اساس کار چیلرها

هنگامی که با پرونده یک خسارت مربوط به خرابی و مشکل چیلر روبرو می­شوید، باید خودتان را برای پیچیدگی هایی که به دنبال آن می­آید آماده کنید. معمولاً این سیستم ها پیچیده هستند و بر اساس فضا یا تجهیزاتی که دارند اختصاصی و ویژه شمرده می­شوند، به این معنی که هر کدام از آنها چالش های به خصوص خود را برای تنظیم کنندگان بیمه ای مانند شما دارند. اگر شما با این وسیله پیچیده خنک کننده آشنا نیستید و روی موردی این چنینی کار می­کنید، نیاز پیدا خواهید کرد که اساس کار را بدانید.

چیلرها چگونه کار می‌کنند؟

چیلرها حرارت را از فضایی که نیازمند کنترل دمایی است دور کرده و به فضایی دیگر انتقال می­دهند. کاری تقریباً شبیه به کاری که یک سیستم اسپلیت یا پکیج انجام می­دهد. اما چیلرها به جای هوا از آب (یا ماده محلول در آب) استفاده می­کنند. دو نوع چیلر وجود دارد: چیلرهای آب خنک و هوا خنک. این دو در اکثر مراحل فرایند، تا جایی که کار مربوط به کندانسور می­شود مشابه هم عمل می­کنند و به هر دوی آنها در ادامه پرداخته شده است.

نحوه کار چیلرهای آب خنک

به صورت کلی فرآیند خنک سازی وقتی شروع می­شود که آب بعد از برگشت از جایی که حرارت تولید شده از آب به مبرد منتقل شده است، به اواپراتور وارد ­شود.

سپس آبی که خنک شده است از منبع اولیه (که با رنگ آبی نشان داده شده است) به تانک آب فرستاده می­شود. از آنجا هم به وسیله پمپ به بخش های مختلف تحت کنترل توزیع می­شود. از آنجایی که با توجه به قانون دوم ترمودینامیک، گرما همیشه از محیط گرم به سرد حرکت می­کند، آب خنک شده، حرارت محیط را در هواساز به خود جذب می­کند. سپس یک فن از طریق کانال کشی هوای خنک را به محیط می­کشاند. در نتیجه آب گرم­تر به چیلر باز می­گردد تا دوباره سرد شود.

در همین حین، حرارتی که توسط مبرد (مسیری که با رنگ سبز نشان داده شده) جذب شده است، نیاز دارد که در قسمت اواپراتور تغییر داده شود تا به مبرد اجازه داده شود که در ازای آن حرارت بیشتری را به خود جذب کند. بنابراین مبردی که فشار پایین و دمای بالایی دارد، از اواپراتور به سمت کندانسور حرکت می­کند تا فشار و دمای آن افزایش پیدا کنند.

بعد از این مرحله مبرد وارد کندانسور می­شود. چیلرهای آب خنک از آب برای احاطه لوله های مبرد و گرفتن گرما و خنک کردن استفاده می­کنند (مسیری که با رنگ قرمز نشان داده شده). سپس آب به سمت برج خنک کننده پمپ می­شود تا گرما آزاد کند. بعد از متراکم شدن در کندانسور، مبرد وارد شیر انبساط می­شود تا قبل از بازگشتن به اواپراتور، جایی که مراحل دوباره از سر گرفته می­شوند، دچار کاهش فشار (و دما) شود.

نحوه کار چیلرهای هوا خنک

در این چیلرها نیز مشابه چیلرهای آب خنک، فرایند با اولین بازگشت آب گرم به چیلر آغاز می­شود. درون اواپراتور گرما به مبرد انتقال داده می­شود و آب از منبع اولیه به سمت محیط سرد حرکت می­کند.  مبرد از کمپرسور عبور داده می­شود تا افزایش فشار و دما پیدا کند و بعد به بخش کندانسور می­رسد. در این قسمت، فن ها از طریق کندانسور هوای بیرون را به چرخش در می­آورند و این کار (باز هم به دلیل قانون دوم ترمودینامیک که می­گوید حرکت از گرما به سمت سرما است) حرارت را قبل از اینکه به محیط دفع شود از مبرد می­گیرد. سپس مبرد (مانند قبل) وارد شیر انبساط می­شود و به اواپراتور برمی­گردد.

چیلرها در کجا استفاده می‌شوند؟

انواع چیلرها استفاده های متعددی دارند و گاهی اوقات به سیستم های اسپلیت یا پکیج ها ترجیح داده می­شوند، چرا که آب بهتر از هوا حرارت را مدیریت و هدایت می­کند. به همین علت هم هست که چیلرهای آب خنک به پایداری و عملکرد مؤثرشان و عمر مفید بالاترشان نسبت به نمونه­ دیگر خود، چیلرهای هوا خنک شناخته می­شوند. چیلرهای آب خنک در سازه ها و ساختمان های متوسط و بزرگ (به این شرط که منبع آب کافی داشته باشند) مانند فرودگاه ها، بیمارستان ها، هتل ها، مراکز خرید، ساختمان های تجاری و دیگر موارد مرسوم هستند (عکس: یک چیلر پرتابل).

در مقابل چیلرهای هوا خنک در سازه ها و ساختمان هایی با ابعاد کوچک تا متوسط رایج هستند، جایی که با محدودیت فضا و منبع آب روبرو است. هزینه نصب و نگهداری از این چیلرها کمتر از همتایشان، چیلرهای آب خنک است اما به طور معمول عمر مفید کمتری دارند. این چیلرها معمولاً برای رستوران ها، رویدادهای سازمانی و ورزشی و سازه های موقتی استفاده می­شوند.

چیلرها همچنین برای مصارف صنعتی یا پزشکی نیز استفاده می­شوند. تجهیزات مونتاژ، سایت های ساختمانی، لیزرها، ماشین های MRI و سایر تجهیزات و تأسیسات پرقدرت دیگر نیز می­توانند برای ثابت نگه داشتن دمای مطلوب به چیلرها احتیاج پیدا کنند.

مشکلات رایجی که روی کار چیلرها تأثیر می‌گذارند

خوردگی و زنگ زدگی

چیلرها از لوله های فلزی (معمولاً مس یا فولاد کربنی) برای انتقال آب بین چیلر و فضای کنترل دما استفاده می­کنند. حضور اکسیژن در آب می­تواند باعث خوردگی و زنگ زدگی شود، اما اگر آب و لوله‌ها به درستی مورد مراقبت قرار بگیرند می­تواند به مقدار قابل توجهی این ریسک را کاهش داد. در عین حال، اگر تصفیه آب به خوبی انجام نشود هم، باکتری‌ها، مواد معدنی و رسوبات می­توانند وارد سیستم شوند. اگر تجمع و انباشت رسوبات و باکتری باعث تغییر سطح اکسیژن شود، می­تواند شروع شدن خوردگی فلزات را به دنبال داشته باشد. به علاوه، در هر جایی که از دو فلز متفاوت استفاده می­شود به دلیل خصوصیات الکتروشیمیایی آنها احتمال خوردگی وجود دارد. در نهایت مهم نیست خوردگی چگونه به وجود آمده است، اما می­تواند باعث نشتی شده و به چیلر آسیب برساند، عملکرد مؤثر آن را کاهش دهد و حتی به فضای اطراف جایی که چیلر قرار دارد نیز آسیب بزند.

نگهداری ضعیف

این ماشین های پیچیده به نگهداری شدیدی احتیاج دارند تا بتوانند عملکرد خوب خود را نگه دارند. اگر اقدامات مناسب انجام نشود چیلر می­تواند دچار خوردگی، گرفتگی، از دست دادن بازده مفید یا مشکلات دیگری شود. به عنوان مثال، اگر اقدامات مناسب مربوط به آب لحاظ نشود یا برج های خنک کننده تمیز نشوند، رسوبات یا ذرات معلق می­توانند وارد سیستم شده و باعث گرفتگی لوله ها و انتقال ضعیف گرما شوند. کندانسور یک چیلر هوا خنک نیز می­تواند توسط دور ریزها و آشغال‌ها گرفته، یا توسط گرد و خاک پوشیده شود که این هم عملکرد مفید چیلر را کاهش می­دهد.

مشکلات الکتریکی

سیستم های برقی درون چیلر به دقت طراحی شده و همانند باقی دستگاه پیچیده است. آنها می­توانند به راحتی توسط جریان ناگهانی ولتاژ بالا یا استهلاک از تعادل خارج شوند. اگر مشکلات اتصال زمینی یا نقصان‌های مربوط به منبع تغذیه وجود داشته باشد، چیلر می­تواند آن را تشخیص داده و خود را خاموش کند. در عین حال کار کردن بیش از ظرفیت چیلر می­تواند دمای آن را بیش از حد معمول بالا ببرد، که این معمولاٌ منجر به خرابی خواهد شد. سیم‌ها و کابل‌ها نیز می­توانند بعد از نگهداری یا به دلیل سهل انگاری شل شوند و آسیب ببینند، که این نیز در عملکرد مثبت چیلر تأثیر می­گذارد.

منبع:

https://www.hvacinvestigators.com/webinars/the-basics-of-chillers-how-they-work-where-theyre-used-and-common-problems/