مقایسه چیلر هوا خنک و آب خنک (Compare of AC Chiller vs WC Chiller) به بخش‌های گوناگونی تقسیم‌بندی می‌گردد که در این مقاله به تفکیک، به آن‌ها می‌پردازیم.
تفاوت ساختار چیلر هوا خنک و آب خنک
هر دو چیلر از نوع چیلر تراکمی هستند و بر اساس سیکل تبرید تراکمی تبخیری تولید سرمایش و برودت می‌کنند.
در سیکل تبرید تراکمی تبخیری، مبرد در داخل اوپراتور با گرفتن گرمای سیال واسط (معمولاً آب) باعث سرد شدن آن و تبخیر خود میشود.
مبرد به صورت بخار به سمت کمپرسور حرکت می‌کند و در داخل کمپرسور متراکم شده و با فشار و دمای بالاتر به سمت کندانسور می‌رود. در داخل کندانسور بر اثر تبادل حرارت، تقطیر شده و به سمت شیر انبساط (اکسپنشن ولو) حرکت می‌کند. مبرد در داخل اکسپنشن ولو (شیر انبساط) منبسط شده و بصورت مایع کم فشار وارد اواپراتور میشود و بدین صورت یک سیکل تراکمی تبخیری تکمیل میشود.
تنها تفاوت چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک در قسمت کندانسور آن‌هاست بدین صورت که در چیلر هوا خنک کندانسور از نوع هوایی بوده و مبرد در اثر تبادل حرارتی با هوا تقطیر میشود ولی در چیلر آب خنک کندانسور از نوع آب خنک بوده و مبرد در اثر تبادل حرارتی با آب در گردش درون کندانسور تقطیر میشود.
مقایسه ابعاد و اندازه چیلر هوا خنک و آب خنک
در ظرفیت برودتی یکسان ابعاد و اندازه چیلر هوا خنک بیشتر از چیلر آب خنک است. دلیل این تفاوت در این است که کندانسور هوایی برای تقطیر مناسب مبرد نیاز به سطح تبادل بیشتری نسبت به کندانسور آبی دارد. ضمناً برای بالا بردن نرخ تبادل حرارتی بین هوا و کندانسور از فن نیز استفاده میشود تا ابعاد کندانسور بیش از اندازه بزرگ نشود در غیر این صورت، ابعاد کندانسور در چیلر هوا خنک غیرقابل تصور بزرگ خواهد بود.
علاوه بر کندانسور اندازه کمپرسور و ابعاد تابلو برق نیز در چیلر هوا خنک از چیلر آب خنک بزرگتر است. دلیل این موضوع تعداد زیاد حفاظت‌ها در چیلر هوا خنک برای حفاظت و کنترل فن‌ها می‌باشد.
مقایسه مصرف برق چیلر هوا خنک و آب خنک
در ظرفیت برودتی یکسان چیلر هوا خنک نسبت به چیلر آب خنک کمپرسور بزرگتری دارد که این خود به این معنی است که مصرف برق کمپرسور چیلر هوا خنک از کمپرسور چیلر آب خنک بیشتر است. از طرفی به دلیل فشار کاری بالای چیلر هوا خنک کمپرسور برق بیشتری را مصرف می‌کند.
وجود فن در کندانسور چیلر هوا خنک نیز به مصرف برق آن اضافه می‌کند در نتیجه چیلر آب خنک به دلیل داشتن کمپرسور کوچکتر، فشار کاری کمتر و نداشتن فن مصرف برق پایین‌تری نسبت به چیلر هوا خنک دارد.
مقایسه مصرف آب چیلر هوا خنک و آب خنک
چیلر هوا خنک به دلیل اینکه از طریق هوا تبادل حرارت کرده و عمل کندانس و تقطیر مبرد را انجام می‌دهد، هیچ نیازی به مصرف آب ندارد اما در مقابل چیلر آب خنک به دلیل اینکه عمل کندانس و تقطیر را در کندانسور آبی و توسط آب در گردش انجام می‌دهد، نیاز به آب دارد.
این آب پس از خنک شدن در برج خنککننده مجدداً به کندانسور برمی‌گردد و عمل تقطیر را انجام می‌دهد و با دمای بالا برای خنک شدن به برج خنککننده منتقل میشود. مقداری از آبی که بین برج خنککننده و کندانسور در گردش است در حین کار از مدار خارج شده و به هوا می‌رود. دلیل این موضوع پاشش آب از داخل برج خنککننده به بیرون می‌باشد.
مقدار این آب که می‌بایست جبران شود تقریباً 1.5 درصد آب در گردش است. در نتیجه مصرف آب در چیلر آب خنک به اندازه 1.5 درصد آب در گردش بین برج خنککننده و کندانسور می‌باشد.
مقایسه قیمت چیلر هوا خنک و آب خنک
در ظرفیت یکسان برودتی چیلر هوا خنک نسبت به چیلر آب خنک قیمت بالاتری دارد. دلیل این موضوع نوع کندانسور چیلر هوا خنک و بزرگتر بودن کمپرسور آن است ضمن اینکه تابلو برق چیلر هوا خنک از تابلو برق چیلر آب خنک بزرگتر بوده و قطعات و حفاظت‌های بیشتری دارد. مجموع این موارد باعث میشود تا قیمت چیلر هوا خنک از چیلر آب خنک بیشتر باشد.
مقایسه هزینه نگهداری چیلر هوا خنک و آب خنک
چیلر آب خنک برای کار نیاز به برج خنککننده و سیستم لولهکشی و پمپاژ مخصوص آن دارد. مجموع این سیستم و وجود آب در گردش بین برج خنککننده و کندانسور چیلر آب خنک باعث میشود تا نگهداری چیلر آب خنک زمان و هزینه بیشتری را داشته باشد. دلیل این موضوع نیاز به نگهداری برج خنککننده، پمپ‌ها، کندانسور و سختی‌گیری از آب است اما چیلر هوا خنک به دلیل عدم نیاز به برج خنککننده و سیستم لولهکشی و پمپاژ مخصوص آن کمتر با خرابی مواجه میشود.
مقایسه طول عمر چیلر هوا خنک و آب خنک
در صورتی که نگهداری و راهبری چیلر درست و استاندارد صورت گیرد چیلر آب خنک به دلیل فشار کاری و دمای کندانس پایین‌تر، طول عمر بیشتری در حدود 30 تا 40 سال دارد. این طول عمر برای چیلر هوا خنک در صورت رعایت اصول صحیح نگهداری و راهبری بین 20 تا 30 سال است. البته طراحی کندانسور و اواپراتور، نوع کمپرسور و کاربری چیلر تأثیر تعیین‌کننده ای در طول عمر آن دارد.
مقایسه راندمان و ضریب عملکرد چیلر هوا خنک و آب خنک
به دلیل دمای کندانس و سابکول پایین در چیلر آب خنک و ورود مبرد با دمای پایین‌تر به اواپراتور، ظرفیت جذب گرما از سیال واسط (معمولاً آب) توسط مبرد بیشتر است. این امر تولید برودت را در اواپراتور چیلر آب خنک بیشتر از چیلر هوا خنک میسر می‌کند. در نتیجه در چیلر تراکمی مجهز به کمپرسور با توان مشخص تولید سرما در چیلر آب خنک بیشتر از چیلر هوا خنک می‌باشد در نتیجه ضریب عملکرد چیلر آب خنک نیز از چیلر هوا خنک بیشتر است.
در زیر مقایسه ای بین دو دستگاه چیلر هوا خنک و آب خنک با یک مدل کمپرسور مشخص انجام شده و در انتها توان برودتی تولیدی و ضریب عملکرد هر دو مقایسه شده است.
(همانطور که مشاهده می‌کنید ظرفیت برودتی یک دستگاه چیلر آب خنک با کمپرسور مدل CSH-7553-70Y در دمای کندانس 40 درجه سانتیگراد، 120.6 کیلو وات و ضریب عملکرد آن نیز 4.35 می‌باشد)
(همانطور که مشاهده می‌کنید ظرفیت برودتی یک دستگاه چیلر هوا خنک با کمپرسور مدل CSH-7553-70Y در دمای کندانس 52 درجه سانتیگراد، 100.7 کیلو وات و ضریب عملکرد آن نیز 2.88 می‌باشد)
چیلر مناسب برای دمای زیر صفر
چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک هر دو برای تولید دمای زیر صفر مناسب هستند اما برای دمای اواپراتور خیلی پایین فقط چیلر آب خنک است که می‌تواند تولید برودت و سرما کند که دلیل آن دمای سابکول و کندانس پایین در چیلر آب خنک است.
از دماهای زیر صفری در سرمایش‌های فرآیندی در صنایع دارویی، غذایی، شیمیایی و … استفاده میشود.
(نمودار مشخصات عملکردی چیلر آب خنک در دمای اواپراتور 45- درجه سانتیگراد – همانطور که مشاهده میشود در این دمای اواپراتور چیلر آب خنک توانایی کار و تولید برودت را دارد هر چند نقطه عملکردی در حد مرزی قرار دارد)
(نمودار عملکردی چیلر هوا خنک در دمای اواپراتور 45- درجه سانتیگراد – همانطور که مشاهده میشود در این دمای اواپراتور چیلر هوا خنک نمی‌تواند تولید سرما و برودت کند و نقطه عملکردی خارج از منحنی عملکردی است)
بطور کلی انتخاب نوع چیلر تراکمی، به عوامل زیادی از جمله اقلیم محل نصب، بودجه اولیه جهت خرید، هزینه‌های نگهداری، صدا و لرزش دستگاه، ابعاد و اندازه دستگاه، مصرف برق و … بستگی دارد. علاوه بر موارد ذکر شده فارغ از نوع چیلر خریداری شده، می‌بایست به در دسترس بودن قطعات یدکی و خدمات پس از فروش توجه ویژه داشت. نگهداری صحیح چیلرها، تأثیر به سزایی در طول عمر آن و کیفیت کارکردشان دارد.
پرسش‌های متداول
به دلیل ظرفیت پایین برودتی مینی چیلر و اهمیت فضا جهت جانمایی، نوع هوا خنک گزینه مناسبتری است علاوه بر این مینی چیلر نوع هوا خنک به صورت پکیج و یکپارچه بوده و نگهداری و کنترل آن آسانتر است.
در صورتی که از کنترلرها و سوئیچهای مناسب در ورودی و خروجی هر دستگاه مینی چیلر استفاده گردد، امکان اتصال یک برج خنککننده به چند مینی چیلر وجود دارد.
برای انتقال و جابجایی چیلر از محلی به محل دیگر، بهترین انتخاب چیلر نوع آب خنک می‌باشد دلیل این امر ابعاد کوچکتر قطعات چیلر آب خنک و آسیب‌پذیری کمتر قطعات می‌باشد.
به دلیل نیاز چیلر هوا خنک به گردش هوا بر روی کویل کندانسور، امکان نصب چیلر هوا خنک در محیط بسته و فضای موتورخانه وجود ندارد از این رو جهت فضاهای بسته و موتورخانه‌ها می‌بایست از چیلر آب خنک استفاده کرد.
به دلیل یکپارچه بودن چیلر هوا خنک، راهاندازی آن در اول فصل گرما راحتتر بوده و زمان کمتری میگیرد اما در چیلر آب خنک به دلیل وجود برج خنککننده و سیستم لولهکشی و پمپاژ، راهاندازی سختتر و زمانبرتر خواهد بود.
