مهمترین چرخه های تبرید

جهت ایجاد برودت چرخه های گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند از جمله مهم تـرین آنها میتوان چرخه تبرید تراکمی، چرخه تبرید جذبی و چرخه تبرید ترموالکتریک را نام برد.

تاریخچه ای از چیلر

چیلـر از کلمـه لاتـین  Chillبه معنای سرد کردن گرفته شده است. در سال 1860 اولین چیلر جذبی توسط یک فرانسوی بـه نـام<فرودیناندکار> ساخته شد و به عنوان اختراع ثبت گردید. در سال ١٩٢٧ اولین یخچال جذبی اتوماتیک با نام تجاری الکترولوکس وارد بازار شد و اولین چیلر جذبی تجارتی در سال ١٩٤٥ به وسیله شرکت کریر به فروش رسید. در تبلیغات یخچال هـای تبریـد جـذبی از ایـن عنـوان کـه <شعله ای که ایجاد سرما میکند> استفاده شد. شاید در آن زمان درک این مطلب که سـوختن سوخت یا بخار آب ایجاد سرما کند کمی مشکل بود اما هم اکنون سیستم تبرید جذبی بـدلیل کمی مصرف برق آن و عدم استفاده از مبردهای فریونی در ابعاد وسیعی استفاده می شود.

در زمان پیدایش صنعت تبرید، دستگاه های مورد نیاز حجـیم و گـران بـوده و رانـدمان زیادی نداشتند و می بایست فردی متخصص از آنها نگهداری می نمود. بـه همـین دلیـل تبریـد صرفًا به چند کاربرد بزرگ نظیر واحدهای تولید یخ، بـسته­ بنـدی گوشـت و یخچال هـای بـزرگ محدود می شد ولی این صنعت در عرض چند دهه به سرعت رشد نموده و بـه صـورت امـروزی درآمده است.

با پیشرفت روش های تولید دقیق، امکان تولید تجهیزات کوچکتر با راندمان بیـشتر فراهم شد. این امر به همراه تهیه مبردهای بی­ خطر و اختـراع موتورهـای الکتریکـی بـا قـدرت کمتر، امکان ساخت واحدهای تبرید کوچـک را کـه امـروزه در کاربردهـای بینظیـر یخچال­ هـا و فریزرهای خـانگی، دسـتگاه های هواسـاز کوچـک و دسـتگاه های تجـاری مـورد اسـتفاده قـرار می­ گیرند را فراهم نمود به طوری که هم اکنون کمتر خانه یا واحد تجاری را میتوان یافت کـه از یکی از انواع مختلف تبرید استفاده نکند.

پرکاربرد ترین دستگاه های برودتی

از پرکاربردترین دستگاه های برودتی، چیلرهای جذبی و تراکمی هستند که در این پست به اختصار به معرفی آن ها پرداختیم.

چیلر تراکمی

چیلر تراکمی بر اساس تراکم گاز مبرد، عمل سرمایش را انجام می‌دهد. چیلرهای تراکمی که با مصرف انرژی به صورت الکتریسیته کار می­کنند دارای قسمت های مختلفی چون: کمپرسور، کندانسور، اواپراتور، شیر انبساط می باشد.

در این نوع چیلر ابتدا فشار گاز توسط کمپرسور افزایش یافته و سپس وارد کندانسور شده و با از دست دادن حرارت، به مایع تبدیل می‌شود و سپس از طریق شیر انبساط و کاهش دما و فشار، وارد اواپراتور شده و گرمای آب در مجاورت با اواپراتور را می‌گیرد. در نتیجه آب سرد شده در چیلر تولید می‌شود و از آن بـرای مـصارف گوناگون از جملـه تهویـه مطبـوع اسـتفاده مـی شـود. در ایـن صـورت آب سـرد توسـط پمـپ سیرکولاسیون سیکل بسته ای را بین اواپراتور و فـن کویـل یا دسـتگاه هواسـاز طـی مـی کنـد. کندانسور نیز توسط آب خنک می شود که در برج خنک کن حرارت آن بازیابی می شود. چیلرهای تراکمی از نظر عملکرد خود به دو گروه کلی چیلر تراکمی آبی و چیلر تراکمی هوایی تقسیم می شوند.

چیلر جذبی

انواع مختلفی از چیلرهای جذبی وجود دارد اما همه آنها بر روی یک اصل مشابه کار می کنند. در سیستم فشار پایین، یک سیال جاذب تبخیر می شود و گرما را از آب سرد شده خارج می کند. از منبع گرما مانند بخار، گاز خروجی یا آب گرم برای احیا کردن محلول جذبی استفاده می شود.

در چیلر جذبی مانند چیلرهای تراکمی دارای محفظه ابزوربر و اواپراتور جهت تبادل دما می باشد. چیلر جذبی نیز با عملیات تبخیر موجب ایجاد سرما و کاهش دمای آب کویل می­شود، آن را محفظه تبخیر کننده یا اواپراتور می­نامیم و پمپ آن را نیز پمپ اواپراتور یا پمپ مبرد نامگذاری می کنیم.

مبنای کار چیلر جذبی و تراکمی یکسان می‌باشد با این تفاوت که از روش دیگری برای افزایش فشار گاز خروجی از اواپراتور با هدف انتقال به کندانسور استفاده می‌شود. بخار آب پس از اواپراتور، توسط مایعی مانند لیتیوم بروماید جذب می‌شود. محلول مایع جذب کننده و آب به وسیله پمپ به مولد حرارتی انتقال می‌یابد. سپس این محلول گرم می‌شود و در نتیجه، آب محلول، بخار شده و وارد کندانسور می‌شود. بقیه سیکل همانند سیکل تراکمی انجام می‌گیرد.

از گرمای اتلافی در سایر منابع می‌توان به عنوان مولد حرارتی استفاده کرد که باعث افزایش بازدهی می‌شود.

چیلر های جذبی عموما چند اجزای اصلی داشته که عبارتند از: ژنراتور، کندانسور، جاذب ( ابزوربر )، اواپراتور و مبدل حرارتی.