مبدل حرارتی چیلر چیست و چگونه کار می‌کند؟

مبدل حرارتی همان طور که از نام آن برمی‌آید، تعریف ساده‌ای دارد. این مبدل وظیفه انتقال حرارت را برعهده دارد. این انتقال حرارت می‌تواند بین دو مایع، دو گاز، مایع به گاز و یا گاز به مایع باشد. به واقع قرار است که مبدل حرارتی؛ انتقال حرارت را بین دو سیال انجام دهد و این خاصیت است که روش انتقال حرارت را در آن متمایز می‌سازد. مبدل حرارتی چیلر نیز عملکرد مشابهی دارد و در چنین ساختاری قرار می‌گیرد. مقاله اسید شویی چیلر تراکمی برای علاقه مندان این موضوعات اطلاعات جالبی دارد پیشنهاد می کنیم بخوانید .

برای شناخت بهتر مبدل حرارتی چیلر، در ادامه با استادکار همراه باشید.

دانلود اپلیکیشن استادکار

  • نسخه IOS استادکار
  • نسخه اندروید استادکار
  • دریافت از اپ استور و سیب اپ
  • دریافت از گوگل پلی، کافه بازار و مایکت
دریافت این خدمت از استادکار

مبدل حرارتی چیست؟

همان طور که در مقدمه اشاره کردیم، مبدل حرارتی به دستگاهی اطلاق می‌شود که حرارت ایجاد شده از اختلاف دمای بین دو سیال یعنی گاز یا مایع را بین آن ها انتقال می‌دهد. مبدل‌های حرارتی در زمینه‌های مختلفی کارایی دارند؛ به طور مثال مبدل حرارتی استخر را داریم. این مبدل نیاز به گرم کردن مستقیم آب استخر را مرتفع می‌سازد. به این صورت که آب داخل بویلر داغ شده و مبدل حرارتی استخر، این حرارت را به آب استخر می‌رساند؛ در حالی که هیچ تماس مستقیم یا اختلاطی میان آب استخر و آب بویلر شکل نمی‌گیرد. به واقع این عدم نیاز به تماس بین دو سیال، بزرگترین ویژگی مبدل‌های حرارتی است و باعث می‌شود که شکل انتقال حرارت و گرم کردن به طور کلی متحول شود.

مبدل حرارتی چیلر چیست و چگونه کار می‌کند؟
مبدل حرارتی دستگاهی است که انتقال حرارت را به وسیله اختلاف دما بین دو سیال انجام می دهد و در فضاهای مختلفی کاربرد دارد.

انواع مبدل‌های حرارتی؛ مبدل حرارتی صفحه‌ای، مبدل حرارتی لوله و پوسته، مبدل حرارتی هوا خنک و … هستند. پیشنهاد می کنیم در مورد شارژ روغن چیلر تراکمی مطالعه داشته باشید .

مبدل حرارتی صفحه‌ای

در این نوع از مبدل حرارتی، تعدادی صفحه نازک در یک ردیف قرار گرفته اند و در میان آن ها فضایی خالی وجود دارد. به علاوه دو لوله داریم که یکی برای جریان سیال داغ و دیگری برای جریان سیال سرد تعبیه شده اند. در بین صفحات مبدل حرارتی صفحه‌ای، لوله‌های سرد و گرم به تناوب و البته یکی در میان قرار می‌گیرند. عملکرد این مبدل به این شکل است که حرارت از مسیر این صفحات نازک به جریان درمی‌آید.

مبدل حرارتی هوا خنک

در این نوع مبدل، با یک سری لوله پره‌ای روبرو هستیم که سیال را درون خود به جریان دارند. حرارت ایجاد شده از این لوله‌ها به وسیله پره‌ها، به محیط وارد می‌شود.

مبدل حرارتی صفحه‌ای
در مبدل های حرارتی هوا خنک، لوله های پره ای داریم که سیال در آن ها به جریان می افتد و حرارت ایجاد شده به وسیله پره ها به محیط پرتاب می گردد.

مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟

در مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله؛ با یک سری لوله که دارای ورودی و خروجی مشترک هستند، روبرو می‌شویم. در این نوع از مبدل‌ها، سیال مورد نظر فارغ از این که مایع یا گاز باشد، وارد لوله‌ها شده و سیال دوم نیز روی پوسته لوله‌ها جریان می‌یابد. در واقع تماس غیرمستقیم بین این دو سیال، از طریق مرز بین داخل لوله‌ها و بیرون آن‌ها، شکل می‌گیرد و در نهایت انتقال حرارت ناشی از اختلاف دما، بین این دو سیال اتفاق می‌افتد.

مبدل حرارتی هوا خنک
مبدل های حرارتی پوسته و لوله، بهترین و پرکاربردترین نوع مبدل های حرارتی هستند و اصلی ترین کاربرد آن ها به عنوان مبدل حرارتی چیلر است. این مبدل ها دارای چندین لوله با ورودی و خروجی یکسان هستند و انتقال حرارت از طریق سطح داخلی و خارجی این لوله ها صورت می گیرد.

مبدل حرارتی چیلر چیست؟

با توجه به توصیفات فوق، می‌توان حدس زد که مبدل حرارتی چیلر چیست و چه کاری را در چیلر انجام می‌دهد. مبدل حرارتی چیلر حرارت مورد نظر را از آب دریافت کرده و آن را به گاز مبرد که اصولا باید گاز R410A باشد، می‌دهد. این گاز مبرد نیز حرارت را به آب یا هوا می‌رساند و در اینجا وظیفه مبدل حرارتی چیلر به پایان می‌رسد. مبدل حرارتی چیلر از نوع مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله بوده و یکی از باکیفیت‌ترین و قوی‌ترین انواع مبدل‌های حرارتی به شمار می‌رود.

مبدل حرارتی چیلر چیست؟
مبدل حرارتی چیلر، از نوع لوله و پوسته بوده و انتقال حرارت در آن به وسیله گاز مبرد R410A انجام می شود و در یک چرخه بی پایان قرار می گیرد.

مراحل عملکرد مبدل حرارتی چیلر

اما در اینجا مراحل عملکرد مبدل حرارتی چیلر را دنبال می‌کنیم:

  • ابتدا نیاز داریم که فشار و دما در گاز مبرد چیلر بالا برود. برای این منظور این گاز به وسیله کمپرسور متراکم شده و افزایش فشار و دما در آن اتفاق می‌افتد.
  • پس از بالا رفتن دما و فشار در گاز مبرد، این گاز به مبدل حرارتی می‌رسد. با وارد شدن به مبدل حرارتی؛ گاز مبرد از حالت گازی خود به شکل مایع تغییر می‌کند و حرارت آن به آب یا هوا انتقال می‌یابد. بسته به این که این حرارت به آب یا هوا انتقال یافته باشد، دو نوع کندانسور آب خنک یا کندانسور هوای خنک داریم.
  • اما باید دید برای گاز مبرد که اینک به مایع تبدیل شده و حرارت خود را از دست داده است؛ چه اتفاقی می‌افتد! این مبرد به شیر انبساط وارد شده و در آن جا افت فشار زیادی را تجربه می‌کند.
مراحل عملکرد مبدل حرارتی چیلر
در مبدل حرارتی چیلر، گاز به کمپرسور وارد شده و از آن جا با فشار و دمای بالا، به مبدل وارد می گردد. سپس این گاز در مبدل به شکل مایع درآمده و حرارت خود را به هوا یا آب انتقال می دهد.
  • حالا این مایع مبرد که در مسیر شیر انبساط، افت فشار داشته است؛ به مبدل حرارتی دوم وارد می‌گردد.
  • در اینجا مبدل حرارتی دوم را اپراتور چیلر می‌نامیم. توجه داشته باشید که آب هدف، یعنی همان آبی که در این فرآیند به دنبال خنک سازی آن هستیم؛ داخل لوله‌های اپراتور چیلر در جریان است.
  • اکنون مایع مبرد در تماس غیر مستقیم با آب در جریان داخل لوله‌های اپراتور، گرمای آن را گرفته و ضمن خنک سازی این آب، خود به گاز تبدیل می‌شود.
  • در نهایت از این آب خنک برای منظورهای مختلفی در خنک سازی استفاده می‌شود و این چرخه همان طور که مشاهده کردید به کمک گاز مبرد و مبدل‌های حرارتی چیلر، ادامه پیدا می‌کند.

سخن پایانی

همان طور که مشاهده می‌کنید مبدل‎های حرارتی چیلر، عمل خنک سازی نهایی را با چرخه‌ای بی‌پایان انجام داده و هزینه‌ها را به خوبی کاهش می‌دهند.

منبع: makh-co

سمیرا نقیبی
سمیرا نقیبی نویسنده استادکار است. سمیرا ریاضی محض خوانده و به نوشتن و ترجمه علاقمند است. حوزه اصلی همکاری وی با استادکار در زمینه خودرو، تاسیسات و تعمیرات و دکوراسیون است اما او به راحتی میتواند در سایر زمینه ها نیز بنویسد. در زمینه هنر از سمیرا سوال کردیم گفت: «خیالبافی یکی از هنر های اصلی من است و در این زمینه دارای ذوق و قریحه هستم!» سمیرا در اوقات فراغتش رمان میخواند و به روانشناسی و فلسفه نیز علاقمند است. مطالب حوزه خودرو، تکنولوژی و سلامت و زیبایی از بهترین مطالبی است که سمیرا در استادکار نوشته که پیشنهاد میکنیم از دستشان ندهید.