چیلر جذبی چطور کار می‌کند؟ با افزایش نیاز به سیستم‌های سرمایشی کارآمد و کاهش مصرف انرژی، چیلرهای جذبی به‌عنوان یکی از گزینه‌های ایده‌آل برای سرمایش ساختمان‌ها و صنایع مختلف مورد توجه قرار گرفته‌اند. برخلاف چیلرهای تراکمی که با استفاده از کمپرسور و انرژی الکتریکی کار می‌کنند، چیلرهای جذبی از یک فرآیند ترمودینامیکی مبتنی بر حرارت برای تولید سرمایش استفاده می‌کنند.
این فناوری به‌ویژه در مکان‌هایی که منبع گرمایی ارزان مانند بخار، آب گرم یا گازهای زائد صنعتی در دسترس است، بسیار کارآمد و مقرون‌به‌صرفه محسوب می‌شود. اما چیلر جذبی چگونه کار می‌کند و اجزای اصلی آن چیست؟ در این مقاله، در مورد اینکه چیلر جذبی چطور کار می‌کند؟ توضیحاتی ارائه خواهیم داد و با فرآیندهای اساسی آن آشنا خواهیم شد تا درک بهتری از این سیستم نوآورانه داشته باشیم.
اصول کارکرد چیلر جذبی و تفاوت آن با چیلر تراکمی
چیلرهای جذبی و چیلرهای تراکمی هر دو وظیفه خنک‌سازی آب را بر عهده دارند، اما روش عملکرد آن‌ها کاملاً متفاوت است. در چیلرهای تراکمی، از یک کمپرسور الکتریکی برای متراکم کردن مبرد و ایجاد سرمایش استفاده می‌شود، در حالی که در چیلرهای جذبی، کمپرسور جای خود را به یک فرآیند شیمیایی داده است که شامل جذب و دفع حرارت میباشد.
در این سیستم‌ها، به‌جای استفاده از برق زیاد برای فشرده‌سازی مبرد، از یک جاذب (معمولاً لیتیوم بروماید یا آمونیاک) برای جذب بخار مبرد و سپس دفع آن توسط یک منبع حرارتی مانند مبدل حرارتی استفاده می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که چیلرهای جذبی گزینه‌ای عالی برای مکان‌هایی باشند که به منابع حرارتی مازاد یا ارزان‌قیمت دسترسی دارند.
اجزای اصلی چیلر جذبی و نقش آن‌ها در فرآیند سرمایش
چیلرهای جذبی از چندین بخش کلیدی تشکیل شده‌اند که هر یک نقش خاصی در ایجاد سرمایش ایفا می‌کنند. مهم‌ترین اجزای این سیستم شامل ژنراتور، جاذب، کندانسور، اواپراتور و پمپ‌های مربوطه هستند. ژنراتور بخشی است که حرارت را دریافت کرده و باعث تبخیر مبرد (آب یا آمونیاک) می‌شود. بخار ایجاد شده سپس به کندانسور هدایت شده و در آنجا با تبادل گرمایی با محیط اطراف به مایع تبدیل می‌شود.
در مرحله بعد، این مبرد مایع از طریق لوله‌هایی مانند لوله‌های فین دار وارد اواپراتور شده و با تبخیر شدن، گرمای آب اطراف خود را جذب کرده و باعث خنک شدن آن می‌شود. سپس بخار مبرد توسط جاذب جذب شده و دوباره به چرخه بازمی‌گردد. این فرآیند پیوسته تکرار شده و منجر به ایجاد سرمایش مؤثر در سیستم می‌شود.
نقش ژنراتور در فرآیند تبخیر و ایجاد سیکل سرمایش
ژنراتور یکی از اجزای کلیدی در چیلر جذبی است که وظیفه تامین انرژی موردنیاز برای شروع سیکل تبرید را بر عهده دارد. در این بخش، از یک منبع حرارتی مانند بخار، آب داغ یا شعله مستقیم برای گرم کردن محلول جاذب و مبرد استفاده می‌شود. با دریافت گرما، مبرد تبخیر شده و از محلول جاذب جدا می‌شود. در چیلرهای جذبی با لیتیوم بروماید، محلول لیتیوم بروماید و آب در ژنراتور قرار دارد و با دریافت گرما، بخار آب از محلول جدا می‌شود.
در چیلرهای جذبی آمونیاکی، آمونیاک به‌عنوان مبرد از محلول آب و آمونیاک جدا شده و وارد مراحل بعدی می‌شود. عملکرد ژنراتور نقش مهمی در بازده کلی چیلر دارد، زیرا کارایی آن تعیین می‌کند که چه مقدار از انرژی ورودی به‌طور مؤثر به سرمایش تبدیل شود.
عملکرد اواپراتور و جذب گرما از محیط اطراف
اواپراتور بخشی از چیلر است که مستقیماً مسئول کاهش دمای آب مورد استفاده در سیستم سرمایشی میباشد. در این مرحله، مبرد مایع از طریق لوله‌هایی مانند لوله‌های پره دار وارد اواپراتور شده و با کاهش فشار، به حالت بخار درمی‌آید. این تغییر فاز، گرمای محیط اطراف را جذب کرده و باعث کاهش دمای آب می‌شود.
آب خنک‌شده سپس از طریق پمپ‌ها به سیستم تهویه مطبوع یا دیگر کاربردهای سرمایشی ارسال می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم اواپراتور در چیلرهای جذبی این است که فشار آن به‌طور قابل‌توجهی پایین‌تر از فشار محیط است، که باعث می‌شود مبرد بتواند در دمایی پایین‌تر تبخیر شده و به‌طور موثرتری گرما را جذب کند.
نقش جاذب و کندانسور در تکمیل سیکل جذبی
جاذب یکی از مهم‌ترین اجزای چیلر جذبی است که وظیفه جذب بخار مبرد را دارد. در این بخش، بخار مبرد که از اواپراتور خارج شده است، توسط محلول جاذب جذب می‌شود. این فرآیند باعث می‌شود که محلول جاذب رقیق شود و نیاز به احیای مجدد داشته باشد، که این کار در ژنراتور انجام می‌شود. از طرف دیگر، کندانسور مسئول تبدیل بخار مبرد به مایع است.
در این بخش، بخار مبرد پس از خروج از ژنراتور به کندانسور هدایت می‌شود و با تبادل حرارتی با محیط خارجی، دوباره به مایع تبدیل می‌شود. این مایع سپس آماده ورود به اواپراتور شده و سیکل دوباره تکرار می‌شود. این فرآیند باعث می‌شود که سرمایش به‌صورت پیوسته و بدون نیاز به کمپرسور الکتریکی ادامه داشته باشد.
انواع چیلرهای جذبی و تفاوت‌های آن‌ها
چیلرهای جذبی در انواع مختلفی طراحی و ساخته می‌شوند که هر‌کدام دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. دو نوع اصلی چیلرهای جذبی شامل سیستم‌های تک‌اثره و دو‌اثره هستند. در چیلرهای تک‌اثره، تنها یک مرحله تبخیر و جذب وجود دارد، در حالی که در چیلرهای دو‌اثره، دو مرحله تبخیر و جذب انجام می‌شود که باعث افزایش بازدهی سیستم می‌گردد.
همچنین، چیلرهای جذبی را می‌توان بر اساس نوع مبرد و جاذب دسته‌بندی کرد. برای مثال، چیلرهای لیتیوم برومایدی برای کاربردهای تهویه مطبوع مناسب‌تر هستند، در حالی که چیلرهای آمونیاکی بیشتر در صنایع و سردخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب نوع مناسب چیلر جذبی به عوامل متعددی مانند دمای موردنیاز، نوع منبع حرارتی و ظرفیت سرمایشی موردنیاز بستگی دارد.
مزایای چیلر جذبی و کاربردهای آن در صنایع مختلف
چیلرهای جذبی به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، در بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از مهم‌ترین مزایای این سیستم‌ها، کاهش مصرف برق است، زیرا آن‌ها برای کار کردن به کمپرسور الکتریکی نیاز ندارند و از انرژی حرارتی استفاده می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که چیلرهای جذبی در مکان‌هایی که به منابع گرمایی ارزان مانند بخار صنعتی، آب گرم یا گازهای خروجی دسترسی دارند، گزینه‌ای ایده‌آل باشند.
علاوه بر این، چیلرهای جذبی دارای عملکردی کم‌صدا و بدون لرزش هستند که آن‌ها را برای بیمارستان‌ها، هتل‌ها و مراکز اداری مناسب می‌کند. همچنین، این سیستم‌ها دارای طول عمر بالا و هزینه نگهداری کمتری در مقایسه با چیلرهای تراکمی می‌باشند.
نتیجه‌گیری
در این مقاله در مورد اینکه چیلر جذبی چطور کار می‌کند؟ توضیح دادیم و گفتیم، چیلرهای جذبی یک فناوری کارآمد و پایدار برای سرمایش محسوب می‌شوند که با استفاده از انرژی حرارتی، فرآیند تبرید را انجام می‌دهند. این سیستم‌ها برخلاف چیلرهای تراکمی، نیازی به مصرف زیاد برق ندارند و از منابع حرارتی مختلف برای تولید سرمایش استفاده می‌کنند. اجزای اصلی چیلر جذبی شامل ژنراتور، جاذب، اواپراتور و کندانسور است که در یک سیکل پیوسته کار می‌کنند.
این سیستم‌ها به‌ویژه در مکان‌هایی که دارای منابع حرارتی اضافی هستند، بسیار به‌صرفه و مؤثر می‌باشند. با توجه به مزایای آن‌ها، چیلرهای جذبی در صنایع مختلف مانند تهویه مطبوع، سردخانه‌ها و کارخانه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.