چیلر جذبی
چیلر جذبی به دو گروه تک اثره (Single effect) و دو اثره (Double effect) طبقه بندی می شوند.چیلرهای تک اثره با تغذیه بخار، تک اثره با تغذیه آب داغ ( دمای بالای C 100) و تک اثره با تغذیه آب گرم ( دمای زیر C100) تقسیم می شوند که سیکل کاری آنها مشابه بوده و همگی دارای حداقل یک مولد حرارتی می باشند.چیلرهای دو اثره به دو دسته دو اثره با تغذیه بخار و دو اثره با شعله مستقیم طبقه بندی می شوند. چیلر جذبی
چیلرهای جذبی تک اثره
چیلر جذبی ، نسل جدید چیلرهای جذبی تک اثره است.در چیلرهای جذبی دواثره برخلاف چیلرهای جذبی تک اثره که یک مولد حرارتی وجود دارد دارای دو مولد حرارتی می باشد که یکی مولد حرارتی دما بالا و دیگری مولد حرارتی دما پایین می باشد که این امر باعث کاهش بسیار چشمگیر مقدار مصرف سوخت شده و ضریب عملکرد (cop) دستگاه را تا دو برابر افزایش می دهد.مهمترین شرط برای بکارگیری چیلر جذبی با تغذیه بخار وجود تاسیسات تامین کننده بخار با فشار حداقل یک اتمسفر می باشد. چیلر جذبی
چیلر جذبی تک اثره (Single effect absorption chiller)
چیلرهای جذبی تک اثره فقط دارای یک محفظه ژنراتور هستند. چیلر جذبی تک اثره نیز از همان چهار بخش اصلی زیر تشکیل شده است:
- اواپراتور (تبخیر کننده)
- ابزوربر (محفظه جاذب)
- ژنراتور (مولد یا تغلیظ کننده)
- کندانسور یا تقطیر کننده (واحد چگالش)
- چیلر جذبی تک اثره
- چیلر جذبی تک اثره
دیاگرام اجزای چیلر جذبی تک اثره
در چیلر جذبی تک اثره، مایع مبرد (آب) در بخش اواپراتور که محفظه کم فشار سیکل جذبی است، با گرفتن گرمای جریان آب برگشتی از تجهیزات تبادل حرارتی (فن کویل و هواساز) ، تبخیر شده و سپس توسط ماده جاذب (لیتیوم بروماید) که در محفظه جاذب قرار دارد، جذب و وارد این بخش (محفظه ژنراتور) می شود.
عملکرد چیلرهای جذبی تک اثره
مطابق عملکرد چیلرهای جذبی که در بخش قبل توضیح دادیم، آب سرد شده (Chilled water) در اواپراتور چیلر جذبی تک اثره که گرمای موجود در ساختمان را از طریق هواساز و یا فن کویل ها جذب کرده و با خود حمل می کند، در قسمت اوپراتور (تبخیر کننده) به مبرد انتقال داده و مجدد با دمای حدود 6 یا 7 درجه سانتی گراد به سمت فن کویل ها یا هواساز بر می گردد.
چیلر جذبی دو اثره (Double effect absorption chiller)
چیلر جذبی دو اثره یا دو حالته از نظر فرآیند و چرخه سرمایش مشابه همان چیلر تک اثره است با این تفاوت که فرآیند غلیظ نمودن محلولِ جاذب و مبرد در دو مرحله صورت می گیرد. مرحله اولِ تغلیظ کردن در ژنراتور دما بالا و مرحله دوم در ژنراتور دما پایین انجام می شود.
دیاگرام و اجزای چیلر جذبی دو اثره
ژنراتور دما بالا تحت تاثیر گرمای بخار (یا آب داغ و آب گرم) ارسالی از قسمت دیگ اصلی عملیات تغلیظ را انجام می دهد و ژنراتور دما پایین با استفاده از بخار مبرد حاصل از عملیات ژنراتور اول بخش دیگری از فرآیند تغلیظ را بر عهده دارد.
چیلرهای جذبی دو اثره
این فرآیند تغلیظ در دو مرحله سبب افزایش راندمان چیلرهای جذبی دو اثره می شود.در چیلرهای جذبی دو اثره به دلیل آنکه بخشی از بخار آب موجود در ژنراتور دما پایین، مجدداً بخشی از گرمای خود را به محلول نیمه رقیق جهت تغلیظ بیشتر ماده جاذب منتقل می کند، به انتقال حرارت کمتری برای تقطیر در کندانسور نیاز دارد. در نتیجه ظرفیت کولینگ تاور یا برج خنک کننده در چیلرهای جذبی دو اثره کم تر از چیلرهای تک اثره است.
چیلرهای جذبی شعله مستقیم
بنابراین بدلیل هزینه زیاد تجهیزات تولید و انتقال بخار، استفاده از این نوع چیلر در پروژه هایی که جهت مصارف دیگری نیاز به بخار حداقل یک اتمسفر دارند مانند پروژه های صنعتی و بیمارستانی توصیه می شود.در چیلرهای جذبی شعله مستقیم حرارت حاصل از احتراق سوخت بطور مستقیم باعث گرم شدن و تغلیظ محلول لیتیوم برماید شده و دیگرنیازی به ایجاد تاسیسات بخار یا آب داغ نمی باشد که باعث کاهش زیادی در سرمایه گذاری اولیه می شود.همچنین بدلیل کم شدن تجهیزات، هزینه تعمیرات و نگهداری کاهش خواهد یافت. چیلر جذبی
چیلر شعله مستقیم
از دیگر قابلیت های چیلر شعله مستقیم تولید آب گرم می باشد ولی بدلیل پایین بودن دمای آب گرم خروجی که حداکثر دمای آن 60سانتی گراد می باشد و استهلاک دستگاه، در بیشتر مواقع از این امکان استفاده نمی گردد. چیلر جذبی
اجزای تشکیل دهنده چیلر جذبی عبارتند از :
اواپراتور
جذب کننده
ژنراتور کندانسور
مبدل حرارتی
پمپ و وسایل کمکی و …
نحوه عملکرد سیکل تبرید جذبی تک اثره
- مایع مبرد ( آب معمولی )
- اواپراتور
- تبخیر آب
- سرد شدن لوله های تهویه ساختمان
- جذب بخارات حاصله توسط محلول غفیظ لیتوم بروماید
- رقیق شدن محلول با جذب آب
- انتقال محلول توسط پمپ به سمت ژنراتور
مرحله دوم
داغ شدن و تبخیر آب لیتوم بروماید توسط لوله های بخار در قسمت ژنراتورغلیظ شدن لیتوم برومایدبازگشت به قسمت جذب کننده از طریق مبدل حرارتی
تقطیر بخارات آب تبخیر شده توسط لوله های کندانسور در ژنراتور
بازگشت دوباره به اواپراتور لوله های تهویه ساختمان ( لوله های سرد ) تا حدود 6 درجه سانتی گراد سرد می گردند . چیلر جذبی
اصول کار کرد چیلر جذبی
بخار مبرد که در اواپراتور تولید شده است توسط مایع جذب کننده لیتیوم بروماید جذب شده و محلول رقیق را می‌سازد این محلول توسط پمپ به مبدل حرارتی ارسال گردیده و دما افزایش می یابد، سپس راهی ژنراتور می‌شود و دما باز هم بالاتر میرود تا جایی که مایع مبرد موجود در محلول تبخیر شده و از محلول جدا می‌گردد. به این ترتیب با جدا شدن مقدار زیادی از مایع مبرد محلول غلیظ شده از طریق مبدل حرارتی به جذب کننده برمی‌گردد و بخار مبرد که در کندانسور تولید شده است راهی کندانسور می‌شود و در آنجا تقطیر گردیده و به اواواپراتور برمی‌گردد. در داخل اواپراتور مایع مبرد حرارت نهان تبخیراش را از آب جاری در لوله ها گرفته و آن را خنک میکند. بخار مبرد بار دیگر توسط لیتیوم بروماید جذب شده و فرآیند فوق تکرار می گردد. چیلر جذبی
عملکرد چیلر جذبی
جهت افزایش کارایی مبدل حرارتی در جذب کننده و اواواپراتور به ترتیب مایع لیتیوم بروماید و مبرد روی لوله ها اسپری می شوند.سیستم جذبی در دو فشار کار می کند که ژنراتورو کندانسور در فشار بالا و جذب کننده و اواپراتور در فشار پایین می باشند .
اجزاء چیلر جذبی
- ژنراتور : در محفظه بالایی چیلر جذبی قرار داشته و وظیفه تغلیظ محلول لیتیوم بروماید رقیق وجداسازی آب سردرابر عهده دارد .
- جذب کنند: درپوسته پائینی چیلر جذبی قرار داشته ووظیفه جذب بخارمبرد تولید شده در محفظه اواپراتوررا بر عهده دارد .
- اواپراتور : در پوسته پائینی چیلر جذبی قرار داشته می گیرد . مایع مبرد در اواپراتور به لحاظ فشار پایین محفظه ( خلا نسبی ) تبخیر شده و باعث کاهش درجه حرارت آب سرد درون لوله های اواپراتور می گردد
- کندانسور : در پوسته های بالایی چیلر جذبی واقع شده است و وظیفه تقطیرمبرد تبخیر شده توسط ژنراتور را بر عهده دارد . بخارمبرد در برخورد با لوله های حاصل از آب برج ، تقطیر شده و به تشتک اواپراتور سرریز می شود .
- محلول جاذب: این محلول در سیکل های پروژه حاضر محلول لیتوم بروماید و آب است .
- مایع مبرد : مایع مبرد در جیلرهای جذبی آب خالص ( آب مقطر ) می باشد که به جهت فشار پایئن محفظه اواپراتور در اثر تبخیر خاصیت خنک کنندگی خواهد داشت .
- کریستالیزه شدن : محلول بروماید در غلظت معمولی به صورت مایع است ولی چنانچه تغلیظ اولیه بیش از حد ادامه یابد ، حجم بلورهای ریزی که در آن تشکیل می شوند ، بزرگترشده و باعث مسدود شدن کامل مسیر عبور محلول شود . به این پدیده کریستایزه شدن گویند .
- ضریب عملکرد : پارامتر ضریب عملکرد در دستگاههای مرورتی از جمله چیلر جذبی شاخصی از بازدهی دستگاه می باشد . مقادیر بالاتر این پارامتر نشان دهنده معرف بهینه انرژی حرارتی می باشد .
توجه به نکات ذیل در ارتباط با این سیکل تبرید جذبی ضروری است
درمناطق خشک فقط استفاده از یک سیکل تبرید گازی در این سیستم جهت خنک کردن اتاق ها پاسخگوی نیاز ماست زیرا تا زمانی که سیستم در حال کار می باشد رطوبت هوا نیز کاهش میابد . این رطوبت در مجاورت کویل اواپراتور با رسیدن به درجه حرارت نقطه شبنم تقطیر می گردد در نتیجه حتما باید از عمل رطوبت زنی در این مناطق استفاده کرد . دریچه های هوای ورودی و هوای برگشت در اتاقک مخلوط یا ملکیسنیگ بوکس با هم آمیخته شده و به سمت فیلترها می روند . با این کار توانسته ایم از هوای تمیز برگشتی از اتاق هم استفاده کنیم . چیلر جذبی
شباهت چیلر جذبی و چیلر تراکمی
- در اپراتور از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک مبرد فرار در فشار پایئن استفاده می گردد.
- گاز مبرد فشار پایئن از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده می شود .
- گاز مبرد در کندانسور تقطیر می گردد .
- مبرد در یک سیکل همواره در گردش است .
تفاوت های اصلی چیلر جذبی و تراکمی عبارتند از :
- چیلرهای تراکمی برای گردش مبرد از کمپوسور استفاده می کنند در حالی که چیلرهای جذبی از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده می کند
- ژنراتور و جذب کننده در چیلر جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است .
در چیلر جذبی و ورنگ جاذب استفاده می شود که عموما آب یا نمک لیتوم بروماید است . - مبرد در چیلر های تراکمی یکی از انواع کلرو فلوئوروکربن هاست در حالی که در چیلرهای جذبی مبرد معمولا آب یا آمونیاک است . چیلر جذبی
- چیلر های تراکمی ، انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تامین می کنند در حالی که انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تامین می شود . چیلر جذبی
مهمترین مزایایی چیلر های جذبی نسبت به چیلر های تراکمی عبارتند از :
- صرفه جویی درمصرف انرژی الکتریکی
- صرفه جویی در هزینه خدمات برق
- صرفه جویی در هزینه تجهیزات برق اضطراری
- بهبود راندمان دیگ ها در تابستان
- بازگشت سرمایه گذاری اولیه
- کاسته شدن صدا و ارتعاشات
- حذف مخاطرات زیست محیطی ناشی از صدا های مضر
- کاستن از میزان تولید گازهای گلخانه ای مانند Co2 آلاینده ها
- هزینه اولیه چیزهای جذبی نسبت به چیزهای تراکمی بیشتر می باشد ولی از نظر مخارج راه اندازی و تعمیر و نگداری کم خرج هستند . چیلر جذبی
دیدگاه خود را بنویسید