مینی چیلر چیست؟

تفاوت چیلر و مینی چیلر چیست ؟

مینی چیلرها همان چیلرهای معمولی هستند؛ با این تفاوت که ابعاد آن‌ها از چیلرهای عادی کوچک‌تر بوده و همچنین دارای ظرفیت برودتی کمتر از حدود 10 تن تبرید هستند. مینی چیلرها به دلیل داشتن ابعاد مناسب و کوچک‌تر نسبت به چیلرها، برای مصارف خانگی و آپارتمانی بسیار مناسب هستند. به همین دلیل برای حفظ ابعاد کوچک این مینی چیلرها، اکثراً پمپ‌ها و منبع انبساط آن‌ها نیز درون خود دستگاه جاگذاری می‌شوند تا امکان بهره‌برداری حداکثری از مینی چیلرها فراهم گردد.

مینی چیلرها دارای سیکل تبرید تراکمی بخار هستند و به دلیل اهمیت بالای سهولت نصب و کم بودن ابعاد آن‌ها، معمولا به صورت هواخنک استفاده می‌شوند. دلیل این انتخاب این است که چیلرهای تراکمی آب خنک نیازمند برجک خنک کننده هستند که همین موضوع سبب می‌شود تا انتخاب مناسبی برای ما نباشند؛ مگر در شرایط خاص آب و هوایی که به ندرت مجبور به استفاده از نوع آب خنک می‌شویم.

نهوه کارکرد مینی چیلر

همانطور که گفته شد، مینی چیلرها نیز دارای سیکل تراکمی بخار هستند که اجزای اصلی آن‌ها نیز شامل کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور می‌باشد. در مقاله چیلر تراکمی روند کار سیکل تراکمی بخار را به طور کامل توضیح داده‌ایم ولی در اینجا نیز به کلیات آن اشاره خواهیم کرد.

شروع سیکل تبرید تراکمی بخار به این صورت می‌باشد که :

ماده مبرد در حالت بخار وارد کمپرسور شده و پس از افزایش میزان فشار و دما به سمت کندانسور هدایت می‌شود. در کندانسور فرایند تقطیر یا چگالش صورت می‌گیرد و دمای مبرد از طریق خروجی گرما به محیط، کاهش پیدا می‌کند و بعد  از این کاهش دما ماده مبرد از حالت گاز به مایع تبدیل می‌شود. سپس ماده مبرد به سمت شیر انبساط هدایت شده و در این بخش با از دست دادن فشار و دمای خود به حالت دو فاز در می‌آید و به سمت اواپراتور حرکت می‌کند.

در اواپراتور به این دلیل که ماده مبرد دارای دمای کمتری نسبت به محیط اطراف خود (آب) می‌باشد، باعث جذب گرمای محیط و خنک شدن آن (آب) می‌شود. به همین صورت سرمایش مورد نیاز ما ایجاد می‌شود و ماده مبرد نیز که به دلیل دریافت گرما به شکل گاز درآمده مجدد به کمپرسور فرستاده می‌شود تا دوباره در ابتدای سیکل تبرید مینی چیلر ما قرار گیرد.

اجزای تشکیل دهنده مینی چیلر

همان‌طور که گفتیم مینی چیلرها نیز دارای سیکل تبرید تراکمی هستند و همین امر باعث می‌شود که اجزای اصلی و پایه‌ای مینی چیلرها نیز مانند چیلرهای تراکمی باشد.

اجزای مینی چیلرها شامل کمپرسور، کندانسور،شیر انبساط و اواپراتور می‌باشد که در ادامه توضیحاتی را برای هر کدام از آن‌ها ارائه خواهیم کرد.

کمپرسور

کمپرسورها وظیفه ایجاد توان حرکتی مبرد در طول سیکل تبرید مینی‌چیلرها را بر عهده دارند و معمولا به دلیل سادگی و استهلاک پایین کمپرسورهای اسکرال، از آن‌ها به عنوان کمپرسور در این دستگاه‌ها استفاده می‌شود. البته لازم به ذکر است که بعضاً در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب و اقلیم‌های خاص، از کمپرسورهای پیستونی نیز استفاده می‌گردد.

در سال‌های اخیر و با افزایش هزینه‌ها، بهینه‌سازی مصرف انرژی جایگاه ویژه‌ای را در بین مصرف‌کنندگان پیدا کرده است. از این رو طفرداران کمپرسورهای اینورتردار روز به روز در حال افزایش است. علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف انرژی، وجود اینورتر به دلیل کاهش تعداد دفعات خاموش و روشن شدن کمپرسور، باعث افزایش طول عمر کمپرسور نیز می‌شود.

اما متأسفانه به دلیل تحریم‌ها و سختی واردات قطعات خارجی، در بازار امروز کمتر کمپرسوری را می‌توان یافت که دارای اینورتر باشد و اگر هم یافت شود معمولا دارای قیمت بالاتری نسبت به بقیه مدل‌های هم رده خود هستند.

برای مطالعه بیشتر در مورد کمپرسورها، می‌توانید به مقاله انواع کمپرسورهای چیلر مراجعه نمایید. در آن مقاله به صورت کامل و با جزئیات در مورد هر کدام از انواع کمپرسورها توضیح داده‌ایم.

کندانسور

کندانسورها وظیفه کاهش دمای مبرد را بر عهده دارند و همانطور که قبل‌تر نیز به آن اشاره کردیم، به دلیل اهمیت بالای بهره‌برداری آسان و همچنین حفظ ابعاد کوچک مینی چیلرها، معمولا در آن‌ها از کندانسورهای آب خنک استفاده می‌گردد تا نیازی به وجود برجک خنک کننده نباشد و همچنین شرایط راحت‌تری برای سرویس نیز نیاز داشته باشند.

کندانسورهای هواخنک دارای کویل هوا خنک و فن‌هایی برای خارج کردن گرما از کمپرسور به هوای محیط بیرون از مینی چیلر هستند. بنابراین بازم به ذکر است که در این روش مینی چیلر باید در محیطی خارج از ساختمان و در فضای باز قرار بگیرد.

در کندانسورهای مینی چیلرها می‌توان از دو نوع کویل هوا خنک استفاده کرد. کویل میکرو کانال (Micro Channel Coil) و کویل فین و تیوب

(Fin & Tube Coil) که در ادامه به توضیح در مورد آن‌ها می‌پردازیم.

کویل میکرو کانال

کویل‌های میکرو کانال ساختاری شبیه به کویل‌های فین و تیوب دارند و می‌توان گفت که آن‌ها نسخه پیشرفته‌تر کویل‌های فین و تیوب هستند. با این تفاوت که این کویل‌ها به دلیل داشتن ابعادی کوچک‌تر نسبت به مدل دیگر، گزینه مناسب‌تری برای مینی چیلرها می‌باشند.

کویل‌های میکرو کانال شامل تعدادی کانال آلمینیومی بسیار کوچک و فین‌های آلومینیومی فشرده می‌باشند.

کویل فین و تیوب

کویل‌های فین و تیوب از تعدادی لوله مسی و فین‌های آلومینیومی که باعث افزایش سطح و میزان انتقال حرارت می‌شوند تشکیل شده اند.

اواپراتور

اواپراتورها نوعی از مبدل‌های حرارتی هستند که وظیفه تأمین آب سرد فن کویل‌ها را بر عهده دارند. این فرایند به واسطه مجاورت آب با درجه بالا، با مبرد سرد ورودی درون اواپراتور اتفاق می‌افتد. اواپراتورها شامل دو نوع اصلی صفحه‌ای یا پوسته و لوله هستند که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم.

اواپراتور پوسته و لوله

در این نوع اواپراتور که از تعداد زیادی لوله درون پوسته‌ی استوانه‌ای تشکیل شده، مبرد از درون لوله‌ها و آب از درون پوسته یا همان بیرون لوله‌ها جریان پیدا می‌کنند و به همین طریق و با انتقال حرارت بین مبرد و آب، آن هم از طریق دیواره لوله‌ها، دمای آب کاهش داده می‌شود و به سمت فن کویل‌ها هدایت می‌شود.

اواپراتور صفحه ای

نوع دوم از مبدل‌های حرارتی اواپراتورهای صفحه‌ای هستند که از چند صفحه فلزی صاف یا مواج جهت تبادل گرمای بین ماده مبرد و آب تشکیل شده‌اند. یکی از مزیت‌های اواپراتورهای صفحه‌ای این است که به دلیل داشتن سطح بزرگ‌تر انتقال گرما نسبت به اواپراتورهای پوسته و لوله، ضمن داشتن ابعاد کوچک‌تر نسبت به آن‌ها، تولید حجم آب خنک در مقدار مشابه را برای ما مقدور می‌سازد.

شیر انبساط

وظیفه شیرهای انبساط، کنترل دما و مقدار ماده مبردی است که از کمپرسور به سمت اواپراتور در حال حرکت است. این فعالیت تأثیر مستقیمی بر دمای آب خارج شده از اواپراتور دارد. همچنین شیرهای انبساط با تنظیم میزان سوپرهیت ایجاد شده در خروجی اواپراتور، از برگشت ماده مبرد به کمپرسور جلوگیری می‌نماید.

شیرهای انبساط در دو نوع مکانیکی و الکترونیکی وجود دارند که در ادامه به آن‌ها خواهیم پرداخت.

شیر انبساط مکانیکی:

در بخش خروجی مبرد از اواپراتور، یک حباب حسگر دما وجود دارد که شیر انبساط مکانیکی یا همان ترموستاتیکی به کمک آن، میزان جریان مبرد را کنترل می‌کند.

شیر انبساط الکترونیکی:

شیرهای انبساط الکترونیکی نیز مقدار دما و فشار ماده مبرد را اندازه‌گیری کرده و با فرمان‌های الکتریکی خود، آن‌ها را توسط کم و زیاد کردن جریان مبرد کنترل می‌نماید. دقت کنترل جریان شیرها انبساط الکترونیکی از مکانیکی بالاتر می‌باشد ولی به این دلیل که ظرفیت مینی چیلرها پایین می‌باشد و نیاز حداقلی برای کنترل جریان مبرد، معمولا در این دستگاه‌ها از شیر انبساط‌های مکانیکی استفاده می‌گردد.

مینی چیلر صنعتی

معمولاً به این دلیل که مینی چیلرها ظرفیت و توان سرمایشی کافی برای مصارف صنعتی را ندارند، بیشتر برای کاربری خانگی و تهویه مطبوع توصیه می‌شوند و استفاده از آن‌ها در صنعت در اکثر مواقع امکان پذیر نمی‌باشد و بیشتر در پروژه‌هایی از این دستگاه‌ها استفاده می‌گردد که به عنوان مثال بخشی از خط تولید نیاز به سرمایش محدود داشته باشد.

اما در صورت استفاده در مصارف صنعتی، مینی چیلرها معمولاً باید دارای کمپرسورهای پیستونی باشند. چرا که برعکس کمپرسورهای اسکرال، قابلیت تعمیر دارند و همچنین می‌توان از آن‌ها در شرایط‌های متنوع‌تری نیز استفاده کرد.

کاربرد مینی چیلر برای مصارف خانگی و تهویه مطبوع:

می‌توان گفت که برای ساختمان‌هایی با تعداد واحدهای محدود بهترین انتخاب مینی‌چیلرها هستند، هرچند که در ساختمان‌هایی با کاربری تجاری و اداری نیز می‌توان در شرایطی خاص از مینی چیلرها استفاده کرد. در کل تفاوتی در ساز و کار چیلرهای معمولی و مینی چیلرها یا حتی چیلرهای صنعتی وجود ندارد و فقط به دلیل حجم پایین توان سرمایشی و ابعاد کوچک این دستگاه‌ها باعث شده تا با عنوان‌های چیلر خانگی و یا مینی چیلر آپارتمانی از آن‌ها استفاده شود.

تفاوت مینی چیلر صنعتی و خانگی

همان‌طور که گفته شد، تفاوت کلی در کارکرد مینی‌چیلرهای صنعتی و خانگی وجود ندارد و فقط ابعاد و توان سرمایشی آن‌ها تغییر می‌کند که به دلیل نیاز مصارف صنعتی به توان سرمایشی بیشتر، میزان توان سرمایشی مورد نیاز آن هم بیشتر خواهد بود. تا حدی که در بیشتر مواقع در کاربری صنعتی امکان استفاده از مینی چیلرها بطور کلی وجود نداشته و مجبور به استفاده از چیلرهایی با ابعاد بزرگ‌تر و توان سرمایشی بیشتر خواهیم بود.

طرز کار کلی مینی چیلرها

نهوه کار مینی چیلرها در ساختمان‌ها به این صورت می‌باشد که بعد از نصب مینی چیلر، تعدادی ترمینال یونیت به نام فن کویل نیز در هر فضای داخلی منزل تعبیه می‌شود. با انتقال آب خنک تولید شده در مینی چیلر به سمت لوله‌های فن کویل‌ها، هوای خنک برای سرمایش محیط تأمین می‌گردد و مجدداً آب گرم شده از طریق لوله ها به مینی‌چیلر برمیگردد تا دوباره به دمای مطلوب بازگردد.

مینی چیلر گرمایشی

در بخش قبل به طور کامل توضیح دادیم که نهوه کار مینی چیلر خنک کننده به چه صورتی است اما در این بخش می‌خواهیم به نهوه کارکرد مینی چیلرها برای ایجاد گرمایش اشاره کنیم.

همانطور که گفتیم، برای ایجاد سرمایش نیاز است که آب خنک تولید شده توسط مینی چیلر از طریق لوله‌هایی به فن کویل ها برسد و از آنجا تولید سرمایش از طریق جذب و دمیدن سرمای آب به محیط صورت بگیرد. حال ایجاد گرمایش نیز به همان شکل نیاز به آب گرم دارد.

در صورتی که بخواهیم خود مینی چیلر آب گرم مورد نیاز ما را تولید کند، دستگاه باید به‌صورت هیت پمپ طراحی شده باشد. اما باید این نکته را نیز در نظر داشته باشیم که اولاً گرمای آب تولید شده توسط مینی چیلر به حدی نخواهد بود که میزان دمای لازم در فصول سرد را به ما بدهد و همچنین که این تولید گرما همراه با مصرف برق و افزایش هزینه‌ها خواهد بود.

به همین دلیل بهتر است که آب گرم مینی چیلر از طریق پکیج یا موتورخانه تأمین شود.

مینی چیلرها در چه آب و هوایی کاربرد دارند ؟

به طور کلی دما و رطوبت هوا و به طور کلی آب و هوای منطقه تأثیر زیادی در انتخاب ما برای سیستم تهویه هوا خواهد داشت و برای هر پروژه باید جداگانه بررسی شود.

اما به طور کلی می‌توان گفت که برعکس کولرهای آبی و ایرواشرها که در آب و هوای شرجی توانایی ایجاد سرمایش کافی را ندارند، مینی چیلرها در هر شرایط آب و هوایی قابل استفاده خواهند بود.

بهترین محل نصب مینی چیلر در ساختمان کجاست ؟

همانطور که قبل‌تر نیز به آن اشاره کردیم، در مینی چیلرها مهم‌ترین فاکتورها، سهولت در نصب، سرویس و استفاده می‌باشد. به همین دلیل برای حفظ ابعاد کوچک آن‌ها از کمپرسورهای هواخنک استفاده می‌کنیم تا نیازی با برجک خنک کننده آب نداشته باشد. اما همین موضوع ما را مجبور به فراهم کردن محیطی باز در اطراف مینی چیلر می‌کند.

زیرا مینی چیلر به صورت مستقیم با هوای محیط اطراف خود در ارتباط خواهد بود و هوای گرم خروجی خود را نیز به صورت مستقیم به اطرفا خود دفع می‌کند.

همچنین مینی چیلرها به دلیل داشتن سیکل تراکمی و لزوم وجود کمپرسور، صدای قابل توجهی نیز در هنگام فعالیت خواهد داشت که این موضوع هم در تعیین محل نصب آن‌ها تأثیرگذار خواهد بود.

با توجه به دو موضوعی که گفته شد، نصب مینی چیلرها در بالکن به دلیل نیاز به فضای زیاد و همچنین داشتن سروصدای قابل توجه کمتر پیشنهاد می‌شود.

بنابراین بهترین راه نصب چیلر در پشت‌بام می‌باشد. هرچند در این روش نیز به دلیل افزایش متراِژ لوله کشی، افزایش هزینه را هم شاهد خواهیم بود.

مینی چیلر یا چیلر مرکزی ؟

مینی چیلرها به دلیل داشتن ظرفیت سرمایشی پایین، نهایتاً توانایی تهویه هوای یک واحد مسکونی در حدود 200 متر را دارند. بنا براین اگر نخواهیم از چیلر مرکزی استفاده نماییم، باید برای هر واحد از یک مینی چیلر استفاده کنیم.

اما در صورتی که از چیلرهای مرکزی استفاده کنیم، تمام واحدهای ساختمان به یک چیلر متصل می‌شوند که در این صورت در هزینه خرید و نصب چیلر و همچنین میزان مصرف انرژی صرفه‌جویی خواهیم کرد.

در این روش نیز به واسطه سیستم‌های کنترل مصرف انرژی، امکان کنترل مقدار مصرف هر واحد به صورت مجزا نیز وجود خواهد داشت.

قیمت مینی چیلر؟

قیمت مینی چیلر یا همان چیر خانگی یا چیلر آپارتمانی، طبیعتاً نسبت به چیلرهای صنعتی و مرکزی با تناژ تبرید و ابعاد بیشتر، به مراتب کمتر است. اما در صورتی که برای یک ساختمان چند واحدی بخواهیم درنظر بگیریم، مقایسه های دقیق‌تری نیاز خواهیم داشت تا بهترین تصمیم را درباره نصب چیلر مرکزی یا مینی چیلرها را بگیریم.

در مقاله مقایسه چیلر مرکزی و مینی چیلر، به صورت کامل هزینه‌های خرید چیلر و قطعات جانبی، نصب و راه‌اندازی و مصرف برق مینی چیلرها و چیلرهای مرکزی را با هم مقایسه و بررسی کرده‌ایم.

پیشنهاد مطالعه :

تفاوت چیلر، مینی چیلر، چیلر مرکزی و داکت اسپلیت