میزان مصرف انرژی در چیلرهای مختلف

وقتی صحبت از چیلرها می‌شود، اولین چیزی که به ذهن می‌رسد، خنک‌کنندگی و تهویه مطبوع است. اما نکته‌ای که کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد، میزان مصرف انرژی آن‌هاست. این دستگاه‌ها جزو پرمصرف‌ترین تجهیزات در سیستم‌های سرمایشی هستند و انتخاب نادرست آن‌ها می‌تواند منجر به هزینه‌های گزاف برق، استهلاک بالا و حتی کاهش بازدهی سیستم شود.

حالا سوال اصلی اینجاست: چیلرهای مختلف چقدر انرژی مصرف می‌کنند؟ چگونه می‌توان مصرف آن‌ها را بهینه کرد؟ این سوالی است که بسیاری از مدیران پروژه‌ها، مهندسان تاسیسات و صاحبان صنایع از خود می‌پرسند. چراکه یک انتخاب هوشمندانه می‌تواند هزینه‌های جاری را به شدت کاهش دهد درحالی‌که یک تصمیم نادرست می‌تواند باعث افزایش چشمگیر مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی شود.

در این مقاله، انواع چیلرها را از نظر میزان مصرف انرژی بررسی می‌کنیم، عوامل مؤثر بر مصرف آن‌ها را توضیح می‌دهیم و راهکارهایی برای کاهش هزینه‌های انرژی ارائه می‌کنیم تا بتوانید بهترین انتخاب را برای پروژه یا کسب‌وکار خود داشته باشید.

به نقل از بتا تهویه:

“یکی ار پرکاربردترین دستگاه‌های تهویه هوا که هم در حوزه مصارف مسکونی و هم در حوزه مصارف صنعتی مورد استفاده است چیلرها هستند. با توجه به ارزش مندی برق، مدت هاست که بحث مصرف این دستگاه‌ها مد نظر قرار گرفته است. به طور کلی چیلرها از میزان مصرف انرژی متوسط و بالایی برخوردارند. در این میان دو نوع چیلر پرکاربرد، چیلر تراکمی و چیلر جذبی می‌باشد. چیلرهای تراکمی به خاطر استفاده از کمپرسور، میزان مصرف انرژی بالاتری دارند.”

چیلر چیست؟

چیلر یک سیستم پیشرفته در تهویه مطبوع است که وظیفه آن کاهش دمای آب و تأمین سرمایش مورد نیاز ساختمان‌ها و واحدهای صنعتی است. این دستگاه با استفاده از یک فرآیند خاص، گرمای آب را جذب کرده و آن را دفع می‌کند تا در نهایت، مایعی خنک‌شده تولید کند. این مایع سرد در تجهیزاتی مانند هواسازها و فن‌کوئل‌ها جریان پیدا می‌کند و باعث خنک‌سازی محیط‌های مسکونی، تجاری و صنعتی می‌شود.

آنچه میزان مصرف انرژی چیلرها را تعیین می‌کند، تفاوت در مکانیزم سرمایشی آن‌ها است. انواع مختلفی از چیلرها در بازار وجود دارد که هرکدام دارای عملکرد، بازدهی و میزان مصرف انرژی متفاوتی هستند. در ادامه، انواع چیلرها را بررسی می‌کنیم و مصرف انرژی آن‌ها را مقایسه خواهیم کرد تا ببینیم کدام گزینه برای شما به‌صرفه‌تر است.

انواع چیلرها و تأثیر آن‌ها بر مصرف انرژی

همان‌طور که اشاره کردیم، نوع چیلر تأثیر مستقیمی بر میزان مصرف انرژی آن دارد. به همین دلیل برای انتخاب یک سیستم سرمایشی بهینه، ابتدا باید با انواع چیلرها آشنا شویم. به‌طور کلی، چیلرها به دو دسته اصلی: تراکمی و جذبی تقسیم می‌شوند که هرکدام مکانیزم خاص خود را برای تولید آب سرد و خنک‌سازی دارند.

چیلر تراکمی؛ رایج‌ترین نوع چیلر

چیلرهای تراکمی یکی از متداول‌ترین سیستم‌های سرمایشی هستند که عملکرد آن‌ها بر اساس سیکل تبرید تراکمی بخار انجام می‌شود. این نوع چیلرها دارای کمپرسور، کندانسور، اواپراتور و شیر انبساط هستند و برای خنک‌سازی از فرآیند تراکم بخار مبرد استفاده می‌کنند. چیلرهای تراکمی به دو دسته آب‌خنک و هواخنک تقسیم می‌شوند:

• چیلرهای آب‌خنک: این چیلرها از آب برای دفع حرارت و خنک‌سازی استفاده می‌کنند.
• چیلرهای هواخنک: در این نوع، هوا و کندانسورهای هوا وظیفه دفع حرارت را بر عهده دارند.

چیلر جذبی؛ جایگزینی با مصرف انرژی متفاوت

چیلرهای جذبی از نظر عملکرد کلی، شباهت زیادی به چیلرهای تراکمی دارند، اما تفاوت اصلی آن‌ها در این است که به‌جای کمپرسور از جذب‌کننده و ژنراتور استفاده می‌کنند. در این سیستم، گاز به‌عنوان منبع اصلی انرژی به کار گرفته می‌شود. همین موضوع باعث می‌شود که چیلرهای جذبی در مقایسه با چیلرهای تراکمی به‌طور کلی مصرف انرژی کمتری داشته باشند.

میزان مصرف انرژی در چیلرهای تراکمی

در چیلرهای تراکمی، بیشترین میزان مصرف انرژی مربوط به کمپرسور است، اما این مقدار ثابت نیست و بسته به نوع چیلر، ابعاد و کاربری آن متغیر خواهد بود. به‌طور کلی، میزان مصرف انرژی چیلرهای تراکمی آب‌خنک و هواخنک، چیلرهای کوچک خانگی و چیلرهای بزرگ صنعتی با یکدیگر تفاوت دارند.

علاوه بر کمپرسور، مصرف انرژی چیلر تحت تأثیر فن‌های کندانسور، برج‌های خنک‌کننده و پمپ‌های آب در مدار اواپراتور و کندانسور قرار دارد. در چیلرهای تراکمی هواخنک، کندانسور از چندین فن برای دفع حرارت استفاده می‌کند که این عامل باید در محاسبه مصرف انرژی لحاظ شود. از سوی دیگر، چیلرهای آب‌خنک از یک مبدل حرارتی و آب برای خنک‌سازی کندانسور بهره می‌برند. در این مدل، آب گرم‌شده در لوله‌های کندانسور از طریق پمپ‌ها به برج خنک‌کننده هدایت می‌شود و در آنجا حرارت خود را از دست می‌دهد. در نتیجه، مصرف برق پمپ‌های آب گرم و میزان مصرف انرژی برج خنک‌کننده نیز باید در نظر گرفته شود.

برای محاسبه میزان مصرف انرژی چیلرهای تراکمی، در چیلرهای هواخنک باید میزان برق مصرفی کمپرسور، فن‌های کندانسور و پمپ آب سرد را با یکدیگر جمع کرد. اما در چیلرهای آب‌خنک یا سیستم‌های مجهز به برج خنک‌کننده آبی، مجموع برق مصرفی کمپرسور، پمپ آب سرد، پمپ آب گرم و برج خنک‌کننده آبی به‌عنوان مصرف کلی انرژی در نظر گرفته می‌شود.

برای پروژه‌های بزرگ صنعتی، انتخاب یک سیستم سرمایشی کارآمد ضروری است. اگر به دنبال یک چیلر صنعتی با عملکرد بهینه و مصرف انرژی پایین هستید، آراد تهویه گزینه‌های متنوعی را با مشاوره تخصصی در اختیار شما قرار می‌دهد.

نحوه محاسبه هزینه مصرف انرژی چیلر

برای تعیین میزان انرژی مصرفی یک چیلر، می‌توان از کاتالوگ دستگاه یا اعداد حک‌شده روی بدنه آن استفاده کرد. مدل و ظرفیت چیلر نقش مهمی در میزان مصرف انرژی دارد و با بررسی این مشخصات، می‌توان مقدار انرژی مورد نیاز را تخمین زد.

برای شروع، ابتدا باید توان الکتریکی ورودی (Input Power) چیلر را پیدا کنید. به‌عنوان مثال، فرض کنید یک چیلر هواخنک با ظرفیت خنک‌کنندگی ۷۰ کیلوواتی در اختیار دارید که توان الکتریکی ورودی آن ۱۵.  کیلووات است. برای محاسبه ضریب عملکرد دستگاه، کافی است ظرفیت خنک‌کنندگی را در توان الکتریکی ورودی ضرب کنید. حالا فرض کنیم این چیلر روزانه ۶ ساعت و با ۳۵ درصد ظرفیت خود کار کند. با در نظر گرفتن این شرایط، فرمول محاسبه مصرف انرژی به‌صورت زیر خواهد بود:

۱۵.۵ × ۳۵٪ × ۶ × ۳۰ = ۹۷۶.۵ کیلووات‌ساعت در ماه

این مقدار مصرف ماهانه انرژی چیلر را نشان می‌دهد که می‌توان با توجه به هزینه برق در منطقه موردنظر، هزینه نهایی مصرف را برآورد کرد.

اگر به دنبال یک سیستم خنک‌کننده قدرتمند برای پروژه‌های صنعتی هستید، چیلر صنعتی که توسط آراد تهویه ارائه می‌شود، می‌تواند راندمان بالا و مصرف انرژی بهینه را برای شما تضمین کند.

میزان مصرف انرژی در چیلرهای جذبی

در چیلرهای جذبی، علاوه بر کندانسور، بخش جاذب نیز از آب برای انجام فرآیند سرمایش استفاده می‌کند. همین موضوع باعث می‌شود مصرف آب در این سیستم‌ها بالاتر باشد و این مقدار باید در محاسبات انرژی لحاظ شود. از نظر مصرف برق، چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی انرژی بیشتری مصرف می‌کنند، اما در ظرفیت‌های بالا (مثلاً ۴۰۰ تن تبرید)، میزان مصرف انرژی این دو سیستم تا حدی به یکدیگر نزدیک می‌شود. در یک چیلر جذبی، مشعل، فن برج خنک‌کننده، پمپ‌ها و سیستم سرمایشی چیلر همگی در مصرف انرژی تأثیرگذار هستند و باید به‌دقت مورد بررسی قرار گیرند.

یکی از مدیران تاسیسات یک بیمارستان بزرگ که با مشکل هزینه بالای برق و مصرف انرژی چیلر تراکمی روبه‌رو بود، تصمیم گرفت سیستم خنک‌کننده را به چیلر جذبی تغییر دهد. در ابتدا، نگرانی‌هایی درباره مصرف بیشتر آب و هزینه‌های جانبی تعمیر و نگهداری وجود داشت، اما به دلیل دسترسی به گاز ارزان و کاهش هزینه برق، این تغییر در بلندمدت مقرون‌به‌صرفه‌تر شد. نتیجه؟ با بهینه‌سازی سیستم و انتخاب ظرفیت مناسب، مصرف انرژی کلی مجموعه کاهش یافت و هزینه‌های عملیاتی به شکل چشمگیری کنترل شد.

مقایسه مصرف انرژی در چیلرهای جذبی و تراکمی

به‌طور کلی، مصرف انرژی چیلرها در دسته تجهیزات با مصرف متوسط تا بالا قرار می‌گیرد. برای مقایسه چیلرهای تراکمی و جذبی از نظر میزان مصرف انرژی، باید ظرفیت آن‌ها را در نظر گرفت. در ظرفیت‌های ۱۰۰ تا ۲۰۰ تن تبرید، چیلرهای تراکمی گزینه‌ای به‌صرفه‌تر محسوب می‌شوند. اما در ظرفیت‌های بالاتر از ۴۰۰ تن تبرید، چیلرهای جذبی به دلیل شرایط مصرفی و تعرفه‌های انرژی، انتخاب مناسب‌تری خواهند بود.

در جدول زیر، مقایسه‌ای از میزان مصرف انرژی در چیلرهای تراکمی و جذبی، بر اساس ظرفیت‌های مختلف ارائه شده است:

ظرفیت چیلر (تن تبرید)	نوع چیلر مناسب از نظر مصرف انرژی
۱۰۰ تن تبرید	چیلر تراکمی (کم‌مصرف‌تر)
۲۰۰ تن تبرید	چیلر تراکمی (بهینه‌تر)
۴۰۰ تن تبرید	چیلر جذبی (مقرون‌به‌صرفه‌تر)

به‌طور کلی برای ظرفیت‌های پایین و متوسط، چیلرهای تراکمی به دلیل هزینه‌های کمتر برق به‌صرفه‌تر هستند، اما در ظرفیت‌های بالا، چیلرهای جذبی عملکرد بهتری دارند و مصرف انرژی در آن‌ها توجیه اقتصادی بیشتری دارد.

فضاهای کوچک و محیط‌های تجاری نیاز به راهکارهای سرمایشی کم‌مصرف و جمع‌وجور دارند. اگر قصد خرید مینی چیلر با کیفیت بالا و بازدهی مطلوب را دارید، آراد تهویه انواع مینی چیلرهای مدرن را با گارانتی و خدمات پس از فروش ارائه می‌دهد.

برای فضاهای کوچک و متوسط که نیاز به سیستم تهویه مطبوع مستقل دارند، خرید مینی چیلر از آراد تهویه یک گزینه اقتصادی و کاربردی محسوب می‌شود.

انتخاب چیلر مناسب با کمترین مصرف انرژی؛ تصمیمی هوشمندانه

همان‌طور که بررسی کردیم، انتخاب چیلر مناسب بستگی به ظرفیت موردنیاز، نوع سیستم خنک‌کننده و میزان مصرف انرژی دارد. چیلرهای تراکمی در ظرفیت‌های پایین و متوسط به‌صرفه‌تر هستند درحالی‌که چیلرهای جذبی در ظرفیت‌های بالا، گزینه‌ای بهینه‌تر محسوب می‌شوند. برای یک انتخاب هوشمندانه و کاهش هزینه‌های انرژی، نیاز به بررسی دقیق مشخصات فنی چیلر و شرایط محیطی وجود دارد.

آراد تهویه به‌عنوان یکی از معتبرترین تأمین‌کنندگان تجهیزات تهویه مطبوع با ارائه انواع چیلرهای تراکمی و جذبی از برندهای برتر، همراه با مشاوره تخصصی به شما کمک می‌کند تا بهترین سیستم را با کمترین مصرف انرژی انتخاب کنید. با خدمات آراد تهویه، می‌توانید بهینه‌سازی مصرف انرژی، افزایش بازدهی و کاهش هزینه‌های عملیاتی را تجربه کنید. اگر به دنبال راهکاری مقرون‌به‌صرفه و حرفه‌ای برای تأمین سیستم‌های سرمایشی هستید، آراد تهویه همراه مطمئن شما خواهد بود.

سوالات متداول میزان مصرف انرژی در چیلرهای مختلف

برای کاهش مصرف انرژی در چیلرهای تراکمی چه راهکارهایی وجود دارد؟

بهینه‌سازی مصرف انرژی در چیلرهای تراکمی با اقداماتی مانند انتخاب کمپرسور با راندمان بالا، تنظیم دقیق ظرفیت بار، استفاده از فن‌های کم‌مصرف در کندانسور و انجام سرویس‌های دوره‌ای امکان‌پذیر است. همچنین، نصب سیستم‌های کنترل هوشمند می‌تواند عملکرد چیلر را بهینه کند و مصرف برق را کاهش دهد.

چیلر جذبی برای چه پروژه‌هایی مناسب‌تر است؟

چیلرهای جذبی بیشتر در پروژه‌هایی با ظرفیت‌های بالا (۴۰۰ تن تبرید و بیشتر) و در مکان‌هایی که هزینه برق بالا ولی گاز ارزان‌تر است، انتخاب بهتری محسوب می‌شوند. این چیلرها معمولاً برای کارخانه‌ها، بیمارستان‌ها و مراکز تجاری بزرگ که منابع گازی در دسترس دارند، توصیه می‌شود.

چگونه می‌توان هزینه مصرف انرژی چیلر را محاسبه کرد؟

برای محاسبه هزینه مصرف انرژی چیلر، ابتدا باید توان الکتریکی ورودی (Input Power) را از کاتالوگ یا مشخصات فنی دستگاه استخراج کنید. سپس با در نظر گرفتن ساعات کاری روزانه، درصد ظرفیت عملکرد و تعرفه برق منطقه‌ای، مقدار مصرف انرژی ماهانه و هزینه آن برآورد می‌شود.