چیلر پیستونی یک نوع سیستم تهویه مطبوع است که از پیستون‌ها برای ایجاد فشار و جریان هوا استفاده می‌کند. این سیستم‌ها برای خنک‌کاری و گرم‌کاری محیط‌ها یا تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله قصد داریم به برخی اطلاعات در مورد چیلر پیستونی بپردازیم و شما را با کاربردهای این دستگاه بیشتر آشنا  کنیم.

معرفی چیلر

چیلر نوعی از دستگاه تهویه مطبوع است که در انواع مختلف و به منظور خنک‌کاری هوا یا سیالات حرارتی به‌کار می‌رود. این دستگاه‌ها با استفاده از فرآیندهای حرارتی، حرارت را از محیط جذب کرده و محیط را خنک می‌کنند. در ادامه انواع چیلرها را به شما معرفی خواهیم کرد.

انواع چیلر

چیلر پیستونی به عنوان یکی از انواع چیلرهای خنک کننده شناخته می شود که ما قصد داریم در این مقاله به بررسی آن بپردازیم. اما چیلر چیست؟ چیلر یک دستگاه خنک کننده است که گرمای تولید شده توسط تجهیزات و دستگاه ها را می گیرد و آن را به هوای خنک تبدیل می کند. چیلر تراکمی و چیلر جذبی نیز به عنوان سایر انواع چیلرها شناخته می شوند.

چیلر تراکمی

چیلر تراکمی یکی از انواع تجهیزات خنک کننده است که برای تبرید صنعتی و همچنین کاربردهای تهویه مطبوع (خنک کننده ساختمان های تجاری، اداری و مسکونی و …) مورد استفاده قرار می گیرد. در چیلر هوا آب سرد تولید شده که با چرخاندن این آب سرد، سایر تجهیزات خنک می شوند. جالب است بدانید که این چیلر نسبت به رقبا مانند چیلر پیستونی محبوبیت و کاربرد بیشتری دارد؛ زیرا در ایران با محدودیت های منابع آبی مواجه هستیم. از مهمترین اجزای تشکیل دهنده چیلر تراکمی می توان به کندانسور، شیر انبساط، اواپراتور، میبرد، لوله و اتصالات و همچنین کمپرسور اشاره کرد.

چیلر جذبی

اگر بخواهیم چیلر را تعریف کنیم، باید بگوییم که چیلر بخشی از یک سیستم تهویه مطبوع پیچیده است که با صرف انرژی و انجام فرایندهایی بر روی یک ماده خاص و همچنین طبق قوانین ترمودینامیک، دمای خود را تغییر می دهد. این تغییر بر روی مبرد سبب می شود که این ماده خاص به فازهای مختلف گاز یا مایع برسد. در نتیجه؛ این تغییر فاز مداوم سبب می شود که دستگاه به درستی کار کند. به زبانی ساده تر می توان گفت که تمام عملکرد یک چیلر به اعمال تغییرات در مبرد و تغییر فاز آن به صورت مداوم بستگی دارد. از مهمترین اجزای تشکیل دهنده یک چیلر می توان به کمپرسور، کندانسور، مخزن نگهدارنده، جاذب، کولر گازی و ژنراتور اشاره کرد.

چیلر پیستونی

چیلر پیستونی به عنوان یکی از رایج ترین کمپرسورهای چیلری است که امرزه در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا یک کمپرسور چیلر بین یک تا سه پیستون دارد که هر کدام در داخل یک آستر سیلندر نصب می شوند. یک پیستون از یک بدنه سیلندر تشکیل شده که حلقه های پیستون در اطراف بدنه اصلی نصب شده است. پیستون های به صورت خطی در داخل سیلندر حرکت می کنند و گاز مبرد را به داخل سیلندر می کشد یا آن را خارج می کنند.

نحوه کارکرد سیکل تبرید چیلر تراکمی پیستونی

سیکل تبرید چیلر تراکمی پیستونی معمولاً به چهار مرحله اصلی تقسیم می‌شود: تراکم، تبخیر، تخلیه و تبرید. در این سیکل، گاز فشرده شده (معمولاً فرآیند تراکم) دمای بالا و فشار بالا دارد و سپس به یک فرآیند تبخیر تحت فشار کم تحویل داده می‌شود تا حرارت جذب شود. سپس گاز تخلیه می‌شود و دمای کاهش می‌یابد. در نهایت، این گاز تبرید شده به یک ابتدایی کم‌دما باز می‌گردد تا چرخه تکرار شود. به طور کلی، این سیکل به منظور انتقال حرارت از محیط داغ به محیط سرد استفاده می‌شود.

در چیلر پیستونی، سیکل تبرید به شکل زیر انجام می‌شود:

1. تراکم (Compression): گاز فریون (مثلاً R-134a) از واحد تبخیر به کمپرسور وارد می‌شود. در کمپرسور، گاز تحت فشار بالا قرار می‌گیرد و فشار و دما آن افزایش می‌یابد. این افزایش فشار و دما باعث فشرده‌تر شدن گاز می‌شود.
2. تبخیر (Evaporation): گاز فشرده شده به کندانسور وارد نمی‌شود، بلکه از کمپرسور به مبدل حرارتی تبخیر یا اوجیکتور می‌رود. در اینجا، گاز فشرده به شدت انبساط می‌یابد و حرارت از محیط گرفته و تبخیر می‌شود. این فرآیند باعث خنک شدن و سرد شدن گاز می‌شود.
3. تخلیه (Discharge): گاز تبخیر شده به کمپرسور بازمی‌گردد. در این مرحله، گاز تحت فشار بالا و با دمای بالا به سیستم باز می‌گردد. این فشار و دما بالا تراکم شده توسط کمپرسور به کندانسور (مبدل حرارتی) انتقال داده می‌شود.
4. تبرید (Condensation): در کندانسور، گاز تحت فشار بالا خنک می‌شود و حرارت آن به محیط داده می‌شود. این باعث تبدیل گاز به مایع می‌شود. مایع تشکیل شده به یک واحد تبخیر باز می‌گردد تا چرخه مجدداً شروع شود.

با این چهار مرحله، گاز فریون به صورت چرخشی از فشرده‌ترین و داغ‌ترین حالت به مایعی‌ترین و سرد‌ترین حالت تغییر شکل می‌دهد، که به منظور ایجاد تأثیر تبرید در سیستم تهویه مطبوع یا فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود.

کاربرد چیلر پیستونی

چیلر پیستونی یک نوع دستگاه تهویه مطبوع است که برای خنک کردن یا گرم کردن هوا یا مایعات در فرآیندهای صنعتی و تجاری استفاده می‌شود. این دستگاه از یک پیستون برای ایجاد فشار و حرکت درون یک سیلندر استفاده می‌کند تا مایع خنک کننده (معمولاً آب) را از طریق یک چرخه کمپرسوری به سیستم تهویه مطبوع تحویل دهد.

کاربردهای اصلی چیلر پیستونی عبارتند از:

تهویه مطبوع صنعتی

در مکان‌هایی که نیاز به خنک کردن زیاد دارند مانند کارخانه‌ها، انبارها و مراکز تولید، از چیلرهای پیستونی استفاده می‌شود تا دما را تنظیم کرده و محیط کاری را بهینه کنند.

تجهیزات پزشکی

در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی، چیلرهای پیستونی برای خنک‌کردن تجهیزات پزشکی پیچیده مانند دستگاه‌های تصویربرداری پرتودرمانی و دستگاه‌های آزمایشگاهی استفاده می‌شوند.

سیستم‌های تهویه مطبوع تجاری

در هتل‌ها، مراکز خرید، سینماها و سالن‌های کنفرانس از این نوع چیلرها برای ایجاد شرایط آب و هوای مطبوع و راحت استفاده می‌شود.

صنایع غذایی

در بخش‌هایی از صنعت غذایی مانند کارخانه‌های تولید لبنیات، این نوع چیلر برای کنترل دمای مختلف در فرآیندهای تولیدی و نگهداری استفاده می‌شوند.

تولید یخ

در واحدهای تولید یخ نیز از این نوع چیلرها برای خنک کردن آب و تبدیل آن به یخ استفاده می‌شود.

صنایع شیمیایی

در برخی فرآیندهای صنعتی مانند تولید پلاستیک و شیمیایی، چیلرهای پیستونی برای کنترل دماها و خنک کردن واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شوند.

مزایا و معایب چیلر پیستونی

چیلر پیستونی از انواع چیلرهای کاربردی است که در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد، در ادامه این مقاله قصد داریم به بررسی مزایا و معایب این نوع چیلر بپردازیم.

مزایای چیلر پیستونی عبارتند از:

• سیستم دستگاه ساده بوده و کاربردی آسانی دارد.
• با استفاده از چند سیلندر متعدد و سرعت بالا می تواند عملکرد آن را بهبود بخشید.
• مواد آن ساده هستند و می توان از مواد فلزی عمومی که پردازش آنها ساده و کم هزینه است، استفاده کرد.

معایب چیلرهای پیستونی عبارتند از:

• احتمال سایش قطعات وجود دارد.
• نیاز به تعمیرات پیچیده و مکرر و هزینه های نگهداری بالا
• نسبت تراکم کم است.
• حرکت رفت و برگشتی به صورت بالا و پایین انجام می شود و در نتیجه ارتعاش زیاد است.
• شاخص وزن در واحد ظرفیت خنک کننده زیاد است.

جمع بندی

در کل، چیلر پیستونی به عنوان دستگاه‌هایی موثر در کنترل دما و تهویه مطبوع در محیط‌های صنعتی، تجاری و تولیدی عمل می‌کنند. ما در این مقاله به بررسی انواع چیلر مانند چیلر جذبی، تراکمی و پیستونی پرداختیم و همچنین توضیحاتی درباره کاربرد چیلرهای پیستونی ارائه دادیم. برای مشاهده سایر چیلرها می توانید به آدرس ما مراجعه نمایید.

منبع : اکیاس اچ وک