برای اینکه چیلر بتواند آب مورد استفاده در سیستم خنک کننده را خنک کند، ابتدا باید گرما را از آب استخراج کرده و سپس آن را به یک محیط خنک کننده در دسترس تخلیه کند. این فرآیند مانند عملکرد یخچال خانگی است که گرما را از مواد غذایی داخل می گیرد و سپس آن را در پشت دستگاه از طریق سیم پیچ سیاه رنگ سرپانتین که هوای اطراف را گرم می کند، دفع می کند. به همین ترتیب، یک چیلر تجاری باید گرمایی را که می گیرد را رد کند.
دفع حرارت را می توان به روش های مختلفی به دست آورد. ساده ترین روش ترکیب سیستم دفع حرارت و چیلر در یک واحد واحد به نام چیلر بسته بندی شده است. این در خارج قرار دارد و دارای یک یا چند فن است که هوای تازه را از طریق دستگاه می کشد تا گرما را از بین ببرد. چیلرهای بزرگ اغلب دارای یک سیستم دفع حرارت مجزا هستند که توسط لوله کشی به هم متصل می شود و چیلر را قادر می سازد در اتاق کارخانه قرار گیرد.
یک سیستم دفع گرما می تواند اشکال مختلفی داشته باشد. کارآمدترین آنها برج خنک کننده تبخیری است که از اثر خنک کننده تبخیر آب برای تقویت خنک کننده ارائه شده توسط هوای تازه استفاده می کند. این رویکرد در طول 10 تا 15 سال گذشته به دلیل خطر ابتلا به بیماری لژیونر که با نگهداری ضعیف همراه است، کمتر محبوب شده است. با این حال، برای برخی از کاربردهای ساختمانی، برج‌های خنک‌کننده که به درستی نگهداری می‌شوند، به دلیل کارایی بالا (که باعث ایجاد ردپای کوچکی نیز می‌شود) روش مطلوب دفع گرما باقی می‌مانند.
یک سیستم پرکاربردتر برای ارائه دفع حرارت جداگانه، کولر خشک است. این شامل یک واحد با مشخصات کم است که حاوی یک یا چند فن است که هوای تازه را در یک سیم پیچ مارپیچ هدایت می کند. کویل حاوی آب گرم از چیلر است که خنک شده و دوباره به چیلر پمپ می شود. از طرف دیگر، کویل می‌تواند حاوی مبرد داغ مستقیماً از فرآیند تبرید باشد که به همان روش خنک می‌شود و سپس به چیلر بازمی‌گردد.
انواع اصلی تجهیزات دفع گرما که معمولاً در ساختمان ها استفاده می شود عبارتند از:
کندانسور هوا خنک
فن‌ها جریان هوا را روی لوله‌های پره‌دار ایجاد می‌کنند که در آن مبرد متراکم می‌شود.
راحت و معمولی برای چیلرهای تا چند 100 کیلو وات. بدون خطرات بهداشتی و بدون نیاز به لوله کشی آب. می تواند برای ارائه خنک کننده رایگان با سیستم های ترموسیفون سازگار شود.
کولر هوای خشک
مشابه کندانسور هوا خنک، اما محلول گلیکول آبی یا آب به جای مبرد از لوله ها عبور می کند.
کارایی کمتری نسبت به کندانسور هوا خنک دارد زیرا برای دفع گرما از کارخانه تبرید به فرآیند انتقال حرارت اضافی و پمپ‌ها نیاز است. ممکن است در زمستان آب را به اندازه کافی خنک کند تا نیازی به راه اندازی یک کارخانه تبرید (خنک کننده رایگان) نباشد. نسبت به سایر گزینه ها به یک منطقه گیاهی بزرگتر نیاز دارد. اسپری های آدیاباتیک را می توان برای بهبود عملکرد آنها اضافه کرد.
برج خنک کننده
آب روی مواد بسته بندی اسپری می شود. جریان هوا روی بسته بندی مقداری از آب را تبخیر می کند و باعث خنک شدن آب می شود.
کارآمدتر از کندانسور هوا خنک یا خنک کننده هوای خشک است زیرا به هوای کمتری نیاز است و آب تا چند درجه بالاتر از دمای لامپ مرطوب خنک می شود. ممکن است آب را به اندازه کافی خنک کند تا از نیاز به راه اندازی یک کارخانه تبرید، که به عنوان خنک کننده آزاد شناخته می شود، جلوگیری کند. نیاز به نگهداری بالا
کندانسور تبخیری
آب روی لوله ای که مبرد در آن متراکم می شود، اسپری می شود. جریان هوا در سراسر لوله مقداری از آب را تبخیر می کند و باعث خنک شدن آب و لوله ها می شود.
کارآمدترین روش دفع گرما از یک کارخانه تبرید. دارای الزامات نگهداری مشابه با برج خنک کننده. می تواند برای ارائه خنک کننده رایگان با سیستم های ترموسیفون سازگار شود.
FREQUENTLY ASKED QUESTIONS
Heat rejection systems can take several forms, including packaged chillers, air-cooled condensers, and evaporative cooling towers. Packaged chillers combine the heat rejection system and chiller into a single unit, while air-cooled condensers use fans to dissipate heat to the surrounding air. Evaporative cooling towers, which use the cooling effect of evaporating water to boost cooling, are considered the most efficient option.
An evaporative cooling tower works by using the cooling effect of evaporating water to boost the cooling provided by fresh air. As warm water from the chiller is pumped to the top of the tower, it is sprayed over a fill material, allowing some of the water to evaporate. This evaporation process cools the remaining water, which is then collected at the bottom of the tower and re-circulated to the chiller. The cooled water is then used to cool the building or process.
The advantages of using an evaporative cooling tower over other heat rejection systems include higher efficiency, lower energy consumption, and reduced noise levels. Evaporative cooling towers can achieve higher cooling capacities than air-cooled condensers, making them ideal for large commercial and industrial applications. Additionally, they are generally quieter and more environmentally friendly than other heat rejection systems.
The location of the chiller can affect the heat rejection system in several ways. For example, if the chiller is located indoors, a separate heat rejection system may be required to dissipate the heat outside. On the other hand, if the chiller is located outdoors, a packaged chiller with a built-in heat rejection system may be sufficient. The location of the chiller also affects the piping layout and insulation requirements for the heat rejection system.
To ensure optimal performance of a heat rejection system, regular maintenance is essential. This includes cleaning the fill material and fans in evaporative cooling towers, checking and replacing air filters in air-cooled condensers, and inspecting piping and insulation for damage or corrosion. Additionally, the heat rejection system should be inspected regularly for signs of scaling, fouling, or biological growth, which can reduce system efficiency and performance.
