چیلرها به دو دسته چیلر تراکمی و چیلر جذبی تقسیم می شوند. چیلرهای تراکمی که با مصرف انرژی به صورت الکتریسته کار می کنند شامل چهار قسمت کمپرسور ، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور میباشد، که با گردش مبرد در بین این چهار جز برودت ایجاد می شود. ولی در چیلر جذبی با استفاده از قوانین ترمودینامیک و فرآیندهای شیمیایی، برودت تولید می شود. انرژی مورد نیاز این چیلر بر پایه گاز طبیعی تامین می گردد و میزان بسیار ناچیزی نیز برق جهت عملکرد سیستم های کنترلی و پمپ های مبرد و وکیوم مورد نیاز است.
در این بخش اجزا و نحوه تولید سرمایش چیلر های جذبی را مورد بررسی قرار می دهیم.
اجزای چیلر جذبی
ژنراتور
در ژنراتور با استفاده از حرارت ورودی ، مبرد را از جاذب جدا می کنند و مبرد تبدیل به بخار می گردد و وارد کندانسور می شود و غلظت جاذب بالا می رود. ژنراتورها می توانند Wet Back و Dry Back باشند. در ژنراتور های Wet Back مخلوطی از مبرد و لیتیوم بروماید در قسمت انتهایی و قبل از ورود به قسمت اصلی ژنراتور در جریان است که علاوه بر عملیات پیش گرمایش به از انتقال تنش های حرارتی به دستگاه جلوگیری می کند.
کندانسور
کندانسور مبدل حرارتی است که در آن مبرد تغییر فاز می دهد و از بخار یا سیال دو فازی تبدیل به مایع می گردد.کندانسور های چیلر جذبی توسط سیال خنک کننده آب، خنک سازی می شوند و ازین رو می توان گفت که تجهیز تکمیل کننده برج خنک کننده است و چیلر های جذبی، آب خنک هستند.
اواپراتور
در اواپراتور تبادل حرارتی بین مایع مبرد و سیال انتقال حرارت رخ می دهد. آب ۱۲ درجه ی سانتیگراد وارد اواپراتور می شود و پس از از دست دادن حرارت به ۷ درجه ی سانتیگراد می رسد و اواپراتور را به سمت ترمینال یونیت ها اعم از فن کویل و هوا رسان ترک می کند.
ابزوربر
ابزوربر محفظه ای است که در آن مبرد تغییر فاز داده شده جذب مایع جاذب می گردد. مایع لیتیوم بروماید از ژنراتور چیلر جذبی به قسمت ابزوربر توسط پمپ های هرمتیک فرستاده می شود. از آنجا که لیتیوم بروماید خاصیت جذب کنندگی بالایی دارد براحتی می تواند مبرد را جذب کند تا چرخه ادامه یابد.
لیتیوم بروماید
مایع جاذب لیتیوم بروماید LiBr نمکی است که خاصیت بالایی در جذب آب دارد. در چرخه ی چیلر های جذبی، مبرد که همان آب مقطر است دچار تغییر فاز می شود و به بخار تبدیل می گردد. جهت ادامه ی چرخه این بخار باید جذب شود تا دوباره بتوان آنرا به مایع تبدیل کرد و این وظیفه را لیتیوم برماید انجام می دهد.
پمپ خلا یا پمپ وکیوم
جهت ایجاد خلا و کاهش فشار و نقطه ی جوش مبرد در چرخه ی چیلر جذبی نیاز به پمپ خلا یا وکیوم است.
پمپ سلوشن
به منظور گردش مایع جاذب در چرخه از پمپ هرمتیک مخصوصی به نام پمپ سلوشن استفاده می گردد.
نحوه عملکرد چیلر جذبی
عملکرد چیلر جذبی به این شکل است که در اواپراتور کم فشار و در دماهای پایین، مبرد که همان آب مقطر است شروع به جوشیدن می کند. برای این عملیات نیاز به حرارت دارد که این حرارت را از آب ۱۲ درجه سانتیگراد ورودی از فن کویل ها و هوارسان ها جذب می کند و آن آب خنک می شود و به مدار سرمایش باز می گردد. حال این بخار تولید شده در پوسته زیرین اواپراتور باید توسط ابزوربر جذب گردد.
مخلوط لیتیوم بروماید و آب مقطر وارد ژنراتور می شود و در آنجا پس از اعمال حرارت، آب مقطر به بخار تبدیل می شود و لیتیوم بروماید غلیظ از آن جدا می شود. بخار آب وارد کندانسور می شود و در آنجا با آب برج خنک کننده انتقال حرارت می دهد و تبدیل به سیال آب می شود. سیال آب وارد اواپراتور می شود تا چرخه ادامه یابد. از طرفی نیز لیتیوم بروماید خروجی از ژنراتور وارد ابزوربر می شود.
انواع چیلر جذبی
چیلر های جذبی در دو گروه تک اثره ( single effect ) و دو اثره ( double effect ) وجود دارند.
گروه تک اثره: گروه تک اثره خود به سه گروه چیلر های تک اثره با تغذیه آب داغ ( با دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتی گراد )، تک اثره با تغذیه بخار و تک اثره با تغذیه آب گرم ( با دمای زیر ۱۰۰ درجه سانتی گراد ) که می توان گفت نحوه کار آن ها مشابه است.
گروه دو اثره: این سری خود به دو دسته تغذیه با بخار آب و تغذیه با شعله مستقیم تقسیم شده که این چیلر ها نسبت به چیلر های تک اثره جدید تر بوده و سیکل تبرید کامل تری دارند.
ضریب عملکرد برای انواع چیلر های جذبی تک اثره از ۰.۶ تا ۰.۸ و برای دو اثره ۱.۲ تعریف شده است.
مقایسه چیلر جذبی و چیلر تراکمی
در انتها مقایسه کلی بین چیلرهای تراکمی و جذبی انجام بیان می گردد:
- عملکرد :ضریب عملکرد چیلر تراکمی در بار جزئی در حدود ۵-۳ برابر چیلر جذبی می باشد.
- حجم دستگاه :نسبت حجم و سطح اشغالی چیلر جذبی در مقایسه با تراکمی در حدود ۲-۵/۱ برابر می باشد.
- مصرف آب :مصرف آب در چیلر جذبی بسیار بالا می باشد (نسبت به چیلرهای تراکمی آب خنک).مصرف بالای آب سبب هزینه آب بها بالاتر و همچنین رسوب گذاری بیشتر و هزینه رسوب گیری بالاتر می شود.
- تجهیزات جانبی :دبی بیشتر آب، تبخیر و مصرف آب بیشتر در چیلرهای جذبی، سبب بزرگتر شدن تجهیزات برج و پمپ ها گشته که با سرمایه گذاری اولیه بیشتر و مصرف برق بالاتر همراه خواهد بود.
- عمر مفید :با توجه به راهبری آسانتر و امکان سرویس و تعمیر تمامی قطعات و عدم نیاز به تجهیزات بازدارنده، عمر چیلرهای تراکمی طولانی تر برآورد می شود.
تفاوت چیلرهای آب خنک و هوا خنک را هم ببینید
- آلودگی زیست محیطی :چیلر جذبی در تمام مدت کارکرد خود، گاز CO2 ، CO، NOx و غیره را در محیط منتشر ساخته ولی در چیلرهای تراکمی آلودگی زیست محیطی وجود ندارد.
- عملکرد در هر آب و هوایی :چیلرهای تراکمی را می‌توان در هر آب و هوایی استفاده نمود در صورتیکه در بیش از نیمی از مناطق کشور از چیلرهای جذبی نمی‌توان استفاده نمود.
- استفاده از نیروی متخصص :جهت راهبری و تعمیر و نگهداری چیلرهای جذبی استفاده از نیرو‌های متخصص ضروری میباشد که این موضوع هزینه بالایی دارد.
- خطرات :کریستال شدن، شکستن خلاء، پرج، خوردگی، رسوب و آلودگی لیتیوم بروماید خطراتی هستند که در دستگاه های چیلر جذبی احتمال آن وجود دارد و در صورت آلودگی لیتیوم بروماید می‌بایست کل محلول تخلیه و پس از رفع مشکل، دوباره لیتیوم بروماید تزریق شود .محلول مذکور فوق‌العاده گران و پر حجم می باشد.
