0

آشنایی با چیلر جذبی سیلیکاژلی و نحوه عملکرد آن

چیلر جذبی سیلیکاژلی- وب سایت اسپیتی
بازدید 520

چیلر جذبی سیلیکاژلی (Silica Gel Adsorption Chiller)

در چیلر جذبی سیلیکاژلی به جای ماده جاذب لیتیوم بروماید، از ماده جاذب جامد سیلیکاژل (Silica Gel) استفاده می شود. این مدل از چیلرها، چیلرهای ادزوربشن نامیده می شوند. ماده جاذب سیلیکاژل در ساخت چیلرهای جذبی ادزوربشن کاربرد بیشتری دارد. همچنین برای ماده مبرد از آب، آمونیاک و متانول استفاده شده که از بین آن ها آب کاربرد بیشتری دارد.

ماده مبرد (آب) در چیلرهای جذبی سیلیکاژل بعد از تبخیر در اواپراتور، جذب سیلیکاژل جامد می گردد. چیلرهای جذبی سیلیکاژل مانند چیلرهای جذبی لیتیوم بروماید، دارای دو محفظه کندانسور و اواپراتور می باشند. همچنین از دو محفظه سیلیکاژل (جاذب جامد) به جای محفظه های ژنراتور استفاده می شود. یکی از محفظه های سیلیکاژل به آب گرم خارج شده از دیگ بخار متصل است. محفظه دیگر سیلیکاژل به آب خنک کاری برج خنک کننده یا کولینگ تاور متصل می باشد.

تمام محفظه های سیلیکاژل چیلر جذبی تحت شرایط وکیوم کامل کار می کنند.


چیلر جذبی چیست؟

چیلر جذبی یا چیلر ابزوربشن (Absorption Chiller) برای تامین منبع انرژی از حرارتی که به ژنراتور فرستاده می شود استفاده می کند. در سیکل جذبی این چیلر، تولید آب سرد با استفاده از شعله مستقیم، آب داغ و بخار آب داغ خروجی از ساختمان انجام می شود. این آب سرد برای سرمایش محیط به فن کویل یا هوا ساز فرستاده می شود.

چیلرهای تراکمی از انرژی الکتریکی و چیلر های جذبی از انرژی حرارتی استفاده می کنند. در سیکل جذبی چیلر های جذبی از یک ماده جاذب (لیتیوم بروماید) تحت عنوان سیال ثانویه استفاده می گردد. ماده جاذب وظیفه جذب گازهای به دست آمده از تبخیر سیال اولیه (مبرد) را بر عهده دارد. در سیکل تراکمی با استفاده از کمپرسور، اختلاف فشار ایجاد می گردد. اما اختلاف فشار در سیکل جذبی توسط یک ژنراتور که با حرارت کار می کند ایجاد می شود. استفاده از انرژی حرارتی باعث کاهش مصرف برق در چیلر های جذبی می گردد. اما در بسیاری از چیلرهای جذبی به دلیل استفاده از مشعل های گاز سوز به جهت تامین حرارت مورد نیاز، هزینه مصرف گاز افزایش پیدا می کند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد چیلر های جذبی به مقاله “آشنایی با انواع چیلر جذبی و نحوه عملکرد آن” مراجعه فرمایید.


سیلیکاژل چیست؟

سیلیکاژل یک ماده جامد و پر از منافذ ریز با قطرهای میکرونی (متخلخل) است که توانایی بالایی در جذب بخار آب را دارا می باشد. به همین دلیل به این مدل، چیلر جذبی جامد بخار نیز گفته می شود. فرمول شیمیایی ساختار سیلیکاژل SIO2 می باشد و از ترکیب نمودن اسید سولفوریک با سیلیکات سدیم تولید می شود. همچنین حجم سیلیکاژل با جذب بخار آب، تغییر نمی کند. همچنین تغییری در فرمول مولکول های بخار آب ایجاد نمی کند. از خاصیت های سیلیکاژل، غیر سمی (بر خلاف چیلرهای آمونیاکی) و بی بو بودن آن می باشد. سیلیکاژل به شکل دانه ای و برخی اوقات به صورت پودری تولید می گردد. بخار آب به محض دریافت گرما (منبع گرمایی) از سیلیکاژل جدا می شود. بعد از عملیات تفکیک هریک مسیری مشخص را طی کرده تا سیکل ادامه پیدا کند و این فرایندها تکرار شود.


کاربرد اصلی چیلر جذبی سیلیکاژلی

منبع اصلی انرژی راه اندازی و کار چیلر جذبی سیلیکاژل، منبع حرارتی می باشد. مصرف برق چیلر جذبی سیلیکاژل حدود 10 درصد از کل انرژی مورد نیاز برای کارکرد دستگاه است. منبع اصلی انرژی در چیلرهای جذبی سیلیکاژل، حرارت می باشد. به همین دلیل کاربرد اصلی دستگاه استفاده از منبع حرارتی در حال اتلاف است که انتقال این حرارت به سیکل باعث ایجاد سرمایش می شود. به طور مثال حرارت سیال گازی خروجی از کوره ها یا نیرو گاه ها و … منبع مناسبی برای این نوع چیلرها می باشند.


اجزای اصلی چیلر جذبی سیلیکاژلی

  • اواپراتور 
  • کندانسور
  • برج خنک کننده
  • ابزوربر
  • ژنراتور
  • پمپ ها ، لوله ها ، تجهیزات کنترلی و …

نحوه کارکرد چیلر سیلیکاژلی

در چیلر جذبی سیلیکاژل ابتدا آب حاصل تقطیر کندانسور در یک سینی جمع می گردد. سپس این آب به سمت اواپراتور هدایت می شود. در محفظه کم فشار اواپراتور، آب بر روی لوله های حاوی آب چیلد (آب سرد شده در سیکل و مورد استفاده در سرمایش) پاشیده می شود. در محفظه کم فشار، آب جاری درون لوله ها با از دست دادن حرارت خود به سرعت تبخیر می گردند. آب تبخیر شده از دریچه بالای محفظه اواپراتور به سمت ابزوربر می رود. ماده سیلیکاژل موجود در ابزوربر، بخار آب را به خود جذب می کند. به همین علت باعث عدم تجمع بخار آب در اواپراتور و عدم افزایش فشار محفظه می گردد. سیلیکاژل اشباع شده در ژنراتور به وسیله حرارت دستگاه، بخار آب را از خود جدا کرده و به محفظه کندانسور می رود. بخار آب در کندانسور به وسیله برج خنک کن، سرد و تقطیر شده و در سینی کندانسور جمع می شود. آب سرد تقطیر شده برای تکرار سیکل جذبی سیلیکاژل دوباره به اواپراتور پمپاژ می شود.

اگر فشار داخل محفظه اواپراتور کمتر شود، آب در دماهای پایین تر و با جذب گرمای کمتر جوشیده می شود. زمانی که فشار اتمسفر حدود 760 میلی متر جیوه باشد، فشار اواپراتور در حدود 15 میلی لیتر جیوه تنظیم می شود. پمپ خلاء در زمان راه اندازی سیکل باعث ایجاد خلاء نسبی در محفظه می گردد.


مزیت های چیلر سیلیکاژلی نسبت به چیلر جذبی لیتیوم برومایدی

  • چیلر سیلیکاژلی می تواند با منابع انرژی دما پایین مانند گازهای خروجی کم دما از موتورهای دیزلی و حتی با انرژی خورشیدی کار کند. این مورد باعث گسترده تر شدن محدوده کاربرد این سیستم می شود.
  • به دلیل خورنده نبودن سیالات در حال کار و عدم نیاز به تعویض مبدل های حرارتی، طول عمر مفید چیلر افزایش می یابد.
  • هزینه های نگهداری و سرویس پایین تری را دارا می باشد.
  • در چیلر های سیلیکاژلی خطر کریستالیزه شدن وجود ندارد. در سیکل لیتیوم بروماید در صورت اعمال حرارت زیاد در ژنراتور برای غلظت بیشتر لیتیوم بروماید، امکان تبدیل لیتیوم بروماید مایع به جامد و آسیب به دستگاه وجود دارد.
  • نوسانات دمای آب ورودی به سیکل جذبی سیلیکاژلی تاثیری بر روی عملکرد آن ندارد. اما در سیکل چیلر جذبی لیتیوم بروماید دمای آب ورودی برای عملکرد صحیح دستگاه باید پایدار باشد.

مزیت های چیلر سیلیکاژلی نسبت به چیلر تراکمی دارای کمپرسور

  • چیلر جذبی سیلیکاژل به دلیل کم بودن یا نداشتن اجزای مکانیکی متحرک، بدون تولید صدا کار می کند.
  • به دلیل استهلاک کم، دستگاه دارای طول عمر بالایی می باشد.
  • چیلر جذبی سیلیکاژل دارای هزینه های تعمیر کمتری می باشد.
  • عدم تخریب لایه اُزُن توسط ماده جاذب (امروزه از مبرد های فریونی بدون آسیب به لایه ازن استفاده می گردد)

معایب چیلر سیلیکاژلی نسبت به چیلر تراکمی

  • نسبت به چیلر جذبی لیتیوم بروماید و چیلر تراکمی، دارای راندمان کمتری (خصوصاً در تناژهای کم) می باشد.
  • این چیلرها دارای ابعاد و وزن بالاتری می باشد.
  • قیمت و هزینه اولیه این چیلر بیشتر می باشد.

نظرات کاربران

  •  چنانچه دیدگاهی توهین آمیز باشد و متوجه نویسندگان و سایر کاربران باشد تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه دیدگاه شما جنبه ی تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه از لینک سایر وبسایت ها و یا وبسایت خود در دیدگاه استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه در دیدگاه خود از شماره تماس، ایمیل و آیدی تلگرام استفاده کرده باشید تایید نخواهد شد.
  • چنانچه دیدگاهی بی ارتباط با موضوع آموزش مطرح شود تایید نخواهد شد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

مشاهده بیشتر