تفاوت چیلر جذبی و تراکمی در چیست؟

دو دسته بندی رایج در میان چیلرها بر اساس ساختار و نحوه عملکرد چیلر های جذبی و چیلر های تراکمی است. پیش از بررسی تفاوت چیلر جذبی و تراکمی مرور مختصری بر اصول کار چیلر ها و کاربرد آنها خواهیم داشت.

معرفی مختصر چیلرها

چیلرها یکی از اجزای سیستم تهویه مطبوع هستند که فعالیت سیستم را به تعادل دمایی می­رسانند. کار چیلر نه تولید سرما، بلکه زدودن گرما و حرارت است. این حرارت، حرارتی است که برای یک سیال یا مبرد، توسط فعالیت های درون سیستم به وجود آمده و باید از سیستم خارج شود. چیلر دستگاهی است که این کار را توسط چرخاندن مبرد در بخش‌های مختلف خود انجام می­دهد.

مروری بر تقسیم بندی انواع چیلر

چیلر از بخش های متفاوتی تشکیل شده است و تنوع کارکرد بعضی از این بخش ها، می­تواند از چیلر انواع مختلفی بسازد. همانگونه که چیلرهای تراکمی و جذبی، در مورد نحوه کارکرد بخشی به خصوص میان دو بخش اواپراتور و کندانسور صحبت می­ کند. در واقع می­توان اینطور گفت که یکی از مهم­ترین تقسیم بندی‌های چیلرها به نحوه عملکرد و مکانیزم سیکل آنها باز می­گردد. از این نظر، دو نوع تراکمی و جذبی برای چیلر تعریف می­شود.

تفاوت میان چیلر تراکمی و جذبی از لحاظ ساختار و اجزای درونی

اگر به شکلی خلاصه به اجزای کلی چیلر که سیکل آن را تشکیل می­دهند نگاه کنیم، با اجزای ثابتی از قبیل اواپراتور، کندانسور و شیر انبساط رو­برو می­شویم. اواپراتور اولین جزء این چرخه و شیر انبساط آخرین نقطه آن است. اما میان دو جزء اواپراتور و کندانسور، در چیلرها بسته به نوع تراکمی و جذبی بودنشان تفاوتی وجود دارد.

چیلر تراکمی اساس کار خود را روی متراکم سازی ماده مبرد قرار داده است. به این ترتیب از کمپرسور در این بخش از چرخه استفاده می­کند. کمپرسور بخار مبرد را از قسمت اواپراتور گرفته، آن را متراکم ساخته و دما و فشار آن را افزایش می­دهد. این مبرد گازی با این فشار و دمای جدید بالا، وارد بخش کندانسور می­شود تا حرارت از آن دفع شود.

بنابراین در چیلر تراکمی از یک وسیله واحد برای متراکم کردن ماده مبرد استفاده می­شد. اما این کار در چیلر جذبی توسط چهار وسیله جداگانه انجام می­شود. به این شکل که در چیلر جذبی، مجموعه ابزوربر (absorber) یا جذب کننده، مبدل حرارتی، پمپ و ژنراتور جایگزین کمپرسور می­شوند.

بیشتر بخوانید: تفاوت چیلر های آب خنک و هوا خنک

مقایسه چیلر جذبی و تراکمی براساس عملکرد

همانگونه که در قسمت قبل گفته شد، در چیلر جذبی به ازای وجود یک دستگاه واحد، از یک مجموعه اجزا برای متراکم سازی ماده مبرد استفاده می­شود. می­توان گفت که از نظر عملکرد، اساس کار چیلر جذبی هم مانند چیلر تراکمی بر پایه متراکم سازی ماده مبرد استوار است، اما این کار را به نحوه دیگری انجام می­دهد.

یکی از تفاوت‌های عملکرد چیلر جذبی به ماده مبرد آن بازمی­گردد. در کنار ماده مبرد که در چیلرهای تراکمی معادل آب بود، در چیلرهای جذبی از سیال دیگری به عنوان ماده جاذب نیز استفاده می­شود. این ماده جاذب در طول زمان بسته به پیشرفت علم و فناوری تغییر کرده است اما امروزه از لیتیوم بروماید استفاده می­شود.

عملکرد چیلر جذبی به کمک سیال جاذب به این نحو است که مبرد و سیال جذاب در بخش جذب کننده یا ابزوربر چیلر، طی یک فرآیند گرماده؛ محلولی را تشکیل می­دهند. این محلول نمی­تواند توسط قوانین ترمودینامیکی و انتقال حرارت به بخش بعدی منتهی شود، پس از پمپ برای انتقال آن از ابزوربر به سمت ژنراتور حرکت می­کند. محلول سیال جاذب و مبرد به وسیله پمپ به ژنراتور وارد شده و در آنجا با جذب گرما، فاز محلول ماده تغییر کرده و مبرد تبخیر می­شود. سپس بخار مبرد وارد کندانسور می­شود تا تغییر فاز پیدا کند. همانگونه که در چرخه چیلر تراکمی، کندانسور بخار مبرد را از کمپرسور دریافت می­کرد و همین فرآیند را روی آن انجام می­داد. در این میان محلول رقیق شده نیز از ژنراتور به قسمت ابزوربر بازمی­گردد. برای برای بازیافت انرژی در این قسمت از یک مبدل حرارتی استفاده می­شود. این وسیله می­تواند در مقدار انرژی مصرفی توسط ژنراتور مؤثر باشد.

در واقع باقی بخش چرخه چیلر جذبی مانند چیلر تراکمی است. به این ترتیب در هر دو چیلر، کندانسور و اواپراتور دو نقطه اصلی شروع و پایان هستند و کندانسور هم در هر دوی این چیلرها یک نوع ماده دریافتی دارد، یک فرآیند مشابه روی آن انجام می­دهد و نهایتاً یک نوع ماده را به شیر انبساط بازمی­گرداند. اما تفاوت عملکرد این دو چیلر از لحاظ متراکم سازی در بخش کمپرسور یا مجموعه ابزوربر، مبدل حرارتی و ژنراتور است. عملکرد چیلرهای تراکمی و جذبی با تمرکز روی تغییر فاز ماده مبرد انجام می­شود تا آن را از طریق فرآیندهای ترمودینامیکی به فازهای مختلف برساند تا از به این شکل بتواند دفع حرارت را انجام دهد.

مقایسه چیلرهای تراکمی و جذبی براساس کاربرد

انتخاب نوع چیلر مصرفی به شرایط، نیاز و خواسته‌های تأسیسات و فضا باز می­گردد. از این معیارها می­توان به مقدار بودجه، دسترسی بیشتر یا کمتر به آب، دسترسی به انرژی مصرفی برای به کار انداختن چیلر که در قالب برق یا سوخت های فسیلی تعریف می­شود، تحمل سازه برای نگهداری از چیلر و همچنین متراژ فضای موجود اشاره کرد.

• شرایط و محل نصب چیلرهای جذبی نیازمند دقت و ایمنی بیشتری است، چرا که این چیلرها به دلیل جا دادن اجزای بیشتر درون خود، وزن بیشتری هم نسبت به دیگر مدل چیلرها (تراکمی) دارند. بنابراین باید هنگام نصب به زیرساخت محل توجه کرد. همچنین که ابعاد چیلر جذبی بیشتر بوده و به فضای بیشتری احتیاج دارد.
• چیلر جذبی مقدار مصرف انرژی الکترونیکی کمتری دارد، چرا که از انرژی حرارتی و سوخت‌های فسیلی استفاده می­کند. هرچند که این چیلر با سوزاندن سوخت فسیلی می­تواند به عنوان یک آلاینده محسوب شود. به این ترتیب همانگونه که گفته شد، بسته به شرایط اقلیمی و دسترسی به نوع انرژی می­تواند مثبت یا منفی محسوب شود.
• چیلر جذبی -به جز نوع شعله مستقیم- ارتعاش و آلودگی صوتی کمتری تولید می­کند بنابراین می­تواند برای مناطق مسکونی مناسب تر باشد.

تفاوت چیلرهای جذبی و تراکمی در هزینه ها

اگر سایر متغیرها مانند ظرفیت چیلرها را مشابه و یکی فرض کنیم، هزینه خرید یک چیلر جذبی از چیلر تراکمی بیشتر است. همچنین که به دلیل وجود اجزای متعددتر و شکل گرفتن پیچیده‌تر ساختمان چیلر جذبی، هزینه نگهداری بیشتری شامل حال این چیلر نسبت به چیلر تراکمی می­شود. از منظری دیگر، به دلیل وجود جذب کننده در چیلرهای جذبی، نیاز به آب آن بیشتر بوده و در نتیجه مصرف آب بیشتری دارد و به دنبال آن هزینه تأمین آب چیلر جذبی بیشتر از چیلر تراکمی می­شود.