چیلر جذبی به چه نوع چیلری گفته می شود؟ دیدگاه بگذارید

چیلر چیست؟

چیلرها تجهیزاتی هستند که می توان هم برای تامین گرمایش و هم ایجاد سرمایش محیط از آنها استفاده کرد. در حالت کلی چیلرها در دو مدل چیلر جذبی و تراکمی طراحی و تولید می شوند. چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی برای انجام عملکرد خود استفاده می کنند، در حالیکه چیلرهای جذبی از سوخت های فسیلی بهره می برند. به همین دلیل در این چیلرها به جای کمپرسور؛ دستگاه به ژنراتور و ابزوربر (جاذب) مجهز شده است.

چیلر جذبی از چه قطعاتی تشکیل شده است؟

 ژنراتور

یکی از قطعات اصلی در چیلرهای جذبی است که همانند یک محفظه بوده و در آن عملیات غلیظ کردن محلول جاذب یا لیتیوم برماید انجامی می شود. ژنراتور بوسیله آب گرم، بخار آب یا شعله مستقیم عمل جداسازی بخار آب موجود در لیتیوم برماید را انجام داده و سپس این بخار را به سمت کندانسور می فرستد.

کندانسور

کندانسور که محل قرارگیری آن در بخش بالایی دستگاه چیلر جذبی می باشد، وظیفه تقطیر کردن مبرد گازی شکل را برعهده دارد. این بخار آب از ژنراتور آزاد شده ودر کندانسور به مایع تبدیل می شود.

اواپراتور

اواپراتور مجموعه ای از لوله های طولانی و خمیده است که مبرد در داخل آن بوسیله نازل هایی که عمل پاشش آب را انجام می دهند، خنک  می شود. این آب سرد به مصرف سرمایش ساختمان یا واحدهای صنعتی می رسد.

ابزوربر یا جاذب

ابزوربر در چیلرهای جذبی نوعی نمک (لیتیوم برماید) است که به صورت محلول مورد استفاده قرار می گیرد. این ماده با جذب بخار آب به صورت رقیق در می آید. کار اصلی جاذب ابقاء و حفظ فشار اواپراتور در حالت خلاء می باشد که این کار را با جذب آب تبخیر شده، انجام می دهد.

پمپ های محلول و مبرد

پمپ های موجود در این تجهیزات سرمایشی به منظور نقل و انتقال محلول و مبرد به کار برده می شوند و تنها تجهیزاتی هستند که انرژی الکتریکی مصرف می کنند. نوع پمپ ها بسته به محل استفاده می تواند مدار بسته یا از نوع سانتریفیوژی باشد. این پمپ ها مخصوص برای چیلرهای جذبی ساخته می شوند.

چیلرهای جذبی چگونه کار می کنند؟

مبرد چیلر جذبی، آب مقطر است. جاذب محلول مخصوصی (لیتیوم برماید) است که با جذب گرمای آبی که بین چیلر و سیستم های سرمایشی در جریان است، باعث خنک شدن محیط می شود. جالب است که بدانید هر چقدر فشار محیط کمتر باشد، نقطه جوش مایعات پایین تر آمده و زودتر تبخیر می شوند. این همان وظیفه  اواپراتور است؛ یعنی اواپراتور شرایطی را ایجاد می کند که آب مقطر (مبرد) درون لوله ها در دمای حدود 5 درجه سانتی گراد تبخیر شود. به این ترتیب مبرد به راحتی با جذب کمترین گرمای محیط تبخیر شده و پیرامون خود را خنک می کند. زمانی که لیتیوم بروماید بخار آب را به خود جذب کرد به وسیله پمپی این محلول به ژنراتور ارسال می شود تا با دریافت گرما که می تواند از یک مشعل یا دیگ بخار تامین شود، موجب جدا شدن بخار آب و لیتیوم بروماید بشود.

وظیفه اصلی ژنراتور غلیظ کردن این محلول و برگرداندن آن به حالت اولیه اش می باشد. بخار آبی که از ژنراتور آزاد می گردد در بخش کندانسور، چگالیده شده و به مایع که همان آب است، تبدیل می شود. چرخه جذبی یکی از چرخه های پیچیده ای است که در آن آب در اواپراتور سرد شده و سپس این آب خنک به وسیله پمپ به داخل پخش کنندگان برودت وارد شده؛ و عمل خنک کاری ساختمان انجام می شود. در این سیکل آب به صورت چرخه در گردش بوده و مبرد اصلی در سرمایش محیط می باشد.

معرفی انواع چیلر جذبی

•  چیلر جذبی با شعله مستقیم

یکی از متداول ترین چیلرهای جذبی، چیلرهای با شعله مستقیم است. در ساختار این چیلرها یک مشعل تعبیه شده که حرارت را به صورت مستقیم به مخلوط لیتیوم بروماید و مبرد، می دمد. این تجهیزات نسبت به سایر چیلرهای جذبی کارایی و بازدهی بالاتری دارند. به همین دیل از این دستگاه ها بخصوص در مناطق با آب وهوای سرد و زمستان ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

• چیلر جذبی آب گرم

چیلر جذبی آب گرم به سیستم گرمایشی مانند موتورخانه و دیگ نیاز دارد. چون این چیلرها برای عملکرد خود به نصب و نگهداری تجهیزاتی مانند موتورخانه نیاز دارند، هزینه های فراوانی را به کاربران خود تحمیل می کنند. به همین دلیل استفاده از این چیلرها در صنایع مختلف، رواج کمتری دارد.

• چیلر جذبی بخار

چیلرهای جذبی بخار برای غلیظ کردن مخلوط لیتیوم بروماید و آب، از گرمای بخار که توسط دیگ بخار تامین می شود، استفاده می کند. این نوع از چیلرها به دو مبدل تک اثره و دو اثره تقسیم می شوند. در چیلرهای بخاری دو اثره محلول لیتیوم بروماید طی دو مرحله و با دو ژنراتور مختلف، که درجه حرارت یکی از آنها زیاد و درجه حرارت دیگری پایین است، جداسازی می شود. این دستگاه ها نیز به تجهیزات مکمل و هزینه های نصب و نگهداری زیادی نیاز دارند، به همین دلیل عموماً از این چیلرها در بیمارستان ها و یا نیروگاه ها استفاده می شود.

چیلرهای تک اثره و 2 اثره چیست؟

چیلرهای جذبی یا تک اثره

چیلرهای جذبی تک اثره جزو اولین چیلرهایی هستند که طراحی شده اند  و بیشترین قدمت را در جهان‌ دارند. البته ساختار نسبتاً ساده این سیستم ها باعث شده است تا نسبت به سایر انواع چیلرها بازدهی کمتری داشته باشند.

 چیلر جذبی دو اثره نوع اول

چیلرهای جذبی ۲ اثره مدل پیشرفته ‌تری نسبت به چیلرهای تک ‌اثره‌ هستند. مصرف بخار چیلرهای جذبی دو مرحله ‌ای‌ تقریباً نصفِ چیلر های تک اثره با گنجایش مشابه است. طراحی مناسب و کارآمد این دستگاه ها در کنار مصرف انرژی پایینی که دارند، باعث شده است تا استفاده از آنها در صنعت رواج بسیاری یابد. اصلی ترین وجه تمایز این دو نوع چیلر در ظاهر و تعداد ژنراتورهایشان است، به این ترتیب که  چیلرهای ۲ مرحله ‌ای‌ دارای ۲ ژنراتور اولیه و ثانویه هستند. نمونه ای از این چیلرها نوع شعله مستقیم است که باختصار توضیح داده می شود.

 چیلرهای جذبی دو اثره نوع دوم (‌با شعله ‌های مستقیم‌)

ساختار کلی این چیلرها تا حدود زیادی شبیه سیستم‌ های ۲ مرحله ای است، اصلی ترین تفاوت چیلرهای جذبی با شعله مستقیم و چیلرهای 2 اثره، در  ژنراتور با شعله ‌مستقیم آن است.  داخل این ‌گونه چیلرها واسطه‌‌ ای وجود نداشته و شعله‌ مشعل‌ های این دستگاه ها به صورت مستقیم گرمای ژنراتورها را تهیه می ‌کنند؛ به همین دلیل این‌ گونه چیلرها را شعله‌ مستقیم می ‌نامند. این‌ چیلرها تمام مزیت‌ های چیلرهای ۲ مرحله ‌ای را دارند. این سیستم ها بویلر جداگانه ای دارند که هزینه نگهداری اش کمتر است.

در ضمن این‌ گونه چیلرها به عنوان پکیج‌ چیلر و بویلر،  فضای کمتری را اشغال می‌ کنند. ناگفته نماند که شما می توانید در ساختار این دستگاه ها از انواع مشعل ‌های مازوت، گازوئیل یا گاز شهری قدرتمندی که دسترسی به سوخت آن برایتان آسان تر است، استفاده کنید. البته شما با استفاده از مشعل های 2 گانه سوز می توانید بدون دغدغه سوخت، همواره از چیلر خود بهره ببرید.

چیلر تراکمی چیست؟

همانطور که در بالا اشاره شد، چیلرهای تراکمی نوعی از چیلرها هستند که با استفاده از انرژی الکتریکی آب سرد لازم برای فرایندهای مختلف را تهیه می کنند. این تجهیزات از بخش های مختلفی مانند کندانسور، کمپرسور، اواپراتور و شیر انبساط تشکیل شده است. با به گردش در آمدن مبرد بین این 4 قطعه، برودت محیط تامین می شود. نحوه کار این تجهیزات به این صورت است که مبرد اواپراتور با جذب گرما به گاز تبدیل می شود.

گاز مبرد توسط کمپرسور فشرده شده و به حالت مایع در می آید، این مایع به وسیله گردش در لوله های پیچ در پیچ کندانسور خنک شده و برای بازگشت به اواپراتور و شروع دوباره چرخه سرمایش آماده می شود. البته هدف ما از نگارش مقاله حاضر معرفی چیلرهای جذبی و مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی است. پس اگر مایلید در مورد چیلرهای تراکمی اطلاعات بیشتری کسب کنید، می توانید مقاله «معرفی و بررسی انواع چیلرهای تراکمی» را مطالعه کنید.

چیلرهای جذبی و تراکمی چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

یکی از اصلی ترین چالش هایی که مهندسان صنعتی و صاحبان صنایع در رابطه با چیلرها با آن روبرو می شوند، انتخاب بین چیلر جذبی و تراکمی است. اگر شما نیز بر سر این دو راهی هستید، باید با توجه به شرایط، نیاز و کاربردی که از دستگاه انتظار دارید، تصمیم بگیرید. در ادامه این دو سیستم را به صورت تیتر وار با یکدیگر مقایسه می کنیم تا شما بهتر و راحت تر بتوانید بین این دو مناسب ترین دستگاه را انتخاب کنید.

• چیلرهای تراکمی از انرژی برق برای عملکرد خود استفاده می کنند، در حالیکه چیلرهای جذبی با کمک سوخت گاز انرژی مورد نیاز خود را تامین می کنند.
• برای نگهداری و سرویس چیلرهای جذبی به نیروهای متخصص بیشتری نیاز است.
• در پروژه هایی که مصرف برق بالایی دارند، استفاده از چیلرهای جذبی صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
• میزان بازدهی چیلرهای تراکمی حدود 5 الی 6 برابر چیلرهای جذبی است.
• معمولاً ابعاد چیلرهای جذبی بزرگتر از چیلرهای تراکمی است. به همین دلیل برای نصب آنها به فضای بزرگتری نیاز دارید.
• برای اینکه چیلرهای جذبی بالاترین عملکرد را داشته باشند، باید به برج خنک کننده متصل شوند. در نتیجه هنگام استفاده از این تجهیزات هزینه نگهداری از برج خنک کننده نیز به مجموعه تحمیل می شود.
• با توجه به اینکه آب خنک چیلرهای جذبی توسط برج خنک کننده تامین می شود، نسبت به چیلرهای تراکمی آب بیشتری مصرف می کنند.
• با توجه به هزینه های مضاعفی که چیلرهای جذبی به مجموعه تحمیل می کند، استفاده از چیلرهای جذبی در ظرفیت های پایین اصلاً مقرون به صرفه نیست.

سخن آخر

امروزه چیلرها در بسیاری از صنایع کاربرد دارند. این سیستم های حرارتی و برودتی پیشرفته در دو مدل مختلف و با انواع  ظرفیت ها در دسترس هستند. البته به دلیل اینکه چیلرهای جذبی بازدهی کمتری نسبت به چیلرهای تراکمی دارند، موارد استفاده از این سیستم ها کمی محدودتر است. با این وجود چون چیلرهای جذبی از سوخت گاز استفاده می کنند و در ایران گاز ارزانتر از برق است؛ در ظرفیت های بالا و برای مصارف صنعتی و نیمه صنعتی به صورت گسترده از این دستگاه ها بهره می برند. استفاده از چیلر جذبی در پروژه های بزرگ ضمن داشتن کارایی بالا، صرفه اقتصادی چشمگیری نیز دارند.