انواع چیلرهای جذبی

انواع چیلرهای جذبی
چیلرهای جذبی از نظر نوع ماده مبرد و جاذب و همین طور نحوه عملیات تغلیظ و نوع منبع گرمایی برای تغلیظ ماده جاذب در گروه های مختلفی طبقه بندی می شوند و بر همین اساس علیرغم مشابهت فراوان در چگونگی چرخه سرمایش از لحاظ ساختار تفاوتهایی باهم دارند

طبقه بندی انواع چیلر جذبی :

طبقه بندی سیستم سرمایش جذبی از نظر ماده مبرد و جاذب
- سیستم سرمایش جذبی با ماده مبرد آب و ماده جاذب لیتیم بروماید
- سیستم سرمایش جذبی با ماده مبرد آمونیاک و ماده جاذب آب
- سیستم سرمایش جذبی با ماده مبرد آب و ماده جاذب جامد (سیلیکاژل)

طبقه بندی سیستم سرمایش جذبی از نظر چرخه تغلیظ ماده جاذب و مراحل عملیات سردسازی
- سیستم سرمایش جذبی تک اثره آب-لیتیم بروماید
- سیستم سرمایش جذبی دو اثره آب-لیتیم بروماید
- سیستم سرمایش جذبی سه اثره آب-لیتیم بروماید
- سیستم سرمایش جذبی یک مرحله ای آب-آمونیاک
- سیستم سرمایش جذبی چند مرحله ای آب-آمونیاک

طبقه بندی سیستم سرمایش جذبی از نظر منبع گرمایی عملیات تغلیظ و احیاء
- سیستم سرمایش جذبی با ژنراتور آب داغ
- سیستم سرمایش جذبی با ژنراتور آب گرم
- سیستم سرمایش جذبی با ژنراتور بخار
- سیستم سرمایش جذبی شعله مستقیم

ادوین اندرسون (Edwin Anderson) در کتاب "تبرید خانگی و تجاری" در مورد زوج ماده مبرد و جاذب چیلرهای جذبی که دارای ماده جاذب مایع هستند، نه ویژگی مهم مبرد و جاذب را که می توانند نقش تعیین کننده ای در انتخاب برای کاربرد در این گونه سیستم ها داشته باشند را چنین بر می شمارد:

اول: عدم حالت جامد (Solid Phase)
 زوج مبرد و جاذب نباید در طی فعل و انفعالات و د امنه دمایی طبیعی عملیات سرمایش جذبی به حالت جامد در آیند. زیرا بروز فاز جامد منجر به کندی حرکت محلول و یا حتی انسداد مسیرهای سیال می شود.

دوم: نسبت فراریت زیاد (Volatility)
 فراریت ماده مبرد باید خیلی بیشتر از ماده جاذب باشد تا امکان جداسازی آنها طی عملیات غلیظ سازی که در ژنراتور صورت می گیرد به سهولت امکان پذیر باشد. امکان جداسازی آسان ماده مبرد از جاذب که به صورت محلول وارد ژنراتور می شوند، تاثیر مستقیمی بر کاهش مقدار انرژی گرمایی داشته و از هزینه های مربوط به عملیات تغلیظ می کاهد.

سوم: میل شدید به جذب
تمایل ماده جاذب به جذب ماده مبرد با توجه به خواص هر یک از آنها در دامنه عملیاتی چیلر جذبی از مهمترین مشخصه های یک زوج خوب محسوب می شود. چنین میلی منجر به نوعی وابستگی و پیوستگی به هنگام همنشینی با یکدیگر می شوند. از همین رو سرعت ترکیب و درهم ادغام شدن افزایش یافته و ضریب فعالیت مبرد کمتر از واحد می شود و از سوی دیگر مقدار ماده جاذب برای جذب مبرد کاهش یافته و در نتیجه از میزان انرژی گرمایی مورد نظر کاسته می شود. همچنین اندازه مبدل حرارتی که امکان تبادل حرارت بین محلول غلیظ (ماده جاذب خروجی از ژنراتور) و محلول رقیق (محلول جاذب و مبرد خروجی از ابزوربر یا تحت فشار پمپ) را به وجود می آورد، کوچکتر می شود. در عین حال تحقیقات ژاکوب (Jacob)، آلبرایت (Albright) و تاکر (Tucker) نشان می دهد که تمایل شدید ماده جاذب به ماده مبرد مشکل غلیظ سازی را در ژنراتور به همراه دارد زیرا انرژی گرمایی بیشتری باید صرف جداسازی این دو ماده می شود که البته با آن میل شدید به وصل، چنین عاقبتی قابل پیش بینی است.

چهارم: فشار متوسط
فشار عملیاتی ماده مبرد و جاذب برای انجام فرآیند جذب و سپس جداسازی که منجر به سرمایش می شود باید در حد متوسط باشد. زیرا نیاز به فشارهای زیاد باعث افزایش ضخامت دیواره های دستگاه چیلر و استفاده از تحهیزات و اتصالات فشارقوی می شود که این گونه موارد بر سنگینی و هزینه های آن می افزاید و از طرف دیگر نیاز به فشارهای خیلی پایین و خلاء نیز منجر به افزایش حجم دستگاه برای عملیات جذب شده و تجهیزات خاصی را برای حفظ خلاء در بین دستگاه طلب می کند.

پنجم: پایداری(Stability)
مواد جاذب و مبرد باید از پایداری و ثبات شیمیایی خوبی برخوردار باشند و خواص اولیه خود را در طی سالیان متمادی حفظ کنند. پایداری شیمیایی امکان شکل گیری گازها در مواد جامد را کاهش داده و خورندگی را به حداقل می رساند.

ششم: خوردگی (Corrosion) و فرسایش کم
مواد جاذب و مبرد به هر حال کم یا زیاد موجب خوردگی و فرسایش سطوح فلزی دستگاه می شوند و به طور طبیعی در این میان، موادی مناسب تر هستند که پایداری آنها بیشتر و اثرات فرسایش آنها کمتر باشند. برخی اوقات برای جلوگیری از اثرات فرسایشی مواد لازم می شود تا ترکیب شیمیایی دیگری به عنوان بازدارنده به زوج جاذب و مبرد اضافه شود.


هفتم: ایمنی
مواد جاذب و مبرد نباید سمی یا قابل احتراق باشند و همچنین استفاده آنها نباید تاثیرات زیان بار زیست محیطی به دنبال داشته باشد. هرچه عوارض آنها کمتر و ایمنی استفاده از آنها بیشتر باشد، از امتیازات کاربری بیشتری برخوردار خواهد بود.

هشتم: ویسکوزیته کم
هرچه مواد جاذب و مبرد روان تر و دارای ویسکوزیته کمتری باشند، حرکت آنها سریعتر و بهتر انجام می شود و در نتیجه انتقال گرما و جرم راحت تر صورت می گیرد و پمپ ها انرژی کمتری برای جابجایی آنها صرف می کنند.

نهم: گرمای نهان زیاد مبرد
هرچه گرمای نهان مبرد بیشتر باشد، نرخ گردش ماده جاذب کمتر خواهد بود. بالاتر بودن گرمای نهان مبرد منجر به افزایش بازده می شود.

مواد شناخته شده جاذب و مبرد همه خواص بالا را به صورت کامل دارا نیستند، اما از میان آنها زوج جاذب لیتیم بروماید و آب و همین طور آب آمونیاک شرایط بهتری دارند و با توجه به موارد فوق، انتظارات بیشتری را برآورده می کنند. سایر زوجهای جاذب و مبرد که می توانند مورد بررسی قرار گیرند عبارتند از:

الکل ها و نمک ها

متیل آمین و نمک ها
آمونیاک و نمک ها

آمونیاک و محلول های آلی
دی اکسید گوگرد و محلولهای آلی

هیدروکربن های هالوژنه و محلول های آلی

بعضی از این مواد دارای برخی ویژگیهای مناسب مانند عدم کریستاله شدن در چرخه سرمایش جذبی هستند، اما در برخی موارد دیگر مانند پایداری، خوردگی و ایمنی شرایط چندان خوبی ندارند.