צ'ילר מים - מה זה ואיך פועל

צ'ילר מים

צ’ילר מים הוא מכשיר המקרר מים בתהליך הנקרא “קירור“. תהליך הקירור עשוי לכלול העברת חום או מחזור הקירור

צ’ילרים מבוססי מים משמשים לעתים קרובות בתעשיית המזון והמשקאות לשמירה על הטמפרטורה של משקאות קרים ובמערכות מיזוג אוויר

צ'ילר מים מאמר - industrial-chiller-plant-room

? מה הם צ'ילרים מים

מצנן מים הוא מכשיר המקרר ומעבה אדי מים לנוזל. הסוגים הנפוצים של טכניקות קירור המשמשות במקרר מים הם

קירור אוויר

קירור באידוי

קירור מים

הסוג הפופולרי ביותר של מצנן אידוי הוא מצנן הביצות המסתמך על עקרון העברת החום על ידי אידוי והסעה. מצנן הביצות פועל לפי העיקרון שאוויר חם עולה ואוויר קר יורד

? איך עובד צ'ילר מים

מצנן מים זאת מכונה המקררת את המים הנמצאים במערכות מיזוג אוויר.

צ’ילר מים פועל באמצעות נוזל קירור הנשאב דרך סדרה של סלילים. סלילים אלו שקועים במיכל מים קרים והקירור סופג חום מהמים. לאחר מכן, נוזל הקירור מעביר את החום הזה לסלילי הקירור שנמצאים בתוך מערכת מיזוג אוויר, ותהליך זה מקרר אותה

סוגי מצנני מים

:ישנם שני סוגים של צ’ילרים מים

מחליפי חום

לצ’ילרים אלה יש בדרך כלל סלילים השקועים במיכל מים קרים, בדרך כלל ב-40 מעלות פרנהייט (4 מעלות צלזיוס). הם פועלים על ידי החלפת חום מהנוזל החם עם הקר יותר.

מחזור קירור

צ’ילרים אלה משתמשים בחומרי קירור כגון פריאון כדי לצנן את הנוזל

צ'ילר מים מאמר - larger-water-chillers-rooftop-units-air-conditioner-large-industry-air-cooling-system

עקרונות עבודה של מצנני מים

ישנן שתי לולאות או מעגלים עיקריים המרכיבים מערכת מצנן מים. אלו הן לולאת הקירור ולולאת המים המצוננים. לולאת הקירור היא תת מערכת המספקת קירור. כאן מתרחשים תהליכים תרמודינמיים. מצד שני, לולאת מים מצוננים היא מערכת הפצה שבה מסופקים מים קרים ליחידות הצריכה. התהליכים המעורבים במערכת זו הם בעיקר העברת חום.

מחזור דחיסה של אדים

לולאת הקירור פועלת לפי העיקרון של מחזור קירור דחיסת אדים. במחזור זה, השלב של חומר כימי הנקרא קירור משתנה לסירוגין מנוזל לגז ומגז לנוזל באמצעות מחליפי חום. מלבד שינוי השלב של נוזל הקירור, מדחסים ושסתומי התפשטות משמשים כדי להפעיל לחץ והורדת לחץ של הנוזל. השלבים של מחזור דחיסת אדים טיפוסי מוסברים בפירוט להלן

דְחִיסָה

בתחילת חלק זה של המחזור, הקירור נמצא בשלב אדים בלחץ נמוך עם אותה טמפרטורה כמו האוויר הסביבה. הוא נושא את החום שנספג מהמאייד

המדחס של הצ’ילר מים דוחס את אדי הקירור, עד לרגע שהם משוחררים לצד הלחץ הגבוה של המערכת

הִתְעַבּוּת

המעבה הוא הצד בלחץ הגבוה של הצילר מים. זהו מחליף חום המשמש להעברת חום מהקירור לסביבה. מכיוון שקיים שיפוע תרמי עקב הבדלי הטמפרטורה בין הקירור לסביבה, מתרחשת העברת חום. גם החום הנקלט מהמאייד וגם החום שנוצר מהמדחס מוזרם לסביבה

הסביבה פועלת כגוף קירור הסופג את החום הנדחה של המערכת. גוף קירור זה יכול להיות אוויר חיצוני כמו שיש ב- צ’ילרים מקוררים באוויר, או מים כמו לצ’ילרים מקוררים במים

כאשר הקירור מתקרר ביחידת המעבה, הוא חוזר למצבו הנוזלי. הסיבה לכך היא שבלחץ זה, טמפרטורת הרוויה של נוזל הקירור גבוהה או כמעט זהה לטמפרטורה הנוכחית שלו. טמפרטורת הרוויה היא הנקודה שבה החומר מתחיל להתאדות או להפוך לנוזל

התרחבות

בתחילה,  הקירור הנוזלי נמצא במצב של לחץ גבוה עם אותה טמפרטורה כמו הסביבה. במהלך תהליך ההתרחבות, הקירור מוריד את הלחץ שלו. ככל שיורד הלחץ של הנוזל קירור, הטמפרטורה המקבילה שלו גם היא נמוכה יותר. כמות קטנה של חומר הקירור הופכת לאדים המורידים עוד יותר את הטמפרטורה שלו. תיאורטית, תהליך זה מתרחש ללא מעבר חום או אנרגיה. לאחר ההתרחבות, נוזל הקירור זורם אל הצד בלחץ הנמוך של המערכת.

תהליך ההתרחבות מושג על ידי העברת נוזל הקירור דרך התקן הרחבה. שסתומי התפשטות תרמית וצינורות נימיות הם התקני ההרחבה האופייניים המשמשים למערכות דחיסת אדים

התרחבות

המאייד הוא צד המערכת בלחץ נמוך. זה המקום שבו מתרחש חילופי חום בין הקירור לאמצעי הקירור. עבור צ’ילרים מים, אמצעי הקירור הוא מים או מי מלח

בתהליך האידוי, הקירור סופג חום מהמים. זה מעלה את הטמפרטורה של נוזל הקירור עד שהוא מתאדה. לאחר האידוי, הקירור נמצא במצב של לחץ נמוך עם טמפרטורה זהה לסביבה. לאחר מכן הוא זורם ליחידת המדחס והמחזור חוזר על עצמו