بسمه تعالی
عنوان مقاله:
آشنایی با چیلرهای سانتریفیوژ توربواینورتر
مقدمه
در این مقاله سعی شده به معرفی چیلر سانتریفیوژ هایر و کمپرسور های سانتریفیوژ دور متغیر کمپانی دانفوس با تکنولوژی پیشرفته توربوکور پرداخته و زمینه اطلاع رسانی در خصوص نحوه عملکرد و میزان راندمان و همچنین انواع این چیلرها مهیا گردد.
چیلرهای تراکمی بر اساس کمپرسور به چهار دسته پیستونی، اسکرال، اسکرو، سانتریفیوژ تقسیم می شوند که نوع کمپرسور سانتریفیوژ در دو سری، بدون نیاز به روانکاری با یاتاقان مغناطیسی و سری دیگر با یاتاقان مکانیکی تقسیم می شود.
در زمینه تولید کمپرسور سانتریفیوژ بدون روغن، کمپانی دانفوس بعنوان مبتکر این صنعت در حال فعالیت است که به شرح آن در ادامه اشاره ای خواهد شد.
کمپرسورهای سانتریفیوژ بدون روغن(توربوکور) دانفوس
از سال 2003، که دانفوس نخستین کمپرسورهای سانتریفیوژ را عرضه نمود، بیش از 45.000 کمپرسور توربوکور در سراسر جهان مشغول به کار است. تیم دانفوس سابقه‌ای 15 ساله در زمینه تحقیق و توسعه ی کمپرسورهای بدون روغن دارد.
کمپانی دانفوس به عنوان پیشگام و پیشرو در تولید کمپرسورهای سانتریفیوژ بدون روغن توربوکور بوده و توانسته با تولید این نوع کمپرسور صنعت تهویه مطبوع را متحول کند. این کمپانی هزینه تعمیرات و نگهداری برای چیلرهای با رنج قیمت متوسط و سیستم‌های تهویه پشت بامی را با کمپرسور توربوکور به حداقل رسانده است. این کمپرسورها برای کارفرمایانی که به دنبال بازده بالا در ساختمان ها و کارخانه‌های خود هستند توصیه می‌شود.
کمپانی دانفوس هدف خود را بر طراحی، تولید، فروش و پشتیبانی از عرضه جهانی کمپرسورهای پربازده سیستم تبرید بنا نهاده و در نهایت موفق به طراحی اولین کمپرسور اختصاصی سانتریفیوژ بدون روغن برای صنعت تهویه مطبوع در جهان شده است.
به کارگیری انواع تکنولوژی‌ها اعم از هوافضا، صنعت یاتاقانهای مغناطیسی، کمپرسورهای سانتریفیوژ دور متغیر و تکنولوژی سیستم‌های دیجیتال الکترونیکی، کمپرسورهای توربوکور دانفوس را برای رسیدن به بالاترین بازده در سیستم‌های هوا خنک و آب خنک بسیار توانمند نموده است. ترکیب یاتاقانهای مغناطیسی، تراکم دومرحله‌ای و موتورِ مغناطیس دائمِ دورمتغیر و نیز کنترل الکترونیکی هوشمند، راه حل مناسب صرفه‌جویی در مصرف انرژی به صورت سریع، ترکیبی و سبک است. ترکیب این تکنولوژی‌ها، کمپرسورهای سانتریفیوژ توروبوکور دانفوس را پیشنهادی برگزیده در راندمان، انعطاف‌پذیری و مصرف انرژی معرفی کرده است.
چیلرهای تراکمی با کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور
در سیستم های تراکمی کمپرسور بعنوان محرک سیکل تبرید، وظیفه ایجاد اختلاف فشار و حرکت سیال در مدار تبرید را به عهده دارد. از انواع رایج کمپرسورهای سیستم تبرید می توان اسکرال و اسکرو و سانتریفیوژ را نام برد که به لحاظ مصرف انرژی و راندمان و نیز دیگر مزایا، چیلرهای سانتریفیوژ بدون روغن از مقبولیت بالایی برخوردار می باشد. این چیلرها با توجه به رنج گسترده ظرفیتی و نیز بازه گسترده دمای کارکرد و میزان مصرف انرژی بسیار کم، در شرایط مطلوبی بوده و به لحاظ زیبایی و ظرافت در طراحی نیز مورد تایید سازندگان بنام و مطرح چیلر تراکمی در دنیا می باشد.
در کمپرسور سانتریفیوژ توربوکور ، راه اندازی آرام انجام شده و به کمک یاتاقانهای مغناطیسی، شفت در وضعیت معلق درآمده و محل شفت با سنسورهای پیرامون محور دائما کنترل می گردد.
نتایج تحقیقات سازمان جهانی ASHAREA
در پروژه تحقیقی 751-RP که بر روی کمپرسورهای سانتیریفیوژ توسط انجمن ASHREA چندین سال پیش انجام شد مشخص گردید، درحالت کارکرد چیلر، به طور معمول 12 درصد از مخلوط روغن و مبردِ در حالِ گردش در سیستم را روغن تشکیل می‌دهد که باعث کاهش 20-15 درصد راندمان دستگاه می‌گردد. اما در سیستم‌های توربوکور، با حذف روغن، افزایش راندمان دستگاه به خوبی مشهود است. این کمپرسورها در سه سری VTT ، TT، TG تولید می شود که در چیلرهای سانتریفیوژ بدون روغن هایر از سری کمپرسور TT کمپانی دانفوس استفاده شده و مبرد مصرفی در این چیلرها گاز R134a می باشد که یک گاز دوستدار محیط زیست است.
بارزترین خصوصیت کمپرسورهای توربو اینورتر، استفاده از سیستم کنترل ظرفیت خطی است که از 2 الی100 درصد قابلیت تغییر در ظرفیت را مهیا نموده است. شیرهای انبساط الکترونیکیِ سیکل تبرید نیز عامل کنترل دقیق میزان مبرد گردشی در سیکل محسوب می شود. یکی از مزایای این کمپرسورها، کاهش قطعاتی مانند جداکننده روغن، هیتر کمپرسور، پمپ روغن، فیلتر روغن و … است که در نهایت موجب کاهش حجم چیلر خواهد شد.
مزیت دیگر کمپرسورهای توربو اینورتر، کاهش20% وزن این کمپرسورها در مقایسه با ظرفیت معادل دیگر کمپرسورهاست. جریان برق راه‌اندازی بسیار پایین(تنها با 2 آمپر)، رسیدن به IPLV بالا در سیکل تبرید ، صدای تولید شدهی در حال کارکرد
در محدوده زیر 70 دسی‌بل، عمر بالای کارکرد (بیش از 25 سال)، استهلاک کم به دلیل عدم وجود قطعات درگیر(مکانیکی) و همچنین سیستم خود خنک کنندگی کمپرسور و نیز تراکم دو مرحله ای از دیگر مزایای این نوع از کمپرسورهاست.
کمپانی هایر
کمپانی هایر افتخار این را دارد که سیستم چیلر سانتریفیوژ بدون روغن با کمپرسور توربوکور دانفوس را مطابق استاندارد (استاندارد صنعت تهویه مطبوع کشور آمریکا) AHRI در سطح جهانی به بازارهای بین المللی از جمله ایران عرضه نماید. این چیلرها با بهره گیری از تکنولوژی جدید کمپرسورهای سانتریفیوژ بدون روغن و با سیستم های کنترلی پیشرفتهPLC زیمنس آلمان، ظرفیت را به صورت خطی از 2 الی 100درصد کنترل کرده و در رنج بالاترین بازده( IPLV حدود 07/12) بین محصولات مشابه در مقایسه با دیگر برند قرار گرفته است. این چیلرها در دو دسته آب خنک(120-1500 تن تبرید) و هواخنک(91-500 تن تبرید) تولید و عرضه می گردد.
منابع:
1- www.danfoss.com
2- www.haier.com
3- GOURNAL- 751RPASHREA
تهیه کننده: محمود محمدآبادی
کارشناس مهندسی مکانیک (سیالات)