مقایسه چیلرهای تراکمی و جذبی

چیلرها دستگاه‌‌هایی هستند که با جذب و انتقال گرما از محیط موردنظر ما به محیطی دیگر اطراف آن، باعث ایجاد سرمایش آنجا می‌شوند.

اگر آشنایی داشته باشید که چیلر چیست، احتمالا می‌دانید که چیلرها را می‌توان به دو نوع تراکمی و جذبی تقسیم بندی کرد. این دسته‌بندی به نوع سیکل سرمایش آن‌ها اشاره دارد.

ما در مقاله‌هایی جداگانه، چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی و سیکل‌های تبرید آن‌ها را به صورت تخصصی بررسی کرده‌ایم که در صورت تمایل به مطالعه بیشتر در مورد هر کدام از آن‌‌ها، می‌توانید به مقالات مربوطه مراجعه نمایید.

در این مقاله سعی کرده‌ایم تا تمامی تفاوت‌ها و نکات مثبت و منفی هر کدام از انواع چیلرها را بررسی کرده و با مقایسه چیلرهای تراکمی و جذبی از تمامی جهات، بهترین انتخاب ممکن را به حضور شما عزیزان معرفی نماییم.

در تصویر زیر، نمایی کلی از تفاوت‌های این دو نوع از دستگاه‌های چیلر را مشاهده می‌نمایید.

همانطور که در تصویر نیز مشخص می‌باشد، مقایسه چیلرهای تراکمی و جذبی به فاکتورها و موارد گوناگونی بستگی دارد. بنابراین در ادامه برای هر بخش، توضیحات تخصصی و مفصلی را برای شما ارائه نموده‌ایم.

انواع چیلرهای جذبی و تراکمی ؟

چیلرهای تراکمی را می‌توان بر اساس نوع کمپرسور، اواپراتور و کندانسور آن‌‌ها دسته بندی کرد. اما دسته بندی مرسوم این چیلرها بر اساس نوع کندانسور آن‌ها می‌باشد که آن‌ها را به سه دسته آب خنک، هوا خنک و تبخیری تقسیم می‌نماید.

چیلر تراکمی هواخنک :

در این نوع چیلر، گرمای کندانسور به واسطه تبادل انرژی با جریان هوای اطراف خود کاهش داده می‌شود. این مدل از چیلرهای تراکمی به دلیل عدم استفاده از آب در سیکل تبرید آن‌ها، در شهرهای خشک و موقعیت‌هایی که با کمبود آب مواجه هستند کاربرد دارند.

چیلر تراکمی آب خنک:

چیلرهای آب خنک به واسطه تبادل انرژی با آب، فرایند تولید سرمایش را انجام می‌دهند. این چیلرها مصرف آب بالایی دارند و بیشتر در مصارف صنعتی و در پروژه‌هایی که نیاز به سرمایش زیر دمای صفر درجه در آن‌ها وجود داشته باشد، کاربرد دارند.

چیلر تراکمی تبخیری:

در چیلرهای تراکمی تبخیری کندانسور به واسطه فرایند سرمایش تبخیری حرارت محیط مدنظر ما را جذب و سپس دفع می‌نماید.

چیلرهای جذبی را نیز می‌توان بر اساس نوع مکانیزم طراحی، منبع گرمایشی و نوع ماده مبرد آن‌ها دسته بندی کرد که مرسوم‌ترین نوع دسته بندی آن‌ها نیز مربوط به نوع مکانیزم طراحی آن‌ها می‌باشد که آن‌ها را به دو گروه تک اثره و دو اثره تقسیم می‌کند.

چیلر جذبی تک اثره:

چیلرهای تک اثره، دارای یک محفظه ژنراتور هستند.

در چیلرهای جذبی تک اثره، مایع مبرد یا همان آب در اواپراتور توسط گرمای جریان برگشتی از فن کویل‌ها و هواسازها تبخیر شده و در مرحله بعد در محفظه جاذب توسط ماده جاذب یا همان لیتیوم بروماید جذب شده و مجدداً به سمت محفظه ژنراتور هدایت می‌شود. به این صورت آب گرم برگشتی از سیستم‌های تبادل حرارتی با از دست دادن دوباره دمای خود به دمای مطلوب حدود 7 درجه سانتی‌گراد می‌رسد.

چیلر جذبی دو اثره:

چیلرهای جذبی دو اثره نیز شامل فرایندهای سرمایشی مانند چیلرهای جذبی تک اثره هستند.

با این تفاوت که در این چیلرها دو ژنراتور دما بالا و دما پایین وجود دارد.

در چیلرهای جذبی دو اثره به دلیل آنکه بخشی از بخار آب موجود در ژنراتور دما پایین، مجدداً بخشی از گرمای خود را به محلول نیمه رقیق جهت تغلیظ بیشتر ماده جاذب منتقل می کند، به انتقال حرارت کمتری برای تقطیر در کندانسور نیاز دارد. در نتیجه ظرفیت کولینگ تاور یا برج خنک کننده در چیلرهای جذبی دو اثره کم تر از چیلرهای تک اثره است.

ضریب عملکرد چیلرهای تراکمی و جذبی

ضریب عملکرد چیلر یا همان COP نشان دهنده میزان راندمان مصرف انرژی یا در واقع شاخصی برای مشخص کردن میزان بهینه بودن چیلر است چیلر می‌باشد که یکی از مهم‌ترین معیارهای مقایسه چیلرهای تراکمی و جذبی است.

با تقسیم مقدار گرمای دریافتی از آب در اواپراتور بر کار کلی انجام شده توسط دستگاه ، ضریب عملکرد چیلر به دست می آید.

با استفاده از این معیار می‌توان گفت که بیشترین ضریب عملکرد در چیلرها، مربوط به چیلر تراکمی آب‌خنک با ضریب عملکرد 6 و سپس چیلر تراکمی هواخنک با عدد 3.5 می‌باشد.

در رتبه‌های بعدی می‌توان چیلرها جذبی دو اثره با ضریب عملکرد 1.5 و در نهایت چیلرهای جذبی تک اثره با عدد 0.8 را در نظر گرفت.

همین بررسی کوتاه نیز نشان دهنده برتری کامل چیلرهای تراکمی بر چیلرهای جذبی خواهد بود.

مقایسۀ مصرف آب چیلرهای تراکمی و جذبی

برای تغییر این متن بر روی دکمه ویرایش کلیک کنید. لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.

مقایسۀ مصرف انرژی در چیلرهای تراکمی و جذبی

به طور کلی چیلرهای تراکمی چه در حالت هواخنک و چه در حالت آب خنک، مصرف انرژی کمتری نسبت به چیلرهای جذبی دارند. این موضوع به دلیل راندمان بالای بهره‌برداری چیلرهای تراکمی نسبت به چیلرهای جذبی است.

اما باید در نظر بگیرید که انرژی‌های مورد نیاز چیلرها با هم متفاوت هستند.

به طور مثال چیلرهای جذبی به منبع انرژی گازی زیادی نیاز دارند. در حالی که چیلرهای تراکمی به هیچ عنوان مصرف گاز ندارند.

بنابراین برای مقایسه انواع چیلرهای جذبی و تراکمی، می‌بایست آن‌ها را با فرض یکسان بودن شرایط محیطی، ابعاد و ظرفیت سرمایشی، به صورت جداگانه و با در نظر گرفتن نوع انرژی مورد نیازشان، بررسی کنیم.

در نمودار زیر مقدار مصرف انرژی انواع چیلرها، به صورت داده‌های مقایسه‌ای و بدون درنظر گرفتن یک واحد اندازه‌گیری خاص، بررسی شده است.

لازم به ذکر است که برای بررسی هزینه کلی مصرف انرژی چیلرها، باید با توجه به نوع انرژی مصرفی آن‌ها، به صورت مقایسه ای و بدون درنظر گرفتن مقدار معینی از مصرف، به بررسی بیشتر پرداخت که ما نیز سعی کردیم در نمودار پایین به این موارد اشاره کنیم.

چیلرهای جذبی به دلیل داشتن ضریب عملکرد یا همان راندمان پایین‌تر، برای تولید سرمایش یکسان با چیلرهای تراکمی، نیازمند مصرف انرژی بیشتری خواهد بود.

لازم به ذکر است که چیلرهای جذبی تک اثره، به میزان قابل‌توجهی مصرف انرژی بیشتری نسبت چیلرهای جذبی دو اثره دارند.

بنابراین می‌توان گفت که چیلرهای تراکمی به وضوح و با فاصله مصرف انرژی پایین‌تری نسبت به چیلرهای جذبی و بخصوص چیلرهای جذبی تک اثره دارند.

مقایسۀ هزینۀ خرید و سرمایه گذاری اولیه

هزینه خرید و سرمایه‌گذاری اولیه برای چیلرهای جذبی به مراتب بیشتر از چیلرها تراکمی می‌باشد. به طوری که هزینه‌های اولیه چیلرهای جذبی شعله غیر مستقیم تا 50% و چیلرهای جذبی شعله مستقیم تا حدود 100% از چیلرهای تراکمی آب‌خنک در ظرفیت‌های مشابه بیشتر می‌باشد. لازم به ذکر است که این اختلاف قیمت در ظرفیت‌های پایین‌تر به مراتب بیشتر به چشم می‌خورد. همچنین به دلیل وزن بیشتر و بزرگ‌تر بودن ابعاد چیلرهای جذبی، هزینه‌های مربوط به حمل و نقل، محیا کردن فضای موتورخانه، زیرسازی برای ساخت فوندانسیون و شاسی‌های نگهدارنده و همچنین نصب و راه‌اندازی آن‌ها به مراتب بیشتر از چیلرهای تراکمی خواهد بود.

در نموار زیر سعی کردیم به طور کلی و به صورت مقایسه‌ای، تفاوت‌های هزینه اولیه چیلرهای تراکمی و جذبی را بررسی نماییم.

مقایسۀ هزینه های سرویس و نگهداری

هزینه‌های سرویس و نگهداری چیلرهای تراکمی نسبت به چیلرهای جذبی، به مراتب کمتر می‌باشد. این تفاوت هزینه به دلیل بیشتر بودن تعداد، ابعاد بزرگتر و همچنین حساس بودن قطعات چیلرهای جذبی می‌باشد.

به طور مثال به دلیل این که فشار هوا در سیستم چیلرهای جذبی منفی است یا به اصطلاح دارای خلاء می‌باشد، تمامی فرایند سرویس چیلر باید به صورتی انجام شود که هیچ‌گونه هوایی وارد سیستم نشت و ورود نکند.

این حساسیت به دلیل وجود لیتیوم بروماید به عنوان ماده جاذب و همچنین آمونیاک به عنوان ماده مبرد در سیستم چیلرهای جذبی می‌باشد. این مواد در حالت کلی نیز دارای خاصیت خورندگی هستند و در صورت نشتی هوا به داخل چیلر، این روند خوردگی لوله‌ها و سایر تجهیزات با سرعت بیشتری پیش خواهد رفت.

در نمودار زیر می‌توان تفاوت هرینه‌های کلی خدمات سرویس و نگهداری چیلرهای جذبی و تراکمی را به وضوح مشاهده کرد.

مقایسۀ طول عمر مفیدِ چیلرهای تراکمی و جذبی

عمر مفید چیلرهای تراکمی و جذبی طبق آمارهای رسمی برندهای معتبر در حدود 20+ سال می‌باشد اما هیچ‌گاه نمی‌توان عدد مشخصی را به عنوان طول عمر این دستگاه‌ها تعیین کرد.

به طور کلی به دلیل وجود ماده لیتیوم بروماید به عنوان ماده جاذب در چیلرهای جذبی، که در واقع نوعی نمک مایع می‌باشد، احتمال خوردگی قطعات داخلی چیلر بیشتر است.

همانطور که گفته شد، این مشکل با احتمال نشتی و ورود هوا به داخل چیلر ببشتر از قبل دارای اهمیت خواهد بود. در صورتی که در چیلرهای تراکمی به دلیل بالاتر بودن فشار هوای داخل چیلر نسبت به بیرون، امکان ورود هوا به داخل این چیلرها وجود ندارد و مهم‌ترین مشکل احتمالی خرابی و یا سوختن کمپرسور خواهد بود.

لازم به ذکر است که به طور کلی چیلرهای جذبی به دلیل گردش آب بیشتر، رسوب گذاری بیشتری را نیز خواهند داشت که این مسئله نیز ممکن است در طول زمان باعث خرابی بیشتر این چیلرها شود.

مقایسه حجم و وزن چیلرهای تراکمی و جذبی

برای تغییر این متن بر روی دکمه ویرایش کلیک کنید. لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.

مقایسۀ سطح صدا و لرزش دستگاه

چیلرهای تراکمی به دلیل داشتن قطعات متحرک بیشتر و بخصوص به دلیل داشتن کمپرسور، دارای میزان صدا و لرزش بیشتری نسبت به چیلرهای جذبی به خصوص نوع شعله غیر مستقیم هستند.

لازم به ذکر است که در چیلرهای جذبی به دلیل بزرگ‌تر بودن برج خنک کننده، صدای تولیدی در الکتروفن‌ها بیشتر از چیلرهای تراکمی است.

شرایط آب و هوایی

همانطور که قبل‌تر نیز اشاره کردیم چیلرهای جذبی از سیستم سرمایش تبخیری برای ایجاد برودت استفاده می‌کنند. به همین دلیل نمی‌توان از آن‌ها در اقلیم‌هایی با هوای شرجی و مرطوب (نزدیک به حالت اشباع) استفاده کرد. در اقلیم‌های مرطوب، چیلرهای تراکمی آب خنک نیز شرایط مشابهی با چیلرهای جذبی دارند؛ با این تفاوت که به دلیل داشتن راندمان بالاتر، امکان بکارگیری آن‌ها وجود خواهد داشت.

بهترین انتخاب برای آب‌و‌هوای شرجی، چیلرهای تراکمی هواخنک خواهد بود که در هر اقلیمی توانایی کار با راندمان بالا را خواهد داشت.

چیلرهای جذبی بیشتر مناسب آب‌و‌هوای گرم و خشک می‌باشد ولی معمولاً در این مناطق با مشکل تأمین آب روبرو خواهیم شد. بنابراین می‌توان گفت در اقلیم‌های گرم و خشک نیز چیلرهای تراکمی هواخنک انتخاب بهتری خواهند بود.

بررسی امکان تولید آب خیلی سرد در چیلرهای تراکمی و جذبی

در چیلرهای جذبی به دلیل احتمال زیاد بروز مشکل کریستالیزاسیون معمولاً امکان تولید آب سردتر از دمای 7 درجه سانتی‌گراد وجود نخواهد داشت.

اما در چیلرهای تراکمی این امکان به سادگی فراهم خواهد بود تا آبی با دمای زیر 7 درجه (دمای تهویه مطبوع) تولید کرد. حتی با بکارگیری چیلرهای تراکمی آب‌خنک این امکان وجود خواهد داشت که آبی با دمای 40- درجه سانتی‌گراد تولید نمود.

بهترین انتخاب کدام نوع چیلر خواهد بود ؟

در این مقاله به صورت کامل به مقایسه انواع چیلرها پرداختیم و در اکثر پارامترهای مورد نظر، چیلرهای تراکمی به وضوح صرفه اقتصادی، راندمان و راحتی کار بیشتری را نسبت به چیلرهای جذبی به خود اختصاص دادند.

بنابراین می‌توان گفت که بجز شرایط خاص اقلیمی یا پروژه‌هایی با نیازهای خاص، چیلرهای تراکمی انتخاب بهتری خواهند بود.