چیلر آدیاباتیک

با توجه به کاربرد سیستم‌های خنک‌کننده در دنیای امروز، استفاده از چیلر آدیاباتیک که به صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش آلاینده‌های زیست‌محیطی کمک کنند، حائز اهمیت است. از این رو، چیلرهای آدیاباتیک گزینه‌ای مناسب جهت استفاده بهینه از انرژی و افزایش کارکرد سیستم‌های خنک‌کننده هستند.

چیلر آدیاباتیک چیست؟

چیلرهای آدیاباتیک، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به هنگام افزایش دما تأثیرات قابل توجهی در فرایند خنک‌سازی دارند و مانع ورود گرما به سیستم مربوطه یا خروج گرما از آن می شوند. در چیلرهای آدیاباتیک برای کاهش دمای هوا از فرایند تبخیر آب استفاده می‌شود.

در نوع معمولی از چیلرها، که به عنوان چیلرهای هوای خنک شناخته می‌شوند، افزایش دما فشار بالایی بر کمپرسور وارد می‌سازد و مصرف برق را نیز افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، هنگامی که دما تا 35 درجه سانتی‌گراد افزایش یابد، هوای گرم قادر به کاهش دمای کندانسور نیست، که این امر فشار بر کمپرسور را افزایش می‌دهد و بر کارکرد سیستم تأثیر منفی می‌گذارد.

اما وجود تجهیزات آدیاباتیک بر روی چیلرها، موجب تغییر خودکار دستگاه به حالت مرطوب و خنک‌سازی از طریق تبخیر آب می‌گردد. بنابراین، فرایند آدیاباتیک موجب کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی آب و برق می‌شود و هزینه‌های تعمیر و نگهداری را نیز کاهش می‌دهد. در این چیلرها مشکلات مربوط به خنک‌سازی از طریق اضافه شدن سیستم فیلتراسیون آب، یونیت کنترل کنندة جریان آب، انژکتورهای تزریق کنندة آب، پنل‌های محافظ کندانسور و پمپ افزایندة فشار آب مرتفع شده اند.

نحوه کار چیلر آدیاباتیک

در چیلرهای آدیاباتیک هنگامی که دمای هوا به 35 درجه سانتی‌گراد برسد، سیستم آدیاباتیک به طور خودکار فعال می‌شود. آب پس از عبور از سیستم فیلتراسیون با فشار 70 تا 120 بار به ریل‌های آبی وارد می‌شود. افشانک‌هایی که در مجاورت کندانسور نصب شده، دما را به روش تبخیری از 35 درجه به 23 درجه کاهش می‌دهند و پنل محافظ کندانسور از نفوذ قطره‌های آب به کندانسور جلوگیری می‌کند. کندانسور هوایی، هوای خنک را جذب و گرما را به محیط بیرون منتقل می‌کند و در نتیجه فشار روی کمپرسور را کاهش می دهد و پس از کاهش دما، سیستم آدیاباتیک به طور خودکار غیرفعال می‌گردد.

فرایند خنک‌سازی آدیاباتیک

فرایند آدیاباتیک بر مبنای اصول ترمودینامیکی عمل می‌کند که طی آن تبادل گرما یا جرم بین سیستم ترمودینامیکی و محیط اطراف آن، صورت نمی‌گیرد.

خنک‌سازی به روش آدیاباتیک، روشی دیگر از فرایند خنک‌سازی تبخیری غیرمستقیم هوا است که از طریق چرخه‌ای بسته، به کاهش دما کمک می کند و آب هدایت شده از طریق سیستم آدیاباتیک به شکلی مطلوب تبخیر می‌شود. در این سیستم‌ها حالت مایع به گاز تغییر می کند و انرژی گرمایشی را منتقل می کند و با حذف انرژی گرمایشی از آب تبخیر شده، فرایند خنک‌سازی تجهیزات و دستگاه‌ها آسان می‌گردد.

انواع سیستم‌های خنک‌سازی آدیاباتیک

سیستم‌های خنک‌سازی آدیاباتیک به سه گونه تقسیم می‌شوند:

• خنک‌سازی آدیاباتیک مستقیم
• خنک‌سازی آدیاباتیک غیرمستقیم
• خنک‌سازی ادیاباتیک مستقیم / غیرمستقیم (دو مرحله‌ای)

خنک‌سازی آدیاباتیک مستقیم

خنک‌سازی آدیاباتیک مستقیم، پرکاربردترین روش خنک‌سازی در جهان است. این فرایند که به نام خنک‌سازی با دمای حباب مرطوب نیز شناخته می‌شود، خنک سازی مستقیم نامیده می‌شود که در آن تعاملی مستقیم بین آب و جریان هوای مورد استفاده در سیستم برقرار است. آب به طور مستقیم به درون جریان هوای گرم تبخیر می‌شود و فرایند خنک‌سازی را آسان می‌کند.

خنک‌سازی آدیاباتیک غیرمستقیم

در خنک‌سازی ادیاباتیک غیرمستقیم (تبخیری)، آب به شکل جداگانه در ستونی از هوا تبخیر می‌شود که با جریان هوای تعیین شده جهت خنک‌سازی متفاوت است. در این فرایند تبادل حرارت در سطح لوله‌هایی اتفاق می‌افتد که هوای گرم شده از طریق آنها منتقل می‌شود و هوای مرطوب تبخیر شده از قسمت بیرونی کانال‌های هوای گرم عبور می‌کند و با جذب گرما هوای درونی آنها را خنک می‌سازد.

خنک‌سازی ادیاباتیک مستقیم/غیرمستقیم (دو مرحله‌ای)

فرایند خنک‌سازی دو مرحله‌ای ترکیبی از دو روش خنک‌سازی تبخیری مستقیم و غیرمستقیم است. مرحلة اول این فرایند، خنک‌سازی مستقیم است که از طریق چرخش مجدد آب سرد در یک مبدل حرارتی جهت حذف گرما از محیط انجام می‌شود. در مرحلة دوم دمای هوا از طریق یک فاز «دمای حباب مرطوب» بیشتر کاهش می‌یابد. هوای خنک با آب در حال تبخیر، تماس مستقیم برقرار می‌کند و دمای آن را به سطح مطلوب کاهش می‌دهد.

فرایند خنک‌سازی دو مرحله‌ای ترکیبی از دو روش خنک‌سازی تبخیری مستقیم و غیرمستقیم است. مرحلة اول این فرایند، خنک‌سازی مستقیم است که از طریق چرخش مجدد آب سرد در یک مبدل حرارتی جهت حذف گرما از محیط انجام می‌شود. در مرحلة دوم دمای هوا از طریق یک فاز «دمای حباب مرطوب» بیشتر کاهش می‌یابد. هوای خنک با آب در حال تبخیر، تماس مستقیم برقرار می‌کند و دمای آن را به سطح مطلوب کاهش می‌دهد.

کاربردهای سیستم‌های خنک‌سازی آدیاباتیک

در حال حاضر سیستم‌های خنک‌کنندة آدیاباتیک به صورت گسترده جهت حفظ بهینه دما در انواع فرایندهای تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله کاربردهای دیگر این سیستم تنظیم دمای گلخانه، تهویه مطبوع فضای مسکونی و سیستم‌های تبرید را می توان نام برد.

مزایای سیستم خنک‌کننده آدیاباتیک

• دما را به صورت خودکار و بدون نیاز به نیروی انسانی کنترل می کند.
• سیستم چیلرهای آدیاباتیک غالباً از رابط کاربری ساده‌ای برخوردارند که انجام عملیات را آسان می‌کند.
• در مقایسه با دیگر دستگاه‌های خنک‌کننده صرفه‌جویی قابل توجهی در مصرف انرژی دارند؛ چنانکه برخی چیلرهای تبخیری نسبت به سایر خنک‌کننده‌ها تا 90% در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کنند.
• در مقایسه با دیگر دستگاه‌های خنک‌کننده صرفه‌جویی قابل توجهی در مصرف انرژی دارند؛ چنانکه برخی چیلرهای تبخیری نسبت به سایر خنک‌کننده‌ها تا 90% در مصرف انرژی صرفه‌جویی می‌کنند.
• مصرف آب به روش خنک‌سازی تبخیری به شکل قابل توجهی کمتر از سایر دستگاه‌های خنک کننده است.
• خنک‌کننده‌های آدیاباتیک با ایجاد ضایعات کمتر، آلاینده‌های زیست‌محیطی را کاهش می‌دهند.
• آب استفاده شده در سیستم آدیاباتیک در یک چرخه بسته و با حداقل خطر نشت کار می‌کند و بدین طریق کمتر در معرض آلاینده‌هایی قرار می‌گیرد که ممکن است در کارایی سیستم خنک‌کننده تأثیر منفی بگذارند.
• سیستم‌های خنک کننده آدیاباتیک برای چیلرهایی در محیط گرم و خشک که ممکن است آب به راحتی در دسترس نباشد، بسیار مؤثراند.
• چیلرهای آدیاباتیک مقرون به‌صرفه‌اند و به آسانی نصب و راه‌اندازی می‌شوند.
• در سیستم‌های آدیاباتیک دما به شکلی دقیق قابل تنظیم است که این امکان به کارایی بیشتر سیستم خنک کننده منجر می‌شود.

• ویدیو آموزشی چیلر آدیاباتیک