چیلر جذبی چیست؟
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 ۲۵ تا ۱۲۰۰ تن برودتی را براحتی تأمین می کنند.
فروش چیلر جذبی
البته قابل ذکر است که برخی از تولید کنندگان ژاپنی موفق شده اند چیلرهای جذبی با ظرفیت معادل۵۰۰۰ تن نیز تولید کنند، در سیستم های 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.
قیمت چیلر جذبی
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.
انواع چیلر جذبی
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 آباست، در سیستم لیتیوم بروماید و آب ، سیال مبرد آب و سیال جاذب ، محلول لیتیوم بروماید است.
چیلرهای جذبی
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 (۱) 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.
فروش چیلر
مبردها و مواد شیمیایی مورد استفاده
یک نکته جالب توجه درباره چیلرهای جذبی این است که آنها از مبردهای معمولی استفاده نمی کنند، در عوض آنها از آب به عنوان مبرد استفاده می کنند که یا با “محلول آمونیاک” یا ” لیتیوم برماید” مخلوط می شود، لیتیوم برماید متداول تر می باشد ، چون ایمن تر و غیر سمی است، بنابراین ما نحوه کار چیلرهای نوع آب با لیتیوم برماید را بررسی می کنیم.
قیمت چیلر
۱-زوج های مبرد و جاذب
- جاذب /مبرد/ نوع جاذب
- H2O/ LiBr /هالید قلیایی
- H2O/ LiClO3 /هالید قلیایی
- H2O/ CaCl2 /هالید قلیایی
۲-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.
دانش ضروری
قبل از بحث و بررسی چیلر جذبی ، لازم است که سه مفهوم اساسی را درک کنید و اینکه چرا آب و لیتیوم برماید مورد استفاده قرار می گیرند.
۱- وقتی آب را می جوشانیم ، از حالت مایع به بخار تغییر می کند.
آب در دماهای متفاوت تحت فشارهای مختلف می جوشد.
اگر فشار را افزایش دهید ، آب در دما های بالاتری می جوشد و اگر فشار را کاهش دهید ، آب در دما های پایین تری می جوشد.
با تغییر فشار اطراف داخل چیلر جذبی ، آب و لیتیوم برماید قادرند که به آسانی بین مایع و بخار تغییر فاز دهند که برای تامین اثر خنک کنندگی ضروری است.
۲- دومین مفهوم قابل درک این است که لیتیوم برماید فقط در فرم مایع ، یک نمک است و نمک رطوبت را جذب می کند.
بنابراین اگر لیتیوم برماید را به بخشی از بخار آب اسپری کنیم ، این دو به یکدیگر جذب شده و با هم مخلوط می شوند. GIF زیر نشان دهنده این موضوع است.
۳- سومین موردی که باید به خاطر سپرد این است که آب و لیتیوم برماید می توانند با هم مخلوط شوند ، اما اگرگرم شوند ، از یکدیگر جدا می شوند،به طوری که آب تبخیر می شود و لیتیوم برماید ته نشین می شود.
اصول کار چیلر جذبی
- اجزای اصلی چیلر جذبی ، کندانسور و ژنراتور بوده که بیشتر قسمت بالایی محفظه را تشکیل می دهند.
- تبخیر کننده و جذب کننده بیشتر قسمت پایینی محفظه را تشکیل می دهند.
- همچنین یک مبدل حرارتی به منظور بهبود کارایی سیستم وجود دارد.
اجزای اصلی چیلر جذبی . از بالا به پایین : کندانسور ، ژنراتور ، تبخیر کننده ، جذب کننده شکل سمت چپ : مبدل حرارتی .
خرید چیلر
اول از همه مخلوطی از حدود ۵۰ % لیتیوم برماید و ۴۰ % آب از جذب کننده در سرتاسر مبدل حرارتی پمپ می شود و سپس به ژنراتور وارد می شود.
قسمت ژنراتور ، بخشی است که پر می شود تا مخزنی را برای مخلوط کردن لیتیوم برماید و آب تشکیل دهد.
یک منبع حرارتی ( آب گرم / بخار) از طریق یک لوله در مخزن ژنراتور جریان می یابد که باعث می شود لیتیوم برماید و آب از هم جدا شوند.
آب به صورت بخار تبخیر می شود و به قسمت کندانسور می رسد و لیتیوم برماید را پشت سر می گذارد.
لیتیوم برماید به دلیل وزن مولکول ها به پایین فرو می رود.
این امر باعث ایجاد غلظت مایع لیتیوم برماید در پایه ژنراتور می شود و سپس از طریق مبدل حرارتی به سمت پایین جریان می یابد و بر روی جذب کننده اسپری می شود جایی که بتواند با مولکول های آب مخلوط شود.
فروش چیلر تهران
در ضمن بخار آب در بخش کندانسور چون در تماس با یک کویل خنک کننده قرار می گیرد ، به مایع تبدیل می شود.
آب از طریق یک لوله آب بندی شده درون کندانسور ، برای حذف گرمای بخار آب برای تبدیل به یک مایع از یک برج خنک کننده عبور می کند .
سپس این آب مایع در یک سینی درون کندانسور جمع می شود و از طریق یک لوله به سمت تبخیر کننده جریان می یابد.
میزان جریان حجمی آب از طریق یک سوراخ ثابت کنترل می شود.
چیلر جذبی ایرانی
تبخیر کننده در یک فشار بسیار پایینی نزدیک شرایط خلا قرار دارد که به دلیل افت فشار سریع ، دمای آب افت می کند . به طوری که دمای آب تا حدود ۴ ( ۴۰ ) کاهش می یابد.
خط آب سرد درست مانند یک چیلر معمولی در سراسر تبخیر کننده اجرا می شود و این تمام گرمای ناخواسته ساختمان را از واحدهای فن کویل و … حمل می کند.
چیلر جذبی اب گرم
این در سرتاسر یک کویل خنک کننده عبور می کند که در آن آب سرد از کندانسور بر روی سطح اسپری می شود تا انرژی حرارتی ناخواسته را خارج کند.
آب سرد با دمایی حدود ۱۲ ( ۵۴ ) وارد کویل تبخیر کننده می شود و زمانی که اسپری آب کندانس شده سرد در تماس با لوله خط آب سرد قرار می گیرد ، انرژی حرارتی خود را منتقل می کند.
به یاد داشته باشید که این دو آب هرگز با هم مخلوط نمی شوند ، آنها همیشه توسط دیواره لوله از هم جدا می شوند.
همان طور که حرارت از طریق دیواره لوله و به آب کندانسور ، در خارج از لوله ها ، منتقل می شود ، آب کندانسور به دلیل فشار پایین محفظه به بخار تبخیر می شود.
چیلر جذبی آمونیاکی
همین طور که این آب تبخیر می شود ، انرژی حرارتی ناخواسته را با خود به بیرون حمل می کند.
مدار آب سرد در حال حاضر گرمای خود را از دست داده و با گذشت زمان و با دمایی حدود ۷ ( ۴۵ ) تبخیر کننده را ترک کرده و آماده است که اطراف ساختمان به منظور جمع آوری گرمای بیشتر پمپ شود.
حلقه دیگر هر آبی را که از لوله از دست داده شده و نجوشیده را دوباره به گردش در می آورد.
این آب به قسمت فوقانی تبخیر کننده پمپ می شود و دوباره اسپری می شود تا تمام آن بخار شود.
چیلر جذبی شعله مستقیم
سپس بخار آب یا بخار تولید شده توسط تبخیر کننده جذب شده و به سمت محلول لیتیوم برماید قوی که در جذب کننده اسپری می شود ، کشیده می شود.
این تقریبا مثل یک نیروی مغناطیسی است ، جاذبه به اندازه کافی قوی است که ذرات آب خودشان مستقیما به سمت جذب کننده برای همراه شدن با لیتیوم برماید جریان یابند.
این جاذبه بین ذرات آب و ذرات لیتیوم برماید باعث ایجاد خلا در محفظه می شود.
هنگامی که این دو سیال در تماس با هم قرار می گیرند گرمای کمی تولید می کنند و این و همچنین گرمای جمع شده از حلقه آب سرد باید حذف شوند به همین دلیل است که حلقه آب برج خنک کننده از جذب کننده عبور می کند.
آب برج خنک کننده نیز ذرات بخار باقی مانده را به مایع کندانس می کند. مخلوطی از لیتیوم برماید و آب جمع شده در قسمت پایینی آماده است تا برای تکرار چرخه دوباره به ژنراتور پمپ شود.
چیلر جذبی دو اثره
۳-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 استاز 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.
چیلر جذبی امونیاکی
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 ۲۰۳ 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 – ک استه 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- ک استن 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.
