گزارش خرابی لینک
اطلاعات را وارد کنید .
گزارش انتشار نسخه جدید
اطلاعات را وارد کنید .
no-img
سفارش تایپ ،ترجمه، مقاله، تحقیق ، پایان نامه

تاریخچه چیلرها - سفارش تایپ ،ترجمه، مقاله، تحقیق ، پایان نامه


سفارش تایپ ،ترجمه، مقاله، تحقیق ، پایان نامه
adsads

ادامه مطلب

تاریخچه چیلرها
آذر 12, 1394
914 بازدید
گزارش نسخه جدید

تاریخچه چیلرها


تاریخچه چیلرها

تا پیش از قرن نوزدهم میلادی تبرید تنها به حمل ونقل یخ از مناطق سردسیر به مناطق گرم سیر و نگهداری آن در محفظه های مخصوص و یا زیر زمین و همچنین ساخت یخ در زیر زمین[۱] و نیز نگهداری برف فشرده در مکانهای مخصوص برای استفاده در فصول گرم سال محدود بود.در سال ۱۸۳۴ اولین ماشین تبرید دستی در انگلستان تحولی در صنعت تبرید به وجود آورد ،قبل از آن میشل فاراده در سال ۱۸۲۴ یک سلسله آزمایشات برای تبدیل بعضی گازهای پایدار به مایع انجام داد که مبنای کار ماشینهای جذبی قرار گرفت اگرچه فاراده در زمان خودش نتوانست از این آزمایشات برای تولید برودت بهره بگیرد ولی مقدمه ای شد برای آیندگان .

 

در سال ۱۸۵۱ یک مخترع آمریکایی یک ماشین یخ ساز با مبرد هوا ساخت و در سال ۱۸۵۹ سیکل جذبی با استفاده از آمونیاک بعنوان ماده مبرد وآب به عنوان جاذب توسط فردیناندکاره مورد استفاده قرار گرفت این سیتم اولین بار در ایالات متحده آمریکا برای ساخت چیلر های جذبی استفاده شد .سپس در سال ۱۸۶۰ اولین ماشین اتر سولفوریک برای ایجاد برودت در صنایع نوشابه سازی در استرالیا ساخته شد بعد ها در سال ۱۸۸۰ اولین کارخانه یخ مصنوعی ساخته شد و این کارخانه اولین قدم در عمومی سازی صنعت تبرید بود.

 

در سال ۱۸۹۰ تبرید تراکمی و جذبی رواج یافت البته در اوایل پیدایش تبرید تراکمی ،دستگاههای موجود حجیم وگران بودند و راندمان زیادی نداشتند و می بایست فردی متخصص از آنها نگهداری می نمود به همین دلیل تبرید مکانیکی صرفا به چند کاربرد بزرگ محدود می شد. یکی از دلایل عدم پیشرفت تبرید مکانیکی در دهه های اولیه استفاده از بخار برای چرخاندن کمپرسور بود ،با اختراع و پیشرفت موتودهای الکتریکی و همچنین تهیه مبرد های بی خطر تولیدات صنایع تبرید و تهویه مطبوع به نقطه اوج خود رسید و دستگاههای هواساز کوچک و یخچالها و فریزرهای خانگی به میزان قابل توجهی تولید گردید و هنوز هم تکامل و پیشرفت ادامه دارد.


اساس کارکرد سیستم های تبرید جذبی در آزمایش میشل فاراده که در سال ۱۸۲۴ م صورت گرفت استوار می باشد.در آن زمان دانشمندان عقیده داشتندکه گازهایی مانند آمونیاک تنها به شکل بخار وجود دارند.فاراده آزمایشهایی را به منظور مایع ساختن آمونیاک انجام داد. او می دانست که بخار آمونیاک می تواند به مقدار زیاد جذب کلرید نقره شود،فاراده کلرید نقره را در دمای بالا در معرض بخار آمونیاک قرار داد.پس از جذب بخار آمونیاک توسط کلرید نقره،فاراده ماده حاصل را درون یک لوله آزمایش به شکل عدد ۸ قرار داد سپس انتهای لوله را که حاوی کلرید نقره بود حرارت و در همان حال انتهای دیگر لوله را در یک ظرف آب سرد قرار داد.

 

بخار آمونیاک تحت اثرحرارت داده شده از کلرید نقره جدا شده و در یک طرف دیگر لوله که درون آب سرد قرار داشت تقطیر شد.پس از این عمل فاراده لوله آزمایش را از ظرف آب و از نزدیکی شعله خارج کرد پس از مدت کوتاهی ،مایع آمونیاک در داخل لوله آزمایش به شدت شروع به جوشیدن کرد.سپس تمامی مایع در مدت کوتاهی تبخیر شده و مجددا جذب کلرید نقره شد.فاراده با لمس کردن لوله آزمایشی که آمونیاک در آن جوشیده بود متوجه شد که این لوله به مقدار زیادی سرد شده است.در واقع آمونیاک ضمن تغییر فاز از مایع به بخار گرمای محیط را جذب کرده و سبب ایجاد سرما شده بود در واقع این آزمایش نقطه آغازین پیدایش سیستمهای تبرید جذبی بود.

 

سیستم تبرید جذبی اولین بار در سال ۱۸۶۰ بوسیله فردیناند کاره فرانسوی اختراع شد بدین ترتیب که اگر در سیستم تراکمی بخار،بجای کمپرسور یک ژنراتور و یک جذب کننده و یک پمپ قرار دهیم نتیجه یک سیستم جذبی ساده خواهد شد(البته در شرایط خاص می توان پمپ را نیز از سیکل حذف کرد).


چیلر

این مقاله نیازمند ویکی‌سازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوه‌نامه آن را تغییر دهید.

در پایان، پس از ویکی‌سازی این الگوی پیامی را بردارید.

 

مقدمه

یکی از نیازهای هر ساختمانی تامین سرمایش آن در فصل تابستان است ، این مهم در ساختمانهای بزرگ با استفاده از چیلر انجام می پذیرد ، چیلرها معمولاً در دو نوع جذبی و تراکمی ساخته می شوند بدلیل مصرف برق زیاد توسط چیلرهای تراکمی (کمپرسوری) امروزه چیلرهای جذبی از استقبال خوبی در میان مهندسین مشاور و صاحبان ساختمانهای مسکونی و اداری برخوردار شده اند ، این نوع چیلرها بجای انرژی برق از انرژی حرارتی برای تولید سرما استفاده مینمایند و دارای قطعات متحرک کمتری نسبت به انواع کمپرسوری هستند و با توجه به ماهیت چرخشی کار پمپهای مورد استفاده در آنها میزان خرابی و هزینه های مربوط به تعمیرات آنها کمتر از انواع تراکمی می باشد ، همچنین صدای آنها بسیار کمتر از انواع تراکمی بوده و تقریباً بدون لرزش هستند ، با در نظر گرفتن هزینه های جنبی از جمله هزینه مربوط به خرید امتیاز برق و دیماند مربوطه و همچنین هزینه های جاری چیلر تراکمی ، چیلرهای جذبی از نظر اقتصادی نیز دارای مزیت قابل توجهی هستند ، انواع مختلفی از چیلرهای جذبی عبارت‌اند از:

 

۱. چیلرهای آب گرم ضد کریستال

۲٫ چیلرهای بخار تک اثره (Single Effect)

۳٫ چیلرهای بخار دو اثره (Double Effect)

۴٫ چیلرهای شعله مستقیم (Direct Fired)

 

۴-۱ یکپارچه محلی(با مشعل اتمسفریک )

۴-۲ سیلیکاژلی ( به جای استفاده از لیتیم برماید از سیلیکاژل که ماده ی جاذبی است استفاده می شود.)

 

عملکرد چیلرهای جذبی

۱٫ اواپراتور: مبرد توسط سیستم توزیع خاصی بصورت کاملاً یکنواخت روی دسته لوله های آب برگشتی از ساختمان ریخته و بدلیل فشار پائین محفظه اواپراتور تبخیر شده و باعث سرد شدن آب داخل لوله ها می‌شود .

۲٫ ابزربر: لیتیوم بروماید توسط سیستم توزیع بصورت کاملاً یکنواخت روی لوله ها میریزد ، بخار مبرد تولید شده در اواپراتور توسط محلول لیتیوم بروماید در ابزربر جذب می گر دد ، به دلیل عدم استفاده از سیستم قدیمی نازل در توزیع لیتیوم بروماید امکان گرفتگی یا افتادن نازل و همچنین ریختن مایع بدون تماس با لوله ها در اثر پاشش توسط نازل وجود ندارد .

۳٫ ژنراتور : محلول لیتیوم بروماید که پس از جذب بخار مبرد در ابزربر رقیق شده برای احیا شدن وارد ژنراتور شده و حرارت می بیند، در اثرحرارت دریافتی بخار مبرد از لیتیوم بروماید جدا شده و محلول لیتیوم بروماید غلیظ شده برای استفاده مجدد از طریق مبدل حرارتی راهی ابزربر می شود .

۴٫ کندانسور: بخار مبرد تولید شده توسط ژنراتور در کندانسور بدلیل تبادل حرارت با آب ورودی از برج خنک کننده تقطیر شده و جهت استفاده مجدد راهی اواپراتور می شود .

 

چیلرهای آب گرم ضد کریستال

چیلرهای آب گرم ضدکریستال وسیله ای مناسب جهت استفاده درساختمانهای اداری و مسکونی با زیربنای متوسط اند ، که مایل به داشتن دستگاهی با راهبری ساده و بدون دردسر هستند ، برخی مزایای این چیلرها بطور خلاصه عبارت‌اند از :

 

۱٫ عدم بروز مشکل کریستالیزاسیون: کریستالیزاسیون یکی از معضلات اصلی سایر انواع چیلرهای جذبی میباشد لیکن در چیلرهای آب گرم ضد کریستال بدلیل تمهیدات انجام شده ، این مشکل اصولا وجود ندارد ، این مسئله از اهمیت بالائی برخوردار است زیرا در یک ساختمان مسکونی یا اداری با زیربنای متوسط تیم نگهداری تأسیسات ساختمان معمولاً از توانائی فنی و علمی کافی برای غلبه برمشکلات ناشی از بروز پدیده کریستالیزاسیون برخوردار نبوده و لذا استفاده ازسایر انواع چیلر جذبی میتواند باعث اختلال پی درپی در سرمایش ساختمان در اثر مسائلی مانند تغییرات دمای هوا ، قطع و وصل برق ، تغییر بار ساختمان و عوامل دیگر شده و هزینه های گزافی را نیز به ساکنان تحمیل نماید .

۲٫ عدم وجود مشکل قطع برق: قطع ناگهانی برق میتواند باعث بروز پدیده کریستالیزاسیون بدلیل عدم انجام فرآیند رقیق سازی گردد ، اما در این چیلرها بدلیل عدم نیاز به این فرآیند قطع ناگهانی برق هیچ مشکلی ایجاد نمینماید ، این چیلرها نیازی به تعبیه برخی لوازم جنبی گرانقیمت از جمله ژنراتور برق اضطراری و … ندارند .

۳٫ عدم نیاز به شیر سه راهه در مسیر برج خنک کننده: حساسیت زیاد چیلرهای جذبی به دمای آب برج خنک کننده باعث نیاز به استفاده از یک شیر سه راهه موتوری در مسیر آب برج خنک کننده می گردد ، در چیلرهای ضدکریستال به دلیل عدم وجود این حساسیت نیازی به نصب این وسیله گرانقیمت نیست .

۴٫ استفاده از دیگ آب گرم موجود در ساختمان: این چیلرها از آب گرم تولید شده توسط دیگ آب گرم ساختمان برای تولید سرما استفاده می نمایند ، از آنجا که وجود این دیگ برای گرمایش فصل زمستان ضروریست نیازی به سرمایه گذاری اضافی در این زمینه نمی باشد .

۵٫ عدم نیاز به تأسیسات گرانقیمت و پرهزینه بخار: با توجه به استفاده این چیلرها از آب گرم ، نیازی به تعبیه سیستم‌های بخار (مورد نیاز در چیلرهای جذبی تک اثره) که نگهداری آنها مشکل و پرهزینه است نمی باشد .

 

۶٫ نگهداری و راهبری بسیار ساده: نگهداری و راهبری ساده این چیلرها از مزایای مهم آنهاست ، زیرا نیازی به حضور اوپراتور متخصص در زمینه چیلر جذبی وجود ندارد و اوپراتور موتورخانه با یک آموزش چند ساعته میتواند از عهده نگهداری این دستگاه برآید .

۷٫ قابلیت اعتماد بالا: با توجه به آنچه که ذکر شد ، این چیلرها از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار بوده و میتوانند سرمایش راحت و بدون دردسری را تامین نمایند .

۸٫ مزایای اقتصادی: این چیلرها از نظر هزینه اولیه سیستم های جنبی و همچنین هزینه های جاری به صرفه تر از انواع مشابه هستند .

 

چگونگی عملکرد چیلرهای جذبی ضد کریستال

چیلرهای جذبی ضد کریستال بل ساختار خاص خود قابلیت کار با غلظت پائین لیتیوم بروماید ( ۵۸% بجای %۶۴ در سایر انواع ) را دارا می باشند که این مهم باعث عدم بروز پدیده کریستال در این چیلرها میگردد. برای درک بهتر موضوع ، بررسی منحنی Duhring Diagram میتواند مفید واقع شود . محور افقی این منحنی دما و محور عمودی فشار است ، خطوط مایل غلظت های مختلف و خط پررنگ خط کریستالیزاسیون است ، مسیر پررنگ در این منحنی مربوط به انواع معمولی چیلر جذبی میباشد . غلظت بالا در این چیلرها ۶۴ % است لذا با پائین آمدن دمای خروجی مبدل حرارتی هنگامی که این دما به ۹۸ درجه فارنهایت ( معادل ۳۷ درجه سلسیوس) برسد منحنی خط کریستالیزاسیون را قطع کرده و پدیده کریستال واقع میگردد ، این شرایط میتواند به دفعات در زمان کار چیلر جذبی اتفاق بیافتد ( بدلیل تغییر بار ، تغییر دمای برج و آب گرم ). اما مسیر کم رنگ در این منحنی مربوط به چیلرهای ضد کریستال است . همانگونه که از منحنی پیداست برای اینکه کریستالیزاسیون اتفاق بیفتد باید دمای خروج مبدل به کمتر از ۴۰ درجه فارنهایت (معادل ۵ درجه سلسیوس) برسد که این امر غیر ممکن است زیرا دمای مبدل حتی در بدترین شرایط همواره بیش از ۲۰ درجه سلسیوس میباشد . لذا همانگونه که سابقه کارکرد چندین ساله تعداد زیادی از چیلرهای فروخته شده نشان می‌دهد تا کنون حتی یک مورد کریستال در این چیلرها گزارش نشده است .

 

چیلرهای جذبی بخار Single effect

۱٫ استفاده از بخار با فشار پائین: این چیلرها برای کار با فشار بخار ۱ atmg طراحی و ساخته می‌شوند.

۲٫ راندمان مناسب: چیلرهای بخار Single Effect دارای COP واقعی بالا ۰٫۷ هستند که برای این نوع چیلرها بسیار مناسب و قابل قبول است.

۳٫ سیستم Purge با راندمان بالا سیستم Purge این چیلر ها از نوع Ejector با راندمان بالا بوده که نوع مرسوم در تمامی چیلرهای جذبی روز دنیا می باشد.

۴٫ نصب شیر کنترل روی کندانس: طراحی خاص این چیلرها باعث شده تا بتوان شیر کنترل را بجای بخار ورودی روی کندانس خروجی تعبیه نمود که این امر باعث کوچک شدن شیر کنترل و حذف تله بخار از سیستم میگردد .

۵٫ سیستم کنترل PLC: سیستم کنترل این چیلرها از نوع PLC و با قابلیت های بالا میباشد

۶٫ امکان نصب تجهیزات جنبی: سه نوع سیستم جنبی برای راهبری و نگهداری ساده تر این نوع چیلرها بصورت Optional بر روی آنها قابل نصب میباشد.

 

سیستم‌های جنبی قابل نصب به صورت Optional

۱٫ سیستم هوشمند جهت رفع کریستال اتوماتیک : چیلرهای جذبی Single Effect بصورت استاندارد مجهز به لوله (J-tube) برای رفع کریستالهای خفیف هستند اما برای موارد جدی تر امکان تعبیه یک سیستم هوشمند پیشگیری و رفع کریستال روی چیلر وجود دارد ، این سیستم با ویژه بطور دائم وضعیت PLC استفاده از تعدادی سنسور و یک چیلر را تحت کنترل داشته و در صورت نزدیک شدن به مرحله کریستالیزاسیون و یا شروع کریستال ، بطور اتوماتیک تمهیدات لازم برای رفع آنرا به عمل آورده و پس از رفع کریستال مجدداً چیلر را به شرایط کارکرد معمولی برمیگرداند .

۲٫ سیستم جلوگیری از بروز پدیده کریستالیزاسیون در هنگام قطع برق: از آنجا که در هنگام کار چیلر جذبی محلول در نقاط مختلف چیلر در جریان است ، هنگام خاموش شدن چیلر عملیاتی موسوم به رقیق سازی باید انجام گیرد ، این کار بطور اتوماتیک توسط سیستم کنترل چیلرهای جذبی انجام می‌شود ولی چنانچه برق بصورت ناگهانی قطع شود بدلیل عدم انجام این عملیات ، محلول غلیظ کم کم سرد شده و کریستاله میگردد ، لذا هنگام استارت مجدد لازم است عملیات وقت گیر و احیانا پرهزینه رفع کریستال انجام گیرد . برای اجتناب از این مسئله میتوان سیستمی به نام : PCL (Positive Concentration Limit) را به صورت Optional روی چیلرنصب کرد ، این سیستم که در برخی از معتبرترین انواع چیلر جذبی در دنیا مورد استفاده قرار میگیرد میتواند در هنگام قطع برق ، عملیات رقیق سازی را با استفاده از مبرد اضافی ذخیره شده برای این منظور و بدون نیاز به برق انجام داده و از بروز پدیده کریستال جلوگیری نماید .

 

۳٫ سیستم Standby: کاهش بار در یک چیلر جذبی باعث کاهش خود به خودی غلظت محلول لیتیم بروماید میگردد ، از آنجا که چیلر یک سیستم کاملاً بسته است ، مبرد مورد نیاز برای این منظور از مخزن اواپراتور تامین میگردد . لذا معمولاً در بارهای کمتر از ۲۰ % بار نامی مبرد موجود در این مخزن تمام شده و باعث بروز پدیده کاویتاسیون در پمپ میگردد که این پدیده میتواند پمپ مبرد را از بین ببرد . لذا بطورمعمول چیلرهای جذبی نباید از بارهای کمتر از ۱۵ % الی ۲۰ % بار نامی خود کار کنند ، بنابراین در فصل بهار و اوایل پائیز ویا حتی در شبهای تابستان ممکن است این پدیده اتفاق بیفتد ، دراین حال اپراتور باید چیلر را خاموش نماید ، لیکن بدلیل یکنواخت و خسته کننده بودن کار اپراتورها ، آنها معمولاً متوجه این مسئله نشده و این عمل را انجام نمیدهند و لذا بتدریج پمپ مبرد از بین خواهد رفت . برای جلوگیری از این پدیده ، امکان نصب یک سیستم مراقبت میکروپرسسوری روی چیلرهای جذبی وجود دارد که این سیستم میزان بار چیلر را کنترل نموده و هنگامی که این مقدار به کمتر از ۲۰ % بار نامی برسد، چیلر را وارد حالت Standby کرده و با افزایش مجدد بار دوباره بطور اتوماتیک آنرا روشن مینماید ، بنابرا ین چیلر میتواند بدون هیچ اشکالی از صفر درصد الی صد در صد بار نامی کار کند. با تعبیه تجهیزات Optional بالا مقدار زیادی از بار مسئولیت اپراتور نگهدار چیلر کاسته شده و عملا نگهداری و راهبری دستگاه بسیار ساده تر می‌شود ، این مسئله با توجه به کمبود اپراتورهای متخصص در این زمینه میتواند بسیار مفید باشد .

 

چیلرها از جمله تجهیزات بسیار مهم در سرمایش هستند که به طور کلی می توان آنها را به دو دسته چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم کرد. به طور کلی چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند.

 

تقسیم بندی چیلرها

چیلرها از جمله تجهیزات بسیار مهم در سرمایش هستند که به طور کلی می توان آنها را به دو دسته چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم کرد. به طور کلی چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند.

فناوری تبرید جذبی روشی عالی برای تهویه مطبوع مرکزی در تأسیساتی است که ظرفیت دیگ اضافی داشته و می توانند بخار یا آب داغ مورد نیاز برای راه اندازی چیلر را تأمین نمایند. چیلر های جذبی ظرفیت بین ۲۵ تا ۱۲۰۰ تن برودتی را براحتی تأمین می کنند. البته قابل ذکر است که برخی از تولید کنندگان ژاپنی موفق شده اند چیلرهای جذبی با ظرفیت معادل۵۰۰۰ تن نیز تولید کنند. در سیستمهای جذبی غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده می شود. گرمای مورد نیاز برای کارکرد این چیلرها به طور مستقیم از گاز طبیعی یا گازوئیل تأمین می گردد. منابع غیر مستقیم گرما در چیلرهای جذبی عبارتند از آب داغ بخار پر فشار و کم فشار. بر این اساس تولید کنندگان مختلف در جهان سه نوع اصلی چیلر جذبی ارائه می نمایند که عبارتند از : شعله مستقیم ، بخار و آب داغ. در یک تقسیم بندی عمومی می توان چیلرهای جذبی را در دو دسته چیلرهای جذبی آب و آمونیاک و چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید و آب طبقه بندی نمود . در واقع در هر سیکل تبرید جذبی یک سیال جاذب و یک سیال مبرد وجود دارد که تقسیم بندی فوق بر این مبنا انجام شده است. در سیستم آب و آمونیاک ، سیال مبرد آمونیاک وسیال جاذب آب است. در سیستم لیتیوم بروماید و آب ، سیال مبرد آب و سیال جاذب ، محلول لیتیوم بروماید است. علاوه بر زوج مبرد و جاذب های ذکر شده ، در بعضی سیکل های تبرید جذبی از زوجهای دیگری نیز استفاده می گردد که در جدول (۱) آمده است.

اما بر حسب اجزای سیستم هم می توان تقسیم بندی های دیگری ارائه کرد مثلاً می توان سیکل های تبرید جذبی را به سیکل های تبرید یک اثره ، دو اثره و سه اثره طبقه بندی کرد. امروزه سیکل های تبرید جذبی تک اثره و دو اثره در مقیاس بسیار وسیع و در اشکال متنوع ساخته می شوند و سیکل های سه اثره همچنان در دست مطالعه می باشند. جدول (۱) : زوج های مبرد و جاذبجاذب /مبرد/ نوع جاذب H2O/ LiBr /هالید قلیایی H2O/ LiClO3 /هالید قلیایی H2O/ CaCl2 /هالید قلیایی

 

۲-اصطلاحات فنی رایج در چیلر جذبی

چیلرهای جذبی از بعضی لحاظ شبیه چیلرهای تراکمی عمل می کنند که مهمترین این شباهتها عبارتند از:

الف – در اواپراتور از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک مبرد فرار در فشار پایین استفاده می گردد.

ب – گاز مبرد فشار پایین از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده می شود.

ج – گاز مبرد در کندانسور تقطیر می گردد.

د – مبرد در یک سیکل همواره در گردش است.

تفاوتهای اصلی چیلرهای جذبی وتراکمی عبارتند از :

الف – چیلرهای تراکمی برای گردش مبرد از کمپرسور استفاده می کنند در حالی که چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و به جای آن از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغییر می دهند ، همچنان که غلظت تغییر می کند ، فشار نیز در اجزای مختلف چیلر تغییر می کند. این اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سیستم می گردد.

ب – ژنراتور و جذب کننده در چیلرهای جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است.

ج – در چیلرهای جذبی از یک جاذب استفاده می شود که عموماً آب یا نمک لیتیوم بروماید است.

د – مبرد در چیلرهای تراکمی یکی از انواع کلروفلئوروکربن ها یا هالوکلروفلئوروکربن ها است در حالی که در چیلرهای جذبی مبرد معمولاً آب یا آمونیاک است.

ه – چیلرهای تراکمی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تأمین می کنند در حالی که انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تأمین می شود. گرما ممکن است از کوره هوای گرم یا دیگ آمده باشد. در بعضی اوقات از گرمای سایر فرایندها نیز استفاده می شود مانند بخار کم فشار یا آب داغ صنایع ، گرمای باز گرفته شده از دود خروجی توربین های گازی و یا بخار کم فشار از خروجی توربین های بخار.

مهمترین مزایای چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی عبارتند از:

الف – صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی :

همانطور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی ، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است. به میزان مصرف برق ، مقایسه و تحلیل های کمی در فصول بعدی اشاره خواهد شد.

ب – صرفه جویی در هزینه خدمات برق :

هزینه نصب سیستم شبکه الکتریکی در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعیین است. یک چیلر جذبی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می کند ، هزینه خدمات را نیز کاهش می دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چیلرهای جذبی موجب آزاد شدن توان الکتریکی برای مصارف دیگر می شود.

ج – صرفه جویی در هزینه تجهیزات برق اضطراری :

در ساختمانهایی مانند مراکز درمانی و یا سالن های کامپیوتر که وجود سیستمهای برق اضطراری برای پشتیبانی تجهیزات خنک کننده ضروری است ، استفاده از چیلر های جذبی موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه این تجهیزات خواهد شد.

د – صرفه جویی در هزینه اولیه مورد نیاز برای دیگ ها :

برخی از چیلرهای جذبی را می توان در زمستان ها به عنوان هیتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سیستم های گرمایشی را با دماهای تا حد ۲۰۳ تأمین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه خرید دیگ کاهش می یابد بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا نیز بدست خواهد آمد.

ه – بهبود راندمان دیگ ها در تابستان :

مجموعه هایی مانند بیمارستان ها که در تمام طول سال برای سیستمهای استریل کننده ، اتوکلاوها و سایر تجهیزات به بخار احتیاج دارند مجهز به دیگ های بخار بزرگی هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمی کار می کنند. نصب چیلرهای جذبی بخار در چنین مواردی موجب افزایش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتیجه کارکرد دیگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهی خواهد یافت.

و – بازگشت سرمایه گذاری اولیه :

چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی ، هزینه های کارکردی را کاهش می دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم ظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم ، می توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت.

ز – کاسته شدن صدا و ارتعاشات :

ارتعاش و صدای ناشی از کارکرد چیلرهای جذبی به مراتب کمتر از چیلرهای تراکمی است. منبع اصلی تولید کننده صدا و ارتعاش در چیلرهای تراکمی، کمپرسور است. چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و تنها منبع مولد صدا وارتعاش در آنها پمپهای کوچکی هستند که برای به گردش درآوردن مبرد و محلول لیتیم برماید کاربرد دارند. میزان صدا و ارتعاش این پمپهای کوچک قابل صرف نظرکردن است.

ح – حذف مخاطرات زیست محیطی ناشی از مبردهای مضر:

چیلرهای جذبی بر خلاف چیلرهای تراکمی از هیچ گونه ماده CFC یا HCFC که موجب تخریب لایه ازن می شوند ، استفاده نمی کنند. لذا برای محیط زیست خطری ایجاد نمی نمایند. چیلرهای جذبی غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده می کنند. یک چیلر جدید در هر شرایطی ،یک سرمایه گذاری بیست و چند ساله است. تغییرات دائمی قوانین و مقررات استفاده از مبردها موجب می شود تا استفاده از مبردی طبیعی مانند آب در چیلرهای جذبی گزینه ای بسیار قابل توجه به شمار آید.

ط- کاستن از میزان تولید گازهای گلخانه ای و آلاینده ها :

میزان تولید گازهای گلخانه ای (مانند دی اکسید کربن) که تأثیر قابل توجهی در گرم شدن کره زمین دارند و آلاینده ها (مانند اکسیدهای گوگرد ، اکسیدهای نیتروژن و ذرات معلق) توسط چیلرهای جذبی

در مقایسه با چیلرهای تراکمی بسیار کمتر است.

 

۳-مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی ژنراتور

ژنراتور معمولاً در محفظه بالایی چیلرهای جذبی قرار داشته و وظیفه تغلیظ محلول لیتیوم بروماید رقیق و جدا سازی آب مبرد را بر عهده دارد.

جذب کننده

جذب کننده معمولاً در پوسته پایینی چیلرهای جذبی قرار داشته و وظیفه جذب بخار مبرد تولید شده در محفظه اواپراتور را بر عهده دارد.

اواپراتور

اواپراتور معمولاً در پوسته پایین چیلرهای جذبی قرار می گیرد. مایع مبرد در اواپراتور به لحاظ فشار پایین محفظه (خلأ نسبی) تبخیر شده و باعث کاهش درجه حرارت آب سرد تهویه درون لوله های اواپراتور می گردد.

کندانسور

کندانسور معمولاً در پوسته های بالایی چیلرهای جذبی واقع شده است و وظیفه تقطیر مبرد تبخیر شده توسط ژنراتور را بر عهده دارد. بخار مبرد در برخورد با لوله های حاصل از آب برج ، تقطیر شده و به تشتک اواپراتور سرریز می شود. محلول جاذب

این محلول در سیکل های پروژه حاضر محلول لیتیوم بروماید و آب است.

مایع مبرد

مایع مبرد در چیلرهای جذبی پروژه حاضر آب خالص (آب مقطر) می باشد که به جهت فشار پایین محفظه اواپراتور در اثر تبخیر خاصیت خنک کنندگی خواهد داشت.

کریستالیزه شدن

محلول لیتیوم بروماید در غلظت معمولی به صورت مایع است ، ولی چنانچه تغلیظ اولیه بیش از حد ادامه یابد حجم بلورهای ریزی که در آن تشکیل می شوند ، بزرگتر شده و ممکن است باعث مسدود شدن کامل مسیر عبور محلول شود. به این پدیده کریستالیزه شدن گویند.

ضریب عملکرد

پارامتر ضریب عملکرد در دستگاههای برودتی از جمله چیلرهای جذبی شاخصی از بازدهی دستگاه می باشد. مقادیر بالاتر این پرامتر نشان دهنده مصرف بهینه انرژی حرارتی می باشد.

 

چیلرها به دو دسته چیلرهای تراکمی و چیلرهای جذبی تقسیم میشن به طور کلی چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می کنند.

روش تبرید جذبی یه روش عالی برای تهویه در تأسیساتی هستش که ظرفیت دیگ اضافی داشته و می تونند بخار یا آب داغ مورد نیاز برای راه اندازی چیلر درست کنن. چیلر های جذبی ظرفیت بین ۲۵ تا ۱۲۰۰ تن برودتی را براحتی تأمین می کنند. . گرمای مورد نیاز برای کارکرد این چیلرها به طور مستقیم از گاز طبیعی یا گازوئیل تامین میشه . منابع غیر مستقیم گرما در چیلرهای جذبی عبارتند از آب داغ بخار پر فشار و کم فشار. به خاطر همین تولید کنندگان مختلف در جهان سه نوع اصلی چیلر جذبی ارائه می نمایند که عبارتند از : شعله مستقیم ، بخار و آب داغ.

میتونیم چیلرهای جذبی را در دو دسته چیلرهای جذبی آب و آمونیاک و چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید و آب طبقه بندی نمود . در هر سیکل تبرید جذبی یک سیال جاذب و یک سیال مبرد وجود دارد که تقسیم بندی فوق بر این مبنا انجام شده است. در سیستم آب و آمونیاک ، سیال مبرد آمونیاک و سیال جاذب آب است. در سیستم لیتیوم بروماید و آب ، سیال مبرد آب و سیال جاذب ، محلول لیتیوم بروماید است.

علاوه بر زوج مبرد و جاذب های ذکر شده ، در بعضی سیکل های تبرید جذبی از زوجهای دیگری نیز استفاده میکنن که تا حدودی به شکل زیر هستش.

زوج های مبرد و جاذب

 

مبرد………………………………. جاذب ……………….. نوع جاذب

LiBr ………………………………..H2O ……………….. (نمک)

LiClO3……………………………..H2O ………………….(نمک)

CaCl2 ……………………………..H2O ………………….(نمک)

 

بر حسب اجزای سیستم هم باز هم میشه تقسیم بندی های دیگه ای کرد مثلاً می توان سیکل های تبرید جذبی را به سیکل های تبرید یک اثره ، دو اثره و سه اثره طبقه بندی کرد. سیکل های تبرید جذبی تک اثره و دو اثره در مقیاس بسیار وسیع و در اشکال متنوع ساخته می شوند

 

اصطلاحات فنی رایج در چیلر جذبی

ژنراتور : ژنراتور معمولاً در محفظه بالایی چیلرهای جذبی قرار میگیره و وظیفه تغلیظ محلول لیتیوم بروماید رقیق و جدا سازی آب مبرد را بر عهده دارد.

جذب کننده :جذب کننده در پایین چیلرهای جذبی قرار میگیره و وظیفه جذب بخار مبرد تولید شده در محفظه اواپراتور را بر عهده دارد.

اواپراتور :اواپراتور در قسمت پایین چیلرهای جذبی قرار میگیره. مایع مبرد در اواپراتور به خاطر فشار پایین محفظه (خلأ نسبی) تبخیر شده و باعث کاهش درجه حرارت آب سرد تهویه درون لوله های اواپراتور می گردد.

کندانسور : کندانسور در قسمت های بالایی چیلرهای جذبی قرار میگیره و وظیفه اش تقطیر مبرد تبخیر شده توسط ژنراتور را بر عهده دارد. بخار مبرد در برخورد با لوله های حاصل از آب برج ، تقطیر شده و به محفظه اواپراتور سرریز می شود.

محلول جاذب :این محلول معمولا محلول لیتیوم بروماید و آب است.

مایع مبرد :مایع مبرد در چیلرهای جذبی معمولاآب خالص (آب مقطر) می باشد که به خاطر فشار پایین محفظه اواپراتور در اثر تبخیر خاصیت خنک کنندگی خواهد داشت.

کریستالیزه شدن : محلول لیتیوم بروماید در غلظت معمولی ،مایع است ، ولی اگه تغلیظ اولیه بیش از حد ادامه داشته باشه حجم بلورهای ریزی که در آن تشکیل می شوند ، بزرگتر شده و ممکنه باعث مسدود شدن کامل مسیر عبور محلول شود. به این پدیده کریستالیزه شدن گویند.

ضریب عملکرد :ضریب عملکرد در دستگاههای برودتی از جمله چیلرهای جذبی مدول بازدهی دستگاه هستش. مقادیر بالاتر این پرامتر نشان دهنده مصرف بهینه انرژی حرارتی می باشد.

 

۲٫ خواص محلول لیتیوم بروماید و آب

 

لیتیوم بروماید یک نمک جامد کریستالی است که هر گاه غلظت آن در آب به حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد برسد به حالت محلول در می آید. پنج مشخه داره که :

الف- منحنی فشار- دما- غلظت (P-T-X)

ب- منحنی آنتالپی – غلظت – دما (h-X-T)

ج- منحنی های وزن مخصوص – غلظت ، ویسکوزیته – دما ، گرمای ویژه – غلظت

در ارتباط با منحنی های فوق الذکر توجه به نکات زیر ضروری است :

 

الف- در منحنی P-T-X محدوده دما از ۴۰ تا ۳۵۰ درجه فارنهایت در نظر گرفته شده است. غلظت لیتیوم بروماید نیز در محدوده ۴۰ تا ۷۰ درصد است. زیر منحنی ۷۰% غلظت محدوده کریستالیزاسیون می باشد. محدوده کاری چیلرهای جذبی غلظت های حدود ۵۵ تا ۷۰ درصد است. .

ب- گرمای ویژه محلول در محدوده غلظت های ۵۵ تا ۶۵ درصد بین ۰۵/۲ تا ۸/۱ بر حسب/(kg.K) kJ است.

بد ترین ایراد این چیلر ها هم میزان سر و صدای بالاشونه. درحد دیوانه کننده . برای همین توی مجتمع های بزرگ بیشتر استفاده میشن.

 


معرفی عملکرد چیلر جذبی (Absorption chiller) و پانل هوشمند خورشیدی در صنعت ساختمان

در ۱۰۰ سال اخیر، افزایش مصرف سوختهای فسیلی منجر به بالاتر رفتن غلظت اتمسفری دی اکسید کربن تا ۳۰شده اس ت تا آنجا که ۴۲ % از انرژی مورد نیاز، از سوختها ی فسیلی ) نفت و گاز و (… تأمین م یشود و پی شبینی شده است تا سال ۲۰۱۰ میلادی، آسیا به بزرگترین مصرف کننده انرژی در دنیا تبدیل خواهد شد. در کشور ما نیز %۳۸ سوخت مصرفی به ساختمانها اختصاص داده شده که در کنار هزین ههای بالای آن برای مصرف کننده، با خطر روبه اتمام بودن منابع و آلودگی محی طزیست همراه است که این مهم استفاده از سرچشم ههای تجدیدپذیر انرژی را واجب م یگرداند.از آنجا که این انرژیهای تجدیدپذیر منجر به تولید مقادیر بسیار بسیار ناچیزی و در برخی موارد هیچ نوع از گازهای گلخان های م یگردند؛ لذا یکی از سوختهایی که به زودی در دنیا رتبه اول مصرف را به خود اختصاص م یدهد، انرژی الکتریکی سبز خورشیدی م یباشد. جالب است که بدانیم مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید در هر ۱۵ دقیقه،برابر با مقدار انرژی مصرفی تمام کشورهاست.با این تفاسیر امروزه مشاهده م یشود که ژاپن با تولیدبیش ا ز ۴۵ درصد انرژی خورشیدی در سطح بین المللی،بیشترین مقدار سلولهای خورشیدی نصب شده را بر حسب تعداد افراد کشور خود دارا اس ت. همچنین بعد از ژاپن،کشورهای اروپایی و ایالا ت متحده امریکا نیز قابل ملاحظ هترین بازارهای بهر هبری از انرژی سبز را تحت پوشش داشته و اهمیت آن به حدی رسیده است که کشو ر آلمان بخشی از مالیات دریافتی از مردم خود ر ا صرف سرمای هگذاری در این زمینه م ینماید. در این مقاله نیز سعی شده است که با معرفی عملکرد س یست مهای وابسته به انرژی خورشیدی و بررسی موقعیت فنی – اقتصادی چیلرهای جذبی ) بعنوان سیستم تهویه مطبوع ساختما ن( ونحوه عملکرد پانلهای هوشمند خورشیدی در طراحی و معماری مناسب ساختمانها، بر این نکته تأکید شود که با واقع بودن ایران بر روی کمربند زرد کره زمین و با تکیه بر این واقعیت که میزان کل انرژی خورشیدی که به کشور م یتابد،بیش از ۳۰۰۰ برابر انرژی مورد نیاز آن است و میزان دریافت آفتاب سالانه در ایران، حدود ۱۰۰۰ برابر تمامی مصرف و صادرات سالانه انرژی کشور می باش د. لذا با طراحی بهینه سیستم های خورشیدی ،بجای اخت صاص یارانه به سوختهای فناپذیر فسیل ی م یتوان با اقدام به ساخت سیست مهای گرمایش و سرمایش خورشیدی در ساختمانها و نیز احداث نیروگاههای انرژی خورشیدی در صنعت



دیدگاه ها


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *