برترین های کسب و کارعمومی

نحوه کار چیلر جذبی و شناخت انواع آن

محتوای این خبر مخفی
1 چیلر جذبی چیست ؟

چیلر جذبی چیست ؟

چیلر جذبی یا همان چیلر ابزوربشن ماشینی است که طی یک سیکل دائمی تحت عنوان سیکل جذبی و با استفاده از منابع گرمایی مانند بخار داغ یا شعله مستقیم گاز ، آب را سرد کرده و به واحدهای ساختمانی مانند فن کویل یا هواساز یا واحدهای صنعتی ، جهت خنک کاری ارسال می کند. در ادامه ی همین متن به کاربرد ، مزایا ، معایب و انواع چیلر جذبی به شکل مفصل خواهیم پرداخت.

نمونه ای از چیلر ابزوربشن (جذبی) :

در شکل زیر یک نمایی گرافیکی از سیکل (چرخه) یک چیلر جذبی را مشاهده می کنید.

برای پاسخ به این سوال که چیلر جذبی چگونه کار می کند و اجزای آن چطور حرارت را از یک قسمت به قسمت دیگر منتقل می کنند ابتدا باید چهار جزء اصلی را که در یک چیلر ابزوربشن وجود دارد ، بشناسیم که عبارتند از :

۱ . اواپراتور

(وظیفه اواپراتور سرد کردن آبی است که باید برای مصارف سرمایشی ساختمانی یا صنعتی با پمپ ارسال شود)

مطابق شکل بالا در اواپراتور ، آب مقطر (به عنوان مبرد) توسط نازل هایی بر روی لوله های حاوی آب چیلد (آبی که قرار است سرد شود و داخل لوله ها جریان دارد) افشانده می شود و به خاطر اینکه در اواپراتور حالت خلا وجود دارد ، آب مقطر افشانده شده به سرعت و با گرفتن کوچک ترین حرارت از اطراف خود ، بخار می شود. در واقع منظور از اطراف همان آب چیلد جاری در لوله ها است که حرارت را از آب چیلد می گیرد و منجر به کاهش دمای آب چیلد می شود. حال سوالی که پیش می آید این است که چرا و چطور فشار قسمت اواپراتور کم بوده و حالت خلا دارد؟ چونکه ماده ای به نام لیتیوم بروماید در قسمت ابزوربر چیلر جذبی وجود دارد (اواپراتور و ابزوربر به هم راه دارند) که به عنوان جاذب عمل کرده و بخار آب را به خود جذب می کند.

۲ . ابزوربر یا جاذب

(ابزوربر وظیفه ابقا و نگهداری فشار اواپراتور در حالت خلا را دارد و این کار را از طریق جذب بخار مبرد تبخیر شده در اواپراتور انجام می دهد.)

بعد از اینکه لیتیوم بروماید توانست بخار آب را به خود جذب کند با پمپی به قسمت ژنراتور پمپاژ می شود تا با گرفتن حرارت خارجی (گرمایی که به منظور راه اندازی سیکل جذبی استفاده می کنیم که می تواند گرمای در حال هدر رفتن یک کوره یا شعله مشعل و … باشد) بتواند بخار آب را از خود جدا کرده و مجددا مورد استفاده قرار گیرد.

۳ . ژنراتور

(وظیفه ژنراتور ، غلیظ کردن محلول لیتیوم بروماید به حالت غلظت اولیه اش است.)

وقتی که در ژنراتور ، لیتیوم بروماید از بخار آب جدا شد ، هر یک مسیری جداگانه می رود. بخار آب به قسمت کندانسور می رود تا دوباره به حالت مایع (آب مقطر) تبدیل شود و لیتیوم بروماید به ابزوربر می رود تا دوباره بتواند بخار آب قسمت اواپراتور را به خود جذب کند.

چیلر جذبی ، دستگاهی سرمایشی است که در آن به جای انرژی الکتریکی و موتور الکتریکی کمپرسور (چیلرهای تراکمی) از حرارت و ژنراتور به عنوان منبع انرژی استفاده می شود. سیکل جذبی و از نظر فرایندهای تبخیر و تقطیر که در دو فشار متفاوت انجام می شوند شبیه هم هستند. تفاوت این دو سیکل در این است که در سیکل جذبی برای تولید اختلاف فشار از یک ژنراتور که با حرارت کار می کند استفاده می گردد ولی در سیکل تراکمی ، اختلاف فشار توسط کمپرسور ایجاد خواهد شد. هر دو سیکل برای کار کردن نیاز به انرژی دارند. سیکل جذبی به حرارت و سیکل تراکمی به انرژی الکتریکی الکتروموتور که کمپرسور را به گردش در می آورد.

۴ . کندانسور

(بخار مبردی (بخار آب) که از ژنراتور آزاد می شود، در کندانسور به مایع (آب مقطر) تبدیل می شود.)

اگر در شکل بالا دقت کنید می بینید که یک مدار آب برج خنک کننده هم وجود داره که این آب از قسمت ابزوربر و کندانسور عبور داده شده تا دمای این دو قسمت رو کاهش بده تا هم لیتیوم بروماید بتونه در قسمت ابزوربر با راندمانی بالاتر بخار آب رو به خودش جذب کنه و هم اینکه در قسمت کندانسور ، بخار آب بتونه به مایع تبدیل بشه. وجود برج خنک کننده باعث بروز مزایا و معایب مهمی در چیلر جذبی می شود و در شرایط آب و هوایی خاصی کاربرد چیلر جذبی را محدود می کند که به آنها اشاره خواهیم کرد.

در شکل زیر ساختار یک چیلر جذبی به طور کلی و ساده نشان داده شده که ژنراتور آن یک موتور دیزل است که حرارت اتلافی موتور توسط یک مبدل گرمایی به چیلر داده می شود و طی یک سیکل نسبتا پیچیده ، آب در اواپراتور سرد می شود و این آب سرد است که با پمپ به فن کویل های درون ساختمان پمپاژ شده و در فن کویل ها عمل سرمایش هوا صورت می گیرد. وظیفه برج خنک کننده نیز گرفتن گرمای اضافی از سیکل است.

مطالعه بیشتر درباره انواع فن کویل ها در این مقاله ⇐

مطالعه بیشتر درباره برج های خنک کننده در این مقاله ⇐

انواع آن :

۱ . انواع چیلر جذبی از نظر نوع ماده جاذب و مبرد

در سیکل جذبی از یک ماده جاذب به عنوان سیال ثانویه استفاده می گردد. ماده جاذب (معمولا لیتیوم بروماید) گازهای حاصل از تبخیر مبرد (معمولا آب) در تبخیرکننده (اواپراتور) را که موسوم به سیال اولیه است را جذب می کند. از نظر نوع ماده جاذب و مبرد در کل ۲ نوع چیلر جذبی داریم. در سیکل های لیتیوم بروماید – آب ، لیتیوم بروماید به عنوان ماده جاذب و آب به عنوان مبرد است ولی در سیکل های آمونیاک – آب ، آمونیاک به عنوان ماده مبرد و آب به عنوان جاذب خواهد بود. از دیگر انواع چیلر جذبی که کاربرد کمتری دارد می توان به نوع سیلیکاژلی آن اشاره کرد که در آن هم آب نقش مبرد و ماده ای به نام سیلیکاژل نقش جاذب را ایفا می کند.

۲ . از نظر نوع ژنراتور

چیلرهای جذبی از نظر نوع ژنراتور در انواع حرارت غیر مستقیم (مثل بخار ، آب داغ و …) و نیز نوع شعله مستقیم طراحی و ساخته می شوند. منظور از حرارت غیر مستقیم این است که حرارت بی مصرف و در حال هدر رفتن یک فرآیند صنعتی یا دستگاه را بتوان با سیکل جذبی به سرمایش آب تبدیل نمود و منظور از شعله مستقیم این است که به طور مستقیم و با سوزاندن سوخت های فسیلی ، حرارت لازم برای کار سیکل جذبی را ایجاد نمود و به وسیله آن باعث سرمایش آب شد.

۳ . از نظر تعداد مراحل و راندمان

از این نظر معمولا در انواع چیلر جذبی تک اثره (یک مرحله ای) ، دو اثره و حتی در مواقعی سه اثره طراحی و ساخته می شوند. در سال های اولیه که سیکل جذبی اختراع شده بود ، فقط نوع تک اثره طراحی و ساخته می شد. رفته رفته متخصصان به فکر بهبود راندمان دستگاه بودند و برای ایجاد لیتیوم بروماید غلیظ تر به جای استفاده از یک ژنراتور تصمیم به استفاده از ۲ ژنراتور به عنوان ژنراتورهای دما بالا و دما پایین گرفتند که ما در متن های زیر به طور مفصل اجزا و طرز کار هر یک را شرح داده ایم و توصیه می کنیم که برای درک و شناخت بهتر و آشنایی با مزایا و معایب چیلر جذبی تک اثره و ۲ اثره حتما این متن ها را مطالعه کنید.

مطالعه بیشتر ⇐

مطالعه بیشتر ⇐

برای راه انداختن یک چیلر ابزوربشن (جذبی) به چه چیزی نیاز است ؟

برای راه انداختن یک چیلر ابزوربشن به یکی از منابع حرارتی زیر نیاز است.

۱ . گرمای اضافه یا دفعی از یک توربین گاز

۲ . گرمای اگزوز یا آب رادیاتور یک موتور دیزل با استفاده از یک مبدل حرارتی

۳ . گرمای گازهای دودکش کوره ها و بویلرها

۴ . آب گرم یا بخار داغ در حال اتلاف

۵ . شعله مستقیم گاز یا گازوییل

و منابع حرارتی دیگر

کاربرد چیلر جذبی :

نکته مهم اینجاست که فقط زمانی کاربرد و استفاده از چیلر جذبی یا همان چیلر ابزوربشن به صرفه خواهد بود که یک منبع حرارتی در حال اتلاف در مکانی وجود داشته باشد (مانند موارد ذکر شده ۱ تا ۴) که با نصب یک چیلر جذبی بتوان گرمای در حال اتلاف را به کار مفید (ایجاد سرمایش) تبدیل نمود. در غیر این صورت (مانند مورد ۵) اگر بخواهیم از یک شعله مستقیم به عنوان منبع انرژی چیلر استفاده کنیم، چیلر جذبی به دلایل اشاره شده در زیر، صرفه اقتصادی و عملکردی نخواهد داشت و استفاده از چیلر تراکمی مناسب تر خواهد بود.

مزایا و معایب اقتصادی چیلرهای جذبی (ابزوربشن) :

۱ . ضریب عملکرد (COP) چیلر ابزوربشن حدود ۱ است. در حالی که ضریب عملکرد چیلر تراکمی آب خنک و یا چیلر تراکمی هوا خنک حداقل ۳ است. این مورد مهمترین علت استفاده گسترده تر از چیلرهای تراکمی و مزایا و برتری های آن نسبت به چیلرهای جذبی است. ضریب عملکرد پارامتری مهم برای سنجش راندمان یک دستگاه سرمایشی است.

۲ . چیلرهای جذبی به برج خنک کننده نیاز دارند و در آنها مصرف آب وجود دارد و بر خلاف آن، چیلر تراکمی هوا خنک به برج خنک کننده نیازی ندارد و در نتیجه مصرف آب هم نخواهد داشت. بنابرین در مناطق کم آب و نیز مناطق با آب و هوای گرم و مرطوب که نمی توان از برج خنک کننده استفاده نمود (به علت افت راندمان برج) تنها گزینه مناسب چیلر تراکمی هوا خنک خواهد بود. البته نوعی از چیلرهای تراکمی تحت عنوان چیلر تراکمی آب خنک وجود دارد که برج خنک کننده در آن نیز جزئی از سیستم بوده و استفاده از آن در این نوع از شرایط آب و هوایی توصیه نمی شود و بنابرین این مورد جزء معایب چیلر جذبی و تراکمی آب خنک محسوب می شود.

۳ . چیلرهای جذبی به مقدار اندکی برق برای پمپ های محلول ، مبرد و تخلیه نیاز دارند. در ضمن هزینه نصب تجهیزات برق اضطراری در آن زیاد نیست.

۴ . قیمت اولیه آنها معمولا ۵۰% نسبت به چیلرهای تراکمی بیشتر است. مخصوصا در تناژهای پایین اختلاف قیمت بین آنها بیشتر است و در تناژهای بالاتر (بالاتر از ۱۰۰ تن تبرید) قیمت ها کم کم به هم نزدیک می شود ولی در نهایت باز هم قیمت نوع تراکمی کمتر بوده و یکی از مهمترین مزایا و برتری های آن است که کاربرد چیلر جذبی را با محدودیت ها بیشتری مواجه کرده است.

۵ . چیلر جذبی نسبت به چیلر تراکمی صدای کارکرد کمتری دارد که از جمله مزایا و خصوصیات آن محسوب می شود.

۶ . در ظرفیت برابر، چیلر جذبی نسبت به چیلر تراکمی حدود ۴۰ تا ۶۰ درصد مساحت بیشتر و حدود ۱٫۵ تا ۳ متر نیز ارتفاع بیشتری دارد و اشغال فضای بیشتری از موتورخانه یکی از معایب چیلر جذبی محسوب می گردد.

۷ . وزن نوع تراکمی حدودا نصف وزن نوع جذبی است و در نتیجه به زیرسازی های مستحکم تر و پر هزینه تری برای نصب نوع جذبی نیاز است. نوع جذبی برای استقرار به فضایی مثل فضای موتورخانه نیاز دارد و این در حالی است که مثلا چیلر تراکمی هوا خنک (هوایی) به فضای موتورخانه نیازی نداشته و در فضای آزاد مانند بام یا حیاط نصب می شود.

مطالعه بیشتر درباره چیلرهای تراکمی هوا خنک در متن ⇐

مطالعه بیشتر درباره چیلرهای تراکمی آب خنک در متن ⇐

گروه تهویه مطبوع ماخ تولید کننده انواع چیلرها ، مینی چیلرها ، هواساز ، ایرواشر ، برج خنک کننده و سایر دستگاه های سرمایشی و گرمایشی برای کاربردهای ساختمانی و صنعتی در طرح ها و ظرفیت های گوناگون ، مطابق با استانداردهای روز و متناسب با نیازهای هر مشتری به طور خاص است. کلیه محصولات ما به طور مستقیم از کارخانه و با قیمت مناسب به فروش می رسند. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد ویژگی ها و قیمت انواع سیستم های تهویه مطبوع (انواع چیلر ، مینی چیلر ، هواساز و …) و نیز انتخاب مناسب ترین سیستم برای پروژه خود با مهندسان ما تماس بگیرید.

مطالعه بیشتر ⇓

چرا چیلر جذبی کاربرد کمتری نسبت به تراکمی داره؟

به طور کلی نوع تراکمی مزایایی داره که باعث شده استقبال بهتری ازش بشه که تعدادی از مزایا رو در متن ذکر کردیم. ولی اگه در صنعت یا مکان خاصی یک منبع حرارتی بدون مصرف (در حال هدر رفتن) داشته باشیم ، بهترین کار اینه که با نصب یک چیلر جذبی ، حرارت رو به سرمایش تبدیل کنیم و مصرف انرژی رو به بهترین شکل ممکن بهینه سازی کنیم.

آیا میشه به جای برج خنک کننده آبی از یک مبدل هوا خنک در چیلرهای جذبی استفاده کرد؟

با توجه به اینکه برج خنک کننده آبی مصرف آب داره و در مناطق مرطوب هم نمیشه ازش استفاده کرد ، سوالی که مطرح میشه اینه که آیا میشه بجاش مبدل هوا خنک قرار داد؟ پاسخ تقریبا منفیه چونکه اولا قیمت دستگاه خیلی میره بالا و دوم اینکه به خاطر پایین تر بودن توانایی مبدل های هوا خنک در کاهش دمای آب (نسبت به برج های خنک کننده) احتمال کریستالیزه شدن دستگاه بالا میره.

بزرگترین مشکل یک چیلر جذبی چه چیزی میتونه باشه؟

بزرگترین مشکل اینه که خطر کریستالیزه شدن لیتیوم بروماید (تبدیل شدن از حالت سیال به بلورهای نمک) و آسیب جدی به دستگاه وجود داره. هر وقت غلظت لیتیوم بروماید از یک حد معینی بیشتر بشه این اتفاق میافته و دلایل متعددی میتونه باعث این موضوع بشه. البته در چیلرهای جذبی نسل جدیدتر با افزودن کنترلرهای مختلف به دستگاه میشه احتمال این خطر رو به شدت کاهش داد ولی این تکنولوژی ها در نهایت باعث افزایش قیمت دستگاه میشه.

به این متن چند ستاره میدین؟ (ستاره سمت چپ بیشترین امتیاز رو داره. بدون نیاز به ثبت نام در سایت می تچیلر های جذبی از چهار قسمت اواپراتور، کمپرسور، کندانسور و شیر انبساط تشکل شده اند. در این چیلر ها از ابزوربر یا مایع جاذب و یک یا دو نوع منبع گرمایشی با توجه به نوع چیلر جذبی که می تواند تک اثره یا دو اثره باشد استفاده می شود.

هایپر صنعت فامکو ارائه دهنده چیلر جذبی می باشد.

چیلر جذبی یکی از فناوری های کلیدی در زمینه سرمایش، گرمایش و تامین نیرو برای ساختمان ها می باشد چرا که این سیستم امکانات قابل توجهی را برای تبدیل گرمای هدر رفته به سرمایش در اختیار می گذارد. سرمایشی که از چیلر جذبی به دست می آید را می توان به منظور نگهداری و ارتقای کارایی توربین های گازی و ژنراتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار داد، همچنین در ساختمان های تجاری و موسسات مختلف از سیستم چیلر جذبی استفاده می شود. نکته حائز اهمیت در ارتباط با چیلر جذبی عدم استفاده از کمپرسور در آن است که موجب شده چیلر جذبی به لحاظ هزینه مصرف برق مقرون به صرفه تر باشد.

انواع چیلر جذبی

انواع چیلر جذبی به صورت زیر دسته بندی می شوند:

چیلر جذبی تک اثره (Single Effect Chiller)

  • دسته چیلرهای تک اثره با تغذیه بخار
  • تک اثره با تغذیه آب داغ (دمای بالای 100 درجه سانتی گراد)
  • تک اثره با تغذیه آب گرم (دمای زیر 1000 درجه سانتی گراد)

چیلر جذبی دو اثره یا دو مرحله ای (Double Effect Chiller)

  • دسته دو اثره با تغذیه بخار
  • دو اثره با شعله مستقیم

در ادامه به بررسی جذبی به زبان ساده می پردازیم:

چیلر جذبی تک اثره

تک اثره قدیمی ترین و اولین نسل چیلر جذبی در دنیا می باشد که کمترین بازدهی را در مقایسه با سایر انواع چیلرهای جذبی دارا می باشد. چیلر جذبی تک اثره در میان کلیه مدل های چیلر جذبی حتی با بهترین طراحی ها دارای ضریب عملکرد 75 درصد می باشد. در حالیکه در چیلر جذبی شعله مستقیم ضریب عملکرد 1/2 بوده که نشان دهنده مصرف انرژی کمتر و در نتیجه هزینه راهبری ارزانتر می باشد. در چیلر جذبی فرآیند تغلیط ابزوربر در یک مرحله انجام می شود.

چیلر جذبی دو اثره یا دو مرحله ای

  • دسته دو اثره با تغذیه بخار
  • دو اثره با شعله مستقیم

ضریب عملکرد چیلر جذبی دو اثره تقریبا دو برابر ضریب عملکرد چیلر جذبی تک اثره است بنابراین امروزه بیش از 95 درصد چیلر جذبی نصب شده در دنیا را چیلر جذبی دو اثره تشکیل می دهد. ابداع و بکارگیری چیلرهای ابزوربیشن گازسوز برای اولین بار در ژاپن انجام شده است. در این نوع چیلر ها حرارت حاصل از احتراق گاز و یا سوخت مایع باعث گرم شدن محلول لیتیم برومایدو در نتیجه تغلیظ محلول می گردد.

ابداع و بکارگیری چیلرهای ابزوربیشن گازسوز برای اولین بار در ژاپن انجام شده است. در این نوع چیلر ها حرارت حاصل از احتراق گاز و یا سوخت مایع باعث گرم شدن محلول لیتیم بروماید و در نتیجه تغلیظ محلول می گردد.

اجزای چیلر جذبی | انواع چیلر جذبی | تفاوت چیلر جذبی و تراکمی

در چیلر جذبی شعله مستقیم دیگر نیازی به دیگ بخار و یا دیگ آب گرم و یا آب داغ نمی باشد. حذف دستگاه های مذکور کاهش زیادی در سرمایه گذاری اولیه و همچنین کاهش هزینه تعمیر و نگهداری را در پی خواهد داشت. چیلرهای گازسوز در تابستان به عنوان منبع سرمایش و در زمستان به عنوان دیگ آبگرم مورد استفاده قرار می گیرند. البته این کار با توجه به قیمت بالای دستگاه توصیه نمی شود. چیلرهای گازسوز با مصرف برق ناچیز جایگزین بسیار مناسبی برای چیلرهای تراکمی با مصرف برق بسیار بالا هستند. مشعل این نوع چیلر ها از آلایندگی بسیار پایینی برخوردار هستند.برای دانلود کاتالوگ چیلر جذبی ابارا کلیک کنید.

معمولا چیلرهای جذبی شعله مستقیم بیشترین کاربرد در نوع دو اثره را دارند. در چیلر جذبی شعله مستقیم دیگر نیازی به دیگ بخار و یا دیگ آب گرم و یا آب داغ نمی باشد. حذف دستگاه های مذکور کاهش زیادی در سرمایه گذاری اولیه و همچنین کاهش هزینه تعمیر و نگهداری را در پی خواهد داشت. چیلرهای گازسوز در تابستان به عنوان منبع سرمایش و در زمستان به عنوان دیگ آبگرم مورد استفاده قرار می گیرند. البته این کار با توجه به قیمت بالای دستگاه توصیه نمی شود. چیلرهای گازسوز با مصرف برق ناچیز جایگزین بسیار مناسبی برای چیلرهای تراکمی با مصرف برق بسیار بالا هستند. مشعل این نوع چیلر ها از آلایندگی بسیار پایینی برخوردار هستند.

این چیلر ها، جز نسل جدید چیلر های جذبی بوده و دارای سیکل تبرید کاملتری نسبت به چیلر های جذبی تک اثره‌ هستند. محلول لیتیم بروماید رقیق به سمت ژنراتور دما بالا و دما پائین پمپ می شود. میزان بخار مصرفی در چیلر جذبی دو اثره حدود 50 درصد مصرف بخار در چیلر جذبی تک اثره با ظرفیت یکسان می باشد. فشار بخار مصرفی در چیلر جذبی دو اثره 8 اتمسفر می باشد.

چیلرهای دو مرحله ای دو ژنراتور دارد. ژنراتور اولیه با دمای بالاتری کار می کند و ژنراتور ثانویه، که با استفاده از انرژی ناشی از تبخیر مبرد در اواپراتور باعث گرم شدن محلول رقیق می شود. حرارتی که توسط برج خنک کن در این سیستم به محیط داده می شود کمتر می باشد، به علاوه در این سیستم دیگ بخار کوچکتری نیز مورد نیاز است.

شایان ذکر است که چیلر جذبی علاوه بر نوع طراحی بر اساس نوع منبع تامین حرارت تقسیم بندی می شود که در ادامه به شرح آنها می پردازیم:

انواع منابع گرمایی چیلر جذبی

  • انواع مدلهای مختلف منابع گرمایی چیلر های جذبی به شرح زیر است :
  • گرمای اضافی دفع شده از یک توربین گاز
  • استفاده از گرمای اگزوز و یا آب رادیاتور یک موتور به وسیله یک مبدل حرارتی
  • گرمای گازهای خروجی از دودکش کوره ها و بویلرها
  • آب گرم یا بخار داغ
  • شعله مستقیم گازوییل یا گاز

در صورتی که بتوانیم از یک منبع گرمایی در حال اتلاف مانند موارد 1 تا 3 استفاده کنیم، انتخاب چیلرهای جذبی برای تولید سرمایش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه بوده و همچنین از اتلاف انرژی و آلودگی شدید محیط نیز جلوگیری می شود.

مبرد چیلر جذبی

چیلر ها بر اساس نوع مبرد در سه گروه ارائه می شوند که شامل لیتیوم برماید، سیلیکاژن و آمونیاک می شوند امروزه استفاده از لیتیوم برماید در چیلر جذبی معمول می باشد، نحوه عملکرد لیتیوم برماید و آمونیاک مشابه بوده اما سیلیکاژن به عنوان ماده مبرد جامد دارای عملکرد متفاوتی می باشد البته علاوه بر سیلیکاژن از موارد جامد دیگری همچون کربن فعال و غیره نیز به عنوان مبرد در چیلر جذبی استفاده می شود.

اجزای چیلر جذبی

  • اوپراتور
  • ابزوربر یا جاذب
  • ژنراتور
  • کندانسور
  • پمپ ها

طرز کار چیلر جذبی

در چیلر جذبی مایع مبرد آب است برای آب گرمای نهان تبخیر در 100 درجه سانتی گراد برابر 525 کیلوکالری بر کیلوگرم است. دمای جوش آب را می توان پایین آورد اگر فشار در سطح آب را پایین بیاوریم، مثلا اگر فشار مطلق آب 0.5 اتمسفر صنعتی باشد، دمای جوش 81 درجه سانتی گراد و در یک صدم اتمسفر، آب در 4.5 درجه سانتی گراد می جوشد. به عکس هر چه فشار بیشتر شود، درجه حرارت جوش نیز زیادتر می شود، مثلا اگر فشار به 3.5 اتمسفر برسد، آب در 147 درجه سانتی گراد می جوشد. در چیلر جذبی مایع دیگری نیز به عنوان ابزور بر (جذب کننده) برای جذب بخارهای آب وجود دارد که بیشتر از محل لیتم برماید برای این منظور استفاده می شود. زیرا این محلول دارای قدرت جذب بخار آب زیاد است و خاصیت سمی و انفجاری ندارد همچنین ایجاد ترکیبات مضر نمی کند. در ادامه به شرح مراحل انجام فرآیند در تجهیزات چیلر جذبی می پردازیم:

  • اواپراتور: در پوسته پایینی چیلر جذبی قرار می گیرد و محلی است که در آن آبی که در لوله های اپراتور به محیط هدف فرستاده می شود، به دمای مورد نظر می رسد. نحوه ی انجام این فرآیند هم به این شکل است که در اثر وجود خلاء در اپراتور آب مقطر در اثر برخورد با آب موجود در لوله های اپراتور کم ترین گرمای موجود در آن را جذب کرده و بخار می شود که در نهایت موجب می شود آب خروجی از اپراتور دارای دمای مد نظر باشد.
  • ابزوربر یا جاذب: ابزوربر در پوسته پایینی چیلر جذبی قرار دارد و به دلیل عدم شناخت کاربران سوالات بسیاری همچون ابزوربر چیست مطرح می شود برای پاسخ به این سوال باید گفت که ابزور به عنوان عاملی جهت حفظ فشار و خلاء در اپراتور استفاده می شود که این عمل را توسط جذب بخار آب مقطر انجام می شود. ابزور بر یا جاذب قالبا از جنس لیتیم برماید می باشد. شایان ذکر است آب خارج شده از برج خنک کننده در چیلر جذبی نیز سبب کاهش دمای محفظه ابزور بر شده و عملکرد بهتر ابزور بر را به دنبال خواهد داشت.
  • ژنراتور: در محفظه ی بالایی چیلر جذبی قرار دارد و دارای فین و سپر حرارتی می باشد پس از ورود لیتیم برماید توسط پمپ به ژنراتور به وسیله حرارتی که در سیکل جذبی جهت خارج کردن بخار آب از لیتم تعبیه شده است همچون کوره، مشعل و غیره لیتیم برماید عاری از بخار آب شده و به سیکل باز می گردد. به این فرآیند تغلیظ لیتیم برماید نیز می گویند که پس از این مرحله لیتیم برماید جهت جذب دوباره بخار آب وارد اوپراتور و به سیکل باز گردانده می شود. البته شایان به ذکر است در صورتی که نوع چیلر جذبی از نوع دو اثره باشد، ژنراتور در دو نوع دما بالا و دما پایین وجود داشته و فرآیند انجام شده در ژنراتور در دو مرحله انجام می شود و در نهایت موجب افزایش راندمان کاری خواهند شد. شایان ذکر است که جریان آب خارج شده از برج خنک کننده در این مرحله تاثیر گذار خواهد بود زیرا هر اندازه ابزور بر غلیظ و سرد تر باشد عملکرد بهتری در اوپراتور جهت جذب گرما خواهد داشت که کاهش دمای بیشتر توسط برج خنک کننده انجام می شود.
  • کندانسور: کندانسور نیز در پوسته بالایی چیلر جذبی واقع شده است و محلی جهت تبدیل بخار آب خارج شده از لیتیم برماید به آب مقطر و ارسال آن به اوپراتور جهت جذب گرما می باشد. شایان ذکر است که تمامی بخار وارد شده به کندانسور ممکن است به اوپراتور منتقل نشود برای این منظور سینی جهت جمع آوری آب تعبیه شده است.
  • مبدل حرارتی: این مبدل حرارتی همانطور که ذکر شد از نوع پوسته و لوله است.
  • پمپ های مبرد، محلوله و وکیوم: پمپ ها محلول، یکی بر روی ابزوربر بوده و محلول را در ابزوربر اسپری می کند و دیگری در ژنراتور محلول رقیق را به ژنراتور هدایت می کند. پمپ وکیوم نیز خلاء لازم برای سیستم را فرآهم می آورد. چیلر جذبی، جهت عملکرد خود در حالت استاندارد به بخار یک اتمسفر نیاز دارد و تقریبا به ازای هر تن تبرید 8 کیلوگرم بر ساعت بخار مصرف می کند. از لحاظ اقتصادی قیمت اولیه خرید این چیلر به نسبت دیگر انوع آن مناسب تر، اما بازدهی آن بسیار پایین تر می باشد. قابل ذکر است که تولید این چیلر جذبی، در دنیا تقریبا متوقف شده و اگر هم تولید وجود دارد جهت مصرف کشورهایی مانند پاکستان و ایران است.

نکات استفاده و نگهداری از چیلر جذبی

  • از مهم ترین نکات در ارتباط با چیلر جذبی استفاده از حرارت غیر مستقیم ناشی شده از تجهیزات دیگر می باشد، چنانچه مجبور به استفاده از چیلرهای شعله مستقیم شدید توصیه می شود هزینه انجام شده و راندمان کاری یا ضریب عملکرد (cop) را نسبت به سایر انواع چیلر برآورد نمایید.
  • این نوع چیلر مناسب مناطقی است که با بحران کم آبی مواجه نباشند و نوع اقلیم و آب هوای آن ها به گونه ای نباشد که عملکرد برج خنک کننده را تحت تاثیر قرار دهد و موجب کاهش راندمان آن شود زیرا برج های خنک کتنده در مناطق بسیار گرم و مرطوب دارای عملکرد مناسبی نمی باشد.
  • در زمان استفاده از این نوع از چیلر ها اقدام به خرید تجهیزات برقی همچون نمایید. زیرا چیلر جذبی برای استفاده از پمپ ها نیازمند مصرف برق می باشد.
  • با توجه به تولید صدای اندک توسط چیلرهای جذبی کاربر در تعیین محل قرارگیری این تجهیز با مشکل مواجه نخواهد بود.
  • چیلرهای جذبی علاوه بر انرژی حرارتی نیازمند استفاده از برق نیز می باشد.
  • در هنگام استفاده از چیلر جذبی می بایست به پدیده کریستالیزاسیون توجه لازم را نمایید، کریستالیزاسیون که به یخ زدگی یا غلظت بیش از اندازه مبرد گفته می شود سبب خرابی و متوقف شدن فعالیت دستگاه می گردد این مشکل در اثر عدم کنترل میزان سرد کردن مبرد رخ می دهد برای جلو گیری از کریستالیزاسیون می بایست از سیستم ها و مدارهای حفاظتی استفاده شود.
  • در فواصل زمانی معین از عملکرد صحیح سیستم پرچ اطمینان حاصل نمایید زیرا این سیستم موجب کاهش رسوبات ناشی از واکنش های شیمیایی در محفظه ابزربر چیلر می شود.
  • شیر آلات مورد استفاده در چیلرهای جذبی می بایست مخصوص وکیوم باشد و استفاده از شیرهای گازی توصیه نمی شود.
  • به نوع آب بندی پمپ ها در چیلر جذبی خانگی توجه فرمایید.
  • به نوع آب وارد شده به برج خنک کننده توجه فرمایید زیرا در صورتی که طبق استانداردهای تعیین شده توسط شرکت سازنده نباشد امکان استفاده از ضمانت نامه آن وجود ندارد.
  • توصیه می شود که توسط برس ها یا توری های زبر اقدام به رسوب زدایی از چیلر نمایید.
  • در صورتی که پس از دوره زمانی طولانی مدت اقدام یه روشن نمودن چیلر می نمایید، به این نکته توجه فرمایید که ممکن است سطح مبرد در اوپراتور کاهش یابد و با توجه به این که روانکاری پمپ ها نیز توسط مبرد انجام می شود می بایست توسط یک منبع کمکی انجام شود.

سوخت چیلرهای جذبی

  • چیلرهای جذبی علاوه بر انرژی حرارتی نیازمند استفاده از برق نیز می باشد.
  • در زمان استفاده از این نوع چیلر ها اقدام به خرید تجهیزات برقی همچون تابلو برق نمایید. زیرا چیلر جذبی برای استفاده از پمپ ها نیازمند مصرف برق نیز می باشد.

مزایای چیلر جذبی

  • استفاده از چیلرهای جذبی سبب ارتقا سیستم های CHP به CCHP شده است.
  • آلودگی صوتی اندک
  • در مصرف برق مقرون به صرفه می باشد.
  • سازگاری با محیط زیست به دلیل عدم تولید مواد مضر برای محیط زیست

قیمت چیلر جذبی

چیلر جذبی دستگاهی سرمایشی است که در ساختار آن به جای انرژی الکتریکی و کمپرسور از حرارت و ژنراتور استفاده می شود. مصرف بالای انرژی الکتریکی توسط چیلرهای تراکمی و همچنین اثرات مخرب فریون ها بر لایه اوزون باعث شده است که توجه ها به سمت مبردهای طبیعی جلب شود.

سیستم های جذبی در مقایسه با چیلرهای تراکمی علاوه بر اینکه در فصل گرما مصرف برق کمتری دارند، از مزایای مهم دیگری هم برخوردار هستند، که به عنوان یکی از آنها می توان به عدم وجود صدا و ارتعاش، عمر مفید طولانی، نیاز محدود به سرویس ها و تعمیرات اساسی و استفاده از انرژی حرارتی به عنوان انرژی اصلی اشاره کرد. در این نوع از چیلرها از ماده ای به نام لیتیوم بروماید به عنوان ماده جاذب استفاده می کنند.

لیتیوم بروماید چیست؟

یکی از مهم ترین عناصر در نحوه کار چیلر جذبی، لیتیوم بروماید است. لیتیوم بروماید نوعی نمک است که به شکل مایع می باشد. این ماده جاذب می تواند رطوبت را جذب کند و اگر لیتیوم بروماید را روی بخار آب اسپری کنید سبب جذب آب و نمک به یکدیگر می شود و نوعی محلول به وجود می آورد.

با افزایش حرارت و گرم کردن محلول لیتیوم بروماید می توانیم این دو ماده را از یکدیگر جداسازی کنیم، که با انجام این کار، آب به شکل بخار از محلول خارج شده و باعث غلظت ببیشتر بروماید می شود.

انواع چیلرهای جذبی کدام اند؟

چیلرهای جذبی به دو گروه چیلرهای جذبی تک اثره و چیلرهای جذبی دو اثره دسته بندی می شوند.

چیلر جذبی تک اثره

در چیلرهای جذبی تک اثره، مبرد در این نوع از چیلرها آب مقطر است که به کمک فرایند تبخیر و تقطیر باعث جذب گرما می شود. چیلر جذبی تک اثره دارای دو بخش می باشد که بخش پایینی چیلر جذبی تک اثره اواپراتور و ابزوربر را در خود جای می دهد و فشار مطلق آن یک درصد فشار اتمسفر است، که این فشار وکیوم سبب می شود مبرد در دمای کمتری از آب وارد شده به چیلر به جوش آید.

چیلر جذبی دو اثره

برای جلوگیری از هدر رفت انرژِی و کاهش میزان مصرف انرژِی، به کارگیری چیلرهای جذبی دو اثره بسیار کاربردی تر است. دلیل تولید این نوع از چیلرها حفظ و به کارگیری انرژی هدر رفته در سیستم است. چیلرهای جذبی دو اثره در مدت زمان کمی به یکی از پرکاربردترین سیستم های تهویه هوای مطبوع تبدیل شدند. تنها تفاوت موجود در عملکرد سیکل چیلر جذبی تک اثره و سیکل چیلر جذبی دو اثره در این است که در این نوع از چیلرهای جذبی محلول لیتیوم بروماید طی گذشتن از دو مرحله، در ژنراتور دما بالا و ژنراتور دما پایین غلیظ می شود که خود این روش سبب افزایش راندمان این فرایند می شود.

چیلرهای جذبی از چه اجزایی تشکیل می شوند؟

چیلرهای جذبی از 6 بخش اصلی تشکیل می شوند، که هر کدام از آن ها به تنهایی وظیفه خاصی را بر عهده دارند. این چهار جز عبارت اند از: اواپراتور، ابزوربر، کندانسور، ژنراتور، مبدل ها و پمپ های محلول و مبرد که در ادامه هر کدام را به اختصار توضیح داده ایم.

اواپراتور یکی از اجزای اصلی اواپراتور محسوب می شود که در مخزن پایین چیلر جذبی، درست در کنار ابزوربر تعبیه شده است و خود از چندین قطعه کوچک از جمله سینی، لوله های مسی،نازل های پاشش و… تشکیل شده است. هدف از قرار گرفتن این قطعه در چیلر جذبی، تبادل حرارات بین مبرد و آب چیلر می باشد. در اواپراتور برای اینکه درجه حرارت افزایش یابد، به وسیله پمپ، مایع مبرد بر روی لوله های مسی پاشیده می شود.

در واقع، طرز کار اواپراتور به این صورت است که مایع مبرد به درون لوله های اواپراتور پاشیده شده و در آنجا توسط گرمای محیط به بخار تبدیل می شود و از آنجا که عمل تبخیر فرایندی گرماگیر می باشد، به این طریق گرمای مایع مبرد را جذب می کند. در طی این پروسه مایع مبرد با حدود 12 درجه سانتی گراد به لوله های اواپراتور وارد شده و در آنجا تا مرز 7 درجه سانتی گراد خنک می گردد. این قطعه را با عنوان تبخیرکننده نیز می شناسند.

همان طور که در بالا توضیح داده شد، ابزوربر در چیلرهای جذبی به صورت مشترک با اواپراتر در بخش پایینی قرار گرفته می شوند که خود از اجزای کوچک تری مانند، لوله های مسی، لوله های پرچ تخلیه گازهای غیر تقطیر،نازل های پوشش و … تشکیل شده است.

این قطعه وظیفه جذب بخار مبرد تولید شده در قسمت اواپراتور را دارد و حاوی ماده جاذب یعنی همان لیتیم بروماید است. نحوه عملکرد این قطعه به این صورت است که پس از پروسه خنک سازی آبی که به اواپراتور وارد شده است، بخار آب تولید شده توسط محلول لیتیوم بروماید به طور کامل جذب می شود و حرارت محلول که حاصل از بخار شدن آب می باشد، در محیط ابزوربر رها شده و به کمک آب سرد جاری در درون لوله های ابزوربر، از محیط چیلر خارج می شود.

ژنراتور قطعه ای از چیلر جذبی است، که در قسمت بالایی دستگاه در کنار کندانسور قرار گرفته است، که شامل اجزایی از جمله، سپر حرارتی، لوله های مسی فین دار می باشد، که وظیفه غلیظ سازی محلول لیتیوم بروماید را بر عهده دارد.

این قطعه در بخش بالایی دستگاه قرار گرفته است و نحوه عملکرد آن به این صورت است، که محلول لیتیوم بروماید پس از گذر از مبدل حرارتی به لوله های ژنراتور وارد می شود و دوباره به وسیله بخار یا آب داغ گرم می شود، که این گرما موجب افزایش غلظت محلول لیتیوم بروماید می شود و در آخر که ماده لیتیوم بروماید غلیظ شد، دیگر قادر به جذب آب مقطر نخواهد بود و به وسیله پمپ ابزوربر به سمت ژنراتور ارسال می شود.

کندانسور(Condenser)

کندانسور هم یکی دیگر از اجزای اصلی چیلر جذبی است که عملکرد درست آن در نحوه کار چیلر جذبی تاثیر بسزایی دارد. این قطعه هم در اشتراک با ژنراتور در بخش پوسته بالایی چیلر جذبی قرار گرفته است. در این محفظه، بخار رها شده از محلول لیتیوم بروماید رقیق در ژنراتور در تماس غیرمستقیم با آب برج خنک کن، تقطیر و در مرحله بعد تبدیل به بخار می شود. در کندانسور، آب مقطر ساخته شده به همراه گرمای حاصل از فرایند تقطیر وارد سینی زیر کندانسور شده و دوباره وارد اواپراتور می شود.

مبدل حرارتی در چیلرهای جذبی باعث تبادل حرارت بین محلول رقیق خارج شده از ابزوربر و محلول غلیظ خارج شده از ژنراتور می شود. در واقع به جهت افزایش راندمان کاری دستگاه و همچنین افزایش بازدهی آن از مبدل حرارتی استفاده می شود. نوع مبدل حرارتی از پوسته و لوله است.

پمپ های مبرد و محلول

چیلرهای جذبی در حالت معمول حاوی دو عدد پمپ مبرد و محلول می باشند، اما میزان این پمپ ها می تواند متغیر باشد. در ساختار چیلرهای جذبی، پمپ ها تنها مصرف کنندگان انرژی الکتریکی هستند، که جهت انتقال محلول و مبرد بر روی دستگاه نصب شده اند و از نوع کاملا بسته هستند.

نحوه کار چیلر جذبی به این صورت است، که آب و لیتیوم بروماید از ابزوربر به مبدل حرارتی و پس از آن به ژنراتور پمپ وصل می شود. ژنراتور به دلیل دارا بودن مخزن مناسب، آب و لیتیوم بروماید را در خود جمع می کند، منبع گرمایی که درون لوله ها قرار دارد به ژنراتور وارد شده و در این مرحه باعث جداسازی لیتوم بروماید از آب می شود. بخار آب از محلول لیتیوم بروماید جدا شده و به کندانسور منتقل می شود و سبب غلیظ شدن لیتیوم بروماید می شود.

در مرحله بعد، لیتیوم بروماید به دلیل وزن بالایی که دارد، در انتهای مخزن باقی می ماند و پس از آن به مبدل حرارتی و محفظه جاذب پمپ می شود و تا بخار آب تولید شده در اواپراتور را به خود جذب کند. در کندانسور به دلیل وجود جریان آب برج خنک کننده، بخار آب خارج شده از ژنراتور تقطیر می شود و در سینی جمع می شود.

سپس این آب به اواپراتور منتقل شده و بر روی لوله های آب سرد مدار سرمایش، اسپری می شود. به دلیل کم فشار بودن اواپراتور، آب در دمایی در حدود 4 درجه به جوش می آید و برای میسر شدن این امر به حرارت نیاز دارد، که این حرارت را از آب سرد موجود در مدار سرمایشی که به سمت واحدها می رود، می گیرد و دمای آن را از 12 درجه سانتی گراد به 7 درجه سانتی گراد کاهش می دهد.

در نهایت بخار آب در همان محفظه به محلول لیتیوم بروماید جذب شده و بعد از آن برای جدا شدن از لیتیوم بروماید به ژنراتور انتقال می یابد. در این مرحله محلول به بخار تبدیل و این بخار به کندانسور وارد شده و باعث تقطیر بخار آب و تبدیل آن به بخار می شود و پس از این مرحله آب وارد اواپراتور و لیتیوم بروماید وارد جاذب می شود و این چرخه همچنان ادامه می یابد.

برخی از افراد برای اینکه پول کم تری برای نصب و راه اندازی دستگاه خود پرداخت کنند، آن را به افراد آماتور و غیر حرفه ای می سپارند اما غافل از این موضوع که در آینده نه چندان دور با سرویس ها و تعمیرات مداوم، باید چندین برابر هزینه اولیه نصب و اجرای آن را پرداخت کنند. چیلرهای جذبی را می توان با یک برنامه ریزی اصولی و مدیریت مصرف انرژی تا مدت ها با خیالی آسوده از آن استفاده کرد. در نگهداری چیلرهای جذبی باید به سه بخش مهم از جمله بخش کنترل ها، قطعات و تجهیزات انتقال حرارت و قطعات مکانیکی توجه بیشتری داشته باشید. سیکل چیلر جذبی چیست؟

چیلر جذبی پرکاربرد تر از چیلر تراکمی است!

همانطور که در بخش بالا هم گفته شد، چیلرهای جذبی به دلایل مختلفی از چیلرهای تراکمی بهتر هستند، که در این قسمت به چندین موارد مهم آنها می پردازیم .

  • مصرف پایین انرژی الکتریکی و برق
  • عدم استفاده از مبردهای c- f- c
  • استفاده محدود از قطعات گردشی
  • عدم وجود صدا و ارتعاش در آنها
  • نیاز محدود به تعمیرات و سرویس، که در مقابل چیلرهای تراکمی طرفدار بیشتری دارند و همین طور پرمصرف تر هم هستند.

نتیجه گیری

همان طور که در این مطلب خواندید، نحوه کار چیلر جذبی دارای نکات ریز و درشت و مهمی بود که در این مقاله به آن پرداخته شد، که در ابتدای مقاله به شناخت اجزای آن و سپس به نحوه عمکلرد آن پرداخته شد. شناخت هر چه بیشتر این سیستم سرمایشی مرکزی، می تواند هزینه های سرویس و تعمیر چیلر جذبی را کاهش دهد.

، یکی از شرکت های موفق و معتبر با کادری حرفه ای، در زمینه خدمات ، تعمیر و نگهداری تجهیزات تاسیساتی و سیستم های گرمایشی و سرمایشی است، که به صورت شبانه روزی و 24 ساعته آماده خدمت رسانی به شما عزیزان می باشد. فقط کافی است که برای درخواست نصاب یا تعمیرکار جهت نصب یا سرویس انواع چیلر با شماره تلفن های درج شده در سایت تماس حاصل نمایید، تا همکاران ما در کوتاه ترین زمان ممکن و با بهترین قیمت در محل مورد نظر حضور یابند.