چرخه های تبرید

هنگامی که مبرد در سیستمی می چرخد از تعدادی تغییر حالت یا شرایط عبور می کنـد که هر یک را تحول می نامند. مبرد از یک حالت اولیه شروع مـی نمایـد و پـس از عبـور از یـک ســـری تحولات که سیکل نامیده می شود مجددا به حالت اولیه بر می گردد. جهت ایجاد برودت چرخه های تبرید گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند از جمله مهم تـرین آنها می توان چرخه تبرید تراکمی، چرخه تبرید جذبی و چرخه تبرید ترموالکتریک را نام برد.

سیکل تبرید تراکمی بخار

شماتیک یک چرخه ایده آل تبرید تراکمی بخار در شکل(١-٣) نـشان داده شـده اسـت این چرخه شامل چهار فرایند زیر است:

• جذب حرارت در فشار ثابت در اواپراتور
• تراکم ایزنتروپیک در کمپرسور
• دفع حرارت در فشار ثابت در کندانسور
• خفقان در یک وسیله انبساط

سیکل تبرید جذبی

سیستم تبرید جذبی سیستمی است که به کمک حرارت و گرما کار می کند. این سیستم خیلی به سیستم تبرید تراکمی شباهت دارد. (در سیستم تراکمی از کمپرسور گریز از مرکـز یـا رفت و برگشتی یا دوار اسـتفاده مـیشـود). در هـر دو سیـستم، اواپراتـور و کندانـسور داریـم. فرآیندی که در اواپراتور و کندانسور در هر دو سیستم اتفاق میافتد در دو فشار متفاوت اسـت تا بتوان به تبرید در هر دو مورد دست یافت. تفاوت این دو سیستم در نحوه ایجاد این دو فشار برای تبخیر کننده و تقطیر کننده است. این دو سیستم در نحـوه چـرخش مبـرد نیـز متفـاوت هستند.

سیستم تبرید جذبی و ارتباط آن با سیستم تبرید تراکمی

در سیستم تبرید تراکمی، مبرد در فشار پایین در اواپراتور تبخیر می شود و حرارت مورد نیاز برای تبخیر خود را از محیط اطراف مـی گیـرد. کمپرسـور بخـار خروجـی از اواپراتـور را در ورودی می گیرد و فشار آن را بالا می برد و به سمت کندانسور هدایت می کند. در کندانسور بخار با فشار بالا تقطیر می شود و به مایع تبدیل می شود. در یک سیستم جذبی عملکـرد کمپرسـور به وسیله ترکیبی از واحد جاذب یا ابزربر مولد یا ژنراتور بخار جایگزین شده است.

محلول کـه بـه عنوان جاذب، تمایل زیادی به حل مبرد در خود دارد توسط یک پمپ محلول بین مولد بخار و واحد جاذب حرکت می کند. در واحد جاذب محلول رقیق، بخار مبرد را در خود حل می کنـد و باعث می شود فشار پایینی در اواپراتور حاکم باشد تا مبرد بتواند در فشار پایین تری تبخیر شود. در مولد بخار محلول جاذب و مبرد حرارت داده می شوند تا مبرد محلـول در محلـول جـاذب و مبرد از آن جدا شود و به صورت بخار با فشار بالا به سمت کندانسور رود تا در آنجا تقطیر شود. بنابراین عمل مکش در کمپرسور با عمل جذب در واحد جاذب جـایگزین شـده و پمـپ کاری مثل بالا بردن فشار مبرد در کمپرسور و مواد بخار تحویل آن بـه کندانـسور را بـه عهـده دارد.

در سیستم تبرید تراکمی، بخار مبرد بوسیله کمپرسور مستقیما مبرد را از سـمت فـشار پایین (اوپراتور)  به سمت فشار بالا (کندانسور) جریان می یافت، در حالیکـه در سیـستم جـذبی بخار مبرد در واحد جاذب جذب می شود و محلول جاذب و مبرد بـه سـمت پوسـته فـشار بـالا (کندانسور ـ مولد بخار) به کمک یک پمپ فرستاده می­ شود. مبرد محلول در جاذب بـه وسـیله گرمایی که در مولد بخار می­ گیرد از محلول جدا می­ شود. در واقع به جای اینکه فـشار گـاز، بـا کمپرسور بالا ببریم آن را در یک ماده جاذب حل می­ کنیم و فشار محلول را با پمپ بالا می­ بریم.

بنابراین ورودی انرژی برای این سیستم، انرژی گرمایی است که در مولد بخار به محلـول داده می­ شود. این انرژی می تواند به صورت آب داغ، بخار یـا شـعله مـستقیم بجـای اسـتفاده از موتور الکتریکی یا موتور احتراق داخلی در سیستم تبرید تراکمی می باشد. در شکل زیر، اجزای جایگزین کمپرسور، و سیکل کاری نشان داده شده است.

سیکل تبرید جذبی