چیلر های تراکمی – کنترل پویا

چیلر تراکمی چیست ؟

چیلر تراکمی یک دستگاه سرمایشی است که برای خنک‌کردن هوا یا مایعات در سیستم‌های تهویه مطبوع، سرمایش صنعتی و یا سایر کاربردهای مشابه استفاده می‌شود. این دستگاه با استفاده از یک سیکل تبرید تراکمی عمل می‌کند که در آن گاز مبرد از طریق کمپرسور فشرده می‌شود، سپس از طریق یک کندانسور سرد شده و در نهایت، در تبخیرکننده گرما را جذب می‌کند تا محیط یا مایعات مورد نظر خنک شوند.

سیکل تراکمی معمولاً شامل چهار مرحله اصلی است:

کمپرسور: گاز مبرد به داخل کمپرسور کشیده شده و فشرده می‌شود، که این باعث افزایش دما و فشار گاز می‌شود.

کندانسور: گاز داغ و فشرده به کندانسور می‌رود، جایی که گرمای آن از دست می‌رود و به مایع تبدیل می‌شود.

شیر انبساط: مایع مبرد از طریق شیر انبساط به فشار پایین‌تر منتقل می‌شود.

یعنی ار نظر فشار تو بخش مختلف داریم قسمت فشار پایین و قسمت فشار بالا .

اواپراتور: مایع مبرد وارد اواپراتور می‌شود و در آنجا گرما جذب میکند.

چیلرهای تراکمی به دو نوع اصلی از نظر کندانسور میتوان تقسیم کرد:

چیلر تراکمی آب‌خنک: در این نوع، کندانسور توسط آب سرد خنک می‌شود.

چیلر تراکمی هوای‌خنک: در این نوع، کندانسور توسط جریان هوا خنک می‌شود.

چیلرهای تراکمی معمولاً برای مصارفی مانند تهویه مطبوع ساختمان‌ها، مراکز داده، صنایع غذایی، و دیگر کاربردهایی که نیاز به سرمایش دارند، استفاده می‌شوند.

1- نکات عمومی

به منظور کارايی مناسب چيلرها در اوج مصرف و جلوگيري از آسيب‌ديدگی اجزای سيستم، می‌بايست برنامه‌ای مناسب جهت بازرسی دوره ای دنبال شود.

آنچه که در ذيل خواهد آمد بايد به عنوان يک راهنما جهت بازرسی‌های دوره‌ای درنظر گرفته شود و درعمل می‌بايست همراه با صداهايی که از کمپرسور شنيده می‌شود و کنترل‌های الکتريکی معمول مورد توجه قرار گيرند. شيشه‌ سایدگلاس خطوط سيکل‌ها بايد کاملاً تميز باشند. اگر درشرايط شارژ کامل مبرد در شیشه سایدگلاس رنگ مربوطه رطوبت را نشان دهد يا حباب‌های هوا درشيشه ظاهر شود، فيلتر دراير بايد تعويض شود.

2- نگهداری کمپرسور

کمپرسور نياز به تعمير ونگهداري خاص و مکرری ندارد ليکن جهت کارکرد مناسب کمپرسور تست لرزش بسيار راه‌گشا می‌باشد. لرزش کمپرسور نشان دهنده لزوم تعمير کمپرسور می‌باشد و باعث کاهش کارايی کمپرسور می‌شود. توصيه می‌شود بلافاصله پس از راه‌اندازی و سپس به طور ساليانه کمپرسور توسط دستگاه لرزش‌سنج چک شود. مو قعی که کمپرسور تست لرزش می‌شود بايد حتی‌الامکان کارکرد آن در حد کارکرد شرايط تست باشد. تست لرزش مانند يک اثر انگشت برای کمپرسور است و هنگامی که به صورت روتين انجام شود می‌تواند اخطاري برای در شرف وقوع بودن خرابي‌ها باشد. کمپرسور حاوي يک فيلتر روغن است و بهتر است هرگاه کمپرسور جهت سرويس باز می‌شود، فيلتر روغن نيز تعويض شود.

3- کنترل الکتريکی

اخطار: قبل از انجام سرويسهای ذيل جريان برق را قطع کنيد.

قبل از انجام هرگونه سرويس روی مرکز کنترل چيلر توصيه می‌شود نقشه سيم‌کشی کل سيستم چيلر را مطالعه کنيد. قسمتهای کانکشن های تابلو را کنترل کرده و از محکم بودن اتصالات کابلها، مطمئن شوید.

اخطار: پريدن فيوز يا خاموش شدن محافظ، نشان دهنده اتصال کوتاه يا کشيدن جريان بيش از حد توسط کمپرسور می‌باشد. قبل از تعويض فيوز يا روشن شدن مجدد کمپرسور مشکل بايد پيدا و رفع گردد.

4- سایدگلاس مبرد (Sight-Glass)

سایدگلاس مبرد بايستی به طور دوره اي مورد بازديد قرار گيرد (حداقل هفته ای يکبار). يک شيشه ديد تميز و شفاف نشان دهنده شارژ صحيح مبرد به داخل سيستم می باشد و در اين شرايط شير انبساط به خوبی تغذيه می‌شود. در شرايط کارکرد پايدار وجود حباب مبرد داخل شيشه نشان می دهد که ممکن است شارژ مبرد کامل نباشد. پاشش گازی شکل مبرد داخل سایدگلاس می‌تواند نشانه افت فشار بيش از حد در خط مايع باشد که اين امر ممکن است بدليل مسدود شدن فيلتر دراير يا مسدود شدن جای ديگری از خط مايع باشد. اگر ساب کولينگ کم باشد، شارژ را اضافه کنيد تا شيشه سایدگلاس بدون حباب گردد. اگر ساب کولينگ در حالت نرمال باشد و پاشش گازی شکل روی ساید گلاس مشاهده شود، فيلتر دراير را تعويض کنيد. در داخل شيشه ديد وسيله ای و جود دارد که توسط رنگ، شرايط رطوبت مبرد را نشان می‌دهد. اگر پس از سه ساعت کارکرد چيلر،ساید گلاس حالت خشک بودن مبرد را نشان نداد، دستگاه بايد Pump-down شده و فيلتر دراير تعويض گردد.

جدول ذيل راهنمایی براي تعيين شرايط خشک يا مرطوب بودن سيستم می‌باشد.

رنگ

زرد (صورتی)

سبز (آبی آسماني)

نشان دهنده شرايط

خشک

مرطوب

5-اواپراتور

چيلرها به يک اواپراتور جريان معکوس تک مسيره بهينه شده مجهز می‌باشند (منظور از جريان معکوس، برعکس بودن جريان مبرد و آب در اواپراتور می‌باشد). اين اواپراتورها از نوع انبساط مستقيم هستند که مبرد در داخل لوله وآب بيرون لوله (طرف پوسته) جريان دارد و شامل تيوب شيتهای کربن استيل و لوله های مسی مستقيم هستند که در داخل لوله‌ها جهت افزايش راندمان پره‌های مارپيچی فنر مانند قرار داده شده است و لوله‌های مسی در داخل تيوب شيت اکسپند شده‌اند.

6- فيلتر درايرها

در فاصله زمانی برنامه نگهداري و تعميرات اگر در دماي ساب‌کولينگ (Sub-Cooling) طبيعی حبابهايی در سایدگلاس مشاهده شد، و يا اگر نمايشگر رطوبت ساید گلاس وجود رطوبت اضافی در مبرد را نشان داد، فيلتر دراير بايد تعويض گردد. در چند ماه اول کارکرد دستگاه، در صورت مشاهده حباب داخل سایدگلاس، تعويض فيلتر دراير ضروری است.

ذرات باقيمانده از کارکرد کمپرسور و ديگر اجزای چيلر، در خط مايع توسط مبرد جاروب شده و سپس توسط فيلتر دراير گرفته می‌شوند.

مراحل تعويض فيلتر دراير:

1- شير دستی خط مايع را ببنديد.

2- دستگاه را در حالت Pump-down قرار دهيد و گاز را در کندانسور جمع آوری کیند.

3- سوئيچ on/off دستگاه را در حالت off قرار دهيد.

4- شير خط مکش را ببنديد.

5- فيلتر دراير را برداشته و تعويض نماييد.

6- توسط شير قطع و وصل (shut off) دستي، خط مايع را از گازهای غير قابل کندانس (هوا و …) که در طول مدت تعويض فيلتر وارد سيستم شده باشند، خالی کنيد.

7- جهت راه اندازی مجدد ابتدا شير خط مکش، سپس شير دستی خط مايع را باز کنيد. توصيه می‌شود قبل از راه اندازي دستگاه، تست نشتی انجام گيرد.

7- شير انبساط

شیر انبساط یا اکسپنشن ولو (Expansion Valve) یکی از اجزای مهم در سیستم‌های تبرید است، که وظیفه کنترل جریان مبرد و تنظیم فشار و دما را بر عهده دارد.

شیرهای انبساط (Exception Valve) متنوعی برای چیلرها وجود دارد .در اینجا به دو دسته عمده آنها می پردازیم .

شیر انبساط ترموستاتیکی( (Thermostatic Expansion Valve :

در این نوع شیر انبساط با استفاده از یک حسگر حرارتی که به خروجی لوله اواپراتور متصل شده است، میزان جریان مبرد بر اساس دمای اواپراتور تنظیم می‌ شود. به این ترتیب، از ورود مبرد مایع به کمپرسور و آسیب به آن جلوگیری می‌شود

2.شیر انبساط الکترونیکی( (Electronic Expansion Valve یا EXV): ) :

این نوع شیر انبساط با استفاده از یک برد الکترونیکی و سنسورهای مختلف، میزان جریان مبرد را به صورت دقیق و پویا کنترل می‌کند. این امر باعث افزایش راندمان سیستم و کاهش مصرف انرژی می‌شود.

به دليل نياز سيستم های امروزی به راندمان انرژی مطلوب تر، کنترل دمای دقيق تر، گستره شرايط کاری وسيع‌تر و بکارگيری امکانات جديد مانند مونيتورينگ از راه دور، استفاده از شير انبساط‌های الکترونيکی ضروری به نظر می‌رسد.

شير انبساط الکترونيکی چيلرها خصوصياتی دارد که آن را منحصربفرد می‌سازد: زمان کوتاه باز و بسته شدن،ظرفيت جريان خطی بسيار عالی، تعديل پيوسته جريان جرمی بدون ايجاد تنش در چرخه مبرد و بدنه .

8- فن‌های کندانسور

معمولا فن‌های کندانسور از نوع مارپيچی با پره‌های باله مانند هستند، تا کارایی بهتری داشته باشند. موتور الکتريکی مستقيماً با پره کوپل شده است تا لرزش به حداقل برسد.

9- کندانسورهای هواخنک

کوئل‌های کندانس کننده از لوله‌هاي مسی بدون درز که بصورت رديفهای يک در ميان قرار گرفته و در داخل پره‌های آلمينيومی موج‌دار اکسپند شده‌اند، تشکيل شده است.

فن‌ها معمولاً به نگهداری خاصی نياز ندارند به جز اين که می‌بايست گاه‌گاهی گرد و غبار و آشغال از روی پره‌های پاک شود.پيشنهاد می شود جهت تمیز کردن کندانسور از کف مخصوص تميز کردن کوئل که در فروشگاه‌های تهويه مطبوع موجود است، استفاده شود. مراقب باشيد که در هنگام تميز کردن به پره ها آسيبی نرسد.

10-کندانسور آبی :

در چیلر تراکمی با کندانسور آبی، سیکل تبرید مشابه سایر چیلرهای تراکمی است، اما تفاوت اصلی در نحوه خنک‌سازی گاز مبرد است. در این سیستم، به جای استفاده از هوا برای خنک کردن مبرد، از آب استفاده می‌شود. این به این معناست که کندانسور چیلر در تماس با آب سرد، که از برج خنک‌کننده (Cooling Tower) تامین عمل میکند.

11- روغن موتورها

در کنار روغنکاری بلبرينگها و ديگر قطعات متحرک، همچنين روغن حرارت حاصل از تراکم مبرد را جذب می‌کند.میزان روغن تزريق شده بهتر است از آنچه که برای روانکاری تنها مورد نياز است، بيشتر باشد. در برخی چیلرها جهت کاهش چرخش روغن درچرخه مبرد، يک جداکننده روغن در خط تخليه کمپرسور نصب می شود.

در انتخاب روغن دقت نمایید و حتما از روغن های پیشنهادی کارخانه سازنده استفاده کنید .

حسگر فشار روغن(oil pressure switch)، فشار تزريق روغن روي قطعات کمپرسور را کنترل میکند. اگر ميزان فشار روغن کمتر از ميزان تنظيم شده (set point) باشد، دستگاه کنترل کننده، کمپرسور را متوقف خواهد کرد. در اصل اویل پرشر سوئیچ اختلاف فشار بین مکش کمپرسور و دهش پمپ روغن را کنترل میکند زیرا اگر فشار مکش از فشار دهش روغن بالاتر باشد امکان روغن کاری صحیح وجود ندارد .

12- هیتر کمپرسور:

وظيفه گرمکن جدا کننده روغن، جلوگيری از رقيق شدن روغن توسط مبرد درطول دوره خاموش بودن کمپرسور می‌باشد، در صورت نبود هیتر اين امر سبب کف کردن و در نتيجه کاهش جريان روغن می شود، روانکاری در قطعات متحرک به درستی انجام نمی شود. گرمکن‌های الکتريکی هر گاه که کمپرسور خاموش باشد، روشن می‌شوند.

~اخطار: دقت کنيد که گرمکن‌ها حداقل 12 ساعت قبل ازشروع به کارچيلرها روشن شده باشند.