چیلرها امروزه جزو تجهیزات پرکاربرد در انواع و اقسام صنایع محسوب می‌شوند و دارای انواع متفاوتی می‌باشند. چیلر جذبی یکی از انواع چیلر بوده که به علت استفاده از سوخت حرارتی، برخلاف چیلر تراکمی که از انرژی الکتریکی استفاده میکند، جزو محصولات پرکاربرد در سیستم‌های تهویه مطبوع برای مکان‌های مختلف به شمار می‌رود. اگرچه راندمان پایین این محصولات در سال‌های اخیر سبب شده است که استفاده آنها نسبت به چیلرهای تراکمی کمتر شود، اما گاهی اوقات به علت مصرف زیاد برق چیلرهای تراکمی، کارفرمایان ترجیح می‌دهند که از چیلرهای جذبی استفاده کنند. این نوع چیلرها در کشورهایی که نفت و گاز ارزان‌تری دارند، بیشتر مورد توجه هستند. مصرف عمده چیلر جذبی، انرژی گاز طبیعی است. در این محصول برخلاف چیلر تراکمی که کمپرسور مصرف کننده برق است، از ژنراتور و ابزوربر استفاده می‌شود.
اجزای اصلی چیلر جذبی به شرح ذیل می باشد:
ـ ژنراتور: این قطعه وظیفه گرما دادن به محلول غلیظ و جداسازی لیتیوم بروماید و تبخیر مبرد را بر عهده دارد.
ـ کندانسور: وظیفه آن گرفتن گرما از مبرد و تبدیل حالت آن از گاز به مایع و در حقیقت چگالش آن می‌باشد.
ـ اواپراتور: قطعه‌ای است که در چیلر جذبی که در آن گرمای آب در گردش توسط مبرد گرفته شده و مبرد تبخیر می‌گردد.
ـ پمپ: این وسیله وظیفه ارسال محلول رقیق به سمت ژنراتور را بر عهده دارد.
ـ ابزوربر: این وسیله یک محفظه است که مبرد تبخیر شده در اواپراتور، توسط مایع لیتیوم بروماید در آن جذب می‌شود.
آب چگونه خنک می گردد؟
در چیلر جذبی آب مقطر نقش مبرد را بازی میکند. وظیفه مبرد گرفتن گرمای آب در گردش بین چیلر و فن کویل می‌باشد. بد نیست بدانید یکی از اصول ترمودینامیکی رابطه بین فشار و دمای تبخیر است. به این صورت که هر چقدر فشار محیط کمتر شود، نقطه جوش یک ماده پایین‌تر است و این جمله به این معنی است که ماده زودتر تبخیر می‌شود. در اینجا و در قسمت اواپراتور، شرایطی وجود دارد که آب مقطر در دمای حدوداً ۵ درجه سانتیگراد تبخیر گردد.
چیلر جذبی چگونه آب را خنک می کند؟
در اواپراتور، آب مقطر و آب برگشتی از فن کویل‌ها که اغلب دارای دمای ۱۲ درجه سانتیگراد هستند، در مجاورت یکدیگر قرار می‌گیرند. آب برگشتی از فن کویل‌ها، گرمای خود را به آب مقطر انتقال می‌دهند. پس از آن آب خنک شده و آب مقطر تبخیر شده و به حالت بخار در می‌آیند. در این مرحله آب خنک شده به سمت فن کویل‌ها منتقل می‌گردد و مبرد نیز که به حالت بخار درآمده است، در قسمت بعدی به نام ابزوربر، توسط لیتیوم بروماید جذب می‌گردد. سپس مخلوطی از لیتیوم بروماید و بخار مبرد که محلول رقیق لیتیوم بروماید می‌باشد، در اختیار قرار می‌گیرد. این مخلوط توسط پمپ، به سمت ژنراتور چیلر جذبی ارسال می‌شود.
پس از آن ژنراتور با گرمادهی به این محلول، سبب جداسازی لیتیوم بروماید و بخار آب خواهد شد. چنین گرمایی می‌تواند از سه روش مشعل، بخار توسط ژنراتور و یا آب داغ تولید و به محلول رقیق منتقل شود. در این مرحله لیتیوم بروماید غلظتش بیشتر شده و تغلیظ می‌شود. بعد از آن به علت اختلاف فشار بین ژنراتور و ابزوربر، دوباره به ابزوربر برمی‌گردد. همچنین بخار مبرد جدا شده به کندانسور چیلر منتقل می‌گردد. در کندانسور نیز حالت مبرد از گاز به مایع مبدل خواهد شد. بد نیست بدانید که کندانسور در چیلر جذبی از نوع آب خنک است؛ به این معنی که آب از برج خنک کننده سبب چگالش مبرد می‌گردد. پس از آن نیز مبرد که به حالت مایع درآمده است، دوباره برای گرفتن گرمای آب در گردش چیلر، به سمت اواپراتور ارسال خواهد شد. تمامی این اتفاقات را می‌توان به عنوان کارکرد چرخه چیلر جذبی عنوان کرد.
انواع چیلر جذبی کدام‌اند؟
۱ـ چیلر جذبی شعله مستقیم: این چیلر جزو متداول‌ترین نوع چیلرهای جذبی هستند. همانطور که از نام این محصولات مشخص است، این چیلرها درون خود دارای مشعل بوده و مستقیماً گرما را به مخلوط رقیق شده لیتیوم بروماید و مبرد انتقال می‌دهند. در حقیقت گرمای ژنراتور، توسط شعله مستقیم تامین خواهد شد. این محصولات به دلیل اینکه نسبت به سایر انواع چیلر راندمان بالاتری دارند و امکان استفاده از آنها در زمستان برای تولید آب گرم وجود دارد، تبدیل به تجهیزاتی محبوب شده‌اند. از سایر مزایای این محصولات می‌توان به احتیاج به تجهیزات کمتر، واسطه‌های کمتر برای تولید حرارت و هزینه‌های نصب پایین‌تر اشاره کرد.
۲ـ چیلر جذبی آب گرم: نوع بعدی چیلر جذبی، آب گرم است که به موتورخانه و دیگ جهت رساندن آب گرم برای تغلیظ و محلول احتیاج دارند. نیاز به تجهیزات مختلف، بالا بودن هزینه‌های نصب و راه‌اندازی و افت انرژی حرارتی از جمله معایب این سیستم است. اگر بخواهید از این محصول استفاده اقتصادی داشته باشید، بهتر است در فرایندهایی که تولید آب گرم بدون هزینه در اختیار مصرف کننده قرار می‌گیرد، از آن بهره بگیرید.
۳ـ چیلر جذبی بخار: مورد بعدی چیلرهای جذبی بخار هستند که با استفاده از گرمای بخار، سبب تغلیظ محلول لیتیوم بروماید و آب می‌شوند. این چیلرها خودشان دارای دو نوع تک اثر و دو اثر هستند. در نوع دو اثر محلول طی دو مرحله و در دو ژنراتور دما بالا و دما پایین جدا می‌شود. با توجه به احتیاج به حجم بالای بخار و تجهیزات متنوع در این نوع چیلرها، استفاده از آنها در پروژه‌های بیمارستانی و نیروگاهی بهتر است.
مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی
مقایسه بین چیلر جذبی و تراکمی همواره جزو موارد مورد بحث بین مهندسین و کارفرمایان است. این مقایسه اغلب به علت مصرف برق چیلرهای تراکمی و مصرف گاز چیلرهای جذبی است. باید گفت که مقایسه‌های بسیاری برای این دو وجود دارد؛ اما ما در این قسمت برخی از مهم‌ترین آنها را عنوان می‌کنیم.
- چیلرهای جذبی اغلب احتیاج بیشتری به نیروی متخصص برای تعمیرات و نگهداری دارند.
- مصرف چیلرهای جذبی بر اساس سوخت طبیعی و مصرف چیلرهای تراکمی بر اساس برق است.
- چیلرهای جذبی در پروژه‌هایی که احتیاج به تامین برق بسیار بالا می‌باشد، مناسب‌تر هستند.
- چیلر جذبی به دلیل اینکه به برج خنک کننده احتیاج دارد، مصرف آب بالاتری نسبت به چیلر تراکمی هوا خنک دارد.
- چیلر تراکمی چیزی حدود ۵ یا ۶ برابر یک چیلر جذبی راندمان دارد.
- ابعاد چیلر جذبی بسیار بزرگتر از یک چیلر تراکمی است؛ بنابراین به فضای بیشتری احتیاج خواهد داشت.
- تجهیزات مصرفی و تاسیساتی برای چیلر جذبی، از چیلر تراکمی بیشتر است.
- در ظرفیت‌های پایین، استفاده از چیلرهای جذبی مقرون به صرفه نمی‌باشد.
این روزها به دلیل احتیاج به تجهیزات پیشرفته و فضای زیاد، استفاده از چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی کمتر شده است و نوع مینی چیلرهای چیلرهای تراکمی بسیار پرطرفدارند. البته این محصولات همچنان مزیت‌های خاص خود را دارا هستند و از آنجایی که سوخت طبیعی گاز در کشور ایران نسبتاً ارزان است، بسیاری از مهندسان استفاده از چیلرهای جذبی را مورد توجه قرار می‌دهند. بد نیست بدانید که در ظرفیت‌های پایین به علت اینکه نگهداری و راندمان چیلرهای جذبی پایین است، اغلب افراد تمایل دارند که از انواع مختلف چیلرهای تراکمی استفاده کنند. با این حال بهره‌گیری از این نوع چیلرها در پروژه‌های بزرگ هنوز هم رایج است. جهت انتخاب بهترین چیلرها می‌توانید متناسب با نوع نیازی که دارید و مشورت با کارشناسان متخصص در این زمینه، گزینه مد نظر خود را انتخاب کنید و خریدی مناسب و مقرون به صرفه را انجام دهید.
