تفاوت چیلر و مینی چیلر چیست؟ مقایسه کامل قیمت، مصرف برق و کاربرد

تفاوت چیلر و مینی چیلر فقط به اندازه یا ظرفیت سرمایشی آن‌ها محدود نمی‌شود. این دو سیستم از نظر ظرفیت، نحوه نصب، میزان تمرکز تجهیزات، مصرف انرژی، هزینه اولیه، تعمیر و نگهداری و کاربرد در ساختمان تفاوت‌هایی دارند که هنگام انتخاب سیستم تهویه مطبوع باید به آن‌ها توجه کرد. از نظر اصول عملکرد، مینی‌چیلر را می‌توان عضوی کوچک‌تر و کامپکت‌تر از خانواده چیلرهای تراکمی دانست. هر دو سیستم با استفاده از سیکل تبرید، آب سرد تولید می‌کنند و این آب از طریق لوله‌کشی به فن‌کویل، هواساز یا سایر تجهیزات انتهایی منتقل می‌شود. تفاوت اصلی در مقیاس سیستم، ظرفیت موردنیاز پروژه و نحوه توزیع تجهیزات است. در پروژه‌های بزرگ تجاری، اداری، درمانی و هتل‌ها معمولاً استفاده از یک یا چند چیلر مرکزی توجیه بیشتری دارد؛ در حالی که مینی‌چیلرها گزینه‌ای رایج برای واحدهای مسکونی، ویلاها، دفاتر کوچک و پروژه‌هایی هستند که کنترل مستقل هر بخش اهمیت بیشتری دارد. مینی‌چیلر از نظر فنی خود نوعی چیلر تراکمی با ظرفیت و ابعاد کوچک‌تر است. در این مقاله برای ساده‌تر شدن مقایسه، منظور از «چیلر» سیستم چیلر مرکزی با ظرفیت بالاتر و منظور از «مینی‌چیلر» دستگاه کامپکت مورد استفاده برای یک واحد یا بخش محدودتری از ساختمان است.

چیلر و مینی چیلر چه تفاوتی در ساختار دارند؟

چیلر مرکزی معمولاً بخشی از یک سیستم هیدرونیک گسترده است و آب سرد تولیدشده توسط آن از طریق پمپ‌ها و شبکه لوله‌کشی در سراسر ساختمان توزیع می‌شود. مینی‌چیلر نیز همین منطق را در مقیاس کوچک‌تر اجرا می‌کند، اما معمولاً به شکل یک پکیج کامپکت برای یک واحد، یک طبقه یا بخش محدودی از ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی مینی‌چیلرها به‌صورت کارخانه‌ای دارای پمپ و تجهیزات هیدرونیک داخلی هستند و بعضی مدل‌ها این تجهیزات را به‌عنوان آپشن ارائه می‌کنند. بنابراین برخلاف تصور رایج، نمی‌توان گفت تمام مینی‌چیلرها الزاماً پمپ و منبع انبساط داخلی دارند. Daikin در برخی مدل‌های مینی‌چیلر ماژول هیدرونیک داخلی ارائه کرده و در مدل‌های دیگر آن را به‌صورت انتخابی عرضه می‌کند؛ Carrier نیز در برخی چیلرهای هواخنک پکیج پمپ هیدرونیک را به‌عنوان گزینه کارخانه‌ای ارائه می‌دهد.

جدول مقایسه چیلر و مینی چیلر

1- تفاوت از نظر ظرفیت

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌ها، ظرفیت سرمایشی است. در گذشته گاهی گفته می‌شد هر دستگاه کمتر از 10 تن تبرید مینی‌چیلر و هر دستگاه بزرگ‌تر از آن چیلر محسوب می‌شود؛ اما این تعریف یک استاندارد جهانی ثابت نیست. نام‌گذاری محصولات بین تولیدکنندگان متفاوت است. برای مثال Daikin برخی Mini Inverter Chillerهای فعلی خود را در محدوده 11 تا 16 کیلووات، معادل حدود 3 تا 4.5 تن تبرید، عرضه می‌کند. در مقابل، چیلرهای هواخنک اسکرال Carrier در محدوده‌هایی از 10 تا صدها تن تبرید نیز موجود هستند. بنابراین برای انتخاب بین چیلر و مینی‌چیلر نباید صرفاً به یک عدد ثابت توجه کرد. بار سرمایشی واقعی ساختمان، تعداد واحدها، شرایط اقلیمی و نحوه بهره‌برداری باید ملاک اصلی انتخاب باشند.

2- تفاوت از نظر نوع کمپرسور

مینی‌چیلرهای رایج معمولاً از کمپرسورهای اسکرال یا در برخی طراحی‌ها کمپرسورهای روتاری استفاده می‌کنند. همچنین در مدل‌های جدیدتر ممکن است از کنترل دور متغیر (Inverter) برای تنظیم ظرفیت کمپرسور متناسب با بار واقعی ساختمان استفاده شود. کمپرسور اسکرال الزاماً راندمان پایینی ندارد. Daikin کمپرسورهای اسکرال را برای ظرفیت‌های کوچک و متوسط با قابلیت اطمینان و راندمان بالا معرفی می‌کند و Carrier نیز چیلرهای اسکرال با راندمان بالا و عملکرد مناسب در بار جزئی ارائه می‌دهد. حتی استفاده از کمپرسور اسکرال محدود به مینی‌چیلر نیست. Carrier چیلرهای اسکرال هواخنک تا ظرفیت 250 تن و Daikin چیلرهای اسکرال هواخنک با ظرفیت 30 تا 230 تن ارائه می‌کنند. در ظرفیت‌های بسیار بالاتر، استفاده از کمپرسورهای اسکرو یا سانتریفیوژ رایج‌تر است. Daikin برای مثال چیلرهای اسکرو هواخنک Pathfinder را در بازه 100 تا 565 تن عرضه می‌کند.

3- تفاوت از نظر نوع کندانسور

بیشتر مینی‌چیلرهایی که در پروژه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند هواخنک هستند؛  یعنی حرارت کندانسور به هوای محیط دفع می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود به برج خنک‌کننده و مدار آب کندانسور احتیاجی نداشته باشند و نصب آن‌ها ساده‌تر شود. چیلرهای مرکزی در مقابل می‌توانند:

• هواخنک
• آب‌خنک

باشند. در چیلر هواخنک نیز مانند مینی‌چیلر، حرارت مستقیماً به هوای بیرون دفع می‌شود. اما در چیلر آب‌خنک، حرارت به مدار آب کندانسور منتقل شده و معمولاً از طریق برج خنک‌کننده دفع می‌شود. Daikin نیز همین تفاوت را در معرفی چیلرهای هواخنک و آب‌خنک بیان می‌کند. چیلر آب‌خنک معمولاً تجهیزات جانبی و فضای موتورخانه بیشتری می‌خواهد، اما در برخی پروژه‌های بزرگ می‌تواند از نظر عملکرد و بهره‌وری انتخاب مناسبی باشد. بنابراین در کاربردهای رایج ساختمانی، مینی‌چیلر معمولاً بدون برج خنک‌کننده نصب می‌شود؛ در حالی که نوع آب‌خنک چیلر مرکزی به مدار آب کندانسور و معمولاً برج خنک‌کننده نیاز دارد.

4- تفاوت از نظر مصرف آب

مینی‌چیلرهای هواخنک برای دفع حرارت کندانسور به برج خنک‌کننده نیاز ندارند و در نتیجه مصرف آب مرتبط با برج خنک‌کننده ندارند. همین موضوع درباره چیلرهای مرکزی هواخنک نیز صدق می‌کند. در مقابل، چیلرهای آب‌خنک معمولاً به برج خنک‌کننده متصل هستند و به دلیل تبخیر و جبران آب مدار، مصرف آب دارند. بنابراین تفاوت مصرف آب بیشتر به نوع کندانسور وابسته است تا صرفاً نام چیلر یا مینی‌چیلر.

5- تفاوت از نظر اتصال به فن کویل و هواساز

از نظر اساس انتقال سرمایش، تفاوت بزرگی میان این دو وجود ندارد.

در حالت سرمایش، هر دو دستگاه آب سرد تولید می‌کنند و آب سرد از طریق شبکه لوله‌کشی به تجهیزات انتهایی مانند:

• فن‌کویل
• هواساز
• کویل‌های سرمایشی

ارسال می‌شود.

تفاوت اصلی در وسعت شبکه است. در سیستم چیلر مرکزی ممکن است یک چیلر یا مجموعه‌ای از چیلرها ده‌ها یا صدها فن‌کویل و چند هواساز را تغذیه کنند. در سیستم مینی‌چیلر، یک دستگاه کوچک‌تر می‌تواند چند فن‌کویل متعلق به یک واحد مسکونی یا بخش مشخصی از ساختمان را تغذیه کند. بنابراین جمله‌ای مانند «مینی‌چیلر فقط برای یک اتاق است» دقیق نیست. یک مینی‌چیلر می‌تواند چند فضای مختلف را از طریق چند فن‌کویل پوشش دهد؛ البته ظرفیت آن باید براساس بار سرمایشی مجموع فضاها محاسبه شود.

6- تفاوت از نظر مصرف برق

اینکه بگوییم مینی‌چیلر همیشه برق کمتری نسبت به چیلر مصرف می‌کند صحیح نیست. طبیعی است یک مینی‌چیلر 5 تن تبرید توان الکتریکی کمتری از یک چیلر 200 تن دارد، اما چنین مقایسه‌ای از نظر مهندسی معنادار نیست؛ زیرا ظرفیت دو دستگاه متفاوت است؛ چون ظرفیت دو دستگاه متفاوت است.

برای مقایسه واقعی باید به شاخص‌هایی مانند:

• EER یا COP در بار کامل
• IPLV/NPLV یا شاخص عملکرد در بار جزئی چیلر
• SEER/SCOP در محصولاتی که سازنده این شاخص‌ها را اعلام می‌کند
• راندمان در بار جزئی
• مصرف پمپ‌ها
• مصرف فن‌های کندانسور

توجه کرد. برای مقایسه صحیح، شاخص راندمان دو دستگاه باید براساس یک استاندارد و شرایط آزمون مشابه بررسی شود؛ مقایسه مستقیم اعدادی که با استانداردها یا شرایط متفاوت اندازه‌گیری شده‌اند می‌تواند گمراه‌کننده باشد. برخی چیلرهای مرکزی در مقیاس بالا و بار جزئی می‌توانند راندمان بسیار خوبی داشته باشند. از طرف دیگر، مینی‌چیلرهای اینورتر نیز می‌توانند سرعت کمپرسور را براساس بار واقعی تنظیم کنند. Daikin در محصولات Mini Inverter خود استفاده از کمپرسور دورمتغیر را برای کاهش استارت و استاپ و تطبیق ظرفیت با نیاز واقعی به‌کار می‌گیرد. اگر یک ساختمان دارای تعداد زیادی واحد باشد، مقایسه صحیح باید بین:

• مصرف کل همه مینی‌چیلرها
• مصرف کل سیستم چیلر مرکزی + پمپ‌ها + تجهیزات جانبی

انجام شود. بنابراین نتیجه نهایی کاملاً به پروژه وابسته است.

7- تفاوت از نظر قیمت

در یک پروژه کوچک، مینی‌چیلر معمولاً به دلیل ابعاد کمتر، نصب ساده‌تر و نیاز کمتر به تجهیزات جانبی، هزینه اولیه قابل‌کنترل‌تری دارد. اما اگر یک ساختمان بزرگ را بخواهیم با تعداد زیادی مینی‌چیلر تجهیز کنیم، مجموع هزینه خرید دستگاه‌ها، برق‌رسانی، سرویس و قطعات می‌تواند افزایش پیدا کند. در مقابل، یک چیلر مرکزی ممکن است هزینه اولیه بالاتری داشته باشد، اما هزینه آن بین ظرفیت زیادی از ساختمان تقسیم می‌شود. برای بررسی قیمت چیلر و مینی چیلر باید تنها قیمت خود دستگاه را مقایسه نکرد و موارد زیر را نیز در نظر گرفت:

• پمپ‌ها
• منبع انبساط
• لوله‌کشی
• برق‌رسانی
• برج خنک‌کننده در چیلر آب‌خنک
• فضای موتورخانه
• تابلو برق
• هزینه نصب
• هزینه سرویس دوره‌ای

به همین دلیل مقایسه اقتصادی باید براساس هزینه کل چرخه عمر سیستم انجام شود.

8- تفاوت از نظر استقلال واحدها

یکی از مزیت‌های اصلی مینی‌چیلر در ساختمان‌های چندواحدی، امکان استقلال بیشتر هر واحد است. در این حالت هر واحد می‌تواند دستگاه خود را به‌صورت مستقل روشن یا خاموش کند و در صورت برق‌رسانی یا کنتور مستقل، مصرف برق هر مینی‌چیلر نیز به‌صورت مجزا قابل اندازه‌گیری است. در چیلر مرکزی، تولید آب سرد به‌صورت مشترک انجام می‌شود. البته با طراحی مناسب، شیرهای کنترلی، سیستم BMS و تجهیزات اندازه‌گیری انرژی می‌توان کنترل هر بخش یا واحد را نیز به‌صورت جداگانه انجام داد. پس تفاوت واقعی بیشتر در تمرکز یا توزیع تجهیزات است، نه اینکه چیلر مرکزی امکان کنترل مستقل نداشته باشد.

9- تفاوت از نظر هزینه نگهداری

نمی‌توان به‌طور کلی گفت هزینه نگهداری چیلر همیشه بیشتر یا کمتر از مینی‌چیلر است. در سیستم مرکزی تعداد دستگاه‌های اصلی کمتر است و سرویس‌ها در یک محل متمرکز انجام می‌شوند. اما در پروژه‌ای با چیلر آب‌خنک، تجهیزاتی مانند برج خنک‌کننده، پمپ‌ها و سیستم تصفیه آب نیز نیاز به نگهداری دارند. در مقابل، استفاده از چندین مینی‌چیلر باعث افزایش تعداد:

• کمپرسورها
• فن‌ها
• مدارهای مبرد
• تابلوهای کنترل

در ساختمان می‌شود.

بنابراین در سیستم مینی‌چیلر تعداد نقاط سرویس افزایش پیدا می‌کند، در حالی که در سیستم مرکزی سرویس تجهیزات اصلی متمرکزتر است. هزینه نهایی نگهداری به تعداد دستگاه‌ها، نوع تجهیزات جانبی، شرایط نصب، دسترسی به قطعات و برنامه سرویس دوره‌ای بستگی دارد.

10- تفاوت از نظر فضای موردنیاز برای نصب

مینی‌چیلرها معمولاً طراحی کامپکت‌تری دارند و اغلب در:

• تراس
• بام
• فضای باز اختصاصی

نصب می‌شوند. در بسیاری از پروژه‌ها نیازی به موتورخانه بزرگ برای خود دستگاه وجود ندارد. چیلر مرکزی، به‌خصوص در ظرفیت‌های بالا، به فضای بیشتری نیاز دارد. در چیلرهای آب‌خنک علاوه بر دستگاه اصلی، باید فضایی برای برج خنک‌کننده، پمپ‌ها و تجهیزات موتورخانه در نظر گرفته شود. با این حال یک نکته مهم این است که استفاده از تعداد زیادی مینی‌چیلر هم می‌تواند سطح زیادی از بام یا تراس‌های ساختمان را اشغال کند.

چیلر یا مینی چیلر؛ کدام بهتر است؟

پاسخ ثابتی برای همه پروژه‌ها وجود ندارد.

مینی چیلر معمولاً انتخاب مناسبی است اگر:

• ساختمان یا واحد بار سرمایشی نسبتاً محدودی دارد.
• استقلال واحدها اهمیت زیادی دارد.
• امکان ایجاد موتورخانه مرکزی محدود است.
• ساختمان به‌صورت مرحله‌ای توسعه پیدا می‌کند یا خرید تجهیزات هر واحد مستقل انجام می‌شود
• کنترل مستقل مصرف برق هر واحد اهمیت دارد.
• پروژه ویلا، واحد مسکونی یا دفتر کوچک است.

چیلر مرکزی معمولاً منطقی‌تر است اگر:

• بار سرمایشی ساختمان زیاد است.
• تعداد واحدها یا فضاهای مصرف‌کننده زیاد است.
• سیستم مدیریت مرکزی ساختمان وجود دارد.
• فضای مناسب برای تجهیزات مرکزی فراهم است.
• راندمان کل سیستم در مقیاس بالا اهمیت زیادی دارد.
• پروژه تجاری، اداری، هتل، بیمارستان یا مجتمع بزرگ است.

آیا مینی چیلر می‌تواند گرمایش هم تأمین کند؟

مینی‌چیلر معمولی الزاماً دستگاه گرمایشی نیست. برخی مدل‌های Heat Pump (پمپ حرارتی) می‌توانند سیکل تبرید را معکوس کرده و علاوه بر آب سرد، آب گرم موردنیاز فن‌کویل‌ها را نیز تأمین کنند. در پروژه‌هایی که از مینی‌چیلر Cooling Only استفاده می‌شود، گرمایش می‌تواند از طریق موتورخانه، پکیج، بویلر یا منبع دیگری تأمین شود.

جمع‌بندی

مهم‌ترین تفاوت چیلر و مینی چیلر در ظرفیت و مقیاس بهره‌برداری آن‌هاست. مینی‌چیلر معمولاً یک سیستم کامپکت‌تر برای بارهای کوچک‌تر و کنترل مستقل است، در حالی که چیلر مرکزی برای تأمین سرمایش ساختمان‌ها و پروژه‌های بزرگ‌تر طراحی می‌شود. اما انتخاب بین این دو فقط براساس متراژ یا قیمت دستگاه نباید انجام شود. عواملی مانند بار سرمایشی، شرایط آب‌وهوایی، تعداد واحدها، مصرف انرژی، هزینه اولیه، هزینه نگهداری، فضای نصب و نحوه بهره‌برداری همگی در تصمیم نهایی نقش دارند. به همین دلیل قبل از خرید، بهتر است بار سرمایشی پروژه محاسبه و سپس هزینه اولیه و مصرف انرژی چند گزینه در شرایط واقعی ساختمان مقایسه شود. اگر هنوز درباره عملکرد مینی‌چیلر، اجزای آن و نحوه انتخاب ظرفیت سؤال دارید، مقاله مینی چیلر چیست؟  می‌تواند مکمل مناسبی برای این مطلب باشد. برای پروژه‌های با ظرفیت بالاتر نیز می‌توانید مشخصات چیلر تراکمی دایکین و همچنین چیلر تراکمی مدیا را بررسی کرده و انتخاب نهایی را براساس ظرفیت واقعی موردنیاز ساختمان انجام دهید.