اجزاء تشکیل دهنده چیلر جذبی
اواپراتور (Evaporator)
همانطوری که می دانیم با کاهش فشار در داخل یک محفظه، می توانیم دمای جوش آب را متناسب با افت فشار، کاهش دهیم تا آب در دمای پایین تری به جوش آید و گرمای لازم برای جوشش و تبخیر را از آب درون کوئل بگیرد. بنابرین به کمک یک پمپ وکیوم (خلاء) هوای داخل محفظه را خالی می کنیم. هرچه فشار داخل محفظه را کمتر کنیم به دمای پایین تری برای تبخیر می رسیم.
باید بدانیم که قرار است آب را در چه دمایی تبخیر کنیم. اگر قرار باشد که آب جاری در کوئل را به مصرف سرمایش برسانیم تکلیفمان روشن است.معمولا دمای آب سرد تجهیزات تبادل حرارت در ساختمان حداقل °5 و حداکثر °10 (درجه سانتیگراد) در نظر گرفته می شود. با توجه به دمای کارکرد این قسمت، آب محفظه را اصطلاحأ آب مبرد یا به اختصار مبرد می گویند. با تبخیر مبرد در این محفظه، فضای اواپراتور مملو از بخار خواهد شد و فشار آن هم افزایش پیدا خواهد کرد و از طرف دیگر با کاهش مقدار آب مبرد و تبدیل آن به بخار، آبی باقی نخواهد ماند تا سیستم سرمایشی به کار خود ادامه دهد پس باید برای ادامه کار سیکل، بخار تولید شده را به محفظه دیگر فرستاد تا همچنان فشار محفظه اواپراتور برای تولید سرما، ثابت بماند. این بخار تولید شده به محفظه دومی به نام ابزوربر که حاوی مواد جذب کننده بخار تولید شده در بخش قبلی است، فرستاده می شود.
نمایی از محفظه اواپراتور یک چیلر جذبی
ابزوربر (Absorber)
در این بخش از یک ماده جاذب رطوبت استفاده می کنیم. ماده ای که قادر باشد حجم زیادی بخار آب را در مدت کوتاهی به خود جذب نموده و محفظه اواپراتور را از آن خالی نموده و فشار محفظه را کاهش دهد. نمکها رطوبت گیرهای مناسبی هستند بنابرین از خیل نمکهای جاذب، بهترین و موثرترین را انتخاب کنیم. لیتیم بروماید، ترکیبی نمکی است که به صورت مایع در محفظه دوم یا محفظه جاذب قرار می گیرد و تمامی بخار ایجاد شده در محفظه اواپراتور به کمک این نمک وارد محفظه ابزوربر یا جاذب می گردد. لیتیم بروماید با غلظت مناسب، تحت شرایط دمایی مشخص، قدرت جذب بهتر و بیشتری خواهد داشت. برای اینکه بتوان عملیات جذب را با بازده و کیفیت بهتری به انجام برسانیم لازم است که به گونه ای لیتیم بروماید را در دمای مرطوب نگه داریم. به این منظور در محفظه ابزوربر هم کوئلی تعبیه شده و آب خنک برج خنک کننده را در آن جاری می سازیم. برج خنک کننده آب را در دامنه دمایی °22 تا °35 درجه سانتیگراد در اختیار سیستم سرمایشی قرار می دهد. هرچه دمای آب ورودی از سوی برج خنک کننده کمتر باشد، بازده جذب بیشتر خواهد بود. اما سردی بیش از اندازه آب خنک کننده ممکن است تبعات ناخوشایندی هم چون کریستاله شدن لیتیم بروماید را به همراه داشته باشد.
نمایی از محفظه ابزوربر یک چیلر جذبی
در نمایی از شکل زیر انتگراسیون (یکپارچه سازی) دو محفظه اواپراتور و کندانسور نشان داده شده است.
نمایی از یکپارچه سازی محفظه های اواپراتور و ابزوربر یک چیلر جذبی
در محفظه ابزوربر، لیتیم بروماید توان محدودی در جذب بخار آب دارد. بنابرین پس از مدتی رقیق شده و خاصیت جذب خود را از دست می دهد بنابرین لازم است که به طریقی لیتیم بروماید، بخار آب گرفته را بار دیگر بازپس داده و به اندازه کافی غلیظ شود تا توان جذب بخار تولید شده در محفظه اواپراتور را داشته باشد. اینجاست که کار به محفظه سوم می کشد. محفظه ای که بتوان در آن محلول رقیق را بار دیگر غلیظ کرد. در اینجا برای گرم کردن محلول رقیق و خنک سازی محلول غلیظ برگشتی از ژنراتور، از مبدل حرارتی محلول استفاده می کنیم.
مبدل حرارتی محلول (Heat Exchanger)
در تصویر بالا مشاهده می کنیم که لوله محلول رقیق و غلیظ در کنار هم و به موازات یکدیگر ارتباط رفت و برگشتی را بین ابزوربر و ژنراتور برقرار کرده اند. دمای محلول رقیق کم و دمای محلول غلیظ زیاد است. از طرف دیگر قبلا دانستیم که سردی محلول جاذب به فرایند جذب کمک شایانی می کند تا جایی که مجبور شدیم برای آن کوئل ویژه ای حاوی آب برج خنک کننده را در نظر گیریم. بنابرین ورود محلول غلیظ با دمای بالا که از سوی ژنراتور به سمت ابزوربر روان شده است چندان نتایج خوشایندی به همراه نخواهد داشت. از طرف دیگر دمای محلول رقیق خروجی از ابزوربر که به سمت ژنراتور روان شده است بسیار کمتر از دمای محلول غلیظ است. از این رو دمای محلول غلیظ ورودی به ابزوربر را به کمک دمای پایین محلول رقیق کاهش داد. به این منظور کافی است که در بخشی از مسیر، این دو لوله در تماس غیر مستقیم باهم قرار گیرند تا دمای هردو تعدیل شود. بنابرین می توانیم این دو سیال را در تماسی غیر مستقیم قرار داده و یک مبدل حرارتی ایجاد کنیم.
ژنراتور (Generator or Desorption)
حاصل عملکرد گرمایی ژنراتور، تولید دو سیال است. تکلیف سیال محلول لیتیم بروماید غلیظ روشن است که این محلول به محفظه ابزوربر باز گشته تا در فرآیند مجدد جذب شرکت کند. سیال دوم، بخار آب جدا شده از محلول رقیق است. ناگفته پیداست که کار به محفظه چهارم کشیده است پس باید بخار آب تولید شده از طریق لوله ای به محفظه کندانسور جاری گردد و با توجه به ارتباط مستقیم ژنراتور با کندانسور می توانیم ارتباط لوله ای را حذف و هر دو را در یک پوسته قرار دهیم.
نمایی از محفظه ژنراتور یک چیلر جذبی
کندانسور (Condenser)
در محفظه کندانسور بخارات خروجی از بخش ژنراتور را در اینجا جمع کرده و به کمک آب سرد تقطیر کرد. برای عملیات تقطیر در کندانسور از آب برج خنک کننده استفاده می کنیم. قبلا از آب برج خنک کننده برای خنک کردن محفظه ابزوربر استفاده کرده بودیم. حال کافی است لوله آب برج خنک کننده خروجی از ابزوربر را به کندانسور هدایت نموده و سپس آن را به سمت برج باز گردانیم. بخار آب در کندانسور و در مجاورت کوئل حاوی آب برج خنک کننده تبدیل به مایع می شود و برای خروج هیچ راهی به جز بازگشت به اواپراتور ندارد تا دوباره با تبخیر خود موجبات سرمایش آب کوئل را فراهم آورد.
نمایی از یکپارچه سازی محفظه های کندانسور و ژنراتور یک چیلر جذبی
در نمای کلی از یک چیلر جذبی تک اثره که در شکل زیر نشان داده شده است علاوه بر قسمتهای اصلی توضیح داده شده در بالا، از پمپهایی استفاده شده که به پمپهای مبرد، پمپ ابزوربر و پمپ محلول معروفند.
نمایی از اجزاء مختلف سیکل جذبی
پمپ مبرد به منظور تبخیر بهتر مبرد در محفظه اواپراتور و تامین سرمایش مناسب به کار می رود به این صورت که با مکش مبرد از قسمت زیرین اواپراتور و پاشش به روی کوئل اواپراتور باعث عملکرد بهتر سیستم می گردد. پمپ ابزوربر نیز محلول نسبتا رقیق ابزوربر را از قسمت زیرین بر روی کوئل ابزوربر پاشیده تا باعث خنک شدن محلول و جذب بهتر بخارات ورودی از اواپراتور به ابزوربر گردد. پمپ محلول، محلول رقیق را از قسمت ابزوربر به قسمت ژنراتور جهت انجام عملیات تغلیظ سازی منتقل می نماید.