چیلر جذبی

چیلر جذبی چیست و چگونه کار می کند؟

چیلر جذبی دستگاهی است که از اصل فرایند جذب برای خنک کردن استفاده می کند. انواع مختلفی از چیلر جذبی وجود دارد اما همه آنها بر اساس یک اصل مشابه کار می کنند که مایکل فارادی در سال ۱۸۲۴ ایده آن را برای ساخت چیلر جذبی ارائه داد:

“بعضی از مواد میل عجیبی برای ترکیب شدن با سایر مواد را در شرایط فشاری و دمایی خاص دارند، که می توان با تغییر دادن شرایط این میل را کنترل کرد.”

اصلی که در فرآیند جذب وجود دارد، جداسازی و ترکیب مجدد مایعات (مبرد و جاذب) برای ایجاد یک اثر خنک کنندگی می باشد.

عملکرد چیلر جذبی چگونه است؟

در چیلر جذبی مبرد استفاده شده در واقع آب است، که تغییر فاز را تجربه می کند و باعث خنک سازی محیط می شود. دومین مایعی که فرآیند جذب را هدایت می کند، نوعی نمک است بنام  لیتیوم بروماید.

هنگامی که که این دو مایع آب و نمک در یک محیط خلا نزدیک یکدیگر قرار می گیرند آب تغییر فاز می دهد تا با نمک در دمای بسیار کم مخلوط شود. به طور کلی در چیلر جذبی به جای استفاده کردن از انرژی الکتریکی از انرژی حرارتی استفاده می کنند تا بتوانند انرژی مورد نیاز دستگاه را تامین  کنند.

عملکرد چیلر جذبی طی دو چرخه انجام می گیرد:

• در چرخه اول،

آب به عنوان جاذب عمل می کند در حالی که محلول آب آمونیاک به عنوان مبرد عمل می کند.

• در چرخه دوم،

لیتیوم بروماید جاذب است و آب مبرد می باشد.

بیشتر چیلر جذبی صنعتی به دلیل مزایای زیر از سیستم جذب بخار آب – آمونیاک استفاده می کنند:

1. حلالیت زیاد آمونیاک در آب.
2. نیاز کمتر به تعمیر و نگهداری:

چیلر جذبی آب – آمونیاک با فشار مثبت کار می کند (Li-Br با فشار منفی کار می کند) که مشکلات تعمیر و نگهداری را کاهش داده و دستگاه را مقاوم تر می کند.

3. عملکرد مناسب در شرایط خاص

چیلر جذبی آب آمونیاک می تواند در شرایط خاص (دمای میعانات بالا و دمای تبخیر پایین) کار کند.

4. خنک کردن گلیکول در دمای منفی
5. سازگار با کندانسور خنک کننده هوا (مصرف آب صفر).

معرفی اجزای چیلر جذبی و عملکردشان:

• ژنراتور:

ژنراتور وظیفه تامین انرژی چیلر جذبی را به عهده دارد و همچنین یک منبع حرارتی است که بخار آمونیاک را تولید می کند. قبل از اینکه بخار آمونیاک (مبرد) وارد کندانسور شود، به علت کمبود آب از یک سو کننده عبور می کند.

• کندانسور:

آمونیاک کم آب و فشار بالا پس از اینکه در محل مربوطه تغلیظ شد، وارد کندانسور می شود تا خنک شود. پس از خنک شدن، از طریق  دریچه گاز (دریچه انبساط) عبور کرده و فشار و دمایش کاهش می یابد. آب مقطر تولید شده در کندانسور به اواپراتور (مرحله بعدی) هدایت می شوند.

• اواپراتور:

یک اوپراتور در چیلر جذبی شامل لوله های مسی فین دار است تا پخش یکنواخت محلول رقیق شده را کنترل کند. اواپراتور اساساً همان فضای سرد یخچال است. آمونیاک خنک شده وارد اواپراتور می شود، سپس گرما را جذب می کند و به صورت بخار آمونیاک اشباع شده خارج می گردد.

• جاذب:

با وارد شدن بخار به جاذب، در معرض اسپری محلول آب-آمونیاک ضعیف قرار می گیرد. این محلول سبک به مرور به یک محلول سنگین تبدیل می شود. پمپ، محلول جدید را از طریق احیا کننده به ژنراتور هدایت می کند (همچنین ممکن است به عنوان مبدل حرارتی نیز شناخته شود). با رسیدن محلول، فشار ژنراتور افزایش یافته و چرخه دوباره تکرار می شود.

تفاوت های چیلر جذبی و چیلر تراکمی :

هر چیلر برای انتقال گرما از محیطی با دمای پایین به یک محیط با درجه حرارت بالاتر، به مقداری نیروی خارجی متکی است. به عنوان مثال، چیلرهای برقی، کمپرسور دارند. کمپرسور در چیلرهای جذبی، با بخار آب گرم یا هر منبع گرمایی خارجی دیگری جایگزین می شود.

یک چیلر جذبی عملکرد بسیار راحتی دارد. عملکرد آن اساساً با آنچه در یک چیلر متراکم ساز بخار اتفاق می افتد، مشابه است و از این نظر که هر دو فرآیند شامل تراکم و تبخیر مبرد در سیستم هستند، تفاوتی ندارند.

تفاوت آنها در این است که چیلر جذبی از فرایند شیمیایی- حرارتی استفاده می کند، درحالیکه یک چیلر معمولی، متکی به انرژی مکانیکی می باشد. تفاوت آنها فقط در افزایش فشار مبرد از سطح تبخیر به سطح متراکم است. به زبان ساده تر، چیلر جذبی بخار مبرد را فشرده نمی کند، اما درعوض بخار هوا  را در یک جاذب حل می کند و محلول حاصل را با استفاده از پمپ با مصرف برق بسیار کم به محیطی با فشار بالاتر منتقل می سازد.

چگونه عملکرد چیلر جذبی را افزایش دهیم؟

عملکرد مطلوبتر چیلر جذبی، به نگهداری مناسب و منظم آن وابسته است. نگهداری مناسب این دستگاه ها باعث می شود که حتی تا ۲۵ سال هم عمر کنند.

اگر بطور مرتب از یک تکنیسن برای بررسی و سرویس این دستگاه کمک بگیرید، چیلر سالها به خوبی کار خواهد کرد.

در ادامه، قطعاتی از چیلر جذبی که نیاز به توجه و مراقبت بیشتر دارند را به شما معرفی می کنیم:

1. مهر و موم شافت پمپ – میزان سایش را بررسی کنید.
2. نشت مبرد – میزان خسارات نباید بیش از ۱٪ باشد.
3. سطوح انتقال گرما – باید عاری از لجن و کثیفی باشد.
4. لوله های مبدل حرارتی – داشتن ترک خوردگی، حفره و خوردگی در این بخش نامطلوب است.
5. پمپ – به صورت دوره ای بررسی شود چون ممکن است نیاز به تعویض یا تمیز کردن داشته باشد.

مزایای استفاده از چیلر جذبی:

1. چیلرهای جذبی باعث کاهش تولید گازهای گلخانه ای می شود
2. برای محیط زیست خطر ایجاد نمی کند زیرا مبرد آنها آب است
3. فاقد کمپرسور هستند پس صدای کمتری تولید می کند
4. با مصرف برق کمتر باعث صرفه جویی در هزینه برق می شوند، که همین امر در طولانی مدت باعث بازگشت سرمایه اولیه می شود.

معایب استفاده از چیلر جذبی:

1. شاید بتوان عمده ترین و بزرگترین عیب دستگاه چیلر جذبی را قیمت و هزینه بالای آن دانست.
2. این نوع چیلر ها حجم بزرگ دارند و فضای زیادی را اشغال می کند.
3. علاوه بر حجم بزرگ این دستگاه ها، وزن بالایی نیز دارد که باعث هزینه تراشی مختلف برای شما می گردد.
4. برای عملکرد هر چه بهتر این دستگاه ها نیاز به تعمیر و نگهداری دارند که این هزینه ها اندکی بالاست.

نتیجه گیری:

یکی از قدیمی ترین روش ها برای خنک سازی مکانیکی هوا، استفاده از فناوری جذب می باشد. شاید سوزاندن و روشن کردن شعله برای تولید خنک کننده غیر منطقی به نظر برسد، اما این همان اتفاقی است که در داخل دستگاه می افتد.