بسیاری از افراد، به‌خصوص مصرف‌کنندگان خانگی و حتی برخی مجریان تأسیسات مکانیکی، چیلر را صرفاً دستگاهی برای خنک‌سازی می‌دانند. در نگاه نخست، این تصور تا حدی درست است؛ زیرا واژه "چیلر" (Chiller) از ریشه "Chill" به معنای سرد کردن گرفته شده و عملکرد اصلی آن نیز کاهش دمای آب برای سرمایش محیط است. اما آیا واقعاً چیلر فقط در تابستان کاربرد دارد؟ یا می‌توان از آن برای گرمایش هم استفاده کرد؟ پاسخ به این پرسش، به نوع سیستم، طراحی مدار و تکنولوژی مورد استفاده در دستگاه بستگی دارد.

 

در این مقاله از سایت فرااکسیژن، نگاهی جامع به عملکرد چیلر در حالت سرمایش و گرمایش خواهیم داشت و بررسی می‌کنیم که چه نوع چیلرهایی توانایی تولید گرما دارند و در چه شرایطی استفاده از آن‌ها مقرون به صرفه و کاربردی است.

 

بخش اول: چیلر چیست و چگونه کار می‌کند؟

چیلر دستگاهی است که با گرفتن حرارت از یک مدار آبی، آن را خنک می‌کند. آب خنک‌شده به فن‌کوئل‌ها، هواسازها یا دیگر یونیت‌های توزیع هوا منتقل شده و باعث خنک‌شدن محیط می‌شود. اساس کار چیلرها به دو دسته کلی تقسیم می‌شود:

در حالت عمومی، چیلرها برای کاهش دمای آب به کار می‌روند. اما در طراحی‌های خاص، امکان تولید گرما هم وجود دارد.

 

بخش دوم: آیا چیلر گرما تولید می‌کند؟

در حالت پایه، چیلر برای سرمایش ساخته شده است، اما برخی از مدل‌های خاص می‌توانند گرمایش هم انجام دهند. این قابلیت در دو حالت زیر ممکن می‌شود:

 

1. استفاده از گرمای حاصل از چیلر (Heat Recovery)

در چیلرهای تراکمی، مخصوصاً مدل‌های اسکرو و سانتریفیوژ، گرمای زیادی از طریق کندانسور دفع می‌شود. در برخی طراحی‌های خاص، این گرما به جای هدر رفت، جذب یک مبدل حرارتی شده و برای گرمایش آب یا هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرآیند به "Heat Recovery Chiller" یا "چیلر بازیافت حرارت" معروف است.

 

مزایا:

کاهش مصرف انرژی در سیستم گرمایشی

استفاده از گرمای زائد دستگاه برای مقاصد مفید

 

2. استفاده از چیلر معکوس یا چیلر هیت‌پمپ (Reversible Chiller)

این نوع چیلرها می‌توانند با معکوس کردن چرخه تبرید، هم در تابستان خنک‌کنندگی و هم در زمستان گرمایش ارائه دهند. در واقع، مشابه با اسپلیت‌های معمولی دارای اینورتر، این دستگاه‌ها عملکرد دوگانه دارند.

 

مزایا:

بهره‌وری بالا در مناطق معتدل

عدم نیاز به سیستم گرمایشی جداگانه

 

بخش سوم: چه نوع چیلرهایی توان گرمایشی دارند؟

چیلرهایی که قابلیت گرمایش دارند به‌طور کلی شامل موارد زیر هستند:

 

چیلر هیت ریکاوری (Heat Recovery Chiller)

در این سیستم‌ها، گرمای خروجی کندانسور به وسیله یک مبدل بازیابی می‌شود. این گرما می‌تواند برای گرم‌کردن آب مصرفی یا گرمایش محیط استفاده شود.

 

چیلر هیت‌پمپ (Heat Pump Chiller)

در چیلرهای معکوس، جهت سیکل تبرید با کمک شیر چهارراهه برعکس شده و کندانسور به اواپراتور و برعکس تبدیل می‌شود. در نتیجه، دستگاه می‌تواند در فصول سرد، گرما را به آب منتقل کند.

 

چیلر جذبی دو اثره یا شعله مستقیم

برخی از چیلرهای جذبی، به‌ویژه مدل‌های شعله مستقیم، توانایی گرمایش از طریق همان مشعل خود را دارند. با تغییر طراحی، می‌توان از آن‌ها برای آبگرم مصرفی یا سیستم‌های گرمایشی نیز استفاده کرد.

 

بخش چهارم: مزایا و معایب استفاده از چیلر در حالت گرمایش

مزایا	معایب
کاهش مصرف گاز در گرمایش	راندمان کمتر نسبت به پکیج یا بویلر
یکپارچگی سیستم سرمایش و گرمایش	قیمت اولیه بالاتر
بهره‌برداری بهینه از گرمای دفع‌شده	نیاز به طراحی تخصصی مدار لوله‌کشی

چالش‌های استفاده از چیلر در گرمایش

اگرچه چیلرهای خاص مانند هیت‌پمپ یا چیلرهای مجهز به بازیافت حرارت می‌توانند گرمایش تولید کنند، اما استفاده از آن‌ها به‌عنوان سیستم گرمایشی اصلی چالش‌هایی نیز به همراه دارد:

 

۱. راندمان کمتر در دمای پایین

یکی از مشکلات چیلرهای گرمایشی در مناطق بسیار سرد، افت راندمان است. وقتی دمای محیط بسیار پایین باشد، جذب گرما از هوای بیرون توسط کندانسور (در حالت گرمایشی) بسیار دشوار شده و عملکرد سیستم افت می‌کند.

 

۲. نیاز به سیستم پشتیبان

در برخی پروژه‌ها، مخصوصاً در ساختمان‌های بزرگ یا شهرهای سردسیر، از چیلرهای گرمایشی در کنار یک دیگ یا بویلر استفاده می‌شود. دلیل این کار، تأمین گرمایش پایدار و جلوگیری از کاهش دمای آب در ساعات اوج سرما است.

 

۳. طراحی تخصصی در اجرا

استفاده هم‌زمان از چیلر برای سرمایش و گرمایش نیاز به طراحی حرفه‌ای دارد. مسیرهای لوله‌کشی، کنترل هوشمند، شیرهای سه‌راهه و نوع یونیت داخلی همگی باید برای حالت معکوس طراحی شده باشند.

 

چه پروژه‌هایی می‌توانند از چیلر برای گرمایش استفاده کنند؟

برای آنکه استفاده از چیلر در گرمایش مقرون‌به‌صرفه و مؤثر باشد، باید شرایط خاصی فراهم باشد. در ادامه به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

 

مقایسه چیلر گرمایشی با سایر سیستم‌های گرمایش ساختمان

برای درک بهتر مزایا و معایب چیلر در گرمایش، خوب است آن را با گزینه‌های سنتی مثل پکیج، موتورخانه و بویلر مقایسه کنیم:

 

در برابر پکیج دیواری:

پکیج‌ها سریع راه‌اندازی می‌شوند، راندمان خوبی دارند و برای واحدهای مستقل گزینه‌ای مناسب‌اند. اما در پروژه‌های بزرگ یا ساختمان‌های چند طبقه، چیلر می‌تواند گزینه‌ای کارآمدتر باشد، زیرا گرمایش مرکزی، کنترل‌پذیری و نگهداری آسان‌تری دارد.

 

در برابر موتورخانه سنتی:

چیلرهای دارای بازیافت حرارت یا هیت‌پمپ می‌توانند مصرف گاز را کاهش دهند، زیرا از انرژی الکتریکی یا حرارت تلف‌شده برای تولید گرما استفاده می‌کنند. این موضوع در کاهش هزینه‌های انرژی و کاهش آلایندگی بسیار مؤثر است.

 

آیا چیلر برای گرمایش به‌صرفه است؟

پاسخ این سؤال وابسته به نوع چیلر، شرایط اقلیمی و طراحی پروژه است. در حالت کلی، چیلرهایی که قابلیت گرمایش دارند معمولاً در پروژه‌هایی مقرون‌به‌صرفه هستند که:

سیستم کنترل مرکزی و هوشمند دارند

حجم مصرف آبگرم زیادی دارند

در شهرهای با زمستان معتدل واقع شده‌اند

و از سیستم فن‌کویل یا یونیت‌هایی با قابلیت گرمایش پشتیبانی می‌کنند

 

در این شرایط، حتی بدون نیاز به نصب بویلر یا پکیج گازسوز، چیلر می‌تواند بخش عمده نیاز گرمایشی ساختمان را پوشش دهد.

 

نتیجه‌گیری

با اینکه چیلرها ذاتاً برای سرمایش طراحی شده‌اند، اما تکنولوژی‌های جدید، امکان استفاده از آن‌ها برای گرمایش را نیز فراهم کرده است. چیلرهای بازیافت حرارت و هیت‌پمپ‌ها نمونه‌هایی از این تحول هستند. این دستگاه‌ها به شرط طراحی دقیق، می‌توانند به‌عنوان بخشی از سیستم گرمایشی ساختمان استفاده شوند و نقش مهمی در بهینه‌سازی مصرف انرژی ایفا کنند.

 

اگر در حال طراحی یا بهینه‌سازی تأسیسات یک پروژه هستید، بررسی دقیق نوع چیلر، شرایط اقلیمی و الگوی مصرف گرمایش می‌تواند به انتخاب بهترین راهکار منجر شود.