۵ نکته مهم هنگام خرید اواپراتور که باید بدانید

می توان گفت با نداشتن اواپراتور ، نمیتوان آب خنک و در نتیجه هوای خنک را برای فصل تابستان تولید کرد . پس خرید این محصول امری واجب است و بدلیل مناسب بودن قیمت اواپراتور بسیار مقرون به صرفه می باشد ، ولی انتخاب صحیح آن بسیار مهم می باشد . پس با ما همراه باشید تا نکات مهم خرید اواپراتور را یاد بگیرید .

برای داشتن هوای سرد و استفاده از تجهیزات سرمایشی تولید آب سرد ، امری ضروری است که در صورت تولید نشدن آن ها نمیتوان هوای خنکی برای تابستان تولید کرد . حال برای تولید این هوا نیاز به چیلر داریم . یکی از تجهیزات اصلی چیلر هم اواپراتور هست . پس می توان گفت اواپراتور محصولی ضروری و مهم برای اصل تابستان است . 

از محصولات هایواتر: چیلرخانگی

نکات مهم هنگام خرید اواپراتور 

1. ظرفیت دستگاه
2. برند و شرکت سازنده ی دستگاه
3. قطر و طول پوسته لوله
4. جنس و کیفیت دستگاه و قطعات تشکیل دهنده ی آن
5. گارانتی و خدمات پس از فروش آن
6. و … .

۵ نکته ی بالا از سری نکات بسیار مهمی است که در زمان خرید اواپراتور باید به آن ها توجه داشته باشید . در ادامه برای درک بهتر این موارد به بررسی اواپراتور می پردازیم .

اواپراتور چیست ؟

اواپراتور نوعی مبدل حرارتی است که توسط آن دو سیال با یک دیگر تبادل حرارتی انجام می دهند بدون آن که با هم ترکیب شده و یا تماسی داشته باشند . اواپراتور یکی از تجهیزات بسیار مهم و پرکاربرد در دستگاه های مختلف تهویه مطبوع چون چیلر به شمار می رود . در ادامه به صورت مفصل به بررسی اواپراتور و عوامل مرتبط با آن می پردازیم . از آن جایی که اواپراتور یک تجهیز یا بخش بسیار مهم دستگاه های مختلف به شمار می رود به همین دلیل این نکته که در زمان خرید اواپراتور به چه فاکتور هایی باید توجه داشته باشید بسیار حائز اهمیت می باشد . بر همین اساس در این جا می خواهیم به بررسی ۵ نکته یا فاکتور مهم هنگاه خرید اواپراتور را مورد بررسی قرار دهیم تا در زمان خرید این دستگاه یا تجهیز به آن توجه داشته باشید تا بعد از خرید با مشکل مواجه نشوید .

نحوه خنک سازی محیط توسط اواپراتور

فرایند خنک سازی محیط از طریق اواپراتور ها به دو صورت زیر انجام می شود :

1. هوایی که قرار است خنک شود به صورت مستقیم وارد اواپراتور شده و با قرار گیری در مجاورت کویل ها با مبرد از نوع گازی شکل یا آب تبادل حرارتی انجام داده و خنک می شود .
2. در این جا اواپراتور ، ابتدا سیال مورد نظر را خنک کرده و با انتقال به دستگاه های برودتی مثل فن کویل ، هواساز و … سبب خنک سازی هوا می شود .

انواع اواپراتور

در صنعت تهویه مطبوع اواپراتور ها در دو دسته ی آبی و هوایی قرار می گیرند و هر کدام از این دو دسته دارای انواع اواپراتور مختص به خود می باشد که در ادامه به طور مفصل به بررسی هر کدام از آن ها می پردازیم :

اواپراتور آبی

در این دسته از اواپراتور فرایند تبادل حرارتی میان مبرد با سیال واسط آب صورت می پذیرد و نتیجه فرایند نیز سرد شدن آب می باشد و آبی که در این اواپراتور خنک می شود در نهایت برای مصرف شدن به دستگاه های مصرف کننده ای چون فن کویل ، هواساز و دیگر دستگاه های خنک کننده ی محیط وابسطه به این آب منتقل می گردد . زمانی که آب وارد این دستگاه می شود بر اثر خنک سازی هوا دچار افزایش دما شده و مجدد به اواپراتور باز میگردد تا دوباره فرایند خنک سازی بر روی آن اجرا شود . در این جا به طور عمده این نوع اواپراتور های آبی در دستگاهی مانند چیلر تعبیه می شود .

نکته : چیلر دستگاهی پرکاربرد و بسیار مهم در سیستم تهویه مطبوع است که با انجام یک سری فرایند ها و با به کار بردن تعدادی تجهیزات از جمله اواپراتور فرایند خنک سازی آب را انجام میدهد .

اواپراتور آبی دارای انواع مختلفی می باشد که در این جا دو مدل پرکاربرد آن را مورد بررسی قرار می دهیم .

اواپراتور پوسته لوله

اواپراتور پوسته لوله آبی

این مدل اواپراتور یکی از پرکاربرد ترین مدل اواپراتور آبی در چیلر به شمار می رود . همان طور که از اسم دستگاه معلوم است اواپراتور پوسته لوله از یک پوسته و تعدادی لوله تشکیل شده است به طوریکه مبرد و سیال یکی در درون کویل ها و دیگری در پوسته در جریان می باشد . در این جا میزان ظرفیت برودتی ، حجم مبرد و دمای مورد نیاز بر روی تعداد ، قطر و طول کویل ها و طول و قطر پوسته تأثیر گذار می باشند .به همین دلیل حتماً در زمان خرید دستگاه به این فاکتورها توجه داشته باشید .

مزایای اواپراتور پوسته لوله

1. طول عمر بالا
2. امکان تعمیر دستگاه
3. راندمان مناسب و بالا
4. امکان انتقال حرارت در ظرفیت های بسیار بالا

اواپراتور صفحه ای

این مدل اواپراتور آبی از تعدادی صفحه ی شیار دار که به صورت موازی در کنار هم قرار گرفته اند تشکیل شده است . در واقع نحوه قرار گیری این صفحات به صورتی است که مبرد در بین فضای خالی میان دو صفحه وسیال سرد شونده که معمولاً نیز آب می باشد در بین جفت صفحات مجاور قرار میگیرند .

نکته : در برخی مدل های امروزی و پیشرفته ی اواپراتور صفحه ای امکان تعویض و یا اضافه کردن صفحه وجود دارد به این صورت که در صورت خرابی یکی از صفحات حالا به هر دلیلی می توان آن صفحه را برای تعمیر یا تعویض از سایر صفحات جدا کرد و تا زمان انجام تعویض با متصل کردن دیگر صفحات سالم به یک دیگر از دستگاه استفاده نمود .

مزایای استفاده از اواپراتور صفحه ای

1. برخورداری از حجم کم در نتیجه اشغال فضای کمتر
2. راندمان بالا
3. امکان تعمیر وسرویس کاری در نوع واشر دار

اواپراتور هوایی

در اواپراتورهوایی فرایند تبادل حرارتی میان مبرد و هوا انجام می شود و نتیجه ی فرایند خنک شدن و کاهش دمای هوا می باشد .

در این مدل اواپراتور به جهت سرعت بخشیدن و بهتر انجام شدن فرایند خنک سازی از یک تا چند عدد فن استفاده می شود تا راندمان و عملکرد دستگاه افزایش یابد .

این مدل اواپراتور نیز مانند اواپراتور آبی دارای انواع مختلف می باشد اما در این جا به بررسی یکی از مدل های اواپراتور هوایی که بسیار پرکاربرد نیز می باشد می پردازیم .

اواپراتور سردخانه ای

همان طور که از اسم دستگاه مشخص می باشد این مدل اواپراتور در محیط سرد خانه به منظور کاهش دمای هوای محیط سردخانه استفاده می شود .در داخل این دستگاه با توجه به ظرفیت برودتی مورد نیاز از یک تا چند فن از نوع آکسیال و اواپراتوری از نوع پوسته لوله استفاده می شود . فن با چرخش پره های خود هوای محیط را به درون دستگاه مکش کرده و با به جریان انداختن هوا از مجاور کویل ها سبب تبادل حرارتی میان مبرد درون کویل و هوا می شود و پس از کاهش یافتن دمای هوا ، هوای خنک شده توسط فن به محیط باز می گردد .

تفاوت میان انواع اواپراتورها

اواپراتور ها بر اساس یک سری فاکتورها با یکدیگر تفاوت دارند که در قسمت پایین برخی از آن ها را ذکر کرده ایم :

1. از نظر ابعاد
2. نوع ماده مبرد مورد استفاده در اواپراتور .
3. نحوه و چگونگی خنک سازی هوای یک محیط و یا سیال .
4. از نظر ساختار کلی دستگاه .

برای آشنایی با تفاوت اواپراتور صفحه ای و پوسته لوله که مهم ترین نوع های اواپراتور هستند ، روی لینک کلیک کنید .

کاربرد اواپراتور در صنعت

در صنعت از اواپراتور به دو صورت استفاده می شود که شامل :

1. به عنوان دستگاه سرمایشی : در صورت استفاده از اواپراتور به عنوان دستگاه سرمایشی مبردی مانند گاز فریون را در درون کویل به جریان انداخته و سیال آب یا هوا را در داخل پوسته و در پیرامون کویل ها به گردش می اندازند در این جا حرارت سیال از طریق دیواره ی کویل جذب گاز فریون می شود و نتیجه فرایند افزایش دمای گاز فریون و کاهش دمای سیال آب یا هوا می باشد
2. به عنوان دستگاه تبخیر کننده : اگر در پروژه ای از اواپراتور به عنوان دستگاه تبخیر کننده استفاده شود مایعی که قرار است تبخیر شود را در درون کویل به جریان می اندازند و سیال داغ را در داخل پوسته و در پیرامون کویل ، تا از طریق تبادل حرارتی دمای ماده ی درون کویل افزایش یافته و تبخیر شود .

عوامل تأثیر گذار بر عملکرد اواپراتور ها

در عملکرد اواپراتور ها سه فاکتور بسیار مهم تأثیر گذار می باشد که شامل :

• نوع سالات : برای این که مقدار تبخیر در اواپراتور به حد مورد نظر برسد جنس کویل یا کویل ها و مقدار سطح آن ها بسیار تأثیر گذار می باشند .
• افت فشار : به جهت زیاد نبودن مقدار افت فشار در قسمت ورودی و خروجی باید فضای کافی برای گردش سیالات وجود داشته باشد .
• اختلاف دما : در تمامی پروژه ها نیاز است تا مایع درون کویل به طور کامل تبخیر شود و این امر نشان دهنده ی عملکرد مناسب اواپراتور می باشد برای تحقق این امر نیاز است تا سیال درون و مجاور کویل ها به اندازه ی مناسب دارای اختلاف دما باشند .

کاربرد اواپراتور ها

از اواپراتور ها در مصارف مختلف صنعتی و خانگی استفاده می شود به طور مثال :

• جداسازی نمک از آب دریا .
• غلظت بخشیدن به مواد غذایی مایع
• تفکیک مواد شیمیایی مخلوط مایع از یکدیگر
• خشک کردن و گرفتن رطوبت از مواد غذایی و دارویی
• سیستم تهویه مطبوع خانگی
• و … .

تا این قسمت از مقاله با اواپراتور و دیگر موارد مربوط به آن آشنا شدید و همان طور که متوجه آن شدید چیلر یکی از دستگاه های بسیار پرکاربرد سیستم تهویه مطبوع می باشد که اواپراتور در آن دارای نقش بسیار مهمی می باشد به همین دلیل برای درک بیشتر این موضوع در ادامه می خواهیم به بررسی چیلر بپردازیم .

چیلر چیست؟

چیلر دستگاهی است که از طریق آن آب خنک مورد استفاده در دستگاه های مصرف کننده تأمین می شود مثل فن کویل ، هواساز و … . در واقع فرایند خنک سازی آب در چیلر از طریق سیکل تبرید تراکمی و یا جذبی صورت می پذیرد .

اجزای تشکیل دهنده ی چیلر

برای این که چیلر بتواند آب را خنک کند از اجزا و قطعات و مختلف تشکیل شده است که شامل :

• اواپراتور : نوعی مبدل حرارتی بوده و در آن مبرد و آب تبادل حرارتی انجام می دهند و به نوعی به این بخش تبخیری نیز گفته می شود ودلیل این امر تبخیر شدن مبرد بر اثر جذب حرارت آب می باشد .
• شیر انبساط : در این قسمت مبرد براثر فرایند انبساط متراکم می شود تا در بخش اواپراتور از عملکرد مطلوب برخوردار باشد .
• کمپرسور : به این قسمت از چیلر قلب تپنده نیز گفته می شود زیرا در این قسمت مبرد انرژی مورد نیاز برای طی سایر فرایند های چیلر را کسب می کند و از آن جایی که از وظیفه ی بسیار مهمی در چیلر برخوردار است دارای انواع مختلف می باشد که با توجه به ظرفیت چیلر از مدل متناسب آن می توان استفاده کرد .
• کندانسور : در این بخش از چیلر مبرد از طریق تبادل حرارتی با آب یا هوا دچار کاهش دما شده و خنک می شود .
• فن : در چیلری که کندانسور آن از نوع هوا خنک باشد مورد استفاده قرار می گیرد .
• برج خنک کننده : از این دستگاه در چیلری که کندانسور آن از نوع آب خنک باشد استفاده می شود .
• و … .

انواع چیلر

به طور کلی چیلر ها در دو دسته ی چیلر تراکمی و چیلر جذبی قرار می گیرند که در ادامه به صورت مفصل آن ها را مورد بررسی قرار می دهیم :

چیلر تراکمی

این نوع چیلر بر اساس سیکل تراکمی فرایند خنک سازی آب را انجام می دهد و مبرد با طی چهار مرحله ی بسیار مهم حرارت را از آب گرفته و آن را خنک می کند .

1. اولین مرحله متراکم سازی مبرد در قسمت کمپرسور دستگاه چیلر می باشد در این مرحله مبرد بر اثر متراکم شدن دما و فشار آن افزایش می یابد در واقع در این مرحله مبرد انرژی لازم برای انجام سایر فرایند های موجود در چیلر را کسب می کند .
2. پس از متراکم شدن ، مبرد با ورود به کندانسور با از دست دادن حرارت از طریق آب یا هوا از حالت گازی شکل به مایع تبدیل می شود . به این مرحله میعان می گویند .
3. بعد از کندانسور مبرد به شیر انبساطی وارد و بر اثر انبساط دچار افت شدید فشار می شود .
4. و در نهایت مبرد با ورود به اواپراتور و جذب گرمای آب از حالت مایع به گاز تغییر شکل می دهد به این مرحله تبخیر می گویند . مبرد پس از این قسمت مجدد به کمپرسور باز می گردد و این چرخه به این شکل به صورت مکرر تکرار می شود .

چیلر های تراکمی از نظر نوع کندانسور و نوع کمپرسور به انواع مختلف تقسیم بندی می شوند :

انواع چیلر از نظر کندانسور

• کندانسور هوا خنک : در این مدل کندانسور ، مبرد از طریق تبادل حرارتی با هوای آزاد محیط که از طریق فن در پیرامون کندانسور به گردش در آمده است خنک می شود . از آن جایی که در این مدل چیلر به برج خنک کننده نیاز نمی باشد به راحتی می توان از آن در محیط های شرجی دارای رطوبت نسبی رو به بالا استفاده کرد .

• کندانسور آب خنک : از آن جایی که در این مدل کندانسور فرایند خنک سازی مبرد توسط آب انجام می شود برای تأمین آب خنک مورد نیاز به دستگاهی چون برج خنک کننده نیاز می باشد زمانی که آب در دستگاه برج خنک کننده خنک شد از طریق اتصالات به کندانسور وارد می شود و از طریق تبادل حرارتی با مبرد سبب کاهش دمای مبرد شده و خود از حالت مایع به گازی تغییر فاز می دهد و برای تکرار مجدد و مکرر چرخه به برج خنک کننده باز می گردد .

مقایسه چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک

در چیلر هواخنک دلیل اصلی ایجاد سر و صدا وجود فن می باشد و از آن جایی که در چیلر آب خنک از فن استفاده نمی شود پس به مراتب سر و صدای ایجاد شده توسط دستگاه بسیار پایین می باشد .

همان طور که می دانید چیلر هوا خنک نیازی به مصرف آب برای خنک سازی مبرد ندارد ولی چیلر آب خنک به صورت صد در صدی به وجود آب نیاز دارد از این رو زمانی که آب توسط برج خنک کننده تأمین می شود در طی مسیر میان دستگاه برج خنک کننده و کندانسور مقداری از آب هدر می رود و به این دلیل به وجود آب اضافی به جهت جبران آب از دست رفته نیاز می باشد .

بیشتر قطعه ی مصرف کننده ی برق در چیلر ، کمپرسور آن می باشد و هر چه کمپرسور بزرگ تر باشد به مراتب مصرف برق آن نیز بیشتر خواهد بود و از آن جایی که چیلر هوا خنک نسبت به چیلر آب خنک از کمپرسور بزرگ تری برخوردار است مصرف برق آن نیز بیشتر است .

همان طور که گفته شد در چیلر هوا خنک مبرد توسط تبادل حرارتی با هوا خنک می شود به همین دلیل نیاز است تا دستگاه در محیط باز و در تماس با هوای آزاد باشد ولی چیلر آب خنک را می توان در داخل ساختمان قرار دارد از این رو مدل آب خنک از طول عمر بیشتری برخوردار است .

چیلر هوا خنک نسبت به چیلر آب خنک از کمپرسور ، کندانسور و تابلو برق بزرگتری برخوردار است و به همین نسبت نیز از ابعاد و سایز بزرگتری نیز برخوردار می باشد .

انواع چیلر از نظر کمپرسور

• کمپرسور اسکرال : از این مدل کمپرسور در چیلر های دارای ظرفیت پایین استفاده می شود . کمپرسور اسکرال از دو مارپیچ حلزونی شکل که یکی به صورت ثابت و دیگری دوار است تشکیل شده است زمانی که مبرد وارد کمپرسور می شود ابتدا وارد قسمت حلزون ثابت شده و بین دو مارپیچ قرار می گیرد و مارپیچ دوار با حرکت خود باعث متراکم شدن مبرد می شود و در آخر مبرد متراکم شده از فضای میان مارپیچ ثابت به بیرون تخلیه می شود .

• کمپرسور پیستونی : این مدل کمپرسور به طور معمول در ظرفیت های میانی چیلر مورد استفاده قرار می گیرد . کمپرسور پیستونی از دو قطعه ی اصلی سوپاپ و پیستون تشکیل شده است و فرایند متراکم سازی مبرد به این صورت انجام می شود مبرد ، با باز شدن سوپاپ و پایین رفتن پیستون به درون سیلندر وارد می شود و زمانی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند مبرد تحت فشار قرار گرفته و متراکم می شود و در آخر با باز شدن سوپاپ تخلیه مبرد دارای فشار و دمای بالا از سیلندر تخلیه می گردد .
• کمپرسور اسکرو : از این مدل کمپرسور غالباً در چیلر هایی که از ظرفیت بالا برخوردار می باشند استفاده می شود . کمپرسور اسکرو برای انجام فرایند متراکم سازی مبرد از دو مارپیچ به نام روتور تشکیل شده است زمانیکه روتورها شروع به چرخش می کنند مبرد از قسمت مجرای ورودی ، وارد فضای بین دو روتور شده و متراکم می شود.

• کمپرسور سانتریفیوژی : این مدل کمپرسور در ظرفیت های بالای چیلر کاربرد دارد . کمپرسور سانتریفیوژی یا گریز از مرکز با استفاده از پروانه ای که در درون آن در حال چرخش است سرعت مبرد را افزایش داده و در نهایت بر اثر یک سری فرایند با تبدیل انرژی جنبشی به فشار سبب افزایش فشار و دمای مبرد می شود .

چیلر جذبی

در چیلر جذبی بر خلاف چیلر تراکمی از کمپرسور استفاده نمی شود و به جای آن از ماده ی جذب کننده ، پمپ و ژنراتور استفاده می شود . نحوه عملکرد این نوع چیلر به این صورت است که مبرد در اواپراتور پس از تبادل حرارتی با آب و به شکل گازی در آمدن ، برای این که بتواند از اواپراتور خارج شود با ماده جاذب که نوعی نمک است به نام لیتیوم بروماید ترکیب می شود و سپس از طریق پمپ به ژنراتور انتقال می یابد . در این جا بر اثر وجود حرارت و گرما مبرد مجدد تبخیر شده و به این طریق از لیتیوم بروماید جدا می گردد و بر اثر این فرایند غلظت لیتیوم بروماید افزایش یافته در نتیجه مبرد گازی شکل به کندانسور رفته و محلول لیتیوم بروماید به قسمت جاذب انتقال می یابد . با ورود مبرد به کندانسور با آب خنک تبادل حرارتی انجام داده و از حالت گازی شکل به مایع تغییر فاز می دهد و در آخر پس از شیر انبساطی به اواپراتور وارد می شود و این چرخه به این شکل به صورت مکرر تکرار می شود .