مینی چیلر
اگر ماشین‌آلات سنگین در شرکت یا کارخانه شما گرمای بالایی را تولید می‌کند. پس برای خنک‌کردن فرایندهای شیمیایی و اجزای تجهیزات خود به یک چیلر یا مینی چیلر احتیاج دارید. مینی چیلرها ابعاد کوچک‌تری نسبت به چیلرهای مرکزی دارند. به همین خاطر جای کمتری را اشغال می‌کنند. تا حدی هم کار چیلر مرکزی را می‌توانند به خوبی انجام دهند.
در این مقاله شما را با کاربردها، تفاوت مینی چیلر و چیلر، اجزای تشکیل‌دهنده، مزایا و معایب و نکات لازم هنگام خرید مینی چیلر آشنا می‌کنیم تا بهتر بتوانید مینی چیلر خود را انتخاب کنید.
تعریف مینی چیلر
مینی چیلرها معمولا 1 تا 50 تن وزن دارند. یعنی تقریبا یک سوم چیلرهای مرکزی هستند. چون وزن چیلرهای مرکزی وزنی تقریبا 150 تن است. این دستگاه‌ها را در واقع می‌توان واحدهای یکپارچه و فشرده‌ای از کمپرسور، اواپراتور، کندانسور و فن فرض کرد. از متداول‌ترین اواپراتورهای مینی چیلرها می‌توان به مبدل حرارتی صفحه‌ای اشاره کرد. این مبدل‌ها انتقال حرارت خوبی را انجام می‌دهند و اندازه کوچکی دارند.
گاهی اوقات برخی از سیالات در خود پساب، ناخالصی و گردوغبار دارند. برای همین از مبدل‌های حرارتی پوسته‌ای و تیوب برای جلوگیری از گرفتگی لوله‌ها استفاده می‌شود. پس پارامترهای زیر در انتخاب مینی چیلر تاثیر زیادی دارند:
- نوع مایع مورد استفاده
- سنجش دبی سیال برحسب گالن بر دقیقه، لیتر بر دقیقه، متر مکعب بر ساعت یا سایر کمیت‌ها
- توجه به دمای ورودی سیال در چیلر
- دمای آب سرد خروجی موردنیاز
- ولتاژ مینی چیلر
تفاوت مینی چیلر و چیلر
مینی چیلر یک چیلر هوا خنک در اندازه کوچک به شمار می‌آید؛ چیلرهای هوا خنک گرمای آب جذب می‌کنند. با جذب گرما دمای فرایند تولید و ماشین‌آلات را پایین می‌آورند. به همین خاطر چیلر هوا خنک سرمایی تولید نمی‌کند. بلکه گرما را دفع و به فضای اختصاصی دیگری منتقل می‌کند. مینی چیلرها در مجتمع‌های مسکونی کوچک، ویلاها، کارگاه‌ها و صنایع کوچک کاربرد دارند.
برخلاف چیلرها نیازی نیست که به ماشین‌آلات مرکزی متصل شوند. به همین خاطر می‌توان آن‌ها را در پشت‌بام، تراس یا حیاط نصب کرد. علاوه بر این، مینی چیلرها بر اساس سیکل تبرید تراکمی کار می‌کنند؛ بنابراین از مینی چیلرها برای خنک‌کردن آب در تهویه‌های مطبوعی مانند فن کویل‌ها استفاده می‌کنند.
کاربردهای مینی چیلر
در ساختمان‌ها و واحدهای مسکونی از مینی چیلر برای خنک‌کردن آب سیستم‌های تهویه مطبوع HVAC و فن کویل‌ها استفاده می‌شود. مینی چیلرهای ساختمانی در ظرفیت‌های 2 تا 20 تن عرضه می‌شوند. همچنین ظرفیت و سایز این مینی چیلرها به عوامل زیر بستگی دارد:
- مساحت و مقدار بار خنک‌کننده
- دمای ورودی و خروجی آب به سیستم و خارج از آن
- سرعت جریان آب در حال گردش
با مینی چیلرها می‌توان با استفاده از پمپ حرارتی هوای گرم را نیز منتشر کرد. با‌این‌حال خیلی در این زمینه کاربرد ندارند. برای گرمایش معمولا از تهویه‌های مطبوع دیگری مانند HVAC، VRF یا VRV استفاده می‌کنند؛ چون مینی چیلرها و چیلرها از نظر هزینه گزینه خوبی برای گرمایش به شمار نمی‌روند.
در کارخانه‌های داروسازی، صنعت نساجی، کار با فلز، صنایع پلیمر و لوازم بهداشتی مینی چیلرهای صنعتی کاربرد زیادی دارند. در این صنایع گرمای زیادی در فرایند تولید محصول ایجاد می‌کند و این گرما دمای محیط را بالا می‌برد. گرمای بیش از حد نیز آسیب بالایی می‌تواند به تجهیزات و محصولات وارد کند. پس در چنین محیط‌هایی یک سیستم خنک‌کننده مثل مینی چیلر از اهمیت بالایی برخوردار است.
اجزای تشکیل دهنده مینی چیلر
مینی چیلرها از قطعات مختلفی مانند کمپرسور، کندانسور، فن و تبخیرکننده‌ها با اواپراتورها تشکیل شده‌اند، در ادامه وظایف هر یک از این قطعات را شرح می‌دهیم.
کمپرسور؛ نیروی محرکه مینی چیلر
کمپرسورها در واقع نیروی محرکه مبردها در یک سیستم را فراهم می‌کنند. انواع مختلفی از کمپرسورها مانند کمپرسور پیچی، دوار، اسکرول، پیستونی، رفت‌وبرگشتی، گریز از مرکز یا سانتریفیوژی وجود دارد. بین این کمپرسورها مدل سانتریفیوژی یکی از دینامیک‌ترین یا پویاترین نوع کمپرسور به شمار می‌آید.
کمپرسورهای سانتریفیوژی برای افزایش فشار انرژی جنبشی گاز را به پتانسیل تبدیل می‌کنند. این کمپرسورها با پروانه‌هایی باعث افزایش شتاب گاز می‌شوند، سپس با دیفیوزر گاز را فشرده می‌کنند. با‌این‌وجود کمپرسورهای سانتریفیوژی قیمت بالایی دارند به همین دلیل در هر جایی به کار گرفته نمی‌شوند. در ساخت مینی چیلرهای ساختمانی از کمپرسور اسکرولی و در مینی چیلرهای صنعتی از کمپرسور پیستونی استفاده می‌شود.
کندانسور؛ برای افزایش انتقال حرارت
کندانسور نوعی مبدل حرارتی است که گرما را از مبرد به بیرون انتقال می‌دهد. کندانسورهای هوا خنک از تیوب‌های مسی دارای مبرد مایع و پره‌های آلومینیومی تشکیل شده‌اند. این تیوب‌ها و پره‌ها باعث افزایش انتقال حرارت می‌شوند. در مینی چیلر کندانسور به دو دسته هوا خنک و تبخیری تقسیم می‌شوند.
مدل هوا خنک با هوا گرما را از سیستم خارج می‌کند. کندانسورهای تبخیری علاوه بر هوا از آب برای خنک‌کردن مینی چیلر استفاده می‌کنند. این قطعات ابتدا دمای هوای ورودی را افزایش می‌دهند. سپس با سیم‌پیچ‌هایی آب را تا حدی متراکم می‌کنند که تبخیر شود. فن‌ها نیز آب تبخیرشده را به بیرون خارج می‌کنند.
اواپراتور؛ افزایش راندمان
اواپراتورها نیز نوعی مبدل حرارتی محسوب می‌شوند که گرما را از سیال به مینی چیلر منتقل می‌کنند و باعث تبخیر سیال می‌شوند به همین دلیل به این قطعات اواپراتور یا تبخیرکننده می‌گویند. در واقع اواپراتورها سیال یا آب را به گازی کم‌فشار تبدیل می‌کنند. تبخیرکننده‌ها در شکل‌های مختلفی مانند سیم‌پیچ، پوسته، تیوب و صفحه عرضه می‌شوند. این قطعات جزو اجزای کلیدی مینی چیلرها هستند؛ زیرا، باعث افزایش بهره‌وری انتقال حرارت می‌شوند.
اواپراتورهای پوسته‌ای و تیوبی بیشتر از تیوب‌های مسی و فولادی ساخته می‌شوند. مدل‌های فلزی در خود دو صفحه فلزی شیاردار دارند. اواپراتور پره‌ای نیز به‌صورت فین روی لوله‌ها قرار می‌گیرند. فین‌ها سطح خارجی بیشتری از مینی چیلر را پوشش می‌دهند. به همین دلیل اواپراتورهای پره‌ای گرما را راحت‌تر انتقال می‌دهند و راندمان انرژی بالاتری دارند.
فن؛ خارج کردن گرمای اضافی
فن‌ها وظیفه گردش هوا در کندانسور را برعهده دارند و گرمای اضافی را از مینی چیلر خارج می‌کنند. فن‌ها معمولا در چیلرهای هوا خنک دیده می‌شوند. در سایر چیلرها مانند چیلر آب خنک فنی وجود ندارند. تقریبا در ساخت تمام سیستم‌های تهویه مطبوع و مبرد فن استفاده می‌شود، مینی چیلرها نیز از این قاعده مستثنی نیستند.
مزایای مینی چیلر
اولین چیزی که نظر ما را به مینی چیلر جذب می‌کند، ابعاد آن است. به دلیل وزن کم مینی چیلر نسبت به چیلرهای معمولی می‌توان آن را در فضاهای کوچکی نصب کرد. علاوه بر این، انعطاف‌پذیری بیشتری را در مقایسه با چیلرها در مکان‌های باز نشان می‌دهند. به همین خاطر با لوله‌کشی مینی چیلرها را می‌توان به فن کویل‌های داخل ساختمان یا ماشین‌آلات داخل کارخانه وصل کرد.
مقرون به صرفه
در لوله‌کشی مینی چیلر بین تهویه‌های مطبوع و تجهیزات صنعتی از لوله‌های ساده به کار می‌رود. در مقابل برای اتصال تهویه‌های مطبوع مانند HVAC به مجتمع‌های مسکونی و کارخانه‌ها معمولا داکت‌کشی انجام می‌دهند. داکت‌ها قیمت بالاتری نسبت به لوله‌های ساده دارند. به همین دلیل هزینه نصب مینی چیلرها از اسپلیت‌ها ارزان‌تر است.
اسپلیت‌ها گرمای زیادی مصرف می‌کنند که برای جلوگیری از اتلاف گرما در اسپلیت‌های داکت تهویه را عایق‌کاری می‌کنند. در عوض مینی چیلرها اتلاف انرژی کمتری دارند. پس نیازی به عایق‌کاری ندارند. همین ویژگی مینی چیلرها را مقرون‌به‌صرفه می‌کند.
دوست دار محیط زیست
مقدار واحدهای خنک‌کننده در مینی چیلر ثابت و کمتر است. اما در اسپلیت‌ها مبردها بین واحدهای داخلی و خارجی زیاد جابه‌جا می‌شوند. به همین خاطر اسپلیت‌ها به مبردهای بیشتری نیاز دارند و برخی به این دلیل چیلرها را سازگار با محیط‌زیست می‌دانند.
عدم نیاز به برج خنک کننده
مینی چیلرها نوعی چیلر هوا خنک هستند. چون مدل کندانسورشان هوا خنک است و با فن خنک می‌شوند. برای همین به برج خنک‌کننده احتیاج ندارند. سایر چیلرها مانند چیلرهای، سانتریفیوژی و ماردونی به برج خنک‌کننده برای کارکرد خود احتیاج دارند.
برای ساخت برج‌های خنک‌کننده محاسبات زیادی را باید انجام داد. همچنین، مقدار قابل‌توجهی از آب را برای عملکرد این برج‌ها باید در نظر گرفت. چون بیشتر آب موجود در برج‌های خنک‌کننده تبخیر می‌شوند و باید دوباره جایگزین شوند. پس با خرید مینی چیلر دیگر لازم نیست به این محاسبات و تجهیزات فکر کنید.
لوله کشی در فواصل طولانی
مینی چیلرها قابلیت لوله‌کشی در فاصله‌های طولانی را در خود دارند؛ بنابراین، آن‌ها را می‌توان در مکان‌هایی دور از دید عموم نصب کرد. اگر سایر تهویه‌های مطبوع مثل اسپلیت‌های داکت را در فاصله‌های دوری از واحدهای خارجی و داخلی نصب کنیم. مصرف انرژی بالا می‌رود و راندمان کاهش می‌یابد؛ پس اسپلیت‌ها را بهتر است در فاصله‌های معینی از واحد داخلی نصب کرد. اما مینی چیلرها در فاصله‌های طولانی هم نیاز شما را برآورده می‌کنند.
کم سروصدا و قابل حمل
در مینی چیلرهای ساختمانی از کمپرسورهای اسکرولی استفاده می‌شود. این کمپرسورها اصطکاک، صدا و لرزش کمتری را در محیط ایجاد می‌کنند. برای همین دیگر لازم نیست نگران آلودگی صوتی و صداهای آزاردهنده در محیط کارتان باشید. در واقع مینی چیلرها و فن کویل‌ها جزو کم‌سروصداترین تهویه‌ها و سیستم‌های خنک‌کننده به شمار می‌روند. علاوه بر این، تمام تجهیزات جانبی مینی چیلرها مانند منبع انبساط قابل‌حمل است.
معایب مینی چیلرها
با وجود تمام مزایای ذکرشده مینی چیلرها نقص‌ها و معایبی هم با خود به همراه دارند که هنگام خرید باید به آن‌ها دقت کرد. از اولین معایب مینی چیلر می‌توان به سایز کوچک آن اشاره کرد. با وجود این که سایز مینی چیلر به‌عنوان یک مزیت نسبت به چیلرهای صنعتی در نظر گرفته شد. نباید این نکته را فراموش کرد که مینی چیلرها نمی‌توانند نیازهای سرمایشی شما را در محیط‌های وسیع فراهم کنند. در این مکان‌ها بهتر است از چیلر استفاده کنید.
مانورپذیری کمتر نسبت به چیلر
یک چیلر تقریبا صد تن وزن دارد؛ یعنی وزنش 5 برابر مینی چیلر است. اگر به جای یک چیلر معمولی 5 مینی چیلر بخرید، کل برقی مصرفی شما در کارخانه یا ساختمان 20 برابر یک چیلر عادی می‌شود. علاوه بر این، در محیط‌های بزرگ مینی چیلر مانورپذیری کمتری نشان می‌دهد.
هنگام کار با چیلر شما باید دفعات زیادی کمپرسور را خاموش و روشن کنید. تعداد بالای مینی چیلر و کمپرسور در چنین وضعیتی افراد را گیج می‌کند. به همین خاطر کار با چیلر صنعتی در این حالت راحت‌تر انجام می‌شود. چون به جای 10 کمپرسور فقط باید با 2 یا 4 کمپرسور کار کنید.
به طور کلی مینی چیلرها قیمت پایین‌تری ندارند، با‌این‌وجود در محیط‌های بزرگ باید مینی چیلرهای بیشتری تهیه کنید. ولی با این کار امکان دارد هزینه نهایی از یک چیلر مرکزی نیز بیشتر شود. در چنین موقعیت‌هایی بهتر است به جای چیلر به تهویه‌ها یا مبردهای دیگری مانند چیلر مرکزی را در نظر بگیرید.
مشکل نشتی
در مینی چیلرها امکان نشتی در لوله‌های متصل به فن کویل وجود دارد. نشتی آب می‌تواند در محیط نم و رطوبت ایجاد کند. به همین دلیل همیشه باید از نشتی آب در مینی چیلرها پیشگیری کرد، وگرنه میزان راندمان در محیط کار پایین می‌آید.
نامناسب در محیط های شیمیایی
در محیط‌هایی که با اسیدها و مواد خورنده زیاد سروکار دارید، مینی چیلرها پیشنهاد نمی‌شوند. اگر از این مبردها در چنین مکان‌هایی استفاده کنید. بهتر است به طور دائم مینی چیلرها را اسیدشویی کنید. عدم اسیدشویی راندمان دستگاه را در چنین مکان‌هایی پایین می‌آورد و از عمر مفید دستگاه کم می‌کند. همچنین هزینه عملیاتی بیشتری را به پروژه اضافه می‌کند.
نکات لازم هنگام خرید مینی چیلر
مینی چیلرها در ابعاد و ظرفیت‌های مختلفی عرضه می‌شوند. پس ابتدا نیازها، کاربردها و فضای مورد استفاده برای مینی چیلر را بسنجید، سپس عواملی مثل میزان مصرف انرژی، برند و قیمت مینی چیلر را در نظر بگیرید.
به جریان هوای کندانسور دقت کنید. چون هر چه مقدار جریان هوای کندانسور بالاتر باشد. دستگاه شما در فشارهای بالا مقاومت بیشتری دارند. علاوه بر این، به میزان افت فشار در اواپراتورها توجه کنید؛ اواپراتورهای خوب افت فشار بخار کمتری را نشان می‌دهند. اگر میزان بهره‌وری انرژی برای شما اهمیت بالایی دارد، به EER مینی چیلرها دقت کنید. دستگاه‌هایی که EER بالاتر از 8.9 دارند. جزو کم‌مصرف‌ترین مینی چیلرها یا تهویه‌های مطبوع محسوب می‌شوند.
جمع بندی
مینی چیلر تقریبا اکثر نیازهای سرمایشی شما در محیط‌های کوچک ساختمان یا کارخانه را برآورده خواهند کرد. این مبردها به برج خنک‌کننده نیاز ندارند، همچنین نسبت به اسپلیت‌ها در فاصله‌های طولانی از محل کار نیز می‌توانند قرار بگیرند.
در واقع این مبردها نسخه فشرده و قابل حمل‌تری از چیل‌های مرکزی به شمار می‌آیند. در مقایسه با چیلر قیمت پایین‌تری دارند، به شرط این که در فضاهای کوچک‌تری نصب شوند. اگر هر گونه ابهام یا سوالی درباره مینی چیلرها داشتید، با کارشناسان باران تهویه بهاران در میان بگذارید. کارشناسان مجموعه به شما در جهت انتخاب درست تهویه‌های مطبوع و مبردها کمک خواهند کرد.
