آشنایی با چیلرهای توربوکور

چیلرهای توربوکور نسل جدیدی از چیلرها با کمپرسورهای سانترفیوژ بدون روغن ‏‏(oil free) می باشند. در سال 1993 شرکت توربوکور فعالیت خود را در زمینه تحقیق و توسعه در کشور استرالیا آغاز کرد و در سال 2004 شرکت دنفوس سرمایه گذاری مشترکی را با شرکت توربوکور انجام داد که منجر به ارایه نسل جدیدی از کمپرسورها گردید.

 عملکرد مکانیکی

کمپرسور توربوکور دنفوس به صورت دو مرحله ای ‏‏(2Stage Centrifugal) است.  به این ترتیب که شامل دو پروانه است. گاز خروجی از اواپراتور توسط پروانه اول مکش شده و پس از عبور از پره های راهنما ‏‏(inlet guide vane)  فشار و دمای آن افزایش می­ یابد و سپس به سمت پروانه دوم رانده می شود و پس از عبور از دیفیوزر با فشار و دمای بالا به سمت کندانسور تخلیه می گردد.

کنترل ظرفیت کمپرسور به کمک پره­های راهنمای ورودی ‏‏(IGVS) و همچنین درایو فرکانس متغیر ‏‏(VFD) انجام می شود. در صورتیکه در کمپرسورهای سانتریفیوژ قدیمی تنها از یکی از این دو تکنولوژی استفاده می­گردد.  تکنولژی IGVS پره های با زوایای متغیر هستند که با تغییر زاویه میزان هوای ورودی و در نتیجه میزان ظرفیت کمپرسور را میتوانند تنظیم کنند. همچنین این پره های راهنما از پدیده سرج در کمپرسورها در سرعت گردش پایین جلوگیری میکند.

 به کمک درایو فرکانس متغیر ‏‏(VFD) سرعت کمپرسور با توجه به بار مورد نیاز، جهت رسیدن به بالاترین راندمان قابل تنظیم است. از آنجاییکه مصرف انرژی با توان سوم سرعت در ارتباط است، به خصوص در بارهای جزئی با کاهش سرعت کمپرسور در مصرف انرژی صرفه جویی می­گردد. به همین دلیل در بارهای جزیی دستگاه دارای ضریب عملکرد ‏‏(IPLV  )  بالاتری است.

 کاهش مصرف انرژی در بارهای جزیی

 در کمپرسورهای معمول جهت خنک کاری کمپرسورها از روغن استفاده می گردد، در کمپرسورهای توربوکور نیازی به استفاده از روغن نیست. در این کمپرسورها شافت موتور توسط یاتاقان های مغناطیسی که شامل یک یاتاقان محوری و دو یاتاقان شعاعی است، در مرکز قرار می گیرد.  همچنین توسط سنسورها، سیگنال ­هایی به کنترلر دیجیتال فرستاده می­شود و به این ترتیب موقعیت دقیق شافت در هر ثانیه 1000 بار ماتیتور می­گردد.

 یاتاقان های مغناطیسی

سنسورها

در کمپرسورهای معمول همواره مقداری روغن به همراه مبرد از کمپرسور خارج می شود، وجود فیلم روغن بر روی کندانسور و اواپراتور منجر به کاهش ضریب انتفال حرارت و در نتیجه مصرف انرژی بیشتری می­گردد. به عنوان مثال یک چیلر با حدود 4% روغن حدود 9% از بازدهی خود را از دست می­دهد.

با حذف روغن کلیه سطوح سایشی و لوله ­کشی­های مربوط به سیستم روغنکاری، تراپ­های روغن و هرگونه مدیریت سیستم روغنکاری نظیر گرمکن روغن، کنتری دمای روغن حذف می­گردد به این ترتیب علاوه بر کاهش هزینه های مربوطه ابعاد دستگاه نیز کاهش می­یابد.

در صورت قطع برق کمپرسور کاملا حفاظت می شود، نحوه کنترل به این صورت است که در کمتر از 0.5 میکرو ثانیه، موتور تبدیل به ژنراتور می­گردد و برق لازم جهت کنترلر­ها و محرک­ها را تغذیه می­کند. در طی این سوییچ، خازن ها به عنوان منبع ذخیره عمل کرده و انرژی لازم جهت معلق نگه داشتن روتور بین یاتاقان ها را فراهم کرده و از سقوط ناگهانی روتور جلوگیری می­کنند. همچنین در صورتیکه کمپرسور متوقف گردد یاتاقان های لمسی ‏‏(Touch down Bearing) به عنوان بلبرینگ پشتیبان عمل می­کنند.

حذف قسمت های متحرک و ساده سازی کمپرسور منجر به کاهش سطح صدا و کوچکتر شدن ابعاد دستگاه شده است. به این ترتیب در فضاهای حساس به لرزش کم و محیط ساکت قابل استفاده می باشند.

به این ترتیب مزایای چیلرهای توربوکور را می­توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• حذف هزینه های تعمیر و نگهداری ناشی از وجود روغن
• استفاده از مبرد R134a
• استفاده از بلبرینگ مغناطیسی و حذف هرگونه اصطکاک در سیستم
• وجود تنها یک قطعه متحرک که منجر به افزایش عمر مفید دستگاه می گردد
• بالا رفتن راندمان دستگاه در بارهای جزیی iplv
• کاهش هزینه های نصب و راه اندازی از جهت تامین برق
• سطح صدای پایین دستگاه حدود 70db
• ابعاد و وزن کمتر دستگاه نسبت به چیلرهای معمول

البته چیلرهای توربو کور معایب زیر را نیز دارند.

• پیچیدگی بیشتر کمپرسور و حساسیت بیشتر نسبت به نوسانات برقی
• کم بودن امکان تعمیر و قطعات در ایران

منبع: http://hitema.com/products/91-turbocor-chillers