مینی چیلر
مینی چیلر (Mini chiller) دراصل چیلر هواخنک کوچکی است که پمپ و منبع انبساط نیز در آن وجود دارد برای تولید آب سرد مورد نیاز جهت فن کویل یا دستگاه های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. مینی چیلر همان طور که از نامش پیداست، چیلری کوچک با ظرفیت محدود (ظرفیت های زیر ۱۵ تن تبرید معادل ۵۲.۸ کیلووات سرمایشی) می باشد. مینی چیلرها اکثراً از مدل هواخنک هستند؛ یعنی برای خنک کاری فقط از هوا استفاده می‌کنند و نیازی به برج خنک کننده ندارند. از آنجایی که مهم ترین کاربرد مینی چیلر برای واحدهای مسکونی است، اهمیت جمع و جور و کوچک بودن آن برای اشغال فضای کمتر خیلی بالا می‌رود. بنابراین استفاده از مینی چیلر آب خنک که نیاز به برج خنک کن دارد خیلی منطقی نیست، مگر در شرایط خاص که راهی جز انتخاب مینی چیلر آب خنک نباشد.
مینی چیلر در دسته چیلرهای تراکمی قرار می گیرد که بواسطه اهمیت راه اندازی و بهره برداری آسان از سیستم های HVAC، کندانسور مینی چیلرها به شکل هوا خنک طراحی و تولید می شود. همچنین در پروژه هایی که بار برودتی پایین است و امکان تامین برق / گاز مورد نیاز وجود دارد می توان از مینی چیلر ها جهت سیستم تهویه مطبوع استفاده کرد. در برخی از موارد در مواقعی که سیستم مستقل بر سیستم سرمایش و گرمایش مرکزی ترجیح داده می شود نیز از این دستگاه استفاده می کنند.
مینی چیلر هواخنک و ویژگی های آن
از مینی چیلرهای هوا خنک معمولا برای مصارف واحدهای آپارتمانی، مسکونی، اداری، تجاری و صنایع کوچک استفاده می‌شود، معمولاً ظرفیت سرمایشی مورد نظر بیشتر پروژه های صنعتی متناسب با کارایی مینی چیلر نمی‌باشد مگر در صنایع خیلی کوچک .برای گرمایش هم می‌توان از مینی چیلر استفاده کرد که روش متداول آن استفاده از دیگ بخار در موتورخانه یا پکیج خانگی و انتقال آب گرم تولید شده به فن کویل یا هواساز برای گرمایش فضای داخلی است و دیگر نیازی به نصب رادیاتور نیست.
البته روش دیگری نیز وجود دارد و آن این است که مینی چیلر به صورت پمپ حرارتی طراحی و قابلیت استفاده از سیکل تبرید معکوس را داشته باشد؛ سیکل تبرید معکوس، سیکلی است که سیال مبرد در خلاف جهت سیکل تبرید هدایت می‌شود. روش دوم گرمایش به دلیل آب و هوای سرد بیشتر مناطق ایران در فصول سرد معمولاً نمی‌تواندگرمایش کافی ایجاد کند و همچنین به علت بکارگیری سیکل تبرید معکوس مصرف برق بالایی دارد.
راه اندازی و نصب مینی چیلر ها
مکان یابی صحیح نصب مینی چیلر ها به کمک نرم افزار های کامپیوتری و مطالعه بر روی جریان هوا و خود ساختمان صورت می گیرد. به صورت مثال در صورت نصب آن بر پشت بام بهتر است رو به جریان هوا در روز نصب شوند و مینی چیلر ها درکنار هم نصب نشوند که تاثیر منفی بر یکدیگر نگذارند.
مزایای دستگاه مینی چیلر
مینی چیلر دارای مزایای بسیاری است که آن را به گزینه ای ایده‌آل برای سرمایش وگرمایش ساختمان های مسکونی و حتی اداری تبدیل می‌کند. از جمله مزایای مینی چیلر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• طول عمر بالا
• مصرف برق کم: در ظرفیت های معمول مینی چیلر نیازی به استفاده از برق سه فاز نیست، مگر اینکه توان لازم برای عملکرد چیلر بیش از ۸ kw باشد. استفاده از برق تک فاز و همچنین جریان اولیه پایین در صورت استفاده از موتور اینورتر، مینی چیلر را به گزینه ای ایده‌آل برای کاربرد مسکونی تبدیل کرده است.
• ضریب عملکرد (COP) بالا: استفاده از کمپرسور اسکرال که از بازده بالایی دارد و همچنین بکارگیری مبدل صفحه ای منجر به ضریب عملکرد بالای این سیستم شده است، مینی چیلرها قابلیت عملکرد صحیح را در تمامی شرایط آب و هوایی دارند و از این جهت محدودیتی ندارند.
• صدا و لرزش کم
• هزینه نگهداری و تعمیرات پایین
• طراحی بهینه با کارایی بالا: مینی چیلرها به دلیل طراحی کم حجم ، به فضای کمتری برای نصب نیاز دارند. این طراحی همچنین امکان انعطاف پذیری در طراحی برای پاسخگویی به انواع نیازها و کاربردهای مختلف را فراهم می کند.
• کنترل هوشمند و تمام اتوماتیک ( Saving Energy ) با کمپرسوراسکرال
• کنترل و پشتیبانی کل سیستم توسط کامپیوتر، سیستم عیب یابی اتوماتیک
• دستگاه فوق یک بسته کامل سرمایشی می باشد و بصورت تست شده و کامل تحویل می گردد.
• دستگاه به طور اتوماتیک با توجه به مصرف خاموش و روشن می شود و مجهز به سیستم ضد یخ زدگی در زمستان میباشد.
• دارای پمپ و منبع انبساط، جهت گردش آب در سیکل
• کنترل لحظه ای دمای آب ورودی و خروجی
• اندازه کوچک و دسترسی راحت به قطعات یدکی
• سازگاری با محیط زیست: مقدار مبرد مورد استفاده مینی چیلر در مقایسه با اسپلیت ها و داکت اسپلیت ها کمتر است و معمولاً در آن از مبرد R410A استفاده می‌شود که سازگار با محیط زیست است.
• تنوع بار: استفاده از آب به عنوان سیال خنک کننده ، تنوع بار عالی را با حداقل پیچیدگی سیستم امکان پذیر می کند. در مقابل سیستم های معادل VRF کارکرد پیچیده ای دارند.
• مصرف کم انرژی: با استفاده از مبدل نوع صفحه ای به عنوان اواپراتور که بیشتر در مینی چیلرها استفاده می‌شود، علاوه بر کوچک تر شدن ابعاد مینی چیلر کارآیی آن نیز بیشتر شده و مصرف انرژی آن کاهش می‌یابد. با توجه به مبدل صفحه ای و طراحی یکپارچه، مینی چیلر از اسپلیت کم مصرف تر است و حتی در مقایسه با چیلرها صرفه جویی انرژی بیشتری دارد.
• عملکرد دوگانه: در کنار عملکرد برودتی چیلر با لوله کشی آب گرم خروجی از موتورخانه یا پکیج به فن کویل ها می‌توان از این سیستم برای گرمایش نیز استفاده کرد. نکته جالب این جاست که در این حالت چیلر خاموش بوده و فقط با آب گرم به کمک فن کویل گرمایش انجام می‌شود.
معمولا برای تهویه مطبوع آپارتمان های مسکونی در فصول گرم با مینی چیلر از کمپرسور اسکرال استفاده می‌شود. البته در مینی چیلرها از کمپرسورهای پستونی هرمتیک هم استفاده می‌شود که به طور عمده برای مصارف صنعتی کوچک میباشد. مزیت کمپرسور پیستونی قابلیت تعمیر آن است که در مقابل کمپرسور اسکرال امکان تعمیر ندارد.
در حقیقت، مهم ترین تفاوت مینی چیلرهای صنعتی این است که باید بتواند در فصل سرد کار کند، با توجه به این شرایط عملکردی شاید نیاز به استفاده از کمپرسور پیستونی باشد، در حالی که در مدل های خانگی عموماً از کمپرسور اسکرال یا روتاری استفاده می‌شود.
بررسی عملکرد دستگاه های مینی چیلر
اجزای اصلی سیکل تبرید و مینی چیلر شامل کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور است. سیال مبرد به صورت بخار داغ وارد کمپرسور می‌شود و پس از افزایش فشار و دما از کمپرسور خارج شده و به سمت کندانسور منتقل می‌شود. در کندانسور گرمای سیال مبرد به محیط پیرامون دفع می‌شود و دمای مبرد کاهش پیدا می‌کند.
با کاهش دما میعان رخ می‌دهد و مبرد از حالت گاز به حالت مایع تبدیل می‌شود، با خروج از کندانسور مبرد مایع شده به سمت شیر انبساط رفته و پس از عبور از آن با کاهش فشار ناگهانی مواجه می‌شود. مبرد با گذشتن از شیر انبساط به مخلوطی از مایع و بخار تبدیل شده و وارد اواپراتور می‌شود، در اواپراتور مبرد که حالا دمای پایینی دارد گرما را از لوله آب عبوری جذب می‌کند.
در نتیجه گرمای آب عبوری گرفته شده و آب سرد شده برای سرمایش فضای داخلی به سمت هواساز یا فن کویل هدایت می‌شود، خود مبرد با جذب گرما به بخار تغییر فاز داده و به سمت کمپرسور می‌رود و سیکل تکرار می‌شود.