چیلرهای جذبی

۱۵ اردیبهشت چیلرهای جذبی

سیکل چیلرهای جذبی تقریبا مشابه با سیکل چیلرهای تراکمی می باشد. این سیکل شامل اواپراتور، کندانسور و شیر انبساط می باشد اما به جای کمپرسور از جاذب، پمپ و یک ژنراتور استفاه می شود. جاذب می‌تواند یک محلول لیتیوم بروماید یا آمونیاک باشد. مبرد در جاذب حل شده و توسط یک پمپ با صرف انرژی به مراتب کمتر نسبت به کمپرسور پمپاژ می‌شود. به طور کلی اصلی که عملکرد چیلر جذبی بر آن استوار است، جداسازی و دوباره ترکیب نمودن دو سیال مبرد و جاذب است تا خنک‌کاری ایجاد شود. در سیکل آمونیاک آب، آمونیاک به عنوان جاذب و ترکیب آب و آمونیاک به عنوان مبرد عمل می کند. این سیکل در چیلرهای فشار مثبت صورت می گیرد.

در سیکل لیتیوم بروماید-آب، لیتیوم بروماید جاذب و آب مبرد است. این سیکل در چیلرهای فشار منفی صورت می گیرد.

نحوه عملکرد چیلر جذبی آمونیاک:

ابتدا ژنراتور (یک منبع گرمایی) از یک محلول آمونیاک، بخار آمونیاک تولید می‌کند. محلول گرم آب و آمونیاک از مرحله جذب‌کننده وارد محفظه ژنراتور می‌شود که در فشار بالاتری قرار دارد. این محلول در ژنراتور بر روی مبدل حرارتی که حامل آب داغ است و یا هرگونه منبع حرارتی دیگر اسپری می‌شود. در نتیجه انتقال حرارت حاصل، جوشش رخ می‌دهد و سپس بخار مبرد آزاد می‌گردد. قبل از آنکه بخار آمونیاک به عنوان مبرد وارد کندانسور شود، از داخل یک وسیله تقطیر عبور می‌کند تا بخار آب از آن زدوده شود. آمونیاک بدون بخار آب و پرفشار وارد کندانسور می‌شود و در آنجا در اثر انتقال حرارت با یک مبدل حرارتی خنک‌کننده خنک می‌شود. پس از خنک شدن و تبدیل شدن به مایع، وارد شیر انبساط می‌شود و فشار و دما در آن کاهش می‌یابد. مقادیر دما و فشار باید کمتر از مقداری باشد که قرار است در اواپراتور (مرحله بعد) بدست آید و حفظ گردد.

سپس آمونیاک سرد در فشار پایین و به صورت مخلوطی از مایع و بخار وارد این مرحله شده و گرما را از محیط بیرون جذب نموده و به صورت بخار اشباع آمونیاک اواپراتور را ترک می‌کند.

هنگامی که بخار آمونیاک وارد جذب‌کننده می‌شود، در معرض پاشش محلول آب-آمونیاک قرار می‌گیرد. بخار آمونیاک جذب این محلول گردیده و محلول تبدیل به یک محلول با غلظت بالایی از آمونیاک می‌گردد. گرمای حاصل در این مرحله توسط آب خنک‌کننده به اتمسفر منتقل می‌گردد. محلول حاصل توسط پمپ ابتدا به سمت مبدل حرارتی و سپس ژنراتور هدایت می‌شود. هنگامی که محلول به ژنراتور می‌رسد، فشار مورد نیاز را برای ورود به ژنراتور یا کندانسور کسب کرده است و پس از آن این پروسه تکرار می‌شود.

ایده اصلی به کار رفته در چیلر جذبی تولید یک محلول مایع با استفاده از مبرد است که می‌تواند به یک سطح فشار بالاتر پمپاژ گردد. این فرآیند پمپاژ جایگزین فشرده‌سازی مکانیکی توسط کمپرسور می‌گردد که با استفاده از توان الکتریکی انجام می‌پذیرد.

چیلر جذبی بخار آب – لیتیم بروماید

در چیلرهای جذبی بخار آب-لیتیوم بروماید از آب به عنوان مبرد و از لیتیوم بروماید به عنوان جاذب استفاده می‌شود. نکته قابل توجه در این چیلرها آن است که نقطه جوش آب با مقدار فشار محیط رابطه مستقیم دارد. با کاهش فشار هوا، آب در دمای پایین‌تری به جوش خواهد آمد. درنتیجه اگر آب در یک محفظه در شرایط خلا قرار گیرد، در دماهای بسیار پایین به جوش خواهد آمد. به همین دلیل در چیلرهای جذبی هم اواپراتور و هم محفظه جاذب در شرایط نزدیک به خلا نگه داشته می‌شوند. در این شرایط آب تقریباً در دمای 5/4 درجه سلسیوس به جوش می‌آید و بدین ترتیب انرژی بسیار کمی مورد نیاز است. با پایین نگه داشتن فشار در محفظه جذب در چیلرهای جذبی، آب و لیتیوم بروماید به راحتی می‌توانند تغییر فاز دهند (بین مایع و بخار) که برای ایجاد خنک‌کاری مؤثر ضروری است.

نکته دیگر آن است که لیتیوم بروماید یک نمک در حالت مایع است و نمک می‌تواند رطوبت به خود جذب کند. در نتیجه اگر لیتیوم بروماید به داخل بخار آب اسپری شود، این دو ماده جذب هم شده و مخلوط می‌شوند. با حرارت دادن مخلوط حاصل، بخار آب و لیتیوم بروماید مجدداً می‌توانند از هم جدا شوند. آب تبخیر شده صعود می‌کند و لیتیوم بروماید در کف محفظه جمع‌آوری می‌شود.