चिलर: Difference between revisions

[[File:Chiller.jpg|thumb|upright=1.35|right|[[यॉर्क इंटरनेशनल]] लिक्विड-कूल्ड चिलर]]चिलर ऐसी मशीन है जो [[वाष्प-संपीड़न प्रशीतन]] | वाष्प-संपीड़न, [[सोखना प्रशीतन]], या [[अवशोषण रेफ्रिजरेटर]] चक्र के माध्यम से तरल [[शीतलक]] से गर्मी को हटा देती है। फिर इस तरल को [[ उष्मा का आदान प्रदान करने वाला |उष्मा का आदान प्रदान करने वाला]] के माध्यम से ठंडा उपकरण, या किसी अन्य प्रक्रिया धारा (जैसे हवा या प्रक्रिया पानी) में प्रसारित किया जा सकता है। आवश्यक उप-उत्पाद के रूप में, प्रशीतन अपशिष्ट गर्मी पैदा करता है जिसे वातावरण में समाप्त किया जाना चाहिए, या अधिक दक्षता के लिए, हीटिंग उद्देश्यों के लिए पुनर्प्राप्त किया जाना चाहिए।<ref>{{Cite web|url=https://www.academia.edu/signup?a_id=65054884|title=Academia.edu - शोध साझा करें|website=Academia.edu|access-date=24 January 2022}}</ref> वाष्प संपीड़न चिलर विभिन्न प्रकार के कंप्रेसर में से किसी का उपयोग कर सकते हैं। आज सबसे आम हैं हर्मेटिक स्क्रॉल, सेमी-हर्मेटिक स्क्रू, या सेंट्रीफ्यूगल कम्प्रेसर। चिलर का संघनक पक्ष हवा या पानी से ठंडा किया जा सकता है। यहां तक ​​कि जब तरल ठंडा हो जाता है, तो चिलर को अक्सर प्रेरित या मजबूर ड्राफ्ट [[शीतलन टॉवर]] द्वारा ठंडा किया जाता है। अवशोषण और सोखना चिलर को कार्य करने के लिए ताप स्रोत की आवश्यकता होती है।<ref>{{Cite web|url=https://www.thomasnet.com/articles/machinery-tools-supplies/types-of-chillers|title=चिलर्स के प्रकार - एक थॉमस ख़रीदना गाइड|website=Thomasnet.com}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://theengineeringmindset.com/absorption-chiller-works/|title=अवशोषण चिलर, यह कैसे काम करता है|first=Paul|last=Evans|website=Thengineeringmindset.com|date=September 26, 2017}}</ref>

ठंडे पानी का उपयोग मध्य से लेकर बड़े आकार की वाणिज्यिक, औद्योगिक और संस्थागत सुविधाओं में [[एयर कंडीशनिंग]] के लिए किया जाता है। जल-शीतलित चिलर को तरल-ठंडा (कूलिंग टावरों के माध्यम से), वायु-ठंडा, या बाष्पीकरणीय रूप से ठंडा किया जा सकता है। वाटर या लिक्विड-कूल्ड सिस्टम, एयर-कूल्ड सिस्टम की तुलना में दक्षता और पर्यावरण संबंधी लाभ प्रदान कर सकते हैं।<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=xPDRBQAAQBAJ&q=water+chiller&pg=PR17|title=HVAC Water Chillers and Cooling Towers: Fundamentals, Application, and Operation, Second Edition|last=III|first=Herbert W. Stanford|date=2016-04-19|publisher=CRC Press|isbn=9781439862117|page=xvii|language=en}}</ref>

[[File:Air Cooled Liquid Chiller.jpg|thumb|एक मध्यम आकार की व्यावसायिक इमारत की छत पर एयर कूल्ड कंडेनसर के साथ तरल (ग्लाइकोल आधारित) चिलर]]एयर कंडीशनिंग सिस्टम में, एयर कंडीशनिंग या कूलिंग प्लांट में चिलर से ठंडा शीतलक, आमतौर पर [[इथाइलीन ग्लाइकॉल]] के साथ मिश्रित ठंडा पानी, आमतौर पर [[ हवा का संचालक |हवा का संचालक]] या अन्य प्रकार के टर्मिनल उपकरणों में हीट एक्सचेंजर्स, या कॉइल्स में वितरित किया जाता है जो हवा को ठंडा करते हैं। उनसे संबंधित {{Not a typo|space(s)}}. फिर पानी को पुनः ठंडा करने के लिए चिलर में प्रवाहित किया जाता है। ये कूलिंग कॉइल हवा से संवेदनशील गर्मी और गुप्त गर्मी को ठंडे पानी में स्थानांतरित करते हैं, इस प्रकार हवा की धारा को ठंडा और आमतौर पर निरार्द्रीकृत करते हैं। एयर कंडीशनिंग अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट चिलर को इनके बीच रेट किया गया है {{convert|50|kW|e3BTU/h|lk=on|abbr=unit}} और {{convert|7|MW|e6BTU/h|abbr=unit}}, और कम से कम दो निर्माता (यॉर्क इंटरनेशनल और एलजी) तक सक्षम चिलर का उत्पादन कर सकते हैं {{convert|21|MW|e6BTU/h|abbr=unit}} ठंडा करना.<ref>{{cite web |url=https://www.york.com/commercial-equipment/chilled-water-systems/water-cooled-chillers/yd_ch/yd-dual-centrifugal-chiller |title = YD डुअल सेंट्रीफ्यूगल चिलर|website=York.com}}</ref><ref>{{cite web |url=https://www.lg.com/global/business/centrifugal-chiller |title = Centrifugal Chiller {{!}} HVAC {{!}} Business |website=Lg.com}}</ref> ठंडे पानी का तापमान (चिलर से निकलने वाला) आमतौर पर होता है {{convert|34|to|45|F|C|order=flip}},<ref name="auto">{{Cite web |url=https://www.trane.com/commercial/north-america/us/en/404-page-not-found.html |title=404-page-not-found |access-date=2022-01-24 |archive-date=2022-01-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220124191824/https://www.trane.com/commercial/north-america/us/en/404-page-not-found.html |url-status=dead }}</ref> आवेदन आवश्यकताओं के आधार पर।<ref>American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers {{cite web |url=http://www.ashrae.org/publications/page/158 |title=Handbook |access-date=2008-05-21 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080517162917/http://ashrae.org/publications/page/158 |archive-date=2008-05-17 }}</ref> आमतौर पर, चिलर 12 डिग्री सेल्सियस (प्रवेश तापमान) पर पानी प्राप्त करते हैं, और इसे 7 डिग्री सेल्सियस (बाहर निकलने का तापमान) तक ठंडा करते हैं।<ref name="auto"/><ref>[https://www.daikin.ch/content/dam/document-library/installation-manuals/as/air-cooled-chiller/ewad-bjynn/EWAD550-C21BJYNN_IM_EN_Installation%2520manuals_English.pdf] {{dead link|date=January 2022}}</ref>

जब एयर कंडीशनिंग सिस्टम के लिए चिलर संचालन योग्य नहीं [[नली]] हैं या उन्हें मरम्मत या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, तो ठंडा पानी की आपूर्ति के लिए आपातकालीन चिलर का उपयोग किया जा सकता है। किराये के चिलर [[ट्रेलर (वाहन)]] पर लगाए जाते हैं ताकि उन्हें साइट पर जल्दी से तैनात किया जा सके। किराये के चिलर और एयर कंडीशनिंग सिस्टम के बीच जुड़ने के लिए बड़े ठंडे पानी के होज़ का उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite book|title=Request for Proposal #946 - Emergency Chillers Rentals|publisher=Montclair State University|url=http://www.montclair.edu/news/media/originals/Ad_Bid_946.pdf|access-date=23 July 2015}}</ref>

औद्योगिक अनुप्रयोगों में, चिलर से ठंडा पानी या अन्य शीतलक तरल प्रक्रिया या प्रयोगशाला उपकरण के माध्यम से पंप किया जाता है। औद्योगिक चिलर का उपयोग उद्योगों की विस्तृत श्रृंखला में उत्पादों, तंत्रों और फ़ैक्टरी मशीनरी को नियंत्रित रूप से ठंडा करने के लिए किया जाता है। इनका उपयोग अक्सर प्लास्टिक उद्योगों, इंजेक्शन और ब्लो मोल्डिंग, धातु काटने वाले तेल, वेल्डिंग उपकरण, [[ मेटल सांचों में ढालना |मेटल सांचों में ढालना]] और मशीन टूलींग, रासायनिक प्रसंस्करण, फार्मास्युटिकल फॉर्मूलेशन, खाद्य और पेय प्रसंस्करण, कागज और सीमेंट प्रसंस्करण, वैक्यूम सिस्टम, एक्स-रे में किया जाता है। विवर्तन, बिजली आपूर्ति और गैस टरबाइन बिजली उत्पादन स्टेशन (टरबाइन इनलेट एयर कूलिंग#वाष्प संपीड़न चिलर देखें), विश्लेषणात्मक उपकरण, अर्धचालक, संपीड़ित हवा और गैस कूलिंग। इनका उपयोग अस्पतालों, होटलों और परिसरों में एमआरआई मशीनों और लेजर जैसी उच्च-ताप ​​वाली विशेष वस्तुओं को ठंडा करने के लिए भी किया जाता है।

औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए चिलर को केंद्रीकृत किया जा सकता है, जहां ही चिलर कई शीतलन आवश्यकताओं को पूरा करता है, या विकेंद्रीकृत किया जा सकता है जहां प्रत्येक एप्लिकेशन या मशीन का अपना चिलर होता है। प्रत्येक दृष्टिकोण के अपने फायदे हैं। केंद्रीकृत और विकेंद्रीकृत चिलर दोनों का संयोजन होना भी संभव है, खासकर यदि शीतलन आवश्यकताएं कुछ अनुप्रयोगों या उपयोग के बिंदुओं के लिए समान हैं, लेकिन सभी के लिए नहीं।

ठंडे पानी का उपयोग मध्य से लेकर बड़े आकार की वाणिज्यिक, औद्योगिक और संस्थागत (सीआईआई) सुविधाओं में एयर कंडीशनिंग के लिए किया जाता है। तरल चिलर को तरल-ठंडा, वायु-ठंडा, या बाष्पीकरणीय रूप से ठंडा किया जा सकता है। पानी या तरल-ठंडा चिलर में कूलिंग टावरों का उपयोग शामिल होता है जो एयर-कूल्ड चिलर की तुलना में चिलर की थर्मोडायनामिक प्रभावशीलता में सुधार करता है। यह उच्च, कभी-कभी बहुत अधिक, शुष्क-बल्ब तापमान के बजाय हवा के गीले-बल्ब तापमान पर या उसके निकट गर्मी अस्वीकृति के कारण होता है। बाष्पीकरणीय रूप से ठंडा किए गए चिलर एयर-कूल्ड चिलर की तुलना में अधिक दक्षता प्रदान करते हैं लेकिन तरल-ठंडा चिलर की तुलना में कम क्षमता प्रदान करते हैं।

लिक्विड-कूल्ड चिलर आमतौर पर इनडोर इंस्टॉलेशन और ऑपरेशन के लिए होते हैं और इन्हें अलग कंडेनसर वॉटर लूप द्वारा ठंडा किया जाता है और वातावरण में गर्मी को बाहर निकालने के लिए आउटडोर कूलिंग टावरों से जोड़ा जाता है।

एयर-कूल्ड और बाष्पीकरणीय कूल्ड चिलर बाहरी स्थापना और संचालन के लिए हैं। एयर-कूल्ड मशीनों को वातावरण में गर्मी को बाहर निकालने के लिए मशीन के कंडेनसर कॉइल के माध्यम से सीधे प्रसारित होने वाली परिवेशी वायु द्वारा सीधे ठंडा किया जाता है। बाष्पीकरणीय ठंडी मशीनें समान होती हैं, सिवाय इसके कि वे कंडेनसर को ठंडा करने में सहायता के लिए कंडेनसर कॉइल पर पानी की धुंध लागू करती हैं, जिससे मशीन पारंपरिक एयर-कूल्ड मशीन की तुलना में अधिक कुशल हो जाती है। आमतौर पर इस प्रकार के पैकेज्ड एयर-कूल्ड या बाष्पीकरणीय रूप से कूल्ड चिलर के साथ किसी रिमोट कूलिंग टॉवर की आवश्यकता नहीं होती है।

जहां उपलब्ध हो, आस-पास के जल निकायों में आसानी से उपलब्ध ठंडे पानी का उपयोग सीधे कूलिंग टावरों को ठंडा करने, बदलने या पूरक करने के लिए किया जा सकता है। टोरंटो|टोरंटो, ओंटारियो, [[कनाडा]] में गहरे जल स्रोत शीतलन प्रणाली उदाहरण है। यह चिलर को ठंडा करने के लिए ठंडे झील के पानी का उपयोग करता है, जिसका उपयोग जिला शीतलन प्रणाली के माध्यम से शहर की इमारतों को ठंडा करने के लिए किया जाता है। लौटने वाले पानी का उपयोग शहर की पेयजल आपूर्ति को गर्म करने के लिए किया जाता है, जो इस ठंडी जलवायु में वांछनीय है। जब भी किसी चिलर की ऊष्मा अस्वीकृति का उपयोग किसी उत्पादक उद्देश्य के लिए किया जा सकता है, तो शीतलन कार्य के अलावा, बहुत अधिक तापीय प्रभावशीलता संभव है।

एक वाष्प संपीड़न चिलर आमतौर पर चार प्रकार के कंप्रेसर में से का उपयोग करता है: प्रत्यावर्ती कंप्रेसर संपीड़न, [[स्क्रॉल कंप्रेसर]] संपीड़न, [[ रोटरी पेंच कंप्रेसर |रोटरी पेंच कंप्रेसर]] | स्क्रू-चालित संपीड़न, और [[केन्द्रापसारक कंप्रेसर]] संपीड़न सभी यांत्रिक मशीनें हैं जिन्हें [[ विद्युत मोटर्स |विद्युत मोटर्स]] , [[वाष्प टरबाइन]], या द्वारा संचालित किया जा सकता है। [[गैस टर्बाइन]]. सेमी-हर्मेटिक या हर्मेटिक कॉन्फ़िगरेशन में इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करना कंप्रेशर्स को चलाने का सबसे आम तरीका है क्योंकि इलेक्ट्रिक मोटर को ईंधन आपूर्ति या निकास वेंटिलेशन की आवश्यकता के बिना, रेफ्रिजरेंट द्वारा प्रभावी ढंग से और आसानी से ठंडा किया जा सकता है और मोटर के रूप में शाफ्ट सील की आवश्यकता नहीं होती है। रेफ्रिजरेंट में काम करें, रखरखाव, लीक, परिचालन लागत और डाउनटाइम को कम करें, हालांकि कभी-कभी खुले कंप्रेसर का उपयोग किया जाता है। वे [[रिवर्स-रैंकिन चक्र]] के माध्यम से अपना शीतलन प्रभाव उत्पन्न करते हैं, जिसे वाष्प-संपीड़न के रूप में भी जाना जाता है। बाष्पीकरणीय शीतलन ताप अस्वीकृति के साथ, उनके प्रदर्शन के गुणांक (सीओपी) बहुत अधिक हैं; आम तौर पर 4.0 या अधिक.

::सीओपी <math> = \frac{\text{Cooling power}}{\text{Input power}} </math>

वर्तमान वाष्प-संपीड़न चिलर तकनीक रिवर्स-रैंकिन चक्र पर आधारित है जिसे वाष्प-संपीड़न के रूप में जाना जाता है।

संलग्न आरेख देखें जो चिलर प्रणाली के प्रमुख घटकों को रेखांकित करता है।

[[File:Water Cooled Chiller Diagram.png|thumb|तरल-ठंडा चिलर के घटकों को दर्शाने वाला आरेख]]

[[File:Shell and Tube Heat Exchanger of Chiller.jpg|thumb|एक केन्द्रापसारक चिलर पर खुले शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर का दृश्य। अपनी गैसीय अवस्था में रेफ्रिजरेंट ट्यूबों (पीछे दिखाई देने वाली) से होकर गुजरता है जो खोल के भीतर घूमने वाले पानी के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है।]]चिलर के मुख्य घटक:

रेफ्रिजरेशन कंप्रेसर अनिवार्य रूप से रेफ्रिजरेंट गैस के लिए पंप है। कंप्रेसर की क्षमता,

और इसलिए चिलर की शीतलन क्षमता को किलोवाट इनपुट (किलोवाट), हॉर्स पावर इनपुट (एचपी), या में मापा जाता है

वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह (एम³/घंटा, फीट³/h). रेफ्रिजरेंट गैस को संपीड़ित करने का तंत्र अलग-अलग होता है

कम्प्रेसर, और प्रत्येक का अपना अनुप्रयोग है। सामान्य प्रशीतन कम्प्रेसर में शामिल हैं

हाल के वर्षों में, वैरिएबल-स्पीड ड्राइव (वीएसडी) तकनीक के अनुप्रयोग ने वाष्प की दक्षता में वृद्धि की है

संपीड़न चिलर. पहला वीएसडी 1970 के दशक के अंत में केन्द्रापसारक कंप्रेसर चिलर पर लागू किया गया था

ऊर्जा की लागत बढ़ने के कारण यह आदर्श बन गया है। अब, वीएसडी को रोटरी स्क्रू पर लगाया जा रहा है

और स्क्रॉल-प्रौद्योगिकी कम्प्रेसर।

कंडेनसर वायु-ठंडा, तरल-ठंडा या बाष्पीकरणीय हो सकते हैं। कंडेनसर हीट एक्सचेंजर है जो

तांबे की ट्यूबों (रेफ्रिजरेंट प्रवाह के लिए) और एल्यूमीनियम पंखों (वायु प्रवाह के लिए) से निर्मित। प्रत्येक

कंडेनसर की सामग्री लागत अलग-अलग होती है और वे दक्षता के मामले में भिन्न होते हैं। बाष्पीकरणीय शीतलन के साथ

कंडेनसर, उनके प्रदर्शन के गुणांक (सीओपी) बहुत अधिक हैं; आम तौर पर 4.0 या अधिक. एयर कूल्ड कंडेनसर को बाहर स्थापित और संचालित किया जाता है और बाहरी हवा से ठंडा किया जाता है, जिसे अक्सर बिजली के पंखे का उपयोग करके कंडेनसर के माध्यम से मजबूर किया जाता है। पानी या तरल ठंडा कंडेनसर को पानी से ठंडा किया जाता है जिसे अक्सर कूलिंग टॉवर द्वारा ठंडा किया जाता है।

विस्तार उपकरण या रेफ्रिजरेंट मीटरिंग डिवाइस (आरएमडी) तरल रेफ्रिजरेंट के प्रवाह को प्रतिबंधित करता है

दबाव में गिरावट के कारण कुछ रेफ्रिजरेंट वाष्पीकृत हो जाता है; यह वाष्पीकरण पास के तरल रेफ्रिजरेंट से गर्मी को अवशोषित करता है।

आरएमडी बाष्पीकरणकर्ता के ठीक पहले स्थित होता है ताकि बाष्पीकरणकर्ता में ठंडी गैस को अवशोषित किया जा सके

बाष्पीकरणकर्ता में पानी से गर्मी। बाष्पीकरणकर्ता आउटलेट की तरफ आरएमडी के लिए सेंसर है

आरएमडी को चिलर डिजाइन आवश्यकता के आधार पर रेफ्रिजरेंट प्रवाह को विनियमित करने की अनुमति देता है।

बाष्पीकरणकर्ता प्लेट प्रकार या शेल और ट्यूब प्रकार के हो सकते हैं। बाष्पीकरणकर्ता हीट एक्सचेंजर है जो अनुमति देता है

ऊष्मा ऊर्जा का जलधारा से रेफ्रिजरेंट गैस में स्थानांतरित होना। शेष के राज्य परिवर्तन के दौरान

तरल से गैस तक, रेफ्रिजरेंट तापमान बदले बिना बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित कर सकता है।

[[अवशोषण चिलर]] का थर्मोडायनामिक चक्र ताप स्रोत द्वारा संचालित होता है; यह ऊष्मा आमतौर पर भाप, गर्म पानी या दहन के माध्यम से चिलर तक पहुंचाई जाती है। विद्युत चालित चिलर की तुलना में, अवशोषण चिलर में विद्युत ऊर्जा की बहुत कम आवश्यकता होती है - समाधान पंप और रेफ्रिजरेंट पंप दोनों के लिए संयुक्त खपत 15 किलोवाट से बहुत कम होती है। हालाँकि, इसकी ताप इनपुट आवश्यकताएँ बड़ी हैं, और इसका COP अक्सर 0.5 (एकल-प्रभाव) से 1.0 (दोहरा-प्रभाव) होता है। समान शीतलन क्षमता के लिए, अवशोषण चिलर को वाष्प-संपीड़न चिलर की तुलना में बहुत बड़े कूलिंग टॉवर की आवश्यकता होती है। हालाँकि, अवशोषण चिलर, ऊर्जा-दक्षता के दृष्टिकोण से, वहाँ उत्कृष्ट हैं जहाँ सस्ती, निम्न-श्रेणी की गर्मी या अपशिष्ट गर्मी आसानी से उपलब्ध है।<ref>{{Cite web|url=http://www.eng.usf.edu/~hchen4/Cogeneration.htm|title=निम्न-श्रेणी की ऊष्मा को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करना|access-date=2017-10-11|archive-url=https://web.archive.org/web/20171021180310/http://www.eng.usf.edu/~hchen4/Cogeneration.htm|archive-date=2017-10-21|url-status=dead}}</ref> अत्यधिक धूप वाले मौसम में, अवशोषण चिलर को संचालित करने के लिए [[सौर ऊर्जा]] का उपयोग किया गया है।

एकल-प्रभाव अवशोषण चक्र रेफ्रिजरेंट के रूप में पानी और अवशोषक के रूप में [[लिथियम ब्रोमाइड]] का उपयोग करता है। यह इन दोनों पदार्थों का दूसरे के प्रति मजबूत संबंध है जो चक्र को कार्यान्वित करता है। पूरी प्रक्रिया लगभग पूर्ण निर्वात में होती है।