نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر چگونه است؟
نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر به عنوان یکی از پر کاربردترین سیستم‌های نوین سرمایشی و گرمایشی بسیار کارآمد است. این نوع سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی به صورت ترکیبی به کار می‌رود. به طوری که چیلر وظیفه سرد کردن آب و بویلر وظیفه گرم کردن آن را برعهده دارد و از طریق پمپ‌هایی سبب ایجاد هوای سرد و گرم و انتقال آن به داخل محیط ساختمان می‌شوند. در این مقاله درباره کارکرد سیستم‌های چیلر و بویلر اطلاعات بیشتری را در اختیار شما قرار خواهیم داد و در بررسی عملکرد هر یک از این تجهیزات به شما کمک خواهیم کرد تا هنگام خرید این نوع تجهیزات شناخت مناسبی درباره عملکرد هریک از آنها داشته باشید.
سیستم‌های چیلر و بویلر چیست؟
سیستم یا موتورخانه چیلر و بویلر در کنار یکدیگر یک موتورخانه دو فصلی را تشکیل می‌دهند که هم سرمایشی و هم گرمایشی هستند. همانطور که در ابتدا گفته شد، نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر به گونه‌ای است که سرد کردن آب توسط سیستم چیلر و گرم کردن آب یا ایجاد بخار داغ را سیستم بویلر برعهده دارد. هر یک از این سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی انواع مختلفی دارند که می‌توان براساس نیاز خود یکی از آنها را انتخاب کرد. این سیستم‌های نوین سرمایشی یا گرمایشی جهت نصب و راه‌اندازی در ساختمان‌های مختلف امروزه طرفداران بسیاری دارند.
در این تجهیزات ضروری موتورخانه‌ها، آب گرم یا سرد در لوله‌ها جاری خواهد شد و با هوای اطراف لوله‌ها تبادل حرارتی انجام می‌دهند و در نهایت دمای هوا افزایش یا کاهش می‌یابد.
کاربرد سیستم‌های چیلر و بویلر چیست؟
مهم‌ترین موارد استفاده از سیستم‌های چیلر و بولر که از آنها به عنوان موتورخانه‌های دو فصلی یاد می‌کنند، این است که می‌توانند نیازهای ما در هر دو فصل سرد و گرم سال برطرف کنند. بنابراین امروزه این نوع سیستم‌های نوین سرمایشی و گرمایشی بخش اصلی تهویه محیط‌های خانگی و واحدهای صنعتی را برعهده دارند.
سیستم‌های چیلر و بویلر هر دو در یک اتاق یا طبقه از یک ساختمان مستقر می‌شوند. وظیفه آنها کاهش یا افزایش درجه حرارت آب تا حد معین و پمپاژ آنها به تجهیزات تبادل کننده حرارت اعم از هواسازها و فن کویل‌ها، شوفاژها در داخل ساختمان جهت گرمایش و سرمایش هوای محیط مورد نظر است. در این تجهیزات، آب گرم یا سرد با جاری شدن در لوله‌ها، با هوای اطراف لوله‌ها تبادل حرارتی انجام داده و دمای هوا افزایش یا کاهش می‌یابد.
مطلب پیشنهادی :
سیستم گرمایش هیدرونیک در مقیاس مسکونی چگونه کار می‌کند؟
نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر چگونه است؟
سیستم‌های چیلر و بویلر از تجهیزات مختلفی همچون چیلر، بویلر (دیگ بخار)، پمپ‌ها و همچنین کنترل‌های ضروری تهویه مطبوع هوا (HVAC) تشکیل شده‌اند. بنابراین اغلب در موتورخانه ساختمان‌ها به طور همزمان نصب می‌شوند و وظیفه اصلی آنها کاهش یا افزایش دمای محیط مورد نظر است.
با استفاده از این تجهیزات دمای آب تا حد مشخصی افزایش یا کاهش یافته و از طریق لوله‌های جداگانه توسط پمپ‌های مخصوصی به واحدهای فن کویل (هواساز) ارسال می‌شود. سپس در این واحدها با طی شدن مراحلی جهت تبادل حرارت بین هوا و آب، هوای سرد شده یا هوای گرم در محیط داخلی ساختمان ایجاد می‌شود.
به عبارت ساده‌تر، نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر برای تهویه مطبوع یک فضا بدین شکل است که آب حداکثر تا ۴۵ درجه سانتی‌گراد خنک می‌شود. سپس این آب سرد شده از طریق کویل‌های آبی و هواگیرها در سیستم به گردش در می‌آید. البته به طور همزمان، گرما نیز توسط آب جذب شده و مایع تولید شده توسط یک برج خنک کننده پمپاژ می‌شود.
بنابراین موقع گرم کردن محیط داخل خانه محل کار خود شاهد هستید از طریق بویلر یا دیگ بخار با طی کردن فرایندی خاص، آب گرم شده و به بخار تبدیل می‌شود. سپس این بخار، از طریق لوله‌ها به رادیاتورهای داخل ساختمان منتقل شده و دمای داخل محیط گرم می‌شود. بعد از سرد شدن بخار‌ها این فرایند معکوس شده و بخار به آب تبدیل شده و مجدد به سیستم بویلر باز می‌گردد. این چرخه برای ایجاد هوای گرم به صورت مرتب تکرار می‌شود.
بیشتر بخوانید : آشنایی با سیستم‌های تهویه مطبوع
سیستم چیلر چیست و انواع آن
برای درک بهتر نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر لازم است که درباره هر یک از این سیستم‌ها توضیحاتی را ارائه دهیم و با انواع مختلف آنها آشنا شوید.
چیلرها از مهم‌ترین تجهیزات سیستم‌های خنک کننده هوا هستند که می‌توانند دمای آب را بین ۴ تا ۸ درجه سانتی‌گراد کاهش دهند. از این تجهیزات سرمایشی و تولید برودت برای ایجاد تهویه مطبوع در ساختمان‌ها و واحدهای صنعتی استفاده می‌کنند.
نحوه عملکرد سیستم چیلر بدین شکل است که آب سرد تولید شده توسط آن به کمک فن کویل‌ها یا هواسازها منتقل شده و طبق فرایندی، فضای داخلی هر ساختمانی را خنک می‌کند. البته از سیستم چیلر می‌توان در ماشین‌آلات صنعتی و فرایندهای مختلف تولید که نیاز به خنک‌کاری دارند، استفاده کرد.
از انواع چیلرها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- چیلر تراکمی
- چیلر جذبی
چیلرهای تراکمی
چیلر تراکمی دارای دو نوع اعم از خنک کننده آب و خنک کننده هوا هستند که هر کدام ویژگی‌ها و کارکردهای خاص خود را دارند. چیلرهای خنک کننده آب نسبت به چیلرهای خنک کننده هوا بسیار کارآمدتر بوده و طول عمر بیشتری داشته و هنگام کار صدای بسیار کمی تولید می‌کنند. به همین دلیل چیلر خنک کننده آب، عملکرد پیچیده‌تری داشته و گران‌تر بوده و نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند.
چیلر جذبی
چیلر جذبی یک نوع سیستم سرمایشی است که در آن به جای انرژی برق و کمپرسور از حرارت و ژنراتور به عنوان منبع انرژی استفاده می‌کنند. در این نوع چیلرها با استفاده از منابع گرمایی مشخص مانند لوله‌های بخار داغ یا شعله مستقیم گاز، آب را سرد کرده و با استفاده از برج خنک کننده آنها را به واحدهای ساختمانی مانند فن کویل یا هواساز یا واحدهای صنعتی، جهت خنک‌کاری ارسال می‌کنند.
کدام نوع از سیستم‌های چیلر کارآمدتر هستند؟
در این بخش از بررسی نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر، به مقایسه سیستم‌های چیلر خواهیم پرداخت تا با شناخت کامل بتوانید یکی از انواع آنها را که از نظر عملکرد، کارآمدتر هستند را انتخاب کنید.
همانطور که می‌دانید، در سیستم‌های گرمایشی اغلب از چیلر تراکمی و برخی مواقع چیلر جذبی استفاده می‌کنند. البته در صورت استفاده از چیلرهای تراکمی آب خنک باید از تجهیزات برج‌های خنک کننده نیز بهره‌مند شد. اما جهت استفاده از سیستم چیلر تراکمی هوا خنک دیگر نیازی به استفاده از برج خنک کننده نخواهید داشت.
در این بین استفاده از چیلر مدل جذبی در ساختمان‌های مسکونی و صنعتی به دلیل مصرف بسیار کم از انرژی برق بسیار رایج است. همچنین این نوع سیستم چیلر از انرژی حرارتی استفاده کرده و به دلیل کم صدا و بدون لرزش بودن طرفداران بیشتری در بین سازندگان و خریداران تجهیزات ساختمانی دارد.
از طرفی دیگر، تعداد قطعات متحرک چیلر جذبی و هزینه‌های تعمیر آن نسبت به چیلرهای تراکمی کمتر است و از این منظر خرید آنها صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
سیستم بویلر چیست و انواع آن
همانطور که در بخش بررسی نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر اشاره شد، سیستم بویلر وظیفه گرم کردن آب یا ایجاد بخار داغ را برعهده دارد. بنابراین بویلرها با استفاده از گاز طبیعی فرایند گرم کردن آب را انجام داده و آب گرم را کویل‌های گرمایشی ارسال می‌کنند و در نهایت گرما را در یک فضا منتشر می‌کنند.
به طور کلی بویلرها یا دیگ‌های بخار دارای دو نوع آب گرم و بخار داغ هستند. بر این اساس برای استفاده از هر کدام از انواع بویلرها باید محیط را بررسی کرد. مثلا اگر محیط سیستم بویلر بسیار سرد باشد از بویلرهای بخار داغ و در غیر اینصورت از بولر آب گرم استفاده می‌شود.
لازم به ذکر است، بویلر سیستم گرمایشی بسیار قوی است و اغلب برای ساختمان‌های خیلی بزرگ و مرتفع، صنایع بزرگ و در مناطق سردسیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر چه تاثیری بر کارایی آنها دارد؟
به طور کلی نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر روی خنک شدن و گرم شدن یک محیط تاثیر مستقیم می‌گذارد. اما از آنجایی که این نوع سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی کارایی بسیار بالایی دارند، اغلب در خانه‌های مسکونی بزرگ و سازه‌های تجاری به عنوان بهترین گزینه سیستم تهویه مطبوع مرکزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از این سیستم‌های نوین گرمایشی و سرمایشی نسبت به سیستم‌های سنتی برای تهویه مطبوع ساختمان‌های بزرگ بسیار کم هزینه و کم خطر است.
در این سیستم‌ها آب جایگزین بسیار ارزان‌تر و ایمن‌تری است و چون ظرفیت گرمایی بسیار بالایی دارد، سازگار با محیط زیست است و به همین دلیل طرفداران زیادی دارد.
از این سیستم‌های چیلر و بویلرها به دلیل کارآمد بودن، پایدار بودن و ایمن بودن برای تهویه مطبوع در بیمارستان‌ها و مراکز بهداشتی استفاده می‌کنند. همچنین به دلیل مجهز بودن به سیستم کنترل هوشمند، راندمان عملیاتی بالایی دارند و می‌توان آنها را از راه دور تحت کنترل و نظارت قرار داد.
جمع‌بندی
در این مطلب سعی کردیم که نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر به عنوان جدیدترین سیستم‌های تهویه مطبوع که برای استفاده از آنها دیگر نیاز به مشعل و دیگ بخار نخواهید داشت، را مورد بررسی قرار دهیم. همچنین نحوه عملکرد هر یک از این سیستم‌ها را با یکدیگر مقایسه کرده و نقاط ضعف و قوت آنها را بیان کردیم.
همانطور که گفته شد از مجموعه این تجهیزات سرمایشی و گرمایشی می‌توان برای خنک کردن و گرم کردن محیط‌های مختلف مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده کرد. در این بین سیستم بویلر به دلیل استفاده از گاز شهری و گازوئیل به عنوان سوخت اصلی بسیار اقتصادی‌تر است. اما سیستم چیلر از انرژی برق استفاده می‌کند و هزینه این نوع تجهیزات سرمایشی بسیار گران تمام می‌شود.
ناشر تخصصی کتاب‌های نظام مهندسی
0 نظر در مورد «نحوه عملکرد سیستم‌های چیلر و بویلر چگونه است؟»