كمپرسور پیستونی :

امروزه در صنعت تبرید بیشتر از كمپرسورهای پیستونی استفاده می شود . در این نوع كمپرسور ها از حركت رفت و آمدی پیستون سیال را متراكم می نمایند .این نوع كمپرسور اغلب در سیستم تبرید مورد استفاده قرار می گیرد و ممكن است قدرت آنها از چند دهم اسب تا چند صدم اسب باشد و می تواند از یك سیلندر ویا چند سیلندر تشكیل شده باشد .

در این مطلب چرخه كاركرد چیلر جذبی و چیلر تراكمی به صورت انیمیشن آورده شده است.

چرخه كاركرد چیلر جذبی

چرخه كاركرد چیلر تراكمی

1- COP چیلرهای جذبی آب گرم حدود 0/7 و COP چیلرهای جذبی دایركت فایر حدود 1/3 می­باشد، در نتیجه میزان سوخت در چیلرهای جذبی شعله مستقیم مصرفی تقریباً نصف میزان سوخت مصرفی چیلرهای جذبی آبگرم می­باشد.

2- بدلیل اینكه برای سیر كوله نمودن آبگرم مورد نیاز اینگونه چیلرها احتیاج به الكتروپمپ و مصرف برق می­باشد و همچنین میزان آب در گردش بخش ابزوربر- كندانسور اینگونه چیلرها حدود 1/3 برابر چیلرهای شعله مستقیم می­باشد، لذا مصرف برق لوازم جانبی مربوط به اینگونه چیلرها در ظرفیت­های بالا، مصرف آنها را غیراقتصادی می­نماید.

 ضمناً مصرف برق خود دستگاه چیلر آبگرم نسبت به چیلر شعله مستقیم بدلیل نیاز به استفاده از پمپ، در سلوشن بزرگتر نیز بیشتر می­باشد و این امر نیز باعث عدم استفاده از اینگونه چیلرها در ظرفیت­های بالاتر از120 تن می­شود.

3- بطور كل هنگام كار در چیلرهای آبگرم لوازم جانبی بیشتری بایستی در حال كار باشند (دیگ آبگرم- پمپ­های آبگرم و30% توان بیشتر در پمپ­های برج) لذا مصرف مجموع برق بیشتر از اینگونه چیلرها در هنگام كار باعث عدم انتخاب اینگونه دستگاه­ها در ظرفیت­های بالا می­گردد. مگر آنكه آبگرم مورد نیاز حاصل از عملكرد دستگاه­های جانبی بوده هزینه­ای برای آن پرداخت نشود (در صنایع بزرگ و نیروگاه­ها و امثالهم)

4- به لحاظ COP پائین و میزان آب برج بیشتر در چیلرهای آبگرم مصرف آب سختی­گیر شده در اینگونه چیلرها بیشتر است و در مناطقی كه برای استعمال آب مصرفی هزینه پرداخت می­گردد این هزینه در چیلرهای آبگرم حدود30% بیشتر از آن در چیلرهای شعله مستقیم می­باشد.

5- به لحاظ نیاز به محل نصب ادوات جانبی و لوله­كشی­های مرتبط و كنترلهای مورد نیاز در چیلرهای آب گرم فضای مورد نیاز موتورخانه و قیمت تمام شده آن به مراتب بیشتر از نوع چیلر شعله مستقیم می­باشد.

6- بدلیل تكنولوژی به كار رفته در چیلرهای دایركت فایر امكان بروز اشكال در چیلر بسیار كمتر از چیلرهای آبگرم می­باشد و اصولاً تعمیر احتمالی آن در حداقل زمان ممكن در سایت چیلر انجام می­گیرد.

7- نگهداری و راهبری چیلرهای دایركت فایر به علت اتوماسیون پیشرفته این نوع چیلرها بسیار ساده­تر از چیلرهای آبگرم می­باشد.

مهمترین مزایای چیلر جذبی نسبت به چیلر تراکمی عبارتست از :

الف - صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی :
 همانطور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی ، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است. به میزان مصرف برق ، مقایسه و تحلیل های کمی در فصول بعدی اشاره خواهد شد.

ب - صرفه جویی در هزینه خدمات برق :
 هزینه نصب سیستم شبکه الکتریکی در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعیین است. یک چیلر جذبی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می کند ، هزینه خدمات را نیز کاهش می دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چیلرهای جذبی موجب آزاد شدن توان الکتریکی برای مصارف دیگر می شود.

ج - صرفه جویی در هزینه تجهیزات برق اضطراری :
 در ساختمانهایی مانند مراکز درمانی و یا سالن های کامپیوتر که وجود سیستمهای برق اضطراری برای پشتیبانی تجهیزات خنک کننده ضروری است ، استفاده از چیلر های جذبی موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه این تجهیزات خواهد شد.

د - صرفه جویی در هزینه اولیه مورد نیاز برای دیگ ها :
 برخی از چیلرهای جذبی را می توان در زمستان ها به عنوان هیتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سیستم های گرمایشی را با دماهای تا حد 203 تأمین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه خرید دیگ کاهش می یابد بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا نیز بدست خواهد آمد.

ه - بهبود راندمان دیگ ها در تابستان :
 مجموعه هایی مانند بیمارستان ها که در تمام طول سال برای سیستمهای استریل کننده ، اتوکلاوها و سایر تجهیزات به بخار احتیاج دارند مجهز به دیگ های بخار بزرگی هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمی کار می کنند. نصب چیلرهای جذبی بخار در چنین مواردی موجب افزایش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتیجه کارکرد دیگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهی خواهد یافت.

و - بازگشت سرمایه گذاری اولیه :
 چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی ، هزینه های کارکردی را کاهش می دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم ظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم ، می توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت.

  کریستالیزاسیون

اصول کار چیلر های جذبی  :

اصول کارکرد چیلرهای جذبی همچون سایر سیستم های سرمایشی فرآیند تبخیر است . همانطور که می دانیم لازمه فرآیند تبخیر دریافت گرماست و این اخذ گرما می تواند موجب ایجاد سرما شود .با توجه به قوانین ترمودینامیکی می دانیم که با کاهش فشار می توانیم عمل تبخیر را در دماهای پایین نیز ایجاد کنیم.نحوه عملکرد واحد تبخیر چیلر( اواپراتور) نیز بر همین اصل استوار است . بدین معنی که ماده مبرد چیلرهای جذبی که اغلب آب است در داخل اواپراتور که دارای فشار خلاء می باشد در دمای پایین تبخیر شده و حرارت مورد نیاز تبخیر خود را از محیط اطراف اواپراتور دریافت می نماید و در نتیجه این عمل محیط اطراف اواپراتور سرد می شود.

با توجه به مطالب بالا متوجه این قضیه می شویم که با کاهش فشار در سطح آب ، دمای جوش آب را می توان پایین آورد. به طور مثال  اگر فشار سطح آب 5.8 میلیمتر جیوه باشد ، دمای تبخیر آب 3.3 درجه سانتی گراد خواهد بود. به عکس هر چه فشار بیشتر شود، درجه حرارت تبخیر نیز زیادتر می شود.

در چیلرهای ابزوربشن مایع دیگری نیز به عنوان ابزوربر(جذب کننده) برای جذب بخارهای آب وجود دارد که بیشتر از محل لیتیوم بروماید برای این منظور استفاده می شود. زیرا این محلول دارای قدرت جذب بخار آب زیاد است و سمی و قابل انفجار نیست و همچنین ایجاد ترکیبات مضر نمی کند.

برای مشاهده متن کامل به ادامه مطالب مراجعه کنید.

در سیستم های تهویه مطبوع آب به عنوان یك سیال مهم در انتقال گرما یا سرما به فضای مورد نظر شناخته می شود بنابراین تعیین دبی آب ( حجم آب گذرنده در واحد زمان ) یكی از پارامترهای مهم در طراحی سیستم های گرمایش و سرمایش می باشد.

الف ) تعیین دبی آبگرم سیستم گرمایشی :

1- روش علمی :

در این روش برای تعیین حجم آب گذرنده در كل سیستم گرمایش كافی است با محاسبه بار حرارتی سیستم از فرمول زیر استفاده كنیم :

GPM = Q / (8.33*60*dT)

GMP : دبی آبگرم در حال گردش بر حسب گالن در دقیقه

Q : بار گرمایی بر حسب BTU / HR

8.33 : وزن مخصوص آب بر حسب پوند بر گالن

60 : تبدیل یك ساعت به دقیقه

dT : اختلاف دمای آب ورودی و خروجی به سیستم گرمایش.

2- روش كاربردی :

اختلاف دمای آب ورودی و خروجی به سیستم گرمایش معمولاً برابر 20 درجه است، بنابراین :

GPM = Q / 10000

ب ) تعیین دبی آب سرد سیستم سرمایشی :

1- روش علمی :

GPM = Q / (8.33*60*dT)

Q : بار سرمایی بر حسب BTU / HR

dT : اختلاف دمای آب ورودی و خروجی به سیستم سرمایش.

2- روش كاربردی :

اختلاف دمای آب ورودی و خروجی به سیستم سرمایش معمولاً برابر 10 درجه است، بنابراین :

GPM = Q / 5000

چیلرها از جمله تجهیزات بسیار مهم در سرمایش هستند که به طور کلی می توان آنها را به دو دسته چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم کرد. به طور کلی چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند.

فناوری تبرید جذبی روشی عالی برای تهویه مطبوع مرکزی در تأسیساتی است که ظرفیت دیگ اضافی داشته و می توانند بخار یا آب داغ مورد نیاز برای راه اندازی چیلر را تأمین نمایند. چیلر های جذبی ظرفیت بین 25 تا 1200 تن برودتی را براحتی تأمین می کنند. البته قابل ذکر است که برخی از تولید کنندگان ژاپنی موفق شده اند چیلرهای جذبی با ظرفیت معادل5000 تن نیز تولید کنند. در سیستمهای جذبی غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده می شود. گرمای مورد نیاز برای کارکرد این چیلرها به طور مستقیم از گاز طبیعی یا گازوئیل تأمین می گردد. منابع غیر مستقیم گرما در چیلرهای جذبی عبارتند از آب داغ بخار پر فشار و کم فشار. بر این اساس تولید کنندگان مختلف در جهان سه نوع اصلی چیلر جذبی ارائه می نمایند که عبارتند از : شعله مستقیم ، بخار و آب داغ.

در یک تقسیم بندی عمومی می توان چیلرهای جذبی را در دو دسته چیلرهای جذبی آب و آمونیاک و چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید و آب طبقه بندی نمود . در واقع در هر سیکل تبرید جذبی یک سیال جاذب و یک سیال مبرد وجود دارد که تقسیم بندی فوق بر این مبنا انجام شده است. در سیستم آب و آمونیاک ، سیال مبرد آمونیاک وسیال جاذب آب است. در سیستم لیتیوم بروماید و آب ، سیال مبرد آب و سیال جاذب ، محلول لیتیوم بروماید است.

 اما بر حسب اجزای سیستم هم می توان تقسیم بندی های دیگری ارائه کرد مثلاً می توان سیکل های تبرید جذبی را به سیکل های تبرید یک اثره ، دو اثره و سه اثره طبقه بندی کرد. امروزه سیکل های تبرید جذبی تک اثره و دو اثره در مقیاس بسیار وسیع و در اشکال متنوع ساخته می شوند و سیکل های سه اثره همچنان در دست مطالعه می باشند.

 اصطلاحات فنی رایج در چیلر جذبی

ژنراتور
 ژنراتور معمولاً در محفظه بالایی چیلرهای جذبی قرار داشته و وظیفه تغلیظ محلول لیتیوم بروماید رقیق و جدا سازی آب مبرد را بر عهده دارد.
  جذب کننده
 جذب کننده معمولاً در پوسته پایینی چیلرهای جذبی قرار داشته و وظیفه جذب بخار مبرد تولید شده در محفظه اواپراتور را بر عهده دارد.
  اواپراتور
 اواپراتور معمولاً در پوسته پایین چیلرهای جذبی قرار می گیرد. مایع مبرد در اواپراتور به لحاظ فشار پایین محفظه (خلأ نسبی) تبخیر شده و باعث کاهش درجه حرارت آب سرد تهویه درون لوله های اواپراتور می گردد.
 کندانسور
 کندانسور معمولاً در پوسته های بالایی چیلرهای جذبی واقع شده است و وظیفه تقطیر مبرد تبخیر شده توسط ژنراتور را بر عهده دارد. بخار مبرد 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 لیتیوم بروماید و آب است.
  مایع مبرد
 مایع مبرد در چیلرهای جذبی پروژه حاضر آب خالص (آب مقطر) می باشد که به جهت فشار پایین محفظه اواپراتور در اثر تبخیر خاصیت خنک کنندگی خواهد داشت.
 کریستالیزه شدن
 محلول لیتیوم 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 ، بزرگتر شده و ممکن است باعث مسدود شدن کامل مسیر عبور محلول شود. به این پدیده کریستالیزه شدن گویند.
 ضریب عملکرد
 پارامتر ضریب عملکرد در دستگاههای برودتی از جمله چیلرهای جذبی شاخصی از بازدهی دستگاه می باشد. مقادیر بالاتر این پرامتر نشان دهنده مصرف بهینه انرژی حرارتی می باشد.

  خواص محلول لیتیوم بروماید و آب
 لیتیوم بروماید یک نمک جامد کریستالی است که هر گاه غلظت آن در آب به حدود 30 تا 40 درصد برسد به حالت محلول در می آید. با توجه به اهمیت این ماده در چیلرهای جذبی مراکز تحقیقاتی دنیا جداول و منحنی های مختلفی برای خواص آن ارائه نموده اند. در هندبوک های ASHRAE پنج منحنی برای این ماده درج شده است که عناوین آنها عبارت است از:

 الف- منحنی فشار- دما- غلظت (P-T-X)

ب- منحنی آنتالپی - غلظت - دما (h-X-T)

ج- منحنی های وزن مخصوص - غلظت ، ویسکوزیته - دما ، گرمای ویژه - غلظت

 در ارتباط با منحنی های فوق الذکر توجه به نکات زیر ضروری است :

الف- در منحنی P-T-X محدوده دما از 40 تا 350 درجه فارنهایت در نظر گرفته شده است. غلظت لیتیوم بروماید نیز در محدوده 40 تا 70 درصد است. زیر منحنی 70% غلظت محدوده کریستالیزاسیون می باشد. محدوده کاری چیلرهای جذبی غلظت های حدود 55 تا 70 درصد است. برای محاسبه خواص این منحنی ها فرمول هایی ارائه شده است که در برنامه های رایانه ای از این فرمول ها استفاده می گردد. لذا محدودیت های اعمال شده فوق باید در شبیه سازی سیکل های تبرید مد نظر باشند.

ب- گرمای ویژه محلول در محدوده غلظت های 55 تا 65 درصد بین 05/2 تا 8/1 بر حسب/(kg.K) kJ است. د- منحنی های(h-X-T) دیگری نیز توسط مراکز تحقیقاتی ارائه شده است. که به دلیل متفاوت بودن مبانی کار ، ممکن است از نظر ظاهری با منحنی های ارائه شده در هندبوک ASHRAE فرق داشته باشند.

 3.      مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی

چیلرهای جذبی از بعضی لحاظ شبیه چیلرهای تراکمی عمل می کنند که مهمترین این شباهتها عبارتند از: الف - در اواپراتور از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک مبرد فرار در فشار پایین استفاده می گردد.

ب - گاز مبرد فشار پایین از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده می شود.

ج - گاز مبرد در کندانسور تقطیر می گردد.

د - مبرد در یک سیکل همواره در گردش است.

تفاوتهای اصلی چیلرهای جذبی وتراکمی عبارتند از :

الف - چیلرهای تراکمی برای گردش مبرد از کمپرسور استفاده می کنند در حالی که چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و به جای آن از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغییر می دهند ، همچنان که غلظت تغییر می کند ، فشار نیز در اجزای مختلف چیلر تغییر می کند. این اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سیستم می گردد.

ب - ژنراتور و جذب کننده در چیلرهای جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است.

ج - در چیلرهای جذبی از یک جاذب استفاده می شود که عموماً آب یا نمک لیتیوم بروماید است.

د - مبرد در چیلرهای تراکمی یکی از انواع کلروفلئوروکربن ها یا هالوکلروفلئوروکربن ها است در حالی که در چیلرهای جذبی مبرد معمولاً آب یا آمونیاک است.

ه - چیلرهای تراکمی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تأمین می کنند در حالی که انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تأمین می شود. گرما ممکن است از کوره هوای گرم یا دیگ آمده باشد. در بعضی اوقات از گرمای سایر فرایندها نیز استفاده می شود مانند بخار کم فشار یا آب داغ صنایع ، گرمای باز گرفته شده از دود خروجی توربین های گازی و یا بخار کم فشار از خروجی توربین های بخار.

 مهمترین مزایای چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی عبارتند از:

 الف - صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی :
 همانطور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی ، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است. به میزان مصرف برق ، مقایسه و تحلیل های کمی در فصول بعدی اشاره خواهد شد.

ب - صرفه جویی در هزینه خدمات برق :
 هزینه نصب سیستم شبکه الکتریکی در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعیین است. یک چیلر جذبی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می کند ، هزینه خدمات را نیز کاهش می دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چیلرهای جذبی موجب آزاد شدن توان الکتریکی برای مصارف دیگر می شود.

 ج - صرفه جویی در هزینه تجهیزات برق اضطراری :
 در ساختمانهایی مانند مراکز درمانی و یا سالن های کامپیوتر که وجود سیستمهای برق اضطراری برای پشتیبانی تجهیزات خنک کننده ضروری است ، استفاده از چیلر های جذبی موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه این تجهیزات خواهد شد.

د - صرفه جویی در هزینه اولیه مورد نیاز برای دیگ ها :
 برخی از چیلرهای جذبی را می توان در زمستان ها به عنوان هیتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سیستم های گرمایشی را با دماهای تا حد 203 تأمین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه خرید دیگ کاهش می یابد بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا نیز بدست خواهد آمد.

 ه - بهبود راندمان دیگ ها در تابستان :
 مجموعه هایی مانند بیمارستان ها که در تمام طول سال برای سیستمهای استریل کننده ، اتوکلاوها و سایر تجهیزات به بخار احتیاج دارند مجهز به دیگ های بخار بزرگی هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمی کار می کنند. نصب چیلرهای جذبی بخار در چنین مواردی موجب افزایش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتیجه کارکرد دیگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهی خواهد یافت.

 و - بازگشت سرمایه گذاری اولیه :
 چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی ، هزینه های کارکردی را کاهش می دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم ظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم ، می توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت.

چیلرها از جمله تجهیزات بسیار مهم در سرمایش هستند که به طور کلی می توان آنها را به دو دسته چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم کرد. به طور کلی چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند.
فناوری تبرید جذبی روشی عالی برای تهویه مطبوع مرکزی در تأسیساتی است که ظرفیت دیگ اضافی داشته و می توانند بخار یا آب داغ مورد نیاز برای راه اندازی چیلر را تأمین نمایند. چیلر های جذبی ظرفیت بین 25 تا 1200 تن برودتی را براحتی تأمین می کنند. البته قابل ذکر است که برخی از تولید کنندگان ژاپنی موفق شده اند چیلرهای جذبی با ظرفیت معادل5000 تن نیز تولید کنند. در سیستمهای جذبی غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده می شود. گرمای مورد نیاز برای کارکرد این چیلرها به طور مستقیم از گاز طبیعی یا گازوئیل تأمین می گردد. منابع غیر مستقیم گرما در چیلرهای جذبی عبارتند از آب داغ بخار پر فشار و کم فشار. بر این اساس تولید کنندگان مختلف در جهان سه نوع اصلی چیلر جذبی ارائه می نمایند که عبارتند از : شعله مستقیم ، بخار و آب داغ. در یک تقسیم بندی عمومی می توان چیلرهای جذبی را در دو دسته چیلرهای جذبی آب و آمونیاک و چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید و آب طبقه بندی نمود . در واقع در هر سیکل تبرید جذبی یک سیال جاذب و یک سیال مبرد وجود دارد که تقسیم بندی فوق بر این مبنا انجام شده است. در سیستم آب و آمونیاک ، سیال مبرد آمونیاک وسیال جاذب آب است. در سیستم لیتیوم بروماید و آب ، سیال مبرد آب و سیال جاذب ، محلول لیتیوم بروماید است. علاوه بر زوج مبرد و جاذب های ذکر شده ، در بعضی سیکل های تبرید جذبی از زوجهای دیگری نیز استفاده می گردد که در جدول (1) آمده است.
اما بر حسب اجزای سیستم هم می توان تقسیم بندی های دیگری ارائه کرد مثلاً می توان سیکل های تبرید جذبی را به سیکل های تبرید یک اثره ، دو اثره و سه اثره طبقه بندی کرد. امروزه سیکل های تبرید جذبی تک اثره و دو اثره در مقیاس بسیار وسیع و در اشکال متنوع ساخته می شوند و سیکل های سه اثره همچنان در دست مطالعه می باشند.
جدول (1) : زوج های مبرد و جاذب
جاذب /مبرد/ نوع جاذب

H2O/ LiBr /هالید قلیایی

H2O/ LiClO3 /هالید قلیایی

H2O/ CaCl2 /هالید قلیایی

2-اصطلاحات فنی رایج در چیلر جذبی
ژنراتور
ژنراتور معمولاً در محفظه بالایی چیلرهای جذبی قرار داشته و وظیفه تغلیظ محلول لیتیوم بروماید رقیق و جدا سازی آب مبرد را بر عهده دارد.
جذب کننده
جذب کننده معمولاً در پوسته پایینی چیلرهای جذبی قرار داشته و وظیفه جذب بخار مبرد تولید شده در محفظه اواپراتور را بر عهده دارد.
اواپراتور
اواپراتور معمولاً در پوسته پایین چیلرهای جذبی قرار می گیرد. مایع مبرد در اواپراتور به لحاظ فشار پایین محفظه (خلأ نسبی) تبخیر شده و باعث کاهش درجه حرارت آب سرد تهویه درون لوله های اواپراتور می گردد.
کندانسور
کندانسور معمولاً در پوسته های بالایی چیلرهای جذبی واقع شده است و وظیفه تقطیر مبرد تبخیر شده توسط ژنراتور را بر عهده دارد. بخار مبرد 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 لیتیوم بروماید و آب است.
مایع مبرد
مایع مبرد در چیلرهای جذبی پروژه حاضر آب خالص (آب مقطر) می باشد که به جهت فشار پایین محفظه اواپراتور در اثر تبخیر خاصیت خنک کنندگی خواهد داشت.
کریستالیزه شدن
محلول لیتیوم 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 ، بزرگتر شده و ممکن است باعث مسدود شدن کامل مسیر عبور محلول شود. به این پدیده کریستالیزه شدن گویند.
ضریب عملکرد
پارامتر ضریب عملکرد در دستگاههای برودتی از جمله چیلرهای جذبی شاخصی از بازدهی دستگاه می باشد. مقادیر بالاتر این پرامتر نشان دهنده مصرف بهینه انرژی حرارتی می باشد.
3-مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی
چیلرهای جذبی از بعضی لحاظ شبیه چیلرهای تراکمی عمل می کنند که مهمترین این شباهتها عبارتند از:
الف - در اواپراتور از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک مبرد فرار در فشار پایین استفاده می گردد.
ب - گاز مبرد فشار پایین از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده می شود.
ج - گاز مبرد در کندانسور تقطیر می گردد.
د - مبرد در یک سیکل همواره در گردش است.
تفاوتهای اصلی چیلرهای جذبی وتراکمی عبارتند از :
الف - چیلرهای تراکمی برای گردش مبرد از کمپرسور استفاده می کنند در حالی که چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و به جای آن از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغییر می دهند ، همچنان که غلظت تغییر می کند ، فشار نیز در اجزای مختلف چیلر تغییر می کند. این اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سیستم می گردد.
ب - ژنراتور و جذب کننده در چیلرهای جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است.
ج - در چیلرهای جذبی از یک جاذب استفاده می شود که عموماً آب یا نمک لیتیوم بروماید است.
د - مبرد در چیلرهای تراکمی یکی از انواع کلروفلئوروکربن ها یا هالوکلروفلئوروکربن ها است در حالی که در چیلرهای جذبی مبرد معمولاً آب یا آمونیاک است.
ه - چیلرهای تراکمی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تأمین می کنند در حالی که انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تأمین می شود. گرما ممکن است از کوره هوای گرم یا دیگ آمده باشد. در بعضی اوقات از گرمای سایر فرایندها نیز استفاده می شود مانند بخار کم فشار یا آب داغ صنایع ، گرمای باز گرفته شده از دود خروجی توربین های گازی و یا بخار کم فشار از خروجی توربین های بخار.
مهمترین مزایای چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی عبارتند از:
الف - صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی :
همانطور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی ، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است. به میزان مصرف برق ، مقایسه و تحلیل های کمی در فصول بعدی اشاره خواهد شد.
ب - صرفه جویی در هزینه خدمات برق :
هزینه نصب سیستم شبکه الکتریکی در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعیین است. یک چیلر جذبی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می کند ، هزینه خدمات را نیز کاهش می دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چیلرهای جذبی موجب آزاد شدن توان الکتریکی برای مصارف دیگر می شود.
ج - صرفه جویی در هزینه تجهیزات برق اضطراری :
در ساختمانهایی مانند مراکز درمانی و یا سالن های کامپیوتر که وجود سیستمهای برق اضطراری برای پشتیبانی تجهیزات خنک کننده ضروری است ، استفاده از چیلر های جذبی موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه این تجهیزات خواهد شد.
د - صرفه جویی در هزینه اولیه مورد نیاز برای دیگ ها :
برخی از چیلرهای جذبی را می توان در زمستان ها به عنوان هیتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سیستم های گرمایشی را با دماهای تا حد 203 تأمین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه خرید دیگ کاهش می یابد بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا نیز بدست خواهد آمد.
ه - بهبود راندمان دیگ ها در تابستان :
مجموعه هایی مانند بیمارستان ها که در تمام طول سال برای سیستمهای استریل کننده ، اتوکلاوها و سایر تجهیزات به بخار احتیاج دارند مجهز به دیگ های بخار بزرگی هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمی کار می کنند. نصب چیلرهای جذبی بخار در چنین مواردی موجب افزایش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتیجه کارکرد دیگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهی خواهد یافت.
و - بازگشت سرمایه گذاری اولیه :
چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی ، هزینه های کارکردی را کاهش می دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم ظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم ، می توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت.
ز - کاسته شدن صدا و ارتعاشات :
ارتعاش و صدای ناشی از کارکرد چیلرهای جذبی به مراتب کمتر از چیلرهای تراکمی است. منبع اصلی تولید کننده صدا و ارتعاش در چیلرهای تراکمی، کمپرسور است. چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و تنها منبع مولد صدا وارتعاش در آنها پمپهای کوچکی هستند که برای به گردش درآوردن مبرد و محلول لیتیم برماید کاربرد دارند. میزان صدا و ارتعاش این پمپهای کوچک قابل صرف نظرکردن است.
ح - حذف مخاطرات زیست محیطی ناشی از مبردهای مضر:
چیلرهای جذبی بر خلاف چیلرهای تراکمی از هیچ گونه ماده CFC یا HCFC که موجب تخریب لایه ازن می شوند ، استفاده نمی کنند. لذا برای محیط زیست خطری ایجاد نمی نمایند. چیلرهای جذبی غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده می کنند. یک چیلر جدید در هر شرایطی ،یک سرمایه گذاری بیست و چند ساله است. تغییرات دائمی قوانین و مقررات استفاده از مبردها موجب می شود تا استفاده از مبردی طبیعی مانند آب در چیلرهای جذبی گزینه ای بسیار قابل توجه به شمار آید.
ط- کاستن از میزان تولید گازهای گلخانه ای و آلاینده ها :
میزان تولید گازهای گلخانه ای (مانند دی اکسید کربن) که تأثیر قابل توجهی در گرم شدن کره زمین دارند و آلاینده ها (مانند اکسیدهای گوگرد ، اکسیدهای نیتروژن و ذرات معلق) توسط چیلرهای جذبی
در مقایسه با چیلرهای تراکمی بسیار کمتر است.
مراجع:
1-ASHRAE Fundamentals Handbook, American Society of Heating, Refrigerating and Air conditioning Engineers, IP Edition, Atlanta, 2001.
2- طباطبایی، سید مجتبی، مقدمه ای بر چیلرهای جذبی، مجله صنعت تأسیسات، شماره 52، تهران، 1383.
3- طباطبایی، سید مجتبی، لیتیوم بروماید در چیلرهای جذبی، مجله صنعت تأسیسات، شماره های 46و47، تهران، 1382.
4- شرکت تجارت ایرانیان ، کاتالوگ فنی چیلرهای جذبی تک اثره ، دو اثره و شعله مستقیم