چیلر توربوکر یکی از انواع چیلرهای تراکمی است که از کمپرسورهای سانتریفیوژ بدون روغن (Oil-free) بهره می برد. این کمپرسورها برای افزایش کارایی و کاهش نیاز به نگهداری طراحی شده اند که از ویژگی های آن می توان به استفاده از یاتاقان های مغناطیسی بدون تماس مکانیکی (فریکشن لس) اشاره کرد.
در سیستم چیلر توربوکر، شفت موتور و ایمپلر در یک میدان مغناطیسی معلق می مانند و این امر مانع از ایجاد اصطکاک مکانیکی می شود که می تواند موجب فرسایش قطعات و کاهش عمر دستگاه گردد. به لطف این ویژگی، چیلرهای توربوکر عمر طولانی تری دارند و نیاز به روغن کاری ندارند، که باعث کاهش هزینه های نگهداری و سرویس دهی می شود.
سیستم چیلر توربوکر، از سنسورهای موقعیت سنجی دقیق استفاده می کند که هر ۱۲۰ بار چرخش شفت، موقعیت آن را به طور دقیق در محورهای X، Y و Z تنظیم می کند. این ویژگی امکان بهینه سازی عملکرد دستگاه را در تمامی شرایط بار، از جمله شرایط متغیر، فراهم می آورد.
خرید انواع چیلرها در مدل های مختلف
برای مصارف خانگی و صنعتی
با بهترین قیمت، فقط با یک تماس
اجزا و نحوه عملکرد چیلر توربوکر چگونه است؟
اجزای اصلی کمپرسور توربوکر به شرح زیر هستند:
- موتور الکتریکی بدون جاروبک (Brushless DC) با آهنربای دائم
- ایمپِلرها (پروانه های اولیه و ثانویه): برای فشرده سازی مبرد در دو مرحله به کار می روند.
- یاتاقان های مغناطیسی: جایگزین یاتاقان های مکانیکی سنتی به منظور حذف اصطکاک.
- سیستم های کنترل: شامل سافت استارتر، اینورتر (VFD) و سنسورهای دقیق جهت مدیریت موقعیت شفت.
- مجراهای ورودی و خروجی مبرد
چرخه کاری چیلر توربوکر را می توانیم به شکل زیر معرفی کنیم:
- کمپرسور: مبرد به صورت گازی وارد کمپرسور شده و توسط ایمپلرها فشرده می شود. این فرایند افزایش دما و فشار مبرد را به دنبال دارد.
- کندانسور: پس از فشرده سازی، مبرد داغ وارد کندانسور شده و در آنجا با انتقال گرما به محیط، دمای خود را کاهش می دهد.
- شیر انبساط: پس از کاهش دما، مبرد به حالت مایع اشباع تبدیل می شود و فشار آن کاهش می یابد.
- اواپراتور: مبرد اشباع در اواپراتور حرارت محیط را جذب کرده و تبخیر می شود، که منجر به کاهش دمای محیط می گردد.
- تکرار چرخه: مبرد گازی حاصل دوباره به کمپرسور وارد شده و چرخه دوباره آغاز می شود.
ویژگی های چیلر توربوکر را بشناسید
چیلر توربوکر ویژگی ها متعددی دارد که برای آشنایی بیشتر شما با این سیستم می خواهیم در این قسمت آن ها را مرور کنیم.
کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری:
حذف اصطکاک مکانیکی و نبود روغن، موجب طول عمر بالاتر و کاهش نیاز به سرویس های پیچیده می شود.
وزن و ابعاد کوچک:
نسبت به کمپرسورهای اسکرو و پیستونی، وزن حدود یک پنجم و ابعاد کوچکتری دارد.
سازگاری با مبردهای دوستدار محیط زیست:
از جمله R1234ze، R513A و R515B.
بهره وری انرژی بالا:
مصرف انرژی کمپرسورهای توربوکر نسبت به سانتریفیوژهای معمولی حدود ۳۰%، نسبت به اسکرو ۳۳% و نسبت به پیستونی ۴۰% کمتر است.
در یک مطالعه مشخص، مصرف ماهانه از 45,751 کیلووات ساعت به 30,878 کیلووات ساعت کاهش یافته است (کاهش حدود 32.5 درصد).
استارت نرم:
مصرف جریان بسیار پایین (۲ تا ۵ آمپر) در هنگام استارت که باعث کاهش هزینه های الکتریکی و کاهش نیاز به ژنراتور بکاپ می شود.
صدای کارکرد و ارتعاش کم:
عدم تماس قطعات متحرک با یکدیگر منجر به کاهش نویز و ارتعاش می شود.
قابلیت کنترل ظرفیت:
تنظیم ظرفیت از 15 تا 100 درصد توان کل از طریق اینورتر.
عملکرد بهینه در بارهای جزئی:
استفاده از سیستم های کنترل هوشمند و افزایش حداقل دور کاری، راندمان در حالت کم باری را افزایش می دهد.
انواع و تقسیم بندی های چیلر توربوکر
چیلرهای توربوکر بر اساس ویژگی ها و ساختارهای مختلف به دسته های مختلف تقسیم می شوند. مهم ترین تقسیم بندی ها به شرح زیر است:
بر اساس نوع کندانسور
1. چیلرهای هواخنک
این چیلرها برای انتقال گرما از مبرد به محیط از هوای آزاد استفاده می کنند. این سیستم ها معمولاً برای فضاهای بسته یا در مناطق خشک و با رطوبت پایین مناسب تر هستند.
2. چیلرهای آب خنک
در این نوع چیلرها، گرما از مبرد به آب منتقل می شود. این سیستم ها معمولاً برای محیط های با دمای بالا و رطوبت زیاد مناسب تر هستند.
بر اساس ساختار کمپرسور
1. کمپرسور بسته (هرمتیک)
در این نوع کمپرسورها، محفظه داخلی به طور کامل بسته است که از نشت گاز جلوگیری می کند، اما تعمیر و نگهداری آن دشوار است.
2. کمپرسور باز
این کمپرسورها امکان دسترسی آسان تر به قطعات داخلی را فراهم می کنند، اما احتمال نشت گاز بیشتر است.
3. کمپرسور نیمه باز
این کمپرسورها ترکیبی از ویژگی های کمپرسورهای بسته و باز هستند و به طور متوسط امکان تعمیر راحت تری دارند.
بر اساس سازندگان
- سری TGS: این چیلرها با ظرفیت تبرید 40 تا 150 تن طراحی شده اند و از مبردهای پاک استفاده می کنند. آنها به خاطر وزن کم و نویز اندک خود شناخته می شوند.
- سری TT: این چیلرها برای تهویه مطبوع صنعتی طراحی شده اند و ظرفیت تبرید آنها بین 60 تا 200 تن است. آنها از مبرد HFC134a بهره می برند و استهلاک پایین تری دارند.
- سری TTH/TGH: این چیلرها برای تولید فشارهای بالا در چیلرهای هواخنک طراحی شده اند و بازدهی بهتری در حالت کم باری دارند.
- سری VVT: این چیلرها با استفاده از تکنولوژی Variable Twin Turbo قادر به دستیابی به بازدهی بالا در هر دو حالت بار کامل و جزئی هستند. ظرفیت تبرید این سری ها بین 200 تا 400 تن است.
- سری VTX 1600: این چیلرها برای ظرفیت های بسیار بالا، تا 450 تن تبرید (و در ترکیب ها تا 3600 تن تبرید)، طراحی شده اند و مناسب برای استفاده در چیلرهای آب خنک و صنعتی هستند.
مزایای تکنولوژی بدون روغن و یاتاقان های مغناطیسی
تکنولوژی بدون روغن و یاتاقان های مغناطیسی مزایای متعددی دارد که عملکرد و کارایی سیستم ها را بهبود می بخشد. یکی از مهم ترین مزایا، عدم نیاز به مدار روغنکاری است که باعث حذف روغن از کمپرسور می شود. این موضوع از مشکلاتی مانند کف کردن مبرد در اواپراتورهای فلودد جلوگیری می کند.
علاوه بر این، کاهش اتلاف انرژی از دیگر فواید این تکنولوژی است؛ حتی وجود مقدار کمی روغن (حدود ۴٪) می تواند کارایی سیستم را تا ۹٪ کاهش دهد. همچنین، کمپرسورهای بدون روغن طول عمر بالاتری دارند، زیرا کارایی آن ها به مرور زمان کاهش نمی یابد، برخلاف کمپرسورهای روغنی که با گذشت زمان دچار افت راندمان می شوند.
یکی دیگر از مزایای این تکنولوژی، کنترل دقیق موقعیت شفت است که با استفاده از سنسورهای مجاورتی و سیستم های کنترلی پیشرفته انجام می شود. این سیستم ها موقعیت شفت را تا ۱۰۰ هزار بار در ثانیه نظارت و تنظیم می کنند، که دقت و عملکرد سیستم را به طور چشمگیری افزایش می دهد.
معایب چیلر توربوکر چیست؟
- هزینه اولیه بالا: قیمت بالای فناوری پیچیده و سیستم های کنترلی.
- پیچیدگی سیستم کنترلی: نیاز به نگهداری دقیق و تخصصی برای عملکرد بهینه.
- جدید بودن فناوری: با توجه به معرفی نسبتاً تازه (اولین کاربرد تجاری در سال 2001) تجربه های عملی در برخی موارد محدود است.
کاربردها و نکات طراحی
تکنولوژی بدون روغن و یاتاقان های مغناطیسی کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارد. از جمله منازل، سردخانه ها، سیستم های تهویه مطبوع، تولید و ذخیره یخ و سیستم های بازیابی حرارت. این فناوری به دلیل مزایای منحصر به فرد خود، به طور ویژه در محیط هایی که بهره وری انرژی و قابلیت اطمینان بالا مورد نیاز است، استفاده می شود.
در طراحی این سیستم ها، استفاده از اواپراتور فلودد به دلیل انتقال حرارت کارآمدتر و کاهش مشکلات ناشی از نشت روغن، بهینه به شمار می رود. همچنین، بهینه سازی مصرف انرژی از طریق طراحی سیستم های کنترل متغیر سرعت (VFD) امکان پذیر است.
در پایان باید گفت که چیلر توربوکر با استفاده از کمپرسورهای سانتریفیوژ بدون روغن و یاتاقان های مغناطیسی، مزایای خیلی زیادی از جمله کاهش هزینه های انرژی، کاهش نگهداری، عملکرد دقیق و طول عمر بالا را نسبت به سایر فناوری های موجود ارائه می دهند. این چیلر در کنار مزایای زیاد، معایبی نیز دارد که البته چندان قابل ملاحظه نیست.
بیشتر بخوانید
مهمترین تفاوت سری یا موازی بستن چیلر و تأثیر آن
خنک کاری دستگاه های صنعتی با چیلر
چیلر دائم کار چیست؟ آیا کار مداوم چیلر ممکن است؟
چیلر بی صدا چیست (کم صدا) چه ویژگی هایی دارد؟
روفتاپ پکیج چیست Rooftop Package آشنایی و خرید
