نحوه کار چیلر جذبی : هر آنچه که باید درباره طرز کار چیلر جذبی بدانید!

چیلر دستگاهی است، که با استفاده از سیکل تبرید( جذبی/تراکمی) گرما را از مایع می گیرد و باعث خنک شدن آن می شود. این نوع از سیستم های تهویه (HVAC) انواع متنوعی دارند، که دو نوع (جذبی و تراکمی) از سایر دستگاه ها مهم و کاربردی تر هستند.

چیلر جذبی چیست؟

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(Evaporator)

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.

ابزوربر(Absorber)

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(Generator)

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(Heat Exchanger)

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

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.

نگهداری چیلر جذبی : نکات مهم در نگهداری از (َAbsorption chiller)

کاملا بدیهی است که اگر از یک وسیله یا سیستمی به درستی و به موقع نگهداری شود، دیرتر خراب شده و بازدهی آن افزایش می یاید و بی شک تاثیر بسزایی بر روی نحوه کار چیلر جذبی خواهد داشت. البته لازم به ذکر است که اگر دستگاهی به درستی و اصولی نصب و راه اندازی شده باشد، نیازی نیست که به طور مداوم به نگهداری و تعمیر چیلر خود بپردازید و سیستم های تهویه مطبوع (HVAC) بدون توجه و مراقبت های پی در پی به طور مطلوب کار می کنند.

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.

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.

تهویه گستر راگا، یکی از شرکت های موفق و معتبر با کادری حرفه ای، در زمینه خدمات نصب چیلر، 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.