع شناسایی کرد و تعمیرات پیشگیرانه را انجام داد.
تفاوت بین سری یا موازی بستن چیلر به عواملی مانند نیازهای سرمایشی، محدودیت های فنی و هزینه های عملیاتی بستگی دارد. روش موازی برای کاربردهای عمومی و تهویه مطبوع مناسب تر است، زیرا توزیع یکنواخت بار سرمایشی و کاهش فشار کاری را فراهم می کند. با استفاده از روش های ترکیبی مانند SCF (سری-موازی ترکیبی)، می توان بهترین ترکیب از راندمان بالا و کاهش مصرف انرژی را به دست آورد.
بیشتر بخوانید
چیلر گرمایشی و سرمایشی – مزایا و معایب
روفتاپ پکیج چیست Rooftop Package آشنایی و خرید
چیلر بی صدا چیست (کم صدا) چه ویژگی هایی دارد
استفاده از آب و گلیکول در چیلر
