اکونومایزر یکی از انواع مبدل حرارتی است که از آن هم در بویلرها و هم در چیلرها استفاده می شود. استفاده از اکونومایزر در چیلرها به این دلیل است که هم ظرفیت سرمایشی سیستم را بالاتر برده و هم بازدهی آن را افزایش می دهد و مهم تر این که سبب ایجاد ساب کولینگ Sub Cooling می شود. در واقع دلیل اصلی استفاده از اکونومایزر در چیلرها افزایش دادن ساب کولینگ می باشد. اما ساب کولینگ چیست و چه اهمیتی دارد؟
سرد کردن بیش از اندازه مایع مبرد پس از کندانسور در فشار ثابت و بردن مایع به زیر دمای اشباع آن را ساب کولینگ گویند. این عمل در چیلرها موجب 1. افزایش ظرفیت سیستم و 2. کنترل بهتر شیر انبساط و پیشگیری از فلشینگ ( جریان حجم زیاد مبرد مایع به کمپرسور) یا عبور سیلابی در چیلر می شود. به عبارتی می توان گفت که افزایش ساب کولینگ مساوی است با افزایش ظرفیت مبرد در جذب حرارت. با توجه به مزایای ساب کولینگ تولید کنندگان چیلرها تمایل به ایجاد این پدیده در سیستم دارند که بایستی یا اندازه کندانسور را فزایش دهند یا از فن هایی با قدرت بسیار بالا استفاده نمایند که در هر دو صورت به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود از این رو از اکونومایزر برای ایجاد ساب کولینگ در چیلرها استفاده می نمایند که به صرفه تر خواهد بود، چرا که اکونومایزر موجب کاهش میزان مصرف انرژی در چیلرها شده و ضریب عملکرد ( Coefficient of performance) یا COP سیستم را افزایش می دهد و همچنین از حجم دیگر تجهیزات چیلر می کاهد. پارامتر COP نسبت کیلو وات سرمایش یک دستگاه برودتی به کیلو وات برق مصرفی می باشد که معرف راندمان چیلر در بار نهایت صد در صد است.
استفاده از اکونومایزر در چیلرها به 3 شکل انجام می گیرد که عبارتند از :
- طراحی به صورت فلش تانک: در این نوع چیلرها از یک فلش تانک به همراه یک شیر انبساط درست پس از کندانسور استفاده می شود. سیال پس از عبور از کندانسور وارد شیر انبساط شده و دما و فشار آن کاهش می یابد. سیال با دما و فشار پایین وارد فلش تانک شده و به دو فاز گاز و مایع در می آید. مایع اشباع موجود در فلش تانک پس از عبور از شیر انبساط و کاهش فشار به اواپراتور می رود. گاز موجود در فلش تانک نیز از طریق یک خط لوله به سمت کمپرسور فرستاده می شود تا در آنجا با سیال فوق گرم حاصل از عمل کمپرسور مخلوط شود. نتیجه این کار کاهش دمای کمپرسور و بهبود کارایی آن می باشد.
- طراحی به صورت مبدل حرارتی: در این نوع از چیلرها از یک مبدل حرارتی استفاده می شود و هیچ تغییر فازی همانند نوع اول صورت نمی گیرد. سیال پس از عبور از کندانسور به دو بخش تقسیم می شود. یک بخش فرعی که با دبی کمتر وارد شیر انبساط می شود تا دما و فشار آن کاهش یابد و سپس در مبدل حرارتی با خط اصلی جریان تماس پیدا کرده و کاملا تبخیر می گردد و مجددا به کمپرسور ارسال می شود. بخش دیگر سیال خارج شده از کندانسور وارد مبدل حرارتی شده تا خنک گردد و سپس وارد شیر انبساط و پس از آن هم وارد اواپراتور می شود.
- طراحی به صورت فلش تانک و مبدل حرارتی در کنار هم: د راین نوع چیلرها همزمان از فلش تانک و مبدل حرارتی استفاده می شود. معمولا در چیلرهای بزرگ و صنعتی این مدل بکار گرفته می شود. در این چیلرها از یک کمپرسور سه مرحله ای و دو اکونومایزر همزمان بهره برداری می شود. استفاده از دو اکونومایزر تاثیر بیشتری روی کارایی کمپرسور دارد زیرا باعث می شود کمپرسور حتی در فشارهای پایین هم گاز کمتری را متراکم نماید.
