تاریخچه چیلرهای جذبی

تاریخچه چیلرهای جذبی

تا پيش از قرن نوزدهم ميلادي تبريد تنها به حمل ونقل يخ از مناطق سردسير به مناطق گرم سير و نگهداري آن در محفظه هاي مخصوص و يا زير زمين و همچنين ساخت يخ در زير زمين[1] و نيز نگهداري برف فشرده در مكانهاي مخصوص براي استفاده در فصول گرم سال محدود بود.در سال 1834 اولين ماشين تبريد دستي در انگلستان تحولي در صنعت تبريد به وجود آورد ،قبل از آن ميشل فاراده در سال 1824 يك سلسله آزمايشات براي تبديل بعضي گازهاي پايدار به مايع انجام داد كه مبناي كار ماشينهاي جذبي قرار گرفت اگرچه فاراده در زمان خودش نتوانست از اين آزمايشات براي توليد برودت بهره بگيرد ولي مقدمه اي شد براي آيندگان .

در سال 1851 يك مخترع آمريكايي يك ماشين يخ ساز با مبرد هوا ساخت و در سال 1859 سيكل جذبي با استفاده از آمونياك بعنوان ماده مبرد وآب به عنوان جاذب توسط فرديناندكاره مورد استفاده قرار گرفت اين سيتم اولين بار در ايالات متحده آمريكا براي ساخت چيلر هاي جذبي استفاده شد .سپس در سال 1860 اولين ماشين اتر سولفوريك براي ايجاد برودت در صنايع نوشابه سازي در استراليا ساخته شد بعد ها در سال 1880 اولين كارخانه يخ مصنوعي ساخته شد و اين كارخانه اولين قدم در عمومي سازي صنعت تبريد بود.

در سال 1890 تبريد تراكمي و جذبي رواج يافت البته در اوايل پيدايش تبريد تراكمي ،دستگاههاي موجود حجيم وگران بودند و راندمان زيادي نداشتند و مي بايست فردي متخصص از آنها نگهداري مي نمود به همين دليل تبريد مكانيكي صرفا به چند كاربرد بزرگ محدود مي شد. يكي از دلايل عدم پيشرفت تبريد مكانيكي در دهه هاي اوليه استفاده از بخار براي چرخاندن كمپرسور بود ،با اختراع و پيشرفت موتودهاي الكتريكي و همچنين تهيه مبرد هاي بي خطر توليدات صنايع تبريد و تهويه مطبوع به نقطه اوج خود رسيد و دستگاههاي هواساز كوچك و يخچالها و فريزرهاي خانگي به ميزان قابل توجهي توليد گرديد و هنوز هم تكامل و پيشرفت ادامه دارد.

اساس كاركرد سيستم هاي تبريد جذبي در آزمايش ميشل فاراده كه در سال 1824 م صورت گرفت استوار مي باشد.در آن زمان دانشمندان عقيده داشتندكه گازهايي مانند آمونياك تنها به شكل بخار وجود دارند.فاراده آزمايشهايي را به منظور مايع ساختن آمونياك انجام داد. او مي دانست كه بخار آمونياك مي تواند به مقدار زياد جذب كلريد نقره شود،فاراده كلريد نقره را در دماي بالا در معرض بخار آمونياك قرار داد.پس از جذب بخار آمونياك توسط كلريد نقره،فاراده ماده حاصل را درون يك لوله آزمايش به شكل عدد 8 قرار داد سپس انتهاي لوله را كه حاوي كلريد نقره بود حرارت و در همان حال انتهاي ديگر لوله را در يك ظرف آب سرد قرار داد.

بخار آمونياك تحت اثرحرارت داده شده از كلريد نقره جدا شده و در يك طرف ديگر لوله كه درون آب سرد قرار داشت تقطير شد.پس از اين عمل فاراده لوله آزمايش را از ظرف آب و از نزديكي شعله خارج كرد پس از مدت كوتاهي ،مايع آمونياك در داخل لوله آزمايش به شدت شروع به جوشيدن كرد.سپس تمامي مايع در مدت كوتاهي تبخير شده و مجددا جذب كلريد نقره شد.فاراده با لمس كردن لوله آزمايشي كه آمونياك در آن جوشيده بود متوجه شد كه اين لوله به مقدار زيادي سرد شده است.در واقع آمونياك ضمن تغيير فاز از مايع به بخار گرماي محيط را جذب كرده و سبب ايجاد سرما شده بود در واقع اين آزمايش نقطه آغازين پيدايش سيستمهاي تبريد جذبي بود.

سيستم تبريد جذبي اولين بار در سال 1860 بوسيله فرديناند كاره فرانسوي اختراع شد بدين ترتيب كه اگر در سيستم تراكمي بخار،بجاي كمپرسور يك ژنراتور و يك جذب كننده و يك پمپ قرار دهيم نتيجه يك سيستم جذبي ساده خواهد شد(البته در شرايط خاص مي توان پمپ را نيز از سيكل حذف كرد).

چیلرهای جذبی

چيلرهاي جذبي به دو گروه تك اثره (Single effect) و دو اثره (Double effect) طبقه بندي مي شوند.چيلرهاي تك اثره با تغذيه بخار، تك اثره با تغذيه آب داغ ( دماي بالاي C 100) و تك اثره با تغذيه آب گرم ( دماي زير C100) تقسيم مي شوند كه سيكل كاري آنها مشابه بوده و همگي داراي حداقل يك مولد حرارتي مي باشند.چيلرهاي دو اثره به دو دسته دو اثره با تغذيه بخار و دو اثره با شعله مستقيم طبقه بندي مي شوند. اين چيلرها، نسل جديد چيلرهاي جذبي تك اثره است.در چيلرهاي جذبي دواثره برخلاف چيلرهاي جذبي تك اثره كه يك مولد حرارتي وجود دارد داراي دو مولد حرارتي مي باشد كه يكي مولد حرارتي دما بالا و ديگري مولد حرارتي دما پايين مي باشد كه اين امر باعث كاهش بسيار چشمگير مقدار مصرف سوخت شده و ضريب عملكرد (cop) دستگاه را تا دو برابر افزايش مي دهد.مهمترين شرط براي بكارگيري چيلر جذبي با تغذيه بخار وجود تاسيسات تامين كننده بخار با فشار حداقل يك اتمسفر مي باشد. بنابراين بدليل هزينه زياد تجهيزات توليد و انتقال بخار، استفاده از اين نوع چيلر در پروژه هايي كه جهت مصارف ديگري نياز به بخار حداقل يك اتمسفر دارند مانند پروژه هاي صنعتي و بيمارستاني توصيه مي شود.در چيلرهاي جذبي شعله مستقيم حرارت حاصل از احتراق سوخت بطور مستقيم باعث گرم شدن و تغليظ محلول ليتيوم برمايد شده و ديگرنيازي به ايجاد تاسيسات بخار يا آب داغ نمي باشد كه باعث كاهش زيادي در سرمايه گذاري اوليه مي شود.همچنين بدليل كم شدن تجهيزات، هزينه تعميرات و نگهداري كاهش خواهد يافت. از ديگر قابليت هاي چيلر شعله مستقيم توليد آب گرم مي باشد ولي بدليل پايين بودن دماي آب گرم خروجي كه حداكثر دماي آن  60سانتي گراد مي باشد و استهلاك دستگاه، در بيشتر مواقع از اين امكان استفاده نمي گردد.

چيلرهاي جذبي گازسوز آپارتماني

  1)      اين چيلرها براي آپارتمانها بصورت غير مشترك استفاده مي شود البته اگر متراژ واحد كم باشد مي توان از يك دستگاه جهت دو يا چند واحد استفاده نمود.

2)      اين دستگاه روي بام ساخمان قرار گرفته و بوسيله لوله كشي به فن كويلها وصل شده بنابراين نياز به اشغال فضا جهت دستگاه يا كانال كشي ندارد و با استفاده از فن كويل هاي سقفي نيز مي توان در اشغال فضاي داخلي واحد نيز صرفه جويي نمود.

3)      مصرف گاز تقريبا معادل يك شومينه خانگي و مصرف آن حداكثر 900 وات ميباشد كه قابليت ذخيره برق در سيستم و كارآيي در زمان قطع برق را نيز داراستبه همين جهت سازمان بهينه سازي مصرف سوخت از آن حمايت و مبالغي را بعنوان سوبسيد روي اين دستگاه پرداخت مينمايد.

4)      اين دستگاهها استهلاك  كم و طول عمر بالا دارند و نياز چنداني به خدمات و تعمير ونگهداري ندارند.

ادامه مطلب