خانه > وبلاگ > انواع چیلر
مقایسه چیلرهای جذبی و تراکمی
چیلرهای جذبی از بعضی لحاظ شبیه چیلرهای تراکمی عمل می کنند که مهمترین این شباهت ها عبارتند از:
الف – در اواپراتور از گرمای آب تهویه ساختمان برای تبخیر یک مبرد فرار در فشار پایین استفاده می گردد.
ب – گاز مبرد فشار پایین از اواپراتور گرفته شده و گاز مبرد فشار بالا به کندانسور فرستاده می شود.
ج – گاز مبرد در کندانسور تقطیر می گردد.
د – مبرد در یک سیکل همواره در گردش است.
تفاوتهای اصلی چیلرهای جذبی و تراکمی عبارتند از:
الف – چیلرهای تراکمی برای گردش مبرد از کمپرسور استفاده می کنند در حالی که چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و به جای آن از انرژی گرمایی منابع مختلف استفاده کرده و غلظت محلول جاذب را تغییر می دهند، همچنان که غلظت تغییر می کند، فشار نیز در اجزای مختلف چیلر تغییر می کند. این اختلاف فشار باعث گردش مبرد در سیستم می گردد.
ب – ژنراتور و جذب کننده در چیلرهای جذبی جانشین کمپرسور در چیلرهای تراکمی شده است.
ج – در چیلرهای جذبی از یک جاذب استفاده می شود که عموماً آب یا نمک لیتیوم بروماید است.
د – مبرد در چیلرهای تراکمی یکی از انواع کلروفلئوروکربن ها یا هالوکلروفلئوروکربن ها است در حالی که در چیلرهای جذبی مبرد معمولا آب یا آمونیاک است.
ه – چیلرهای تراکمی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی تأمین می کنند در حالی که انرژی ورودی به چیلرهای جذبی از آب گرم یا بخار وارد شده به ژنراتور تأمین می شود. بنابراین از نوع جذبی بهتر است فقط زمانی استفاده شود که از یک منبع حرارتی بدون استفاده که در حال تلف شدن است استفاده نمود. این منبع حرارتی می تواند آب گرم و یا بخار و از از کوره هوای گرم یا دیگ باشد. در بعضی اوقات از گرمای سایر فرایندها مانند بخار کم فشار یا آب داغ صنایع، گرمای باز گرفته شده از دود خروجی توربین های گازی و یا بخار کم فشار از خروجی توربین های بخار، گرمای دودکش کوره ها و بویلرها و هر نوع حرارت مستقیم و غیرمستقیم که بتوان آن را با سیکل جذبی بازیافت و جهت سردسازی آّب استفاده نمود، می توان بهره گرفت.
و) ضریب عملکرد COP چیلر جذبی نسبت به تراکمی بسیار کمتر و اغلب بین 0.5 تا 1 است ( در چیلر تراکمی ضریب عملکرد حداقل 3 است) و این مسئله یکی از بزرگترین معایب سیستم جذبی محسوب می شود.
مهمترین مزایای چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی عبارتند از:
الف – صرفه جویی در مصرف انرژی الکتریکی:
همانطور که گفته شد چیلرهای جذبی از گاز طبیعی، گازوئیل یا گرمای تلف شده به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می کنند و مصرف برق آنها بسیار ناچیز است.
تمایز آشکار چیلرهای تراکمی و جذبی، موضوع مصرف برق می باشد و تامین آن می باشد. در سیستم های تراکمی برای تامین هر تن تبرید تقریبا بین 0.8 الی ۱ کیلو وات توان الکتریکی مورد نیاز است. در ظرفیت های زیاد این مقایسه سهم بسزایی در تعیین برتری های چیلرهای جذبی نسبت به چیلرهای تراکمی دارد. مثلا برای پروژه ای که نیازمند به ۵۰۰ تن تبرید می باشد در صورت استفاده از از چیلر تراکمی فارق از دیگر اجزا، باید انشعاب الکتریکی بین ۴۰۰-۵۰۰ کیلووات برای تامین سرمایش درنظرگرفت که نیازمند حدود ۸۰۰ الی ۱۰۰۰ آمپر می باشد، در صورتی که در یک چیلر جذبی با همین مقدار سرمایش نیازمند نهایتا ۱۵ کیلووات یا ۳۰ آمپر است. این مقدار اختلاف بسیار مهم و تاثیر گذار می باشد؛ زیرا توان تامین انشعاب سنگین برق جهت چیلر تراکمی باید در نظر گرفته شود. تبعات تامین توان های زیاد الکتریکی از دیدگاه های مختلفی قابل بررسی می باشد. اولین مشکل، هزینه های نسبتا گران خرید انشعاب برق نسبت به انشعاب گاز می باشد دوم بحث دسترسی به انرژی می باشد مثلا در نیروگاه ها، انرژی گرمایی به وفور در دسترس می باشد، بهتر است جهت تامین سرمایش از چیلر جذبی استفاده گردد و یا در بیمارستان که استفاده از بخار در بخش های مانند لاندری و… استفاده می گردد، می توان استفاده از چیلر جذبی مفید باشد اما در چیلرهای تراکمی با توجه به راحتی در نگهداری و هزینه های زیاد بهای گاز در مصارف مسکونی می تواند مفید تر باشد.
ب – صرفه جویی در هزینه خدمات برق:
هزینه نصب سیستم شبکه الکتریکی در پروژه ها بر اساس حداکثر توان برداشت قابل تعیین است. یک چیلر جذبی به دلیل اینکه برق کمتری مصرف می کند، هزینه خدمات را نیز کاهش می دهد. در اکثر ساختمان ها نصب چیلرهای جذبی موجب آزاد شدن توان الکتریکی برای مصارف دیگر می شود.
ج – صرفه جویی در هزینه تجهیزات برق اضطرار :
در ساختمانهایی مانند مراکز درمانی و یا سالن های کامپیوتر که وجود سیستمهای برق اضطراری برای پشتیبانی تجهیزات خنک کننده ضروری است، استفاده از چیلر های جذبی موجب صرفه جویی قابل توجهی در هزینه این تجهیزات خواهد شد.
د – صرفه جویی در هزینه اولیه مورد نیاز برای دیگ ها:
برخی از چیلرهای جذبی را می توان در زمستان ها به عنوان هیتر مورد استفاده قرار داد و آب گرم لازم برای سیستم های گرمایشی را با دماهای تا حد 203 تأمین نمود. در صورت استفاده از این چیلرها نه تنها هزینه خرید دیگ کاهش می یابد بلکه صرفه جویی قابل ملاحظه ای در فضا نیز بدست خواهد آمد.
ه – بهبود راندمان دیگ ها در تابستان:
مجموعه هایی مانند بیمارستان ها که در تمام طول سال برای سیستمهای استریل کننده، اتوکلاوها و سایر تجهیزات به بخار احتیاج دارند مجهز به دیگ های بخار بزرگی هستند که عمدتاً در طول تابستان با بار کمی کار می کنند. نصب چیلرهای جذبی بخار در چنین مواردی موجب افزایش بار و مصرف بخار در تابستان ها شده و در نتیجه کارکرد دیگ ها و راندمان آنها بهبود قابل توجهی خواهد یافت.
و – بازگشت سرمایه گذاری اولیه:
چیلرهای جذبی به دلیل نیاز کمتر به برق در مقایسه با چیلرهای تراکمی ، هزینه های کارکردی را کاهش می دهند. اگر اختلاف قیمت یک چیلر جذبی و یک چیلر تراکمی هم ظرفیت را به عنوان میزان سرمایه گذاری و صرفه جویی سالانه از محل کاهش یافتن هزینه های انرژی را به عنوان بازگشت سرمایه در نظر بگیریم ، می توان با قاطعیت گفت که بازگشت سرمایه گذاری صرف شده برای نصب چیلرهای جذبی با شرایط بسیار خوبی صورت خواهد گرفت.
ز – کاسته شدن صدا و ارتعاشات:
ارتعاش و صدای ناشی از کارکرد چیلرهای جذبی به مراتب کمتر از چیلرهای تراکمی است. منبع اصلی تولید کننده صدا و ارتعاش در چیلرهای تراکمی، کمپرسور است. چیلرهای جذبی فاقد کمپرسور بوده و تنها منبع مولد صدا وارتعاش در آن ها پمپ های کوچکی هستند که برای به گردش درآوردن مبرد و محلول لیتیم برماید کاربرد دارند. میزان صدا و ارتعاش این پمپهای کوچک قابل صرف نظرکردن است.
ح – حذف مخاطرات زیست محیطی ناشی از مبردهای مضر:
چیلرهای جذبی بر خلاف چیلرهای تراکمی از هیچ گونه ماده CFC یا HCFC که موجب تخریب لایه ازن می شوند، استفاده نمی کنند. لذا برای محیط زیست خطری ایجاد نمی نمایند. چیلرهای جذبی غالباً از آب به عنوان مبرد استفاده می کنند. یک چیلر جدید در هر شرایطی ،یک سرمایه گذاری بیست و چند ساله است. تغییرات دائمی قوانین و مقررات استفاده از مبردها موجب می شود تا استفاده از مبردی طبیعی مانند آب در چیلرهای جذبی گزینه ای بسیار قابل توجه به شمار آید. (البته در چیلر های جذبی علاوه بر آب مقطر به عنوان مبرد از لیتیوم بروماید به عنوان جاذب استفاده می شود لیتیوم بروماید به خودی خود سمی نمیباشد اما مواد ضد خورنده که به آن اضافه می گردد مانند لیتیوم کرومات و نیترات بسیار سمی و خطرناک هستند و از تماس مستقیم با آن ها باید جلوگیری گردد. در چیلرهای جذبی نیز به دلیل مصرف گرما که به سوزاندن سوخت های فسیلی حاصل می گردد، نیز در گرمایش جهانی نقش داشته و با توجه به عدم نگهداری مناسب و عدم تنظیم مشعل های آن، نقش آن را میتوان چشم گیر دانست.)
ط- کاستن از میزان تولید گازهای گلخانه ای و آلاینده ها :
میزان تولید گازهای گلخانه ای (مانند دی اکسید کربن) که تأثیر قابل توجهی در گرم شدن کره زمین دارند و آلاینده ها (مانند اکسیدهای گوگرد ، اکسیدهای نیتروژن و ذرات معلق) توسط چیلرهای جذبی در مقایسه با چیلرهای تراکمی بسیار کمتر است.
ی) چیلرهای جذبی با توجه به نوع ماده مبرد و همین طور عدم استفاده از وسیله مکانیکی هم چون کمپرسور در ظرفیت های برابر از چیلرهای تراکمی کم حجم تر هستند و جای کمتری اشغال می کنند اما در قالب یک دستگاه واحد می تواند تا ۱۵۰۰ تن تبرید ظرفیت آن باشد. در حالی که در یک چیلر تراکمی با کمپرسور سیلندر پیستونی که حداکثر تا ۳۰۰ تن تبرید است. بنابراین در پروژه های بزرگ که به تامین نیاز زیاد ظرفیت سرمایشی وجود دارد، چیلرهای جذبی در مجموع حجم کمتری را اشغال می کند. مثلا در پروژه ای با نیاز سرمایش ۲۰۰۰ تن تبرید بهتر است از دو چیلر جذبی با ظرفیت ۱۰۰۰ تن تبرید استفاده نمود در مقایسه با ده عدد چیلر تراکمی، طبیعی است سطح اشتغال فضا ده عدد چیلر تراکمی به مراتب کمتر است نسبت به دو چیلر جذبی می باشد اما تعدد چیلر مزایا خاص خود را دارد و امکان کنترل بهتر از مزایای آن است. با توجه به اینکه چیلر برای بدترین شرایط گرمایی انتخاب می شود. بنابراین در مواقعی غیر از اوج بار، مصرف به صورت جزیی می باشد و با استفاده از کنترل چیلر به صورت موردی و یا خاموش شدن کمپرسور می توان کنترل ظرفیت دقیق تری انجام داد؛ هر چند کنترل ظرفیت برای چیلرهای جذبی و تراکمی میتواند به صورت موردی نیز انجام گردد. اما دامنه عملکرد به طور قطع مطابق نقطه عملکرد سیستم نخواهد بود.