معرفی چیلر جذبی خورشیدی و کاربرد های آن
چیلر جذبی
ابتدا مروری خواهیم داشت بر سیکل جذبی و چگونگی کارکرد چیلر جذبی. چیلر جذبی یکی از سیستمهای تهویه مطبوع است که از سیکل جذبی برای تولید آب خنک بهره میبرد. آب خنک تولید شده در چیلر به قسمتهای مختلف مانند فن کویل ویا هواساز منتقل میشود. اما چیلر جذبی چگونه آب را خنک میکند؟
سیکل جذبی، نوعی سیکل برودتی است که از حرارت برای کاهش دما استفاده میکند. سیال عامل در این سیکل آب است که در قسمتی از سیکل با مایع جاذب ترکیب میشود. در چیلرهای جذبی عمدتاً از محلول لیتیوم بروماید به عنوان ماده جاذب استفاده میگردد.
روند سیکل جذبی به این شکل است که در اواپراتور حرارت توسط آب گرفته و آب بخار میشود. سپس در جاذب یا ابزوربر، بخار آب جذب شده و محلول لیتیوم بروماید اشباع شده تولید میگردد.
در مرحله بعد این محلول در ژنراتور به کمک حرارت، غلیظ میشود. به عبارت دیگر در ژنراتور آب و لیتیوم بروماید توسط حرارت از یکدیگر جدا میگردند. بخار آب سپس به کندانسور رفته و در آنجا به مایع تبدیل میشود. تا مجدداً در اواپراتور استفاده گردد. لیتیوم بروماید جدا شده در ژنراتور نیز به جاذب برگردانده میشود. جهت آشنایی بیشتر با سیکل تبرید جذبی این مقاله را مطالعه کنید.
همان طور که دیدیم در چیلر جذبی نیاز به انرژی حرارتی وجود دارد. در چیلرهای جذبی معمولی از سوختهای فسیلی برای تولید گرما استفاده میگردد. اما میتوان به جای سوخت فسیلی از انرژی خورشیدی در چیلر جذبی بهره برد. به این منظور کلکتورهای خورشیدی به کار گرفته میشود.
انرژی خورشیدی
نور خورشید که به سطح زمین میرسد دارای انرژی زیاید است. از این نور به دو شکل میتوان استفاده کرد.
- تولید برق توسط پنل فوتوولتائیک
- استفاده از گرمای خورشید توسط کلکتور
از هر دوی این موارد در سیستمهای تهویه مطبوع خورشیدی استفاده میشود. در چیلر جذبی خورشیدی، کلکتور خورشیدی وظیفه تامین حرارت مورد نیاز ژنراتور را دارد.
کلکتور خورشیدی
کلکتور گرمایی خورشیدی وسیلهای است که با متمرکز کردن نور خورشید باعث انتقال حرارت آن به یک سیال میگردد. با استفاده از کلکتور خورشیدی میتوان آب یا هر سیال دیگر را توسط نور خورشید گرم کرد. به عبارتی میتوان کلکتور خورشیدی را یک بویلر در نظر گرفت که به جای سوخت فسیلی از انرژی خورشیدی بهره میبرد.
کلکتورهای خورشیدی طراحیهای مختلفی دارند. بسته به نوع کاربرد، شرایط تابش خورشید و سیال کاری از کلکتور متناسب استفاده میشود.
چیلر جذبی خورشیدی
به چیلر جذبی برگردیم. در سیکل چیلر جذبی خورشیدی از کلکتور به منظور تولید بخار آب مورد نیاز ژنراتور بهره برده میشود. در یک قمست از سیکل، آب یا سیال عامل دیگر، وارد کلکتور شده و دمای آن تا نقطه مناسب برای چیلر بالا میرود. سپس وارد ژنراتور میشود. در اینجا محلول لیتیوم بروماید و آب توسط حرارت از یکدیگر جدا میشوند. مابقی سیکل تغییر نکرده و همان مراحل قبلی انجام میگردد.
مزایا و معایب چیلر جذبی خورشیدی
چیلر جذبی خورشیدی به دلیل استفاده از انرژی خورشیدی به جای سوخت فسیلی دارای مزایای زیادی است. عدم تولید گازهای گلخانهای و گرمایش زمین یکی از این موارد است. همان طور که میدانیم استفاده از سوختهای فسیلی باعث تولید کربن دیاکسید میشود. این گاز دارای اثر گلخانهای است و باعث افزایش دمای زمین میشود. این پدیده خود زنجیرهای از مشکلات دیگر را نیز بوجود میآورد.
مزیت بعدی استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر، رایگان بودن آنهاست. سوختهای فسیلی دارای هزینههای قابل توجهای است. خصوصاً برای چیلر جذبی که راندمان انرژی در آنها نسبت به چیلرهای تراکمی کمتر است. بنابر این استفاده از چیلر جذبی خورشیدی به جای فسیلی میتواند توجیه اقتصادی از نظر مصرف سوخت داشته باشد.
اما در مقابل این مزایا، چیلر جذبی خورشیدی دارای معایبی نیز هست. اصلیترین مشکل بعد اقتصادی این سیستم است. هزنیه ساخت و احداث از چیلر جذبی خورشیدی نسبت به چیلر جذبی معمولی بیشتر است. البته در مقابل هزینه مصرف سوخت در آن کمتر است. بنابراین باید هزینههای اولیه و جاری این دو سیستم محاسبه شده و با یکدیگر مقایسه شود. بدیهی است که در مناطقی که تابش خورشید در آن بیشتر باشد، انرژی خورشیدی نیز بیشتر خواهد بود. در نتیجه استفاده از چیلر جذبی خورشیدی از این مناطق توجیحپذیر خواهد بود.
جمع بندی
در سالهای اخیر استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر به علت مزایای زیست محیطی خود، مورد توجه قرار گرفته است. در سیستمهای تهویه مطبوع و برودتی نیز از این نوع انرژی استفاده میشود. یکی از سیستمهای تهویه مطوبع خورشیدی، چیلر جذبی خورشیدی میباشد. در این نوع چیلر، برای تامین حرارت مورد نیاز از کلکتورهای خورشیدی استفاده میشود. در این مقاله با روش کار چیلر جذبی خورشیدی آشنا شدیم.
