چیلر صنعتی چیست | انواع آن | کاربردها

چیلر صنعتی چیست | انواع چیلر صنعتی

چیلر صنعتی یک دستگاه خنک کننده از خانواده چیلرهای تراکمی است که بر اساس سیکل تبرید تراکمی عمل می‌ کند و باعث کاهش دمای مایعات در فرایندهای صنعتی می شود. این دستگاه‌ در صنایع مختلف برای جذب گرمای اضافی تولید شده در ماشین‌ آلات صنعتی و فرایندهای تولیدی و در نتیجه خنک‌ کاری و کاهش دما به کار می‌ رود. ویدیو زیر معرفی کوتاهی از چیلر صنعتی است.

به دلیل اهمیت انتقال حرارت (سرمایش) در کارکرد صحیح این ماشین‌ آلات و تولید محصولات با کیفیت، ساخت چیلرهای صنعتی مستلزم رعایت دقیق نکات فنی و مهندسی است که بر قیمت خرید چیلر صنعتی تأثیر گذار خواهد بود. به همین دلیل، کاربرد اصلی چیلرهای صنعتی در حوزه برودت صنعتی یا همان فرایند سرمایشی است.

آب سرد تولید شده توسط چیلر صنعتی در صنایع متنوعی از جمله صنایع پلیمر (به ویژه خنک‌ کاری قالب‌ صنعتی تزریق پلاستیک)، صنایع غذایی، صنایع بهداشتی و داروسازی، پتروشیمی، نفت و گاز، صنایع کاشی و سرامیک، صنعت چاپ و صنعت سیمان کاربرد بسیار دارد.                       

طرز کار و عملکرد چیلر صنعتی چگونه است؟

سیکل تبرید تراکمی، رایج‌ ترین نوع سیکل در چیلرهای صنعتی است، نحوه عملکرد چیلر صنعتی مشابه چیلر دستگاه تزریق پلاستیک است که به زبان ساده و بطور مختصر، ابتدا گاز مبرد با فشار کم و دمای پایین وارد کمپرسور شده و با افزایش فشار و دما به سمت کندانسور هدایت می‌ شود.

در کندانسور، گاز مبرد داغ و پر فشار با دفع حرارت به محیط اطراف به مایع تبدیل می‌ شود سپس مایع مبرد با عبور از شیر انبساط، فشار و دمای خود را کاهش داده و به صورت مایع با دمای پایین وارد اواپراتور می‌شود.

در اواپراتور، مایع مبرد تبخیر شده و حرارت محیط اطراف را جذب می‌کند در نتیجه دمای محیط اطراف کاهش می‌یابد و مبرد به صورت گاز با فشار کم به سمت کمپرسور باز می‌گردد، این چرخه به طور مداوم تکرار می‌شود تا دمای مورد نظر حفظ شود.

معرفی اجزا و مشخصات فنی چیلر صنعتی و نقش هر کدام از آنها

برای انتخاب مناسب‌ ترین چیلر صنعتی، شناخت دقیق مشخصات فنی آن ضروری است که در جدول زیر به صورت خلاصه بیان شده است.

کاربر عزیز برای نمایش کامل محتوای جدول در حالت موبایل، باید صفحه را به چپ یا راست حرکت دهید.

کاربرد چیلر صنعتی در کدام صنایع است؟

چیلر صنعتی به عنوان دستگاه خنک کننده صنعتی در صنایع گسترده از جمله پتروشیمی، داروسازی، صنایع غذایی، خودرو سازی، قطعه‌ سازی، لبنیات، نوشیدنی، صنایع غذایی منجمد و غیره مورد استفاده قرار می گیرد که در ادامه مهمترین کاربردهای چیلر صنعتی را بیان می کنیم:

• صنایع غذایی

در صنعت غذا دقت در کنترل دما برای حفظ کیفیت و ماندگاری محصولات از اهمیت بالایی برخوردار است، چیلر صنعتی در این صنعت برای خنک‌ کاری مواد اولیه، محصولات نهایی و تجهیزات تولید به کار می‌روند. به عنوان مثال در تولید نان، چیلر صنعتی با کاهش دمای خمیر، آب و خمیر مایه، به بهبود کیفیت و بافت نان کمک می‌ کند همچنین در صنایع لبنی و نوشیدنی، چیلر صنعتی برای حفظ دمای پایین محصولات و جلوگیری از رشد باکتری‌ها استفاده می‌ شوند.

• در صنایع فلزی

چیلر صنعتی در فرآیند هایی مانند ریخته‌ گری، آهنگری و عملیات حرارتی کاربرد دارد، در این فرآیند ها چیلر با خنک‌ کاری قالب‌ ها و قطعات فلزی به افزایش سرعت سرد شدن و بهبود خواص مکانیکی قطعات کمک می‌ کند. همچنین در برخی فرایند های تولید فلزات، چیلر خنک کننده صنعتی برای خنک‌ کاری مایع در حال آند شدن استفاده می‌شود تا دمای فلز مایع به صورت دقیق و کنترل شده کاهش یابد.

• صنعت پلاستیک

در صنعت پلاستیک چیلر صنعتی در فرآیند تزریق پلاستیک مورد استفاده قرار می‌ گیرد، در این فرآیند چیلر با کاهش دمای قالب‌ های تزریق، به کاهش زمان چرخه تولید و بهبود کیفیت قطعات پلاستیکی کمک می‌ کند. همچنین برای خنک‌ کاری دستگاه تزریق پلاستیک، دستگاه‌ های اکستروژن و دستگاه تزریق پلاستیک بادی نیز استفاده شود.

• صنایع دارویی

در صنایع دارویی چیلر صنعتی در این صنعت برای خنک‌ کاری واکنشگرها، محصولات نهایی، تجهیزات آزمایشگاهی و همچنین برای حفظ دمای محیط تولید استفاده می‌ شوند، بسیاری از داروها در دمای پایین پایدار بوده و افزایش دما می‌ تواند باعث تغییر خواص شیمیایی و کاهش اثرگذاری آنها شود؛ این سیستم خنک کننده با ایجاد محیطی با دمای ثابت و کنترل شده به حفظ کیفیت و پایداری داروها کمک می‌ کند.

• خنک‌ کاری فضای صنعتی 

در نیروگاه‌ ها، کارخانه‌ ها و سایر محیط‌ های صنعتی که دستگاه‌ های با ظرفیت بالا وجود دارد و گرمای بسیار زیادی تولید می‌ شود، چیلر صنعتی می‌ تواند دمای اتاق‌ ها و سایر فضاهایی که نیروی انسانی در آن‌ ها مشغول به کار هستند را کاهش دهد. همچنین در صورتی که تجهیزات خنک کننده صنعتی برای سرمایش یک فرایند دیگر موجود است، از هزینه اضافی برای خرید یک چیلر تهویه مطبوع جداگانه جلوگیری می‌شود. 

انواع چیلرهای صنعتی به صورت متمرکز و غیر متمرکز

چیلرهای صنعتی می‌ توانند به صورت متمرکز یا غیر متمرکز مورد استفاده قرار گیرند، در سیستم‌ های متمرکز یک چیلر مرکزی تمام نیازهای سرمایشی یک مجموعه را تأمین می‌ کند در حالی که در سیستم‌ های غیر متمرکز هر دستگاه یا فرآیند صنعتی، چیلر صنعتی مخصوص به خود را دارد.

انواع چیلر صنعتی بر اساس (نوع کندانسور و کمپرسور) 

1. بر اساس نوع کندانسور: چیلرهای صنعتی نوع هوا خنک، آب خنک و چیلر صنعتی تبخیری از رایج‌ ترین انواع هستند.
2. بر اساس نوع کمپرسور: نوع پیستونی، سانتریفیوژ، اسکرال و اسکرو از انواع مختلف کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرهای صنعتی هستند.

قیمت چیلر صنعتی بر اساس مشخصات فنی و کاربرد

عوامل زیادی در قیمت برای خرید چیلر صنعتی تاثیرگذار هستند و به مواردی از جمله ظرفیت سرمایشی، نوع کمپرسور، جنس بدنه، برند و ویژگی‌ های اضافی بستگی دارد، توجه داشته باشید که قیمت ها میانگین بازار هستند و برای استعلام دقیق از قیمت چیلر مورد نظر با کارشناسان و مشاوران ما در سایت یونیکسل در تماس باشید.

بررسی مزایا و معایب چیلر صنعتی که باید به آن توجه کرد

یکی از مهمترین مزایای چیلر صنعتی، کاربرد در فرآیندهای صنعتی که به دمای ثابت و دقیق نیاز دارند و می توان با استفاده از چیلر صنعتی دمای سیال را در محدوده مشخصی حفظ کرد و از نوسانات دمایی که ممکن است به کیفیت محصول آسیب برساند جلوگیری کرد. در ادامه سایر مزیت های این دستگاه را نام میبریم:

مزایای چیلر صنعتی به شرح زیر هستند:

1. حفظ دمای مناسب تجهیزات صنعتی منجر به افزایش راندمان تولید می‌ شود؛ دمای پایین‌ قالب‌ه ای صنعتی باعث بهبود کیفیت محصول، کاهش ضایعات و افزایش سرعت تولید می‌ شود.
2. خنک‌ سازی تجهیزات صنعتی، از جمله موتورها و یاتاقان‌ها، باعث افزایش طول عمر آن‌ها می‌ شود، دمای بالای تجهیزات می‌ تواند باعث سایش زودرس قطعات و کاهش عمر مفید آنها شود.
3. با استفاده از چیلر صنعتی و کنترل دقیق دما، می‌توان از بروز مشکلات ناشی از افزایش دما مانند خرابی تجهیزات، کاهش راندمان و افزایش هزینه‌ های تعمیر و نگهداری جلوگیری کرد.
4. در بسیاری از فرآیند های صنعتی، کنترل دما برای ایمنی کارکنان و تجهیزات ضروری است، دمای بالای تجهیزات می‌ تواند باعث ایجاد حریق یا انفجار شود. چیلر صنعتی با کنترل دقیق دما ایمنی محیط کار را افزایش می‌ دهد.
5. چیلرهای جدید با استفاده از فناوری‌ های پیشرفته، مصرف انرژی را کاهش داده و به صرفه‌ جویی در هزینه‌ های انرژی کمک می‌ کنند. این امر علاوه بر کاهش هزینه‌ ها، به حفظ محیط زیست نیز کمک می‌ کند.

معایب استفاده از چیلر صنعتی:

چیلرهای صنعتی با وجود مزایای فراوان، دارای برخی معایب نیز هستند که آگاهی از آنها برای انتخاب و استفاده بهینه از این دستگاه‌ ها ضروری است:

1. یکی از مهم‌ ترین معایب چیلر صنعتی، هزینه بالای خرید و نصب آن است، این هزینه شامل هزینه دستگاه، تجهیزات جانبی، نصب و راه‌ اندازی می‌ شود که می‌ تواند برای برخی صنایع قابل توجه باشد.
2. چیلرهای صنعتی مانند هر دستگاه صنعتی دیگری نیاز به نگهداری و سرویس دوره‌ ای دارند، این کار نیازمند تخصص و صرف هزینه‌ های اضافی است که عدم انجام سرویس‌ های دوره‌ ای می‌ تواند به کاهش عمر مفید دستگاه و افزایش هزینه‌ های تعمیرات منجر شود.
3. اگرچه چیلرهای مدرن با استفاده از فناوری‌ های جدید، مصرف انرژی را کاهش داده‌ اند اما همچنان مصرف انرژی قابل توجهی دارند. هزینه‌ های انرژی مصرفی چیلر، بخش قابل توجهی از هزینه‌ های عملیاتی را تشکیل می‌ دهد.
4. این مدل چیلرها به فضایی برای نصب و راه‌ اندازی نیاز دارند، در برخی صنایع، محدودیت فضا می‌تواند انتخاب نوع و ظرفیت چیلر صنعتی را محدود کند.
5.  برخی از سیالات مبرد مورد استفاده در چیلرهای صنعتی، به ویژه نسل‌های قدیمی‌تر، برای محیط زیست مضر هستند و تخریب لایه اوزون را به دنبال دارند. خوشبختانه با پیشرفت فناوری، استفاده از سیالات مبرد سازگار با محیط زیست رو به افزایش است.

هزینه نصب و نگه داری چیلر صنعتی

هزینه های نصب و نگهداری چیلر صنعتی شامل خرید تجهیزات اولیه، نصب، راه‌اندازی، تعمیرات دوره‌ای می‌ شود، عوامل متعددی بر هزینه‌ های کلی تأثیرگذارند که شناخت آنها می‌ تواند در تصمیم‌ گیری بهتر کمک کند. ظرفیت چیلر صنعتی، نوع چیلر (تراکمی، جذبی، اسکرو)، برند، مواد اولیه ساخت، هزینه نیروی کار، هزینه قطعات یدکی و محل نصب از جمله مهم‌ ترین عواملی هستند که بر هزینه‌ های نصب و نگهداری چیلر صنعتی تاثیر می‌ گذارند.

چیلرهای صنعتی با ظرفیت بالا، سیستم‌ های پیچیده و برندهای معروف معمولا هزینه بیشتری دارند همچنین هزینه نیروی کار متخصص برای نصب و تعمیر چیلر صنعتی می‌ تواند بخش قابل توجهی از هزینه‌ های کلی را به خود اختصاص دهد، برای کاهش هزینه‌ های نصب و نگهداری چیلر صنعتی می‌ توان اقداماتی مانند انتخاب چیلر مناسب با ظرفیت مورد نیاز، مقایسه قیمت‌های مختلف، استفاده از خدمات شرکت‌ های متخصص و انجام تعمیرات دوره‌ ای را انجام داد.

 بیشتر بخوانید:  دستگاه بادکن پت چیست؟ و چه کاربردی دارد؟

اهمیت تابلو برق در چیلرهای صنعتی

یکی از بخش‌ های مهم که تاثیر زیادی بر عملکرد کلی چیلر صنعتی دارد، تابلو برق است. این بخش وظیفه کنترل، مدیریت و حفاظت از کمپرسورها، فن‌ها و سایر الکتروموتورها را بر عهده دارد. اگر تابلو برق به درستی طراحی شود نه تنها باعث افزایش عمر دستگاه می شود بلکه میزان دقت و کاهش ضریب خطای سیستم را افزایش می دهد. بنابراین انتخاب و تنظیم صحیح تابلو برق بر روی هزینه‌ های تعمیرات و نگهداری تأثیر گذار است.

تابلو برق در چیلرهای صنعتی می‌تواند در دو نوع ساده و هوشمند طراحی شود، در مدل ساده، مدار فرمان از طریق سیم‌ کشی مستقیم بین کنترل فاز، کنتاکتورها، کلیدهای حرارتی، رله‌ها و تایمرها کار می‌کند اما در مدل هوشمند (PLC)، تمام عملکردها از طریق برد الکترونیکی و یک سناریوی دقیق تنظیم می‌شود.

طراحی و ساخت چیلر صنعتی به صورت مرحله ای

طراحی و ساخت یک چیلر صنعتی، فرایندی دقیق و چند مرحله‌ ای است که نیازمند دانش فنی بالا و تجربه گسترده در زمینه مهندسی حرارتی و برودتی است، این فرایند از مرحله درک دقیق نیازهای مشتری آغاز می شود و با تحویل و نصب چیلر در محل مورد نظر به پایان می‌ رسد.

1. تحلیل دقیق نیازهای مشتری

اولین و مهم‌ ترین مرحله در طراحی یک چیلر صنعتی، شناخت دقیق نیازهای مشتری است، مهندسان طراح با برقراری ارتباط نزدیک با مشتری، اطلاعات جامعی در مورد شرایط کاری، ظرفیت سرمایشی مورد نیاز، نوع سیال خنک‌ کننده، محدودیت‌ های فضایی و سایر پارامترهای مرتبط جمع‌ آوری می‌ کنند. این اطلاعات به عنوان مبنایی برای طراحی یک سیستم چیلر سفارشی و کارآمد مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

2. طراحی سیستم

پس از تحلیل نیازهای مشتری، مرحله طراحی سیستم آغاز می‌ شود. در این مرحله مهندسان با توجه به اطلاعات جمع‌ آوری شده، نوع کمپرسور، اواپراتور، کندانسور، شیرهای کنترل، لوله‌ها و سایر اجزای تشکیل‌ دهنده چیلر را انتخاب می‌ کنند. 

3. محاسبات حرارتی

محاسبات حرارتی یکی از مهم‌ ترین مراحل طراحی چیلر است، در این مرحله مهندسان با استفاده از نرم‌ افزارهای تخصصی ظرفیت سرمایشی مورد نیاز چیلر را محاسبه کرده و ابعاد و مشخصات فنی اجزای مختلف سیستم را تعیین می‌ کنند همچنین افت فشار در لوله‌ ها و سایر اجزا نیز در این مرحله محاسبه می‌ شود تا اطمینان حاصل شود که چیلر با راندمان بالا کار خواهد کرد.

4. تهیه نقشه‌ های فنی دقیق

حالا که به این مرحله رسیدیم باید نقشه‌ های فنی دقیق از چیلر تهیه کنیم. این نقشه‌ها شامل نقشه‌ های ساخت، مونتاژ و نصب چیلر است، نقشه‌ های فنی به عنوان راهنمای تولید برای کارگران و تکنسین‌ها مورد استفاده قرار می‌ گیرد و اطمینان حاصل می‌ کند که تمام اجزای چیلر با دقت و طبق استانداردهای مشخص ساخته و مونتاژ شوند.

5. ساخت و مونتاژ

در این مرحله بر اساس نقشه‌ های فنی، اجزای چیلر در کارخانه تولید شده و سپس در یک فرآیند دقیق مونتاژ می‌ شوند. در طول فرآیند مونتاژ باید کیفیت جوشکاری، اتصالات لوله‌ ها و سایر جزئیات به دقت بررسی شود تا از عملکرد صحیح چیلر اطمینان حاصل شود.

تفاوت چیلر صنعتی با چیلر ساختمانی

چیلر صنعتی، دستگاه‌های قدرتمندی هستند که برای تأمین سرمایش در فرآیندهای صنعتی و تجهیزات مختلف طراحی شده‌اند، این چیلرها به طور مداوم و در شرایط سخت کاری می‌کنند و باید ظرفیت سرمایشی بالا و پایداری عملیاتی بالایی داشته باشند. اجزای این چیلرها از مواد با کیفیت و مقاوم ساخته شده و معمولاً دارای سیستم‌های کنترل پیشرفته‌ای هستند، چیلرهای صنعتی اغلب از سیکل تبرید تراکمی استفاده می‌کنند که بازدهی بالاتری دارد؛ نصب و نگهداری چیلرهای صنعتی به دلیل حجم و پیچیدگی آن‌ها نیازمند تخصص و تجهیزات خاصی است.

 پیشنهادی:  قیمت دستگاه تزریق پلاستیک 1000 گرمی

در مقابل، چیلر ساختمانی برای تامین سرمایش در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و اداری استفاده می‌شوند. این چیلرها معمولا ظرفیت سرمایشی کمتری نسبت به چیلرهای صنعتی دارند و برای ایجاد آسایش حرارتی در محیط‌ های داخلی طراحی شده‌اند. طراحی چیلرهای ساختمانی به گونه‌ای است که بتوانند به راحتی در سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمانها یکپارچه شوند، این چیلرها معمولا دارای ابعاد کوچکتر و وزن کمتری نسبت به چیلرهای صنعتی هستند همچنین مانند مدل صنعتی از سیکل تبرید تراکمی استفاده می‌ کنند. در جدول زیر به مقایسه دو سیستم چیلر ساختمانی و صنعتی به صورت خلاصه پرداخته شده است.

نکات مهم قبل از خرید چیلر صنعتی که باید به آن توجه کرد

انتخاب و طراحی یک چیلر صنعتی، فرایندی دقیق و تخصصی است که مستلزم در نظر گرفتن عوامل متعددی است. در این بخش به نکات مهمی که قبل از خرید چیلر صنعتی باید بدانید می‌ پردازیم.

1. ارزیابی دقیق بار حرارتی سیستم

بار حرارتی به میزان گرمایی گفته می‌شود که چیلر باید از سیستم جذب کند تا دمای آن را در سطح مطلوب نگه دارد. روش‌های مختلفی برای محاسبه بار حرارتی وجود دارد، از جمله روش‌ های (تجربی و نرم‌ افزاری). دقت در محاسبه بار حرارتی از این جهت حائز اهمیت است که چیلر انتخاب شده باید ظرفیت کافی برای دفع این مقدار گرما را داشته باشد. کم‌ تخمین زدن بار حرارتی منجر به عملکرد نامناسب چیلر و افزایش هزینه‌ های انرژی می‌شود و در مقابل انتخاب چیلر بزرگ نیز به معنای سرمایه‌ گذاری اضافی است.

2. انتخاب سیال خنک‌ کننده

پس از تعیین بار حرارتی باید نوع سیال خنک‌ کننده، دمای هدف و نرخ جریان آن را مشخص کرد، سیال خنک‌ کننده معمولا آب است اما در برخی موارد از مایعات دیگر مانند گلیکول نیز استفاده می‌ شود، دمای هدف دمایی است که سیال خنک‌ کننده پس از عبور از چیلر به آن می‌ رسد و نرخ جریان نیز مقدار سیالی است که در واحد زمان از چیلر عبور می‌ کند. این پارامترها بر اساس نوع فرایند و شرایط محیطی تعیین می‌ شوند.

3. تحلیل شرایط محیطی و انتخاب نوع چیلر صنعتی

محیطی که چیلر در آن نصب می‌شود، در انتخاب نوع چیلر و مشخصات فنی آن مهم است. عواملی مانند دما، رطوبت، آلودگی هوا و فضای موجود، بر عملکرد چیلر تأثیر می‌ گذارند. به عنوان مثال در محیط‌ های با دمای بالا و رطوبت زیاد به چیلری با ظرفیت سرمایشی بیشتر و سیستم خنک‌ سازی کارآمد نیاز است.

4. بررسی منحنی‌های عملکرد چیلر صنعتی

منحنی‌ های عملکرد چیلر نشان‌ دهنده رابطه بین ظرفیت سرمایشی چیلر، دمای آب ورودی و خروجی، و فشار کاری است با استفاده از این منحنی‌ها می‌ توان ظرفیت سرمایشی چیلر را در شرایط مختلف کاری محاسبه کرد و اطمینان حاصل کرد که چیلر انتخاب شده قادر به تامین نیازهای سیستم است همچنین منحنی‌های عملکرد به مهندسان کمک می‌ کند تا چیلر را برای شرایط کاری خاص تنظیم کنند.

5. ارزیابی عملکرد پمپ

پمپ چیلر وظیفه گردش سیال خنک‌کننده در سیستم را بر عهده دارد. بنابراین انتخاب یک پمپ مناسب با ظرفیت و هد کافی از اهمیت بالایی برخوردار است، منحنی‌های عملکرد پمپ نشان‌ دهنده رابطه بین دبی هد و توان مصرفی پمپ است با استفاده از این منحنی‌ها می‌توان اطمینان حاصل کرد که پمپ قادر به تامین فشار مورد نیاز برای گردش سیال در سیستم است.

راهنمای انتخاب چیلر صنعتی مناسب برای کسب‌ و کار شما

چیلر صنعتی (Industrial Chiller) نه تنها در حفظ دمای مطلوب تجهیزات و فرآیندهای صنعتی نقش دارند، بلکه در افزایش عمر مفید تجهیزات و کاهش هزینه‌های انرژی نیز موثر هستند. بنابراین سرمایه‌ گذاری در یک چیلر با کیفیت و کارآمد به معنای سرمایه‌ گذاری در آینده‌ ی تولید و بهره‌ وری است.

در انتخاب چیلر صنعتی علاوه بر مشخصات فنی دستگاه به خدمات پس از فروش گارانتی و پشتیبانی شرکت تولید کننده نیز توجه ویژه داشته باشید. یک شرکت معتبر با ارائه خدمات پس از فروش مناسب به شما اطمینان خاطر می‌دهد که سرمایه‌ گذاری شما در طولانی مدت حفظ خواهد شد.