چیلرها شامل دو نوع تراکمی و جذبی هستند که در زیر به بررسی نوع تراکمی آن می پردازیم.

چیلرهای تراکمی

چیلرهای تراکمی به صورت وسیع در تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می­ گیرند، قلب این نوع چیلرها کمپرسور آنهاست. کمپرسور یکی از اساسی­ ترین قطعات یک چیلر تراکمی است و دارای نقش تعیین کننده در راندمان، کارایی، قابلیت اعتماد و چگونگی تعمیر و نگهداری چیلر و... می باشد.

از انواع مختلف کمپرسور می توان به کمپرسورهای رفت و برگشتی، اسکرال (scroll) و اسکرو (screw)اشاره کرد. امروزه کمپرسورهای رفت و برگشتی فقط در محدوده کوچکی مورد استفاده قرار می گیرند و در سایر موارد به علت مشکلاتی که دارند به طور کامل کنار گذاشته شده ­اند. امروزه در صنایع تهویه مطبوع در کشورهای مختلف به طور مرسوم کمپرسورهایScroll  و Screw استفاده می شوند. شکل 1 نشان دهنده محدوده توصیه شده برای استفاده از هر یک از انواع کمپرسور فوق ­الذکر می­ باشد.

شکل 1. نمودار مربوط به چيلرهای تک کمپرسوره

(در چيلرهای دو و چند کمپرسوره در تمامی تناژها کمپرسورهای رفت و برگشتي قابل جايگزينی با انواع Scroll يا Screw)

•  مبردها در سیستم­ های تراکمی

R22 جزء قدیمی ­ترین مبردها است که مطابق توافق نامه مونتریال در خصوص کاهش مسائل گلخانه­ ای، نصب کمپرسورها با گاز مبرد R22  برروی چیلرها ممنوع می­ باشد. سازندگان چیلرهای تراکمی در سالهای اخیر به علت محدودیت تولیدکنندگان گاز R134a و همچنین قیمت بالاتر آنها به کمپرسور با گاز  R407C  روی آورده اند. در ادامه به مقایسه این دو گاز می پردازیم:

1-فشار کاری بالا

گازR407C گاز پرفشار (high pressure) می­باشد و در اثر کارکرد در فشار کاری بالا در محفظه کمپرسور، تأثیرات مخرب خود را به مرور زمان روی کمپرسور می گذارد، در صورتیکه گاز R134a گازی کم فشار (Low pressure) است.

2.تغییر فاز

در هنگام تبخیر و تقطیر، سه جزء تشکیل دهنده گاز R407C شامل R135، R32و R22 هر یک بسته به خواص، تغییرات فاز متغیری را از خود نشان می­ دهند. تشدید این حالت در دماهای بالا یکی دیگر از مشکلات عمده جهت استفاده از این گاز به عنوان مبرد در سیستم های تراکمی می ­باشد. این در حالتی است که گاز R134a در شرایط superheat و  sub coolتغییر فاز یکنواخت دارد.

3.شارژ گاز

در صورت خروج مقداری گاز مبرد از چيلر تراکمي، به دلیل نامشخص بودن مقدار دقیق خارج شده هر یک از اجزاء تشکیل دهنده گاز R407C از سیستم ، ناچار به تخلیه و تزریق کامل گاز مبرد خواهیم بود که با توجه به هزینه­های گزاف گاز، این عمل از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. در حاليکه در صورت خارج شدن مقداری از گاز R-134a از سیستم این مشکل وجود ندارد.

4-تزریق مبرد

تزریق مبرد R407cبه دستگاه تنها به صورت مایع ( نه به صورت گاز) صورت می گیرد، و این مهم فقط توسط پرسنل آموزش دیده قابل انجام است، در حالی که مبرد R134a به هر دو صورت مایع و گاز قابل تزریق به سیستم است.

5.COP (راندمان سیکل تراکمی)

استفاده از R134a در چيلرهای تراکمی باعث افزایش  COPو کاهش نشتی گاز در محفظه می­ شود که این امر در چیلرهای هوایی باعث افزایش 10% تا 15% راندمان خواهد شد.

•   چیلرهای تراکمی مجهز به کمپرسور screw

کمپرسورهای  screwدارای کاربرد وسیع و پیشینه طولانی در صنایع بوده و طی سالیان اخیر با توجه به مزایایی که دارند جایگزین کمپرسورهای رفت و برگشتی در تناژهای بالا شده­ اند. مزایای این کمپرسورها نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی عبارتند از:

1- COP بالاتر چيلر تراکمي:

COP چيلرهاي تراکمی دارای کمپرسورهای screw بالاتر از COP چيلرهای تراکمی دارای کمپرسورهای رفت و برگشتی می ­باشد که در نتیجه مصرف برق کمتر و کندانسور یا برج خنک کننده کوچکتر در تناژ مساوی دارد.

2- استهلاک پایین:

به دلیل وجود قطعات متحرک کمتر و حرکت دورانی به جای رفت و برگشتی، کمپرسورهای screw استهلاک کمتری نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی دارند و میزان خرابی آنها به مراتب کمتر است.

3-مقاومت در مقابل بازگشت مایع:

بازگشت مایع به داخل کمپرسور یکی از عوامل اصلی تخريب آن است. در این نوع کمپرسور به دلیل نحوه تراکم گاز (مبرد) و عدم وجود   Valve plateمشابه آنچه در کمپرسورهای رفت و برگشتی وجود دارد، حساسیت بسیار کمتری در مقابل بازگشت مایع وجود دارد.

4- قابلیت وسیع برای کنترل ظرفیت:

در کمپرسورهاي screw علاوه بر امکان کنترل ظرفیت به صورت پله­ای، قابلیت کنترل ظرفیت به صورت پیوسته نیز وجود دارد که باعث عملکرد بهتر کل سیستم می­ گردد.

5-ظرفیت­های بالاتر:

کمپرسورهای screw در تناژهای 50 الی 250 تن ساخته می شود و با توجه به قابلیت بالای کنترل ظرفیت برای استفاده در تناژهای بالای 50 تن بسیار مناسب است.

6-ارتعاش کمتر:

به دلیل چرخشی بودن حرکت در کمپرسورهای screw ، این نوع کمپرسور در مقایسه با نوع رفت و برگشتی دارای ارتعاش کمتری است.

•  چیلرهای تراکمی مجهز به کمپرسور scroll:

گونه دیگر از کمپرسورهای مورد استفاده در چیلرهای تراکمی، کمپرسورهای scroll می­باشد. این کمپرسورها از دوحلزون، یکی ثابت و دیگری متحرک، تشکیل شده اند. حرکت حلزون متحرک باعث فشرده شدن گاز بین این دو حلزون شده و فشار لازم را در خروجی ایجاد می­ کند. مزایای فراوان کمپرسورهای scroll نسبت به کمپرسورهای رفت و برگشتی، باعث جایگزینی آنها به جای کمپرسورهای رفت و برگشتی شده است. از این مزایا می­ توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- طول عمر بالا و نگهداری آسان

نرخ خرابی پایین­تر کمپرسورها در مقایسه با کمپرسورهای رفت و برگشتی ناشی از عوامل مختلفی است:

• تعداد قطعات متحرک کمتر
• مقاومت در مقابل بازگشت مایع به کمپرسور، به دلیل عدم وجودValve plate و همچنین روش متراکم کردن گاز در کمپرسورهای scroll (‏شکل 2).
• گشتاور استارت پایین، به دلیل این کمپرسورها به دلیل روش خاص متراکم کردن گاز عملاً بدون بار راه­ اندازی می­ شوند.
• سیستم­های حفاظتی داخلی در مقابل جریان و دمای بیش از حد.
• سیستم ­های حفاظتی الکترونیکی داخلی برای موتور.
• سیستم حفاظتی داخلی در مقابل دمای بیش از حد گاز ورودی.

2- کارکرد آرام،بدون صدا و لرزش:

کمپرسورهایscroll از کمپرسورهای کم صدا در محدوده کار خود می­باشند به طوریکه صدای تولید شده توسط آنها در مقایسه با کمپرسورهای رفت و برگشتی 6 دسيبل کمتر است، همچنین به دلیل ماهیت چرخشی حرکت کمپرسورهاي scroll در مقایسه با حرکت رفت و برگشتی در کمپرسورهای پیستونی، این کمپرسورها تقریباً بدون لرزش هستند.

3-COP بالاتر چيلر تراکمي:

اختلاف 20 درصدی COP چيلرهای تراکمی دارای کمپرسورهای scroll با چيلرهاي تراکمي داراي کمپرسورهای رفت و برگشتی به معنای مصرف انرژی الکتريکی کمتر و نیاز به برج خنک کننده یا کندانسور کوچکتر در تناژ مساوی است.

4-قیمت پایین­تر کمپرسورهای scroll 

شکل 2.  الف- چگونگي متراکم شدن مبرد در کمپرسور scroll : بخار مبرد بين دو حلزوني ثابت و متحرک حبس شده و در اثر چرخش حلزون متحرک متراکم شده از مرکز خارج می شود. ب- نحوه عبور مايع از کمپرسور Scrollدر صورت ورود مايع به داخل کمپرسور Scroll پس از طي کردن طول حلزونی بدون وارد آمدن هيچگونه صدمه از مرکز خارج می شود.