چیلر جذبی و نحوه عملکرد آن

چیلر جذبی در واقع ابزاری است که نقش بسیار موثری در یک سیکل تبرید دارد. در این مقاله بررسی می کنیم که چیلر جذبی چیست و طرز کار چیلر جذبی به چه صورت می باشد. چیلر جذبی با دیگر چیلرهای موجود تفاوت هایی دارد؛ چراکه در ساختار این دستگاه، کمپرسوری به کار برده نشده است و به جای آن از گرما برای تبرید استفاده می شود. این مسئله ممکن است که کمی گیج کننده به نظر برسد اما جای نگرانی نیست. در ادامه بیشتر در مورد طرز کار چیلر جذبی توضیح خواهیم داد.

مبرد و مواد شیمیایی مورد استفاده چیلر جذبی

نکته جالب توجهی که وجود دارد این است که این دسته از چیلرها از مبردهای معمولی استفاده نمی کنند. چیلرهای جذبی از آب به عنوان مبرد استفاده می کنند و در نهایت با آمونیاک یا لیتیوم بروماید ترکیب می شوند. لیتیوم بروماید رایج تر است؛ چراکه ایمن تر و غیر سمی است و به همین دلیل در این مقاله به بررسی آن می پردازیم. برای دریافت اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان ما در فروشگاه لوازم برودتی ارتباط برقرار کنید.

نکات اساسی در مورد چیلرهای جذبی

قبل از هر چیزی شما باید 3 نکته اصلی را در مورد عملکرد چیلرهای جذبی و اینکه چرا از آب و لیتیوم بروماید در آن ها استفاده می شود را به خوبی بیاموزید.

هنگامی که ما آب می جوشانیم، حالت آن از مایع به بخار تغییر می کند. آب در دماهای مختلف تحت فشارهای مختلف جوش می آید. اگر فشار را افزایش دهید، آب در دمای بسیار بالاتر جوش می آید و اگر فشار را کاهش دهید، آب در دماهای بسیار پایین تر جوش می آید.

اکثر افراد تصور می کنند که آب تنها در 100 درجه سانتی گراد به جوش می رسد. حال نکته ای که در طرز کار چیلر جذبی وجود دارد این است که آب را در یک محیط خلاء قرار می دهد که همین موضوع سبب می شود تا آب در دمای حدود 4 درجه به جوش برسد که این امر انرژی بسیار کمی را مورد استفاده قرار می دهد.

با تغییر فشاری که در اطراف این دسته از چیلرها ایجاد می شود، آب و لیتیم برمید قادر خواهند بود تا در فازهای مایع و بخار تغییراتی داشته باشند که در نهایت باعث ایجاد یک اثر خنک کننده بسیار ضروری می شوند.

نکته دومی که باید بدانید این است که لیتیوم بروماید در واقع یک نمک است که شکل مایع دارد. این ماده شیمیایی باعث ایجاد رطوبت می شود. بنابراین اگر لیتیموم برومید را درون مقداری آب اسپری کنیم، این دو ماده با یکدیگر مخلوط می شوند.

نکته سوم اساسی در مورد چیلر جذبی که باید بدانید این است که اگر مخلوط آب و لیتیوم بروماید را تحت حرارت و گرما قرار دهید، از هم جدا شده و آب بخار شده با بالا می رود و لیتیوم بروماید هم با پایین فرو خواهد رفت.

طرز کار چیلر جذبی

اجزای اصلی چیلر جذبی کندانسور و ژنراتور هستند که قسمت بالایی محفظه جذب را تشکیل می دهند. اواپراتور و جاذب هم قسمت پایینی محفظه جذب را شکل داده اند. همچنین یک مبدل حرارتی برای بهبود کارآیی سیستم وجود دارد.

اول از همه مخلوطی از حدود 50 درصد لیتیوم بروماید و 40 درصد آب به واسطه مبدل حرارتی در جاذب چیلر پمپاژ می شود. بعد از آن، این مخلوط به سمت ژنراتور بالا می رود. این مسیر به عنوان خط راه حل ضعیف نیز شناخته می شود؛ چراکه لیتیوم بروماید و آب با هم مخلوط می شوند. منبع گرما (آب گرم / بخار) از طریق لوله ای در مخزن ژنراتور جریان می یابد و باعث جدا شدن لیتیم بروماید و آب می شود. آب به عنوان بخار تبخیر می شود و به سمت کندانسور بالا می رود و لیتیوم بروماید را پشت سر می گذارد.

لیتیوم بروماید ابتدا بالا می آید و سپس به دلیل وزن مولکول ها به پایین کشیده می شود. این امر باعث می شود غلظت مایع لیتیوم بروماید در پایه ژنراتور بیشتر شود و این جریان از طریق مبدل حرارتی به سمت پایین انتقال یابد و روی جاذب چیلر اسپری شود؛ این مرحله جایی است که می تواند با مولکول های آب مخلوط شود.

در همین حال، بخار آب در مایع متراکم می شود زیرا با یک کویل خنک کننده در قسمت کندانسور در تماس است. آب حاصل، از طریق یک لوله آب بندی شده در داخل کندانسور عبور می کند تا گرمای بخار آب را از بین ببرد و باعث می شود تا چگالی مایع داخل آن افزایش پیدا کند.

سپس این آب مایع در یک قسمت درون خازن جمع می شود و از طریق یک لوله به داخل تبخیر کننده انتقال می یابد. میزان جریان آب از طریق یک دهانه ثابت کنترل می شود. اواپراتور در فشار بسیار کمی قرار دارد و در نزدیکی خلاء می باشد و این باعث می شود آب به دلیل افت سریع فشار، افت شدید دما نیز داشته باشد. آب دما را تا حدود 4 درجه سانتیگراد (40 درجه فارنهایت) کاهش می دهد.

خط “آب سرد” از اواپراتور عبور می کند؛ دقیقاً مانند چیلر خنک کننده با آب. این خط آب سرد تمامی گرمای ساختمان را حمل می کند. خط آب سرد از کندانسور عبور می کند و سپس روی سطح اسپری می شود تا گرمای ناخواسته، از بین برود.

“آب سرد” در حدود 12 درجه سانتیگراد (54 درجه فارنهایت) وارد سیم پیچ تبخیر می شود و با تماس اسپری آب کندانسور سرد با لوله خط آب سرد، انرژی حرارتی از آن خارج می شود. به یاد داشته باشید که دو آب هرگز با هم مخلوط نشده و همیشه توسط دیواره لوله از هم جدا می شوند.

با انتقال گرما از طریق دیواره لوله و داخل آب کندانسور، در قسمت خارجی لوله ها، آب کندانسور به دلیل فشار کم محفظه به داخل تبخیر می شود. با تبخیر، انرژی حرارتی ناخواسته را با خود حمل می کند. توجه داشته باشید که قبلاً یاد گرفتیم که چگونه آب در دمای کم تحت فشار کم جوش می آید. مدار آب خنک شده اکنون گرمای خود را از دست داده و دمای آن در حدود 7 درجه سانتیگراد (45 درجه فارنهایت) خواهد بود و برای جمع آوری گرمای بیشتر آماده در اطراف ساختمان پمپاژ می شود.

بخار آب یا بخار حاصل از تبخیر کننده جذب می شود و به سمت محلول قوی لیتیم بروماید که در جاذب پاشیده می شود جذب می شود. این تقریباً مانند یک نیروی مغناطیسی است، این جاذبه به اندازه کافی قوی است که ذرات آب به خودی خود مستقیماً به سمت جذب کننده جریان می یابند تا در کنار لیتیوم بروماید قرار بگیرند. این جاذبه بین ذرات آب و ذرات لیتیوم بروماید همان چیزی است که باعث ایجاد خلاء در محفظه می شود. هنگامی که دو مایع در تماس باشند، گرمای کمی ایجاد می کنند و همچنین گرمی که از حلقه آب سرد شده جمع می شود، باید برداشته شود؛ به همین دلیل حلقه آب برج خنک کننده نیز از طریق جذب کننده عبور می کند. آب برج خنک کننده همچنین ذرات بخار باقیمانده را به درون مایع باز می گرداند.