آشنایی با نحوه عملکرد چرخه چیلر جذبی و تراکم ی
تاریخ انتشار : 2023/09/04
انواع چرخه چیلر:
چرخه‌های مختلفی برای چیلرها وجود دارد. در زیر، به برخی از انواع رایج چرخه‌های چیلر اشاره می‌کنم:
- چرخه تبخیر-مبردی (Vapor Compression Cycle): این چرخه بیشترین استفاده را در چیلرهای مکانیکی دارد. در این چرخه، مبرد (معمولاً فرآیند) در یک کمپرسور فشرده می‌شود و به صورت گرما و فشار بالا وارد مبدل حرارتی می‌شود. در مبدل حرارتی، مبرد گرمایی خود را به محیط خنک می‌دهد و به حالت مایع تبدیل می‌شود. سپس، مبرد مایع به صورت گرما و فشار کمتر وارد ممد (تبخیر) می‌شود و به حالت بخار تبدیل می‌شود. در نهایت، بخار تولید شده وارد کمپرسور می‌شود تا دوره را تکرار کند.
- چرخه جذبی (Absorption Cycle): این چرخه در چیلرهای جذبی استفاده می‌شود. در این چرخه، یک جاذب (معمولاً لیتیوم بروماید) و یک ماده جذب‌کننده (معمولاً آب) استفاده می‌شود. در مرحله اول، آب به صورت از ابتدا تبخیر شده و به صورت بخار وارد جاذب می‌شود. در جاذب، بخار آب توسط جاذب جذب می‌شود و به حالت مایع تبدیل می‌شود. سپس، با تأثیر گرمایی، ماده جذب‌کننده مایع تجدید خورشید می‌شود و آب به صورت بخار به دست می‌آید. در نهایت، بخار تولید شده به مبدل حرارتی می‌رود تا حرارت آن به محیط خارجی منتقل شود و فرآیند تکرار می‌شود.
- چرخه سورتسیونی (Sorption Cycle): این چرخه نیز در چیلرهای جذبی استفاده می‌شود. در این چرخه، یک سورتانت (ماده جاذب) برای جذب یا جذب مبرد استفاده می‌شود. در مرحله اول، سورتانت به صورت جاذب مبرد مایع دریافت می‌کند و تا حدی اشباع می‌شود. سپس، با تأثیر گرمایی، جاذب مبرد از سورتانت جدا شده و به حالت بخار تبدیل می‌شود. در مرحله بعدی، بخار جاذب مبرد به مبدل حرارتی می‌رود تا حرارت آن به محیط خارجی منتقل شود و سورتانت برای جذاب مبرد جدید آماده شود و فرآیند تکرار شود.
- چرخه گرما-جذب (Heat-Recovery Cycle): این چرخه در برخی از چیلرهای جذبی استفاده می‌شود. در این چرخه، گرمای جانبی تولید شده توسط چیلر برای استفاده در فرآیندهای دیگر استفاده می‌شود. به عنوان مثال، حرارت جانبی تولید شده توسط چیلر می‌تواند برای گرمایش آب مورد استفاده قرار گیرد یا به سیستم گرمایش ساختمان منتقل شود.
این تنها برخی از چرخه‌های چیلر رایج هستند و در عمل ممکن است تنوع بیشتری وجود داشته باشد. هر نوع چرخه، ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارد و بسته به نیازها و شرایط مورد استفاده، یک نوع خاص انتخاب می‌شود.
چرخه تبخیر-مبردی چه کاربردهایی دارد؟
چرخه تبخیر-مبردی (Vapor Compression Cycle) در چیلرها و سیستم‌های تهویه مطبوع و یخچال‌ها از جمله کاربردهای اصلی استفاده می‌شود. در زیر به برخی از کاربردهای این چرخه اشاره می‌کنم:
- سیستم‌های تهویه مطبوع: چرخه تبخیر-مبردی در سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان‌ها، هتل‌ها، بیمارستان‌ها، ادارات و سایر اماکن تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این کاربرد، چرخه تبخیر-مبردی برای خنک کردن هوا و ایجاد شرایط آسایش و مناسب داخلی ساختمان استفاده می‌شود. چرخه تبخیر-مبردی در این مورد با استفاده از یک مبدل حرارتی، هوای داخل ساختمان را خنک می‌کند و سپس آن را به دستگاههای تهویه مطبوع در ساختمان تأمین می‌کند.
- یخچال‌ها و فریزرها: یخچال‌ها و فریزرها نیز از چرخه تبخیر-مبردی استفاده می‌کنند. در این کاربرد، چرخه تبخیر-مبردی برای خنک کردن و نگهداری مواد غذایی و دیگر محصولات در دماهای پایین استفاده می‌شود. با اعمال فشار و گرمای بالا به مبرد، حرارت از داخل یخچال یا فریزر جذب شده و مواد را در دمای مناسب نگهداری می‌کند.
- صنعت خنک کننده‌ها: چرخه تبخیر-مبردی در صنعت خنک کننده‌ها نیز استفاده می‌شود. این کاربرد برای خنک کردن و تنظیم دمای مواد و فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، در صنایع الکترونیک، خنک کننده‌هایی با استفاده از چرخه تبخیر-مبردی برای خنک کردن قطعات الکترونیکی و جلوگیری از افزایش دما و آسیب به آن‌ها استفاده می‌شود.
- سیستم‌های انتقال حرارت: چرخه تبخیر-مبردی در سیستم‌های انتقال حرارت نیز استفاده می‌شود. این کاربرد برای خنک کردن سیالات گرمایی در فرآیندهای صنعتی و تهویه مطبوع استفاده می‌شود. با استفاده از چرخه تبخیر-مبردی، سیال گرما در یک مبدل حرارتی خنک می‌شود و سپس به سایر قسمت‌های سیستم منتقل می‌شود تا حرارت را از آن‌ها جذب کند.
این فقط برخی از کاربردهای چرخه تبخیر-مبردی هستند و در صنایع مختلف دیگر نیز استفاده می‌شود. این چرخه به دلیل کارایی بالا، قابلیت تنظیم دما و کنترل دقیق، و عملکرد قابل اعتماد، در بسیاری از صنایع و سیستم‌های مختلف به عنوان روش اصلی خنک کننده و تهویه مطبوع استفاده می‌شود.
چرخه چیلر تراکمی:
چرخه چیلر تراکمی (Absorption Chiller Cycle) یک نوع چرخه تهویه مطبوع است که برای تأمین خنکایش از اصل جذب حرارت استفاده می‌کند. در این چرخه، انرژی حرارتی به جای انرژی مکانیکی برای تأمین خنکایش استفاده می‌شود.
چرخه چیلر تراکمی شامل مراحل زیر است:
- تبخیر: در این مرحله، مبرد (معمولاً آمونیاک یا آب لیتیوم برمید) که در واحد تبخیر قرار دارد، توسط حرارت مستقیم یا هدایت حرارتی باعث بخارشدن می‌شود. حرارت مورد نیاز برای تبخیر ممکن است از یک منبع آب گرم، بخار، گاز طبیعی یا سایر منابع حرارتی تأمین شود.
- جذب: در مرحله جذب، بخار تولید شده در مرحله تبخیر به یک جاذب (معمولاً محلول آب و مبرد) منتقل می‌شود. در این مرحله، مبرد به صورت شیمیایی در جاذب حل شده و گرما را جذب می‌کند. این فرآیند توسط یک مبدل حرارتی صورت می‌گیرد.
- تراکم: پس از جذب حرارت در مرحله قبل، محلول مبرد به یک واحد تراکم فشار قرار می‌گیرد. در این مرحله، فشار بالا باعث تبخیر مبرد از محلول شده و بخار تشکیل می‌دهد. این بخار سپس به واحد تبخیر برگشته و در مرحله بعدی استفاده می‌شود.
- تبدیل: در این مرحله، بخار تولید شده در مرحله تراکم به یک واحد تبدیل (معمولاً یک کندانسور) منتقل می‌شود. در اینجا، بخار تبدیل شده و به شکل مبرد مایع به واحد تبخیر برگشته و فرآیند چرخه تکرار می‌شود.
مزایای استفاده از چرخه چیلر تراکمی عبارتند از:
– استفاده از انرژی حرارتی به جای انرژی مکانیکی، که می‌تواند منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی شود.
– امکان استفاده از منابع حرارتی ثانویه مانند بخار، گاز طبیعی یا حرارت از سیستم‌های صنعتی.
– کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، زیان انرژی و هزینه‌های عمبا عرض پوزش، امکان دسترسی به اطلاعات تکمیلی در مورد چرخه چیلر تراکمی در دسترس من نیست. ممکن است با مراجعه به منابع مربوطه یا گسترش دانش فنی در زمینه تاسیسات و تهویه مطبوع، بتوانید اطلاعات بیشتری در این خصوص کسب کنید.
