در سال 1921، اولین خنک کننده ثبت اختراع شد. قبل از آن زمان، خنک کننده‌ها از یک کمپرسور استفاده می کردند. کمپرسورها به صورت رفت و برگشت ماده مبرد را انتقال می دادند. در واقع بخش اصلی این سیستم کمپرسور بود. در نهایت ویلیس کریر (Willis Carrier) در ماه می 1922 از نوآوری بسیار تاثیرگذار خود، ماشین خنک کننده یا همان چیلر رونمایی کرد.
چیلر چیست؟
خنک کننده یا چیلر “دستگاه گردش آب خنک” است. به این صورت که دستگاه با به گردش درآوردن مایعی در محیط گرم به عنوان خنک کننده که دمای آن توسط چرخه خنک که ایجاد می‌شود
چیلر یا دستگاه گردش آب خنک کننده یک اصطلاح کلی برای دستگاهی است که با به گردش درآوردن مایعی مانند آب یا محیط گرمایی به عنوان مایع خنک کننده که دمای آن توسط چرخه مبرد تنظیم می شود، دما را کنترل می کند. از این سیستم به عنوان چیلر یاد می‌شود زیرا اغلب برای خنک سازی استفاده می‌شود.
چیلر چگونه کار می‌کند؟
چیلر بر اساس اصل فشرده‌سازی بخار یا جذب بخار آب کار می‌کند. چیلر جریانی خنک و مداوم را در سیستم منتشر می‌کند. این گردش جریان خنک از طریق کمپرسور، کندانسور، دستگاه انبساط در چیلر ایجاد می‌شود. سیستم جریان خنک حدود 50 درجه فارنهایت (10 درجه سانتیگراد) در چیلر ایجاد می‌شود.
انواع مدل‌های چیلر
چیلرها را می توان با مایع خنک، هوای خنک یا تبخیری راه اندازی کرد.
سیستم خنک کردن در چیلرهایی که از آب یا مایعی دیگر استفاده می کنند، برجهای خنک کننده است که کارایی ترمودینامیکی چیلرها را در مقایسه با چیلرهای هوا خنک بهبود می بخشد. چیلرهایی که با تبخیر خنک می شوند راندمان بالاتری نسبت به چیلرهای هوا خنک دارند.
چیلر با خنک کننده‌های مایع
چیلرهایی که برای خنک کردن از مایع استفاده می کنند، معمولا برای ساختمان ها در نظر گرفته می شوند. در این سیستم ها حلقه آب کندانسور جداگانه خنک و به برج های خنک کننده در فضای باز متصل می شوند تا گرما را به اتمسفر خارج کنند.
چیلرهای هوا و تبخیری
چیلرهای هوا و تبخیری برای نصب و کار در فضای باز مناسب هستند. ماشین های خنک کننده با هوا، توسط هوای محیط خنک می شوند. این ماشین ها به طور مکانیکی از طریق سیم‌پیچ کندانسور دستگاه گردش می کند تا گرما را به اتمسفر خارج کند.
ماشین‌های خنک‌شونده تبخیری مشابه هستند، با این تفاوت که مه آب را روی سیم‌پیچ کندانسور برای کمک به خنک‌کردن کندانسور اجرا می‌کنند. این فرآیند که باعث کارآمدتر شدن دستگاه نسبت به ماشین‌های معمولی با هوا خنک می‌شود. برای هر یک از این نوع چیلرهای هوا خنک یا تبخیری، نیازی به برج خنک کننده از راه دور نیست.
چیلرهای متمرکز و غیرمتمرکز
چیلرها می توانند متمرکز و یا غیرمتمرکز باشند. در برخی صنایع چیلرهای متمرکز استفاده می شوند، به این شکل که یک چیلر واحد نیازهای خنک کننده متعدد را برآورده می کند. سیستم کار چیلرهای غیرمتمرکز به این صورت است که هر برنامه یا ماشین چیلر مخصوص به خود را دارد. هر رویکرد مزایای خود را دارد.
همچنین می توان در یک کارخانه از چیلر متمرکز و غیرمتمرکز همزمان استفاده کرد. به این صورت که شرایط دمای مورد نیاز محیط فقط در بعضی نقاط یکسان است.
در تاسیسات تجاری، صنعتی و سازمانی (CII) از آب سرد برای خنک کردن و رطوبت زدایی هوا استفاده می شود. این سیستم ها در اندازه متوسط تا بزرگ برای صنایع تجهیز می شوند.
کاربرد چیلر
کولر گازی در منازل و یا ادارات مورد استفاده قرار میگیرند و با توجه به اندازه فضا و میزان هوای خنک مورد نیاز محیط، کاربرد کولر گازی و چیلر آن متفاوت است.
سیستم جریان خنک در تجهیزات خنک‌کننده، تولید دستگاه‌های MRI، فرآیندهای مونتاژ و تجهیزات ابزارسازی کاربرد دارد.
کاربرد چیلر در صنایع
در صنایع مختلف، یک ماده مایع مانند آب خنک در چیلر از طریق تجهیزات در سیستم پمپاژ می شود. چیلرهای صنعتی برای کنترل دما و خنک کردن محصولات، مکانیزم ها و ماشین آلات کارخانه‌ها در طیف بسیار وسیعی استفاده می شود.
اغلب صنایع پلاستیک، قالب گیری تزریقی و دمشی، روغن‌های برش فلز، تجهیزات جوشکاری، ریخته گری و ماشین سازی، پردازش شیمیایی، فرمولاسیون دارویی، تولیدی مواد غذایی، پردازش کاغذ و سیمان از چیلر برای خنک کردن دستگاه های تولید و بسته بندی استفاده می کنند.
چیلرها در دستگاه برش و حکاکی
یکی از قطعات مهم دستگاه های برش و حکاکی لیزر، تیوب لیزر است. تیوب لیزر وظیفه تولید پرتو لیزر را برعهده دارد. به دلیل تولید ولتاژ بالا در این قطعه، حرارت زیادی در دستگاه لیزر تولید می شود. خنک نگه داشتن دستگاه وظیفه چیلر است. به این صورت که چیلر گرمای تولید شده هنگام کار تیوب لیزر را جذب می کند.
چیلر یک قطعه خنک کننده مستقل از دستگاه لیزر است. وظیفه خنک کردن سورس و تیوب دستگاه لیزر را دارد.
چیلر دستگاه لیزر CO2 برای خنک نگهداشتن تیوب لیزر و سورس دستگاه به آب نیاز دارد. درصورتی که لوله خنک باشد، دستگاه فرآیند حکاکی و برش را با کیفیت عالی انجام می دهد. شرایط مناسب چیلر دستگاه لیزر در بسیاری از موارد از تعویض تیوب لیزر جلوگیری کرده و موجب کاهش هزینه ها می شود.
