چیلرهای جذبی یکی از مهم‌ترین سیستم‌های سرمایشی در صنایع و ساختمان‌های بزرگ هستند، که به دلیل استفاده از انرژی حرارتی به جای برق، مورد توجه قرار گرفته‌اند.

تاریخچه چیلر های جذبی :

ايده اولیه توليد سرما با سيستم  جذبی در طی سالهاي 60- 1859 بوجودآمد. اولين دستگاه جذبی را يك مخترع فرانسوی به نام فرديناند Carre با استفاده از ميل تركيبی زوج سيال آب وآمونياك اختراع كرد .اختراع Carre توسط چندين دانشمند از جمله آلبرت انيشتين بررسی وتكميل شد تا اينكه در سال1939 اولين چيلرجذبی ساخته شد.اولین چیلر در سال 1968 توسط شرکت Arkla ساخته شد و بعدها گروه Robur  آن را تکمیل تر کرد.چيلر های جذبی فوق در ابتدا فقط جهت توليد سرما بكار می رفتند كه با تكميل آن در سالهای اخير نه تنها بازدهی آن افزايش يافت بلكه امكان توليد همزمان گرما و سرما نيز حاصل شد .

در ادامه میپردازیم به عملکرد چیلرهای جذبی و قسمت های مهم آن.

برای شناختن چیلر جذبی و روش تولید برودت نیاز است یکسری مفاهیم اولیه را با هم مروری کنیم. دما خاصیت فیزیکی ماده است که بیان کننده مقدار انرژی جسم میباشد .در یک مسیر انتقال حرارت بر اساس قانون دوم ترمودینامیک گرما همیشه از جسم با دمای بالاتر  به جسم با دمای پایین تر منتقل میشود .

فشار چیست؟

فشار عبارت است از نیروی وارده بر واحد سطح که با علامت اختصاری p نشان داده میشود

واحد های مختلفی برای اندازه گیری فشار وجود دارد وحال  به دو مورد از پرکاربردترین  آنها می پردازیم. Psi نیرویی معادل یک پاند بر یک اینچ مربع است. یعنی اگر یک وزنه ی یک پاندی یا 453 گرمی را بر یک اینچ مربع قرار دهیم میگوییم یک psi  بر این سطح فشار وارد شده است. Bar نیرویی معادل یک کیلوگرم بر یک سانتیمتر مربع است.

سطح فشار وارد شده است. Bar نیرویی معادل یک کیلوگرم بر یک سانتیمتر مربع است.

معنی  تصویری  یک PSI

معنی  تصویری  یک BAR

 سه حالت ماده در طبیعت وجود دارد .جامد ،مایع و گاز. اگر ماده بخواهد از یک حالت به حالت دیگر برود به دو عامل نیاز دارد .1-گرفتن یا از دست دادن انرژی 2- فشار متناسب با دما  تغییر حالت ماده.

                  گاز                                       مایع                                      جامد

با ذکر مثالی، توضیحی جهت روشن شدن مطلب ارئه می نمایم .آب در کنار دریا حدودا در 100 درجه به جوش می آید و در بالای کوه متناسب با ارتفاع نقطه جوش کم میشود .دلیل این موضوع فشار جو است.فشار جو در ارتفاع کمتر از فشار جو در سطح دریا میباشد.

حال نگاهی به جدول نقطه جوش آب در فشار های مختلف بیندازیم. همانگونه که مشاهده میکنید. آب در هشت هزارم بار در 4 درجه به جوش می آید. و در فشار 95/1 بار در دمای 120 درجه سانتیگراد به جوش می آید.

جدول  رابطه فشار  مطلق  و نقطه جوش  آب

اگر مخزنی رو به وسیله پمپ وکیوم  تا فشار 08/0 بار برسانیم آنگاه آب در دمای 4 درجه به جوش می آید.

حال برای استفاده از این آب که در 4 درجه به جوش می آید یک کوئل داخل مخزن قرار میدهیم . وقتی بخارات به کوئل میخورند، دمای آن پایین میاید و بالطبع دمای آب داخل کوئل نیز کم میشود.این قسمت را اواپراتور می نامند.

اگر درون قوطی فلزی در بسته ای مقدار آب ریخته و بر روی حرارت قراردهید  . با به جوش آمدن آب و شروع تبخیر، فشار داخلی قوطی بالا رفته و در نهایت در آن به بالا پرتاب میشود.پس میتوانیم نتیجه بگیریم در یک محفظه در بسته با شروع تبخیر فشار بالا میرود .این امر برای ما خیلی خوشایند نمیباشد چون نقطه جوش آب بالا میرود و مانع از تولید برودت میشود.

برای حل این مشکل دو روش وجود دارد یا باید کمپرسوری قرارداده و دائما مخزن را وکیوم کنیم و فشار داخل را ثابت نگه داریم یا باید از موادی استفاده کنیم که جاذب بخارات آب هستند .به همین دلیل در چیلرهای جذبی که مبرد آنها آب مقطر است از ماده لیتیوم برماید بعنوان جاذب استفاده میشود و به وسیله یک پمپ لیتیوم از مخزن کشیده شده و از طریق نازل های مربوطه بر روی لوله های برج خنک کن ریخته میشود و بخارات آب را جذب میکند.این قسمت را ابزوربر مینامند.

با پاشش لیتیوم بخارات محیط جذب لیتیوم شده و فشار داخلی مخزن تقریبا ثابت میماند.

تا اینجا توانستیم فشار ایجاد شده بخار را کنترل کنیم و تقریبا نقطه جوش را پایدار نگه داریم ولی کار به همینجا ختم نمیشود .زیرا در نهایت آب در قسمت اواپراتور به پایان میرسد و لیتیوم هم رقیق شده و قدرت جذب خود را از دست میدهد. برای حل این مشکل، چیلر به دو قسمت دیگر نیاز داریم .ژنراتور و کندانسور. لیتیوم رقیق شده را به قسمت ژنراتور میفرستیم و در آنجا به وسیله آب گرم یا بخار گرم می کنیم تا آب اضافی جدا شده و لیتیوم مجددا غلیظ شود. بخارات آب که از لیتیوم جدا شده است به قسمت کندانسور رفته و با لوله های برج خنک کن برخورد کرده و تقطیر میشود و از طریق لوله پایینی کندانسور به اواپراتور بر میگردد. لیتیومی که به سمت ژنراتور در حرکت است، قرار است گرم شود. و لیتیومی که غلیظ شده و از ژنراتور به سمت ابزوربر در حرکت است جهت جذب بهتر باید سرد شود. برای بالابرندن راندمان سیستم این دو محلول را از یک مبدل حرارتی عبور میدهیم و تبادل حرارتی بین آنها ایجاد میکنیم.