چیلر جذبی چیست؟ سیستم سرمایش و گرمایش برج ها

چیلرهای جذبی یکی از سیستم‌های پیشرفته در حوزه تهویه مطبوع هستند که با استفاده از انرژی حرارتی به جای برق، فرآیند سرمایش را انجام می‌دهند. این فناوری، گزینه‌ای مناسب برای ساختمان‌های بزرگ، برج‌های مسکونی، مراکز تجاری و بیمارستان‌ها محسوب می‌شود، چرا که علاوه بر کاهش مصرف برق، بهره‌وری انرژی را افزایش می‌دهد. در این مقاله با ساختار، نحوه عملکرد و انواع چیلرهای جذبی آشنا می‌شوید و درک بهتری از نقش این سیستم‌ها در تأمین سرمایش و گرمایش ساختمان‌های مدرن خواهید داشت. تا انتها همراه باشید.

چیلر جذبی چیست؟

چیلر جذبی یا ابزوربشن چیلر (Absorption Chiller) یکی از سیستم‌های برودتی پرکاربرد در صنعت تهویه مطبوع است که بر اساس سیکل تبرید جذبی فعالیت می‌کند. این نوع چیلرها به دلیل استفاده از انرژی حرارتی به جای برق در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی و صنعتی مورد توجه قرار گرفته‌اند. 

در سال‌های اخیر، استفاده از چیلرهای جذبی در پروژه‌های بزرگ ایران افزایش یافته است. به‌عنوان مثال، برج میلاد تهران از سه دستگاه چیلر جذبی دواثره با ظرفیت هر کدام ۱۲۰۰ تن تبرید بهره می‌برد. همچنین، مجتمع تجاری پالادیوم در تهران مجهز به چهار دستگاه چیلر جذبی شعله مستقیم با ظرفیت هر کدام ۷۰۰ تن تبرید است. این سیستم‌ها با استفاده از انرژی حرارتی، سرمایش موردنیاز این ساختمان‌های بزرگ را تأمین می‌کنند.

ساختار و اجزای چیلر جذبی

پیش از بررسی نحوه عملکرد چیلر جذبی، لازم است با اجزای اصلی و فرآیند کلی سیکل تبرید جذبی آشنا شویم. این سیستم شامل چندین بخش کلیدی است که هر یک در تأمین سرمایش و گرمایش نقش حیاتی ایفا می‌کنند. در ادامه، اجزای اصلی چیلر جذبی را بررسی خواهیم کرد.

۱. ژنراتور (Generator)

ژنراتور یا مولد حرارتی، یکی از اجزای کلیدی در چیلر جذبی است که در بخش فوقانی سیستم در کنار کندانسور قرار دارد. این بخش شامل محفظه‌ای حاوی محلول آب (به‌عنوان مبرد) و لیتیوم بروماید (به‌عنوان جاذب) است. در داخل ژنراتور، یک مبدل حرارتی قرار گرفته که انرژی گرمایی موردنیاز را برای تبخیر آب موجود در محلول و تغلیظ آن تأمین می‌کند. به همین دلیل، ژنراتور را واحد تغلیظ‌کننده نیز می‌نامند.

۲. کندانسور (Condenser)

کندانسور یا چگالنده، وظیفه میعان بخار آب تولیدشده در ژنراتور را بر عهده دارد. این بخش، همراه با ژنراتور در یک پوسته مشترک قرار گرفته و در قسمت بالایی چیلر نصب می‌شود. هدف اصلی کندانسور، کاهش مصرف آب و بازیابی بخار تبخیرشده در ژنراتور برای استفاده مجدد در سیستم است.

عملکرد کندانسور:

• بخار آب خروجی از ژنراتور در این قسمت به کمک آب سرد برج خنک‌کننده (Cooling Tower) خنک شده و به مایع تبدیل می‌شود.
• این فرآیند موجب بازگشت آب میعان‌شده به چرخه سیستم و کاهش مصرف منابع آب می‌شود.
• کندانسور در چیلرهای جذبی، یک نوع مبدل حرارتی است که به‌طور مستقیم با برج خنک‌کننده و همچنین بخش جاذب ارتباط دارد که در ادامه توضیح خواهیم داد.

۳. اواپراتور (Evaporator)

اواپراتور یا تبخیرکننده، یکی از اجزای اصلی در چیلر جذبی است که وظیفه کاهش دمای آب مصرفی ساختمان را بر عهده دارد. این بخش، همراه با جاذب (ابزوربر) در یک پوسته مشترک و در قسمت پایینی چیلر جذبی قرار دارد.

ویژگی‌های اواپراتور:

• فشار کاری این بخش حدود 0.01 بار است که تقریباً معادل خلأ کامل محسوب می‌شود.
• این کاهش فشار، شرایطی ایجاد می‌کند که آب مبرد در دمایی بسیار پایین (حدود ۴ درجه سانتی‌گراد) تبخیر شود و در نتیجه، گرمای آب سیستم تهویه را جذب کند.
• ساختار اواپراتور معمولاً از مبدل حرارتی پوسته و لوله تشکیل شده که به آن واحد تبخیرکننده نیز گفته می‌شود.

عملکرد اواپراتور:

مایع اشباع خروجی از روزنه‌های سیستم در پایین اواپراتور جمع می‌شود و سپس توسط پمپ مبرد و از طریق نازل‌ها (افشانک‌ها) بر روی لوله‌های مبدل اسپری می‌شود.

برای افزایش راندمان تبادل حرارت در اواپراتور، معمولاً از لوله‌های مسی با فین کوتاه استفاده می‌شود.

۴. ابزوربر (Absorber) یا جاذب

ابزوربر یا محفظه جاذب در یک پوسته مشترک با اواپراتور قرار دارد و وظیفه آن، جذب بخار آب تبخیرشده در اواپراتور است. این بخش حاوی محلولی از لیتیوم بروماید (نمک مایع) است که بخار آب خروجی از اواپراتور را جذب می‌کند.

به نقل از ماخ:

“ابزوربر وظیفه ابقا و نگهداری فشار اواپراتور در حالت خلا را دارد و این کار را از طریق جذب بخار مبرد تبخیر شده در اواپراتور انجام می دهد.”

چگونگی عملکرد جاذب:

• بخار آب تولیدشده در اواپراتور با ورود به محفظه جاذب، توسط لیتیوم بروماید جذب می‌شود.
• در این فرآیند، محلول لیتیوم بروماید رقیق‌تر می‌شود و برای بازیابی غلظت آن، محلول دوباره به ژنراتور منتقل می‌شود تا تحت گرما، آب را از خود جدا کند و غلیظ شود.
• همین چرخه پیوسته جذب و دفع بخار آب، موجب عملکرد مداوم چیلر جذبی می‌شود.

چرا این بخش اهمیت دارد؟

فشار در محفظه جاذب و اواپراتور بسیار پایین (حدود 0.01 بار) است که این خلأ، شرایط لازم برای جذب بهتر بخار آب و عملکرد بهینه سیستم را فراهم می‌کند.

اساس نام‌گذاری چیلرهای جذبی نیز از همین فرآیند جذب بخار آب توسط لیتیوم بروماید گرفته شده است.

۵. مبدل حرارتی (Heat Exchanger)

برای افزایش راندمان در چیلرهای جذبی از یک مبدل حرارتی اضافی نیز استفاده می‌شود که معمولاً در کنار اواپراتور و جاذب و در قسمت پایینی سیستم نصب می‌شود.

عملکرد مبدل حرارتی:

• انتقال حرارت بین محلول رقیق و غلیظ لیتیوم بروماید
• افزایش بازدهی چیلر و کاهش مصرف انرژی حرارتی

این مبدل باعث می‌شود محلول رقیق‌شده در جاذب، قبل از ورود به ژنراتور تا حدی پیش‌گرم شود و در نتیجه، میزان انرژی موردنیاز برای بازیابی غلظت محلول کاهش یابد.

خرید مینی چیلر، راهکاری کم‌مصرف و مستقل برای سرمایش ویلاها و دفاتر اداری.

نحوه عملکرد و طرز کار چیلر جذبی

چیلر جذبی با استفاده از سیکل تبرید جذبی و فرآیندهای شیمیایی، سرمایش را بدون نیاز به کمپرسور الکتریکی تأمین می‌کند. در این سیستم، آب به‌عنوان مبرد و لیتیوم بروماید به‌عنوان جاذب عمل می‌کنند.

1. انتقال محلول

محلول آب و لیتیوم بروماید از جاذب به ژنراتور پمپ می‌شود.

2. گرمایش و جداسازی

در ژنراتور، گرما از طریق مشعل یا آب گرم موتورخانه تأمین شده و آب از محلول تبخیر می‌شود درحالی‌که لیتیوم بروماید غلیظ باقی می‌ماند.

3. تقطیر در کندانسور

بخار آب به کندانسور منتقل و به کمک آب برج خنک‌کننده مایع می‌شود.

4. تبخیر در اواپراتور

آب مایع وارد اواپراتور شده، تحت خلأ و فشار پایین در دمای ۴.۵ درجه سانتی‌گراد تبخیر شده و گرمای محیط را جذب می‌کند.

5. جذب در ابزوربر

بخار آب به جاذب منتقل شده و توسط لیتیوم بروماید جذب می‌شود. این فرآیند گرما تولید می‌کند که با عبور آب سرد از برج خنک‌کننده، دمای آن کنترل می‌شود.

6. تکرار سیکل

محلول غلیظ‌شده دوباره به ژنراتور پمپ شده و چرخه تکرار می‌شود.

این سیکل بدون استفاده از برق، سرمایش پایدار و کارآمد را با مصرف بهینه انرژی حرارتی فراهم می‌کند.

چیلر صنعتی، سرمایشی پایدار و پرقدرت برای کارخانه‌ها و صنایع بزرگ.

انواع چیلر جذبی یا ابزوربشن

چیلرهای جذبی بر اساس سه معیار اصلی دسته‌بندی می‌شوند:

دسته‌بندی	انواع چیلرهای جذبی
بر اساس مکانیزم طراحی	چیلر تک‌اثره (Single Effect) چیلر دواثره (Double Effect)
بر اساس منبع حرارتی	چیلر آب گرم چیلر آب داغ چیلر بخار چیلر شعله مستقیم چیلر خورشیدی چیلر هوای گرم
بر اساس ماده جاذب و مبرد	مبرد آب – جاذب لیتیوم بروماید مبرد آب – جاذب سیلیکاژل مبرد آمونیاک – جاذب آب

چیلرهای جذبی براساس مکانیزم طراحی، منبع حرارتی و نوع ماده جاذب و مبرد دسته‌بندی می‌شوند. از نظر مکانیزم طراحی، شامل چیلرهای تک‌اثره (با یک ژنراتور) و دواثره (با دو مرحله تغلیظ) هستند. بر اساس منبع حرارتی به چیلرهای آب گرم، آب داغ، بخار، شعله مستقیم، خورشیدی و هوای گرم تقسیم می‌شوند. همچنین، بر اساس ماده جاذب و مبرد، انواع لیتیوم بروماید، آب، سیلیکاژل را شامل می‌شوند.

چیلرهای جذبی تک‌اثره شامل اواپراتور، جاذب، ژنراتور و کندانسور هستند و گرمای موردنیاز آن‌ها از آب گرم یا بخار تأمین می‌شود. چیلرهای دواثره راندمان بالاتری دارند و با دو ژنراتور دما بالا و پایین کار می‌کنند. چیلرهای شعله مستقیم مستقل از بویلر از مشعل برای تأمین انرژی گرمایی استفاده کرده و فضای کمتری اشغال می‌کنند.

مشکلاتی مانند خوردگی، فشار منفی و کریستالیزاسیون می‌توانند بر عملکرد چیلرهای جذبی تأثیر بگذارند، اما سیستم پرچ (Purge System) برای تخلیه مواد غیرقابل تقطیر، راندمان را حفظ می‌کند. چیلرهای سیلیکاژلی با استفاده از جاذب جامد، عملکرد متفاوتی دارند.

جمع بندی چیلر جذبی چیست؟ سیستم سرمایش و گرمایش برج ها

چیلرهای جذبی به دلیل کاهش مصرف برق و استفاده از انرژی حرارتی، گزینه‌ای ایده‌آل برای تأمین سرمایش در ساختمان‌های بزرگ و پروژه‌های صنعتی محسوب می‌شوند. این سیستم‌ها، بسته به مکانیزم طراحی، منبع تأمین حرارت و نوع ماده جاذب و مبرد، انواع مختلفی دارند که انتخاب صحیح آن‌ها، تأثیر مستقیمی بر بهره‌وری انرژی و هزینه‌های عملیاتی خواهد داشت.

آراد تهویه با ارائه چیلرهای جذبی با کیفیت تضمین‌شده و قیمت رقابتی، یکی از تأمین‌کنندگان معتبر در این حوزه است. ارسال فوری به سراسر ایران، گارانتی معتبر و تضمین اصالت کالا از مزایای خرید از این مجموعه است. همچنین، تیم مشاوره تخصصی آراد تهویه با راهنمایی‌های فنی، مشتریان را در انتخاب مناسب‌ترین سیستم همراهی می‌کند. انتخاب آراد تهویه، یعنی اطمینان از خریدی هوشمندانه و سرمایه‌گذاری بر روی تجهیزات مطمئن و بادوام.

سوالات متداول چیلر جذبی چیست؟ سیستم سرمایش و گرمایش برج ها

تفاوت چیلر جذبی تک‌اثره و دواثره چیست؟

چیلرهای تک‌اثره یک مرحله تغلیظ دارند و انرژی کمتری مصرف می‌کنند در حالی که چیلرهای دواثره دارای دو مرحله تغلیظ بوده و بازدهی بالاتری دارند اما به دمای بالاتری نیازمندند.

چرا چیلرهای جذبی به جای کمپرسور از جاذب و مبرد استفاده می‌کنند؟

این سیستم‌ها به‌جای برق از انرژی گرمایی برای تولید سرمایش بهره می‌برند که باعث کاهش هزینه‌های انرژی و بهبود بهره‌وری می‌شود.

چگونه می‌توان از آراد تهویه مشاوره خرید گرفت؟

تیم تخصصی آراد تهویه مشاوره رایگان تلفنی و حضوری ارائه می‌دهد تا مشتریان بتوانند بهترین چیلر را متناسب با نیاز پروژه خود انتخاب کنند.