چیلر چیست و چگونه کار می‌کند؟ (به زبان ساده)
همه ما می‌دانیم که وقتی مقداری الکل، روی پوست دست ریخته شود، احساس خنکی روی پوست ایجاد می‌شود. حتی گاهی بیان می‌کنیم که: “وای، پوستم یخ زد”. اما واقعاً دلیل این اتفاق چیست؟ حتماً برایتان جالب خواهد بود اگر بدانید که دلیلِ این اتفاق (خنک شدن پوست)، ایده اولیه برای ابداع دستگاه‌های تهویه مطبوع (مانند چیلر) است.
الکل گرمای پوست دست را می‌گیرد و بخار می‌شود. خب چرا وقتی آب را روی پوست دست می‌ریزیم، این اتفاق نمی‌افتد؟ چرا آب گرمای دست را نمی‌گیرد تا بخار شود؟ ریشه این اتفاق را باید در تفاوتِ گرمای نهانِ الکل و آب، جست‌وجو کرد. به زبان ساده منظور از گرمایِ نهانِ تبخیر، مقدار گرمایی است که باید به ماده بدهیم تا در نقطه جوش، از حالت مایع به گاز تبدیل شود. این تفاوت به تفاوت ساختار مولکولی مواد، بر می‌گردد.
پس الکل با گرفتن گرمای دست، بخار می‌شود. این فرایند منجر می‌شود که دمای پوستِ دست کاهش پیدا کند و ما احساس خنکی پوست دست را تجربه کنیم. حالا فرض کنید (واقعاً باید فرض کنید چون در عمل، به سادگی امکان‌پذیر نیست) که دو کاسه فلزی داریم. یکی پر از الکل و دیگری پر از آب. به نظر شما اگر ظرف آب را درون ظرف الکل قرار دهیم، چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ کمی فکر کنید. اتفاقی مشابه ریختن الکل روی پوست دست، رخ می‌دهد. الکل، گرمای آب را گرفته و بخار می‌شود. بنابراین دمای آب پایین می‌آید. به همین سادگی توانستیم، دمای آب را پایین بیاوریم و آب خنک تولید کنیم. حال اگر بخواهیم که این فرایند، مداومت داشته باشد و ما دائماً آب خنک داشته باشیم، باید چه کرد؟ جواب این سؤال، ایده ابداع چرخه تبرید است.
به صورت ساده، اگر بتوانیم فرایند تبخیر الکل را به صورت چرخه (سیکل) در آوریم، می‌توانیم بخار الکل را مجدداً به مایع تبدیل کنیم. سپس الکلِ مایع، گرمای آب را بگیرد و مجدداً تبخیر شود. تکرار این چرخه، باعث می‌شود که ما دائماً آب خنک داشته باشیم. اکنون می‌خواهیم فرایند این چرخه را به صورت ساده بیان کنیم.
همانطور که در سیکلِ فوق ملاحظه می‌کنید، در فرایند تبخیر و میعان الکل، دائماً آب خنک خواهیم داشت.
حال به سراغ چیلر می‌آییم. چیلر دستگاهی است که خروجی آن آبِ خنک است. با ورود این آب خنک به داخل فن‌کویل‌ها (ترمینال یونیت‌ها) و عبور فضای محیط از روی این آب خنک، دمای محیط، کاهش پیدا می‌کند (دمای محیط به دمای آسایش می‌رسد). هر چیلر از 4 جزء اصلی، تشکیل شده‌است؛
1- کمپرسور (Compressor)
2- کندانسور (Condenser)
3- شیر انبساط (Expansion valve)
4- اواپراتور (Evaporator)
در چیلرها از ماده‌ای با گرمایِ نهانِ پایین استفاده می‌شود (نقش الکل در چرخه قبل را دارد). به این ماده، مبرد می‌گویند. مبرد، مشابه خون در کالبد چیلر است.
مبرد در چرخه یا سیکلِ تبرید، در جریان است. در شکل زیر به صورت شماتیک، می‌توانید سیکل تبرید را مشاهده کنید.
در این مقاله، توضیحاتی درباره چیلر (هوا خنک) و نحوه کارکرد آن بیان شد. سعی شد که مطالب با زبانی ساده بیان شود تا امکان استفاده برای همه عزیزان فراهم باشد.
مراجع
[1] سایت فرادرس https://faradars.org/courses/fvmec120-refrigeration-systems
