کنترل ظرفیت چیست؟

یکی از مسائل مهم در مورد چیلر ها مخصوصاً در زمان خرید دستگاه منطق کنترل ظرفیت دستگاه چیلر می باشد. کنترل ظرفیت از این لحاظ دارای اهمیت می‌باشد که رابطه مستقیم با میزان مصرف برق دستگاه و همچنین میزان استهلاک دارد.

هر چقدر چیلر بتواند کنترل ظرفیت دقیق تر و بهینه تری داشته باشد، میزان مصرف برق کمتری نیز خواهد داشت، به این صورت که از زمانیکه یک دستگاه چیلر روشن می شود و شروع به خنک سازی می کند ممکن است میزان نیاز به بار برودتی در ساختمان یا فرایند صنعتی معادل کل ظرفیت نباشد و معمولاً کمتر از ظرفیت کل می باشد. و دستگاه می بایستی نزدیکترین ظرفیت مورد نیاز را انتخاب کند و هر چقدر ظرفیت نزدیکتر به بار مورد نیاز باشد مصرف انرژی و استهلاک پایین می‌آید و تغییر بار هم کمتر می‌شود. چیلر ها بسته به نوع ساخت و نوع کمپرسور های چیلر می توانند به دو صورت کنترل ظرفیت شوند.

1. کنترل ظرفیت پله ای
2. کنترل ظرفیت پیوسته

حال به مقایسه کنترل ظرفیت پله ای و پیوسته می پردازیم.

کنترل ظرفیت پله ای

این نوع کنترل ظرفیت در همه چیلر ها قابل اجرا می باشد. در چیلرهای با کمپرسور اسکرال به هر تعداد کمپرسور روی دستگاه نصب شده باشد می توان ظرفیت را کنترل نمود به عنوان مثال در یک چیلر ۲۰ تن با ۴ کمپرسور ۵ تن، کنترلر می تواند ظرفیت بار ۲۵ درصدی و یا ۵۰ درصد یا ۷۵ درصد یا ۱۰۰ در صد را بسته به بار مورد نیاز به دستگاه فراهم کند. در چیلرهای کمپرسور اسکرو نیز می‌توان تعداد کمپرسور زیر بار را کنترل کرد مثلا یک چیلر ۱۰۰ تن  با دو کمپرسور ۵۰ تنی می‌تواند در ظرفیت ۵۰ درصد ( ۱ کمپرسور روشن یا ۲ کمپرسور روشن ) قرار بگیرد. همچنین هر کمپرسور اسکرو توسط اسلاید والد که بر روی اسکروهای آن قرار دارد می‌تواند تغییر ظرفیت به صورت ۲۵ درصد، ۵۰ درصد ،۷۵ درصد و ۱۰۰ درصد ظرفیت را به کار گیرد که البته معمولا ظرفیت ۲۵ درصد جهت راه اندازی می باشد و توصیه کار کرد در این ظرفیت نمی‌شود و در نهایت چیلر های اسکرو را می توان به صورت ترکیبی از مقدار کمپرسور زیر بار و درصد ظرفیت هر کمپرسور، کنترل ظرفیت نمود که تعداد مراحل کنترل ظرفیت را بهینه تر می‌کند.

در کمپرسورهای سیلندر پیستونی هم آنلودر هایی وجود دارد که می‌تواند بخشی از بار کمپرسور را از مدار خارج کند و نهایتاً با ترکیب آنلودر و تعداد کمپرسور می توان کنترل ظرفیت در این نوع چیلر ها را انجام داد.

همانطور که توضیح داده شد در همه موارد کنترل ظرفیت پله ای همیشه این امکان وجود دارد که بار مورد نیاز ما بین مراحل کنترل قرار گیرد و دستگاه یا با ظرفیت بالاتر یا پایین تر کار کند و مرتبا میل به تغییر ظرفیت داشته باشد و قطعاً با این نوع کنترل ظرفیت نمی‌توانیم به حالت کنترل ظرفیت بهینه و مصرف برق بهینه برسیم. با توجه به اهمیت مصرف برق در چیلر ها نیازمند منطق کنترل ظرفیت دیگری هستیم تا بتوان به حداکثر بهره‌وری دستگاه برسیم و کنترل ظرفیت پیوسته می‌باشد.

کنترل ظرفیت پیوسته

کنترل ظرفیت پیوسته در چیلرها به چند صورت می پذیرد:

کنترل ظرفیت پیوسته در چیلرهای اسکرال

در چیلرهای اسکرال با استفاده از کمپرسور های دیجیتال که می‌توانند میزان بار خروجی را کنترل کند صورت می پذیرد به این شکل که بسته به تعداد کمپرسورهای هر دستگاه کمپرسور دیجیتال در مراحل میانی قرار می گیرد ((هر کمپرسور دیجیتال می تواند از ۱۰ درصد تا ۱۰۰ درصد ظرفیت خود را به خود بگیرد)) به عنوان مثال وقتی یک چیلر ۲۰ تن، ۴ کمپرسور می خواهد بین ظرفیت ۲۵ درصد و ۵۰ درصد قرار بگیرد یک کمپرسور معمولی به صورت فول روشن است و یک کمپرسور دیجیتال میزان بار مابین را کنترل می کند تا زمانی که بار ۵۰ درصد رسید و این کمپرسورها فول لود شد کمپرسور دیجیتال خاموش و یک کمپرسور معمولی دیگر روشن می شود تا زمانی که نیاز شد بالاتر از ۵۰ درصد ظرفیت بگیریم مجدداً کمپرسور دیجیتال جهت بالانس کردن  بار زیر مدار می رود و همیشه در ظرفیت های بین مرحله‌ای کمپرسور دیجیتال وظیفه بالانس کردن را دارا می باشد.

که البته به علت بالا بودن قیمت کمپرسور های دیجیتال و پایین بودن ظرفیت چیلرهای اسکرال معمولاً در ایران از این نوع کنترل ظرفیت استقبال نمی شود که البته شرکت بارد صنعت توان تولید این نوع چیلر را دارا می باشد.

کنترل ظرفیت پیوسته در چیلرهای اسکرو

یکی از روشهای منطقی کنترل ظرفیت در چیلرهای اسکرو کنترل ظرفیت پیوسته توسط کنترل اسلاید والد و ایجاد زیرساخت این کار توسط کنترلر و پایپینگ دستگاه می باشد. به این صورت که در چیلر اسکرو با استفاده از این نوع ساز و کار و ترکیب آن با تعداد کمپرسور می توان یک دستگاه چیلر را به صورت پیوسته و بنا به نیاز در ظرفیت های مختلف قرار دهیم .به عنوان مثال یک چیلر ۱۰۰ تن دو کمپرسور را با ۱۲/۵ درصد ظرفیت کل راه اندازی کنیم و تا ۱۰۰ درصد ظرفیت در هر مرحله‌ای که میزان بار ورودی به دستگاه نیاز باشد نگه داریم.

و این نکته در چیلر های اسکرو که معمولاً ظرفیت های  بالایی دارند و مصرف انرژی در آنها بسیار حائز اهمیت می باشد اهمیت بالایی دارد.

شرکت بارد صنعت به عنوان یکی از اولین شرکت های تولید کننده چیلر با کنترل ظرفیت پیوسته در ایران مطرح می باشد و لازم به ذکر است که امروزه اکثر چیلرهای اسکرو تولید شده در دنیا از این منطق کنترل ظرفیت بهره می‌برند.البته از درایو ها نیز در بحث کنترل  پیوسته نیز می‌توان استفاده کرد.