مقایسه چیلر جذبی و چیلر تراکمی
مقدمه
هدف از استفاده از چیلرها ایجاد برودت است. در تمامی سیکل های تبرید جهت ایجاد برودت، سیالی که مبرد نام دارد تبخیر شده و برودت ایجاد می کند. واضح است که مبردی که تبخیر شده است باید مجددا به حالت اول برگشته و آماده تبخیر شود. تفاوت عملکرد چیلر جذبی و تراکمی در همین بخش است. به عبارتی روشی که در چیلرهای جذبی جهت انتقال مبرد از اواپراتو و تبدیل مجدد آن به مایع استفاده می شود، با چیلرهای تراکمی متفاوت است.
اصول کارکرد چیلر تراکمی
چیلر تراکمی از چهار قسمت اصلی کمپرسور، کندانسور، شیر انبساط و اواپراتور تشکیل شده است. همان طور که گفته شد در سیکل تبرید از یک ماده مبرد جهت ایجاد برودت استفاده میشود. ماده مبرد با جذب حرارت از آب در اواپراتور منجر به خنک شدن آن شده و خود تبخیر می شود. جهت ادامه سیکل، مبرد که با جذب حرارت از آب افزایش دما پیدا کرده است وارد کمپرسور شده و فشار و دمای آن افزایش مییابد. از آنجایی که مبرد در این مرحله تبخیر شده است و سیالی تراکم پذیر است، کمپرسور انرژی زیادی جهت افزایش فشار و انتقال آن نیاز دارد. در ادامه مبرد که در فاز گاز است، وارد کندانسور شده و با از دست دادن گرما دمای آن کاهش مییابد و سپس وارد شیر انبساط میگردد. فشار و دمای مبرد پس از عبور از شیر انبساط کاهش پیدا کرده و مبرد در حالت مخلوط مایع و گاز (دو فازی) وارد اواپراتور میشود. در اواپراتور مبرد با جذب حرارت از آب خنک شده و این سیکل تکرار میگردد.
اصول کارکرد چیلر جذبی
اصل کارکرد چیلر جذبی نیز مانند چیلر تراکمی است با این تفاوت که در چیلر جذبی به جای استفاده از کمپرسور از پمپ، ابزوربر و ژنراتور جهت افزایش فشار و دمای مبرد استفاده میگردد. سیال مبرد مورد استفاده در سیکل چیلر جذبی، آب در فشار خلاء است. سیال مبرد با جذب حرارت از آب در اواپراتور گرم شده و به شکل بخار آب از اواپراتور خارج و وارد ابزوربر میشود. در ابزوربر از نمک لیتیوم بروماید جهت جذب بخار آب استفاده میگردد و محلول حاصل که با جذب آب رقیق شده است توسط پمپ به ژنراتور فرستاده میشود. از آنجایی که بخار مبرد جذب سیال جاذب شده و تبدیل به سیال تراکم تاپذیر شده است، افزایش فشار آن در این مرحله به انرژی کم تری نسبت به چیلر تراکمی نیاز دارد. سپس در ژنراتور با دادن حرارت به محلول رقیق لیتیوم بروماید، آب محلول در آن بخار شده و لیتیوم بروماید غلیظ شده به ابزوربر باز میگردد. در این مرحله مجددا باید انرژی جهت جدا سازی مبرد استفاده شود. سپس بخار آب وارد کندانسور شده و با از دست دادن حرارت تقطیر شده و به اواپراتور بر میگردد و سیکل تکرار میشود. در واقع در چیلرهای جذبی از آنجاییکه یک سیال تراکم ناپذیر افزایش فشار داده می شود، می توان با استفاده از پمپ میتوان فشار مبرد را افزایش داد و جهت افزایش دمای مبرد نیز از انرژی حرارتی استفاده کرد.
مقایسه چیلر تراکمی و جذبی
- چیلر تراکمی مصرف برق بالاتر و چیلر جذبی مصرف انرژی حرارتی (گاز) بیشتری دارد.
- چیلر تراکمی راندمان بالاتری نسبت به چیلر جذبی دارد.
- چیلر تراکمی به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به چیلر جذبی نیاز دارد.
- با توجه به اینکه چیلر جذبی نیاز به برج خنک کن دارد و اساس کار برج خنک کن تبخیر آب است در چیلرهای جذبی مصرف آب بالا است که با توجه به کمبود منابع آب در کشور توصیه نمیشود.
- چیلر جذبی جهت نصب نیاز به فضای زیادی در موتورخانه ساختمان دارد در صورتیکه چیلر تراکمی در فضای آزاد (بام، حیاط) نصب میشود بنابراین در صورت نصب چیلر جذبی بخشی از فضای مفید ساختمان باید جهت نصب در نظر گرفته شود.
- از آنجاییکه منبع انرژی لازم جهت چیلر جذبی، انرژی حرارتی است و راندمان این دستگاه پایین است تنها در صورتیکه منبع انرژی حرارتی درحال اتلاف مانند توربین گازی، نیروگاه و .... در دسترس بوده و این انرژی قابل بازیافت باشد استفاده از چیلر جذبی توجیه پذیر است. البته در برخی از کشورها که گاز جهت تولید گرما بسیار ارزان تر از انرژی برق جهت راه اندازی کمپرسور است نیز برخی استفاده از این چیلر را توصیه می کنند.
- در بارهای جزیی چیلرهای تراکمی راندمان بالا و مصرف انرژی کمتری دارند در صورتیکه چیلرهای جذبی در بارهای جزیی قابلیت کنترل بار را ندارند.