بررسی چیلر تراکمی آب خنک و هوا خنک در اقلیمهای خشک ایران
وقتی در جغرافیای ایران هستیم و تابستانهای داغ شهرهایی مثل تهران، اصفهان، یزد یا کرمان را تجربه میکنیم، انتخاب سیستم سرمایش مرکزی دیگر خرید ساده نیست؛ تصمیم مهم و استراتژیک است. مهندسان و کارفرمایان پروژههای بزرگ همیشه سر دوراهی گیر میکنند: آیا سراغ «چیلر آب خنک» برویم که میگویند راندمانش بالاست؟ یا «چیلر هوا خنک» را انتخاب کنیم که دردسر نگهداری ندارد؟
جواب این سوال را نمیشود در کاتالوگهای خارجی پیدا کرد. چرا؟ چون وضعیت آبوهوا، قیمت برق و آب، و کیفیت آب در ایران با اروپا و آمریکا فرق دارد. در این مقاله میخواهیم این دو سیستم را دقیقاً در شرایط واقعی ایران مقایسه کنیم.
این دو چیلر چطور کار میکنند؟
برای اینکه درست انتخاب کنیم، اول باید یک نکته را روشن کنیم: چیلرها “سرما تولید نمیکنند”، بلکه “گرما را دفع میکنند”. تفاوت اصلی این دو مدل هم دقیقاً در همین است: چطور گرمای داخل ساختمان را به بیرون پرت میکنند؟
الف) چیلر تراکمی هوا خنک (Air Cooled)
این سیستم خیلی شبیه رادیاتور ماشین کار میکند. یکسری لولههای مسی یا آلومینیومی (کویل) دارد و چند تا فن بزرگ. فنها هوا را از روی لولهها رد میکنند و گرما را مستقیماً به هوای بیرون میدهند.
- نکته مهم: کارکرد این چیلر مستقیماً به دمای معمولی هوای بیرون (همان دمایی که دماسنج نشان میدهد) بستگی دارد. هرچه هوا گرمتر باشد، فشار بیشتری به دستگاه میآید.
ب) چیلر تراکمی آب خنک (Water Cooled)
این مدل کمی پیچیدهتر است. گرما را به آب میدهد. این آب گرم میشود و به سمت دستگاهی به نام “برج خنککننده” میرود. آنجا خنک میشود و دوباره برمیگردد تا گرمای جدید را بگیرد.
- نکته مهم: کارکرد این چیلر به “دمای حباب مرطوب” بستگی دارد. یعنی علاوه بر گرما، رطوبت هوا هم در عملکردش تاثیر دارد.
راندمان و مصرف برق (واقعیت در گرمای ایران)
یک باور قدیمی وجود دارد که میگوید: “چیلر آب خنک همیشه برق کمتری مصرف میکند.” اما بیایید ببینیم در ظهر تابستان تهران که دما به ۴۰ درجه میرسد، واقعاً همینطور است یا نه.
چرا روی کاغذ، چیلر آب خنک برنده است؟
چون آب داخل برج خنککننده (که مثلاً ۲۹ درجه است) از هوای داغ محیط (که ۴۰ درجه است) خنکتر است. به همین دلیل کمپرسور دستگاه فشار کمتری تحمل میکند و برق کمتری مصرف می کند. ضریب عملکرد (COP) چیلرهای آب خنک معمولاً بالاتر است (بین ۴.۵ تا ۶)، در حالی که مدلهای هوا خنک عدد پایینتری دارند (حدود ۲.۸ تا ۳.۵).
اما واقعیت در عمل چیست؟
درست است که خودِ کمپرسور در مدل آب خنک برق کمتری مصرف میکند، اما نباید بقیه تجهیزات را فراموش کنید. شما در سیستم آب خنک، مصرفکنندههای برقی دیگری هم دارید که در مدل هوا خنک خبری از آنها نیست:
- فنهای برج خنککننده.
- پمپهایی که باید مدام آب را بین چیلر و برج جابجا کنند.
نتیجه: در پروژههای خیلی بزرگ، هنوز هم مدل آب خنک از نظر مصرف برق بهصرفهتر است. اما در ظرفیتهای پایینتر، این اختلاف آنقدرها هم زیاد نیست.
بحران آب و نگهداری
دقیقاً همان جایی است که خیلی از مهندسان ایرانی قید مدل آب خنک را میزنند و سراغ هوا خنک میروند. ایران کشور خشکی است و استفاده از آب دردسرهای خودش را دارد.
الف) مصرف آب
برج خنککننده کارش را با “تبخیر آب” انجام میدهد. در یک روز گرم در اصفهان یا تهران، یک چیلر ۱۰۰ تنی میتواند روزانه هزاران لیتر آب را بخار کند.
- هزینه: اگر پروژه تجاری باشد، قبض آب تصاعدی بالا میرود.
- مجوز: در بعضی شهرها، شهرداری اصلاً مجوز پایان کار برای سیستمهای آب خنک صادر نمیکند.
ب) دردسر رسوب و سختی آب
آب لولهکشی در اکثر شهرهای ما (مخصوصاً قم، مشهد و تهران) سختی و املاح زیادی دارد.
- در چیلر آب خنک: لولهها خیلی سریع رسوب میگیرند. رسوب مثل عایق عمل میکند و نمیگذارد دستگاه خنک شود. شما مجبورید مدام از دستگاه سختیگیر استفاده کنید، مواد شیمیایی تزریق کنید و سالی یکبار اسیدشویی انجام دهید که خودش عمر دستگاه را کم میکند.
- در چیلر هوا خنک: تنها دشمن شما گرد و غبار است. کافیست سالی چند بار با یک واترجت (کارواش) کویلها را بشویید. همین.
توصیه به مدیران ساختمان: اگر تیم تاسیساتی مقیم و دلسوز در موتورخانه ندارید، چیلر آب خنک نخرید. این سیستم اگر مدام چک نشود، ظرف ۲ سال از بین میرود. چیلر هوا خنک سیستم “کمدردسرتری” است.
هزینه خرید در برابر هزینه جاری
برای تصمیم نهایی، باید ماشینحساب دست بگیریم و هزینهها را مقایسه کنیم.
| پارامتر | چیلر هوا خنک (Air Cooled) | چیلر آب خنک (Water Cooled) |
| هزینه خرید دستگاه | گرانتر (چون رادیاتورهای مسی بزرگی دارد) | ارزانتر (خودِ دستگاه چیلر) |
| هزینه لوازم جانبی | تقریباً صفر | بالا (برج، پمپ برج، لولهکشی، سختیگیر) |
| نصب و راهاندازی | ساده و سریع (میگذارید روی بام و وصل میکنید) | پیچیده و زمانبر |
| فضای مورد نیاز | فضای باز روی پشتبام | فضای موتورخانه + فضای باز برای برج |
| مصرف برق | کمی بالاتر (مخصوصاً ظهر تابستان) | پایینتر |
| مصرف آب | صفر | بالا |
اگرچه قیمت خودِ دستگاه چیلر آب خنک ارزانتر است، اما وقتی هزینه خرید برج، پمپها و لولهکشی را اضافه کنید، در ظرفیتهای پایین و متوسط، قیمت نهایی تقریباً یکی میشود (یا حتی مدل آب خنک گرانتر درمیآید). اما در ظرفیتهای خیلی بالا (۵۰۰ تن به بالا)، مدل آب خنک از نظر اقتصادی توجیه دارد.
کدام چیلر برای کدام شهر
ایران چهار فصل است و نمیشود یک نسخه را برای همه جا پیچید. بیایید شهر به شهر بررسی کنیم:
مناطق شرجی (شمال و جنوب: مازندران، گیلان، کیش، بندرعباس)
در این شهرها رطوبت هوا بالاست. برج خنککننده که با تبخیر آب کار میکند، آب در هوای شرجی تبخیر نمیشود
- چیلر هوا خنک. البته باید کویلهای دستگاه پوشش ضدخوردگی (مثل Gold Fin) داشته باشند تا زنگ نزنند.
مناطق خشک و کویری (یزد، کرمان، زاهدان)
اینجا برج خنککننده عالی کار میکند چون هوا خشک است. اما…
- به دلیل کمبود شدید آب در این مناطق، استفاده از مدل آب خنک هم غیراخلاقی است و هم غیرمنطقی. چیلر هوا خنک (ترجیحاً با سیستمهای هوشمند کنترل مصرف) بهترین گزینه است.
مناطق معتدل و نیمهخشک (تهران، شیراز، اصفهان، کرج)
اینجا میدان اصلی رقابت است.
- ساختمانهای مسکونی و اداری: چیلر هوا خنک پیشنهاد میشود (به خاطر حذف هزینه نگهداری و آزاد شدن فضای موتورخانه).
- پروژههای بزرگ (پاساژها، بیمارستانها): چیلر آب خنک (مدلهای سانتریفیوژ) پیشنهاد میشود. چون در این ابعاد، کاهش مصرف برق آنقدر زیاد است که به دردسر مصرف آب و نگهداری میارزد.
کدام را بخریم؟
۱. اگر پروژه شما در منطقهای است که آب کم است، یا اگر قرار نیست یک تیم فنی ۲۴ ساعته بالای سر دستگاه باشد، چیلر هوا خنک بخرید. مدلهای جدید با کمپرسورهای اسکرو یا اسکرال، مصرف برق معقولی دارند و دردسرشان بسیار کم است.
۲. اگر پروژه شما خیلی بزرگ است (بالای ۴۰۰-۵۰۰ تن) و دسترسی به آب ارزان و پایدار دارید، چیلر آب خنک میتواند هزینههای برق شما را تا ۳۰ درصد کم کند.
بیشتر بخوانید:
