مقایسه چیلر جذبی با تراکمی

در سیستم های تراکمی کمپرسور نقشی کلیدی دارد، در حالی که در سیستم های تبرید جذبی از یک ژنراتور و جذب کننده استفاده می شود.

چیلر جذبی بهتر است یا تراکمی؟

در هر دستگاه یا سازه ای که خنک سازی نیاز باشد پای سیستم های تبریدی به میان می آید. این سیستم ها از طریق یک مایع که به آن مبرد گفته می شود پروسه خنک سازی را انجام می دهند. همانطور که در مقدمه ذکر شد چیلرهای خنک کننده بر اساس دو روش که به تراکمی و جذبی معروف هستند کار می کنند. اما سوال اینجاست که کدام یک بهتر است؟

در پاسخ به این سوال نمی توان جواب قاطعی داد زیرا ارجحیت یکی بر دیگری کاملا بستگی به شرایط دارد. به عنوان مثال در یخچال های خانگی یا صنعتی کوچک از سیستم تبرید تراکمی استفاده می شود، اما اگر قرار باشد یک ساختمان بزرگ با استفاده از فن کویل خنک سازی شود بهتر است چیلر جذبی به کار گرفته شود زیرا مبرد چیلرهای جذبی آب مقطر است و برای ایجاد هوای خنک توسط فن کویل بهتر جواب می دهد.

نکته دیگر انرژی مورد استفاده توسط چیلرهای جذبی یا تراکمی است. در سیستم های چیلر تراکمی ، کمپرسور با استفاده از برق کار می کند در حالی که ژنراتور موجود در سیستم جذبی به کمک سوخت های فسیلی همچون گاز عملیات گرم کردن و تبخیر مبرد را انجام می دهد. با توجه به این موضوع چیلر جذبی برای پروژه های بزرگ تا حدودی ارزان تر تمام می شود، زیرا در کشور ما سوخت های فسیلی از انرژی برق ارزانتر هستند. ذکر این نکته ضروری است که مصرف انرژی در سیکل های جذبی بیشتر است اما نوع انرژی مورد استفاده ارزانتر است.

در چیلرهای جذبی کار مکانیکی کمتری لازم است زیرا در سیکل تراکمی، کمپرسور عملیات متراکم سازی گاز مبرد و انتقال آن به کندانسور را انجام می دهد؛ در حالی که در سیکل جذبی یک پمپ مبرد را انتقال می دهد و کار مکانیکی آن در حدی است که از آن صرف نظر می کنند. البته این موضوع به معنای برتری سیستم تبرید جذبی به تراکمی نیست بلکه کمک می کند برای یک پروژه، سیکل تبریدی مناسبی انتخاب شود.

چیلرهای جذبی برای راه اندازی نیاز به فضایی نسبتا بزرگ شبیه موتورخانه دارند، البته بی شک در ساختمان های با مساحت بالا چنین مکانی از پیش در نظر گرفته می شود؛ اما به هر حال ممکن است برخی این مسئله را یک ایراد بدانند. نکته دیگر میزان مصرف آب است، در چیلر جذبی کندانسور آب خنک است، از طرفی ماده جذب کننده نیز به کمک آبی که از برج خنک کننده می آید حرارت از دست می دهد؛ از این رو مصرف آب در این سیکل بیشتر است.

چیلر جذبی تجهیزات مصرفی بیشتری نسبت به تراکمی دارد، به علاوه تعمیرات و نگهداری آن دشوارتر است. همچنین هزینه راه اندازی و سرمایه گذاری سیستم های تبریدی جذبی از تراکمی بیشتر است. شاید این تصور ایجاد شود که چیلرهای جذبی کارایی ندارند، اما آن ها برای پروژه هایی که مصرف برق بالایی دارند، گزینه بسیار مناسبی هستند. این چیلرها برای تولید آب گرم نیز گزینه های مناسبی به شمار می روند. ناگفته نماند سیکل تبرید تراکمی نسبت به جذبی سر و صدای بیشتری دارد.

آنچه مشخص است نمی توان برتری زیادی برای یکی از سیکل های تبریدی قائل شد و انتخاب هر یک از آن ها بستگی به مکانی دارد که در آن به کار گرفته می شوند. به طور معمول برای پروژه های کوچک چیلرهای جذبی مقرون به صرفه نیستند، اما با توجه به دلایلی که ذکر شد استفاده از آن ها در پروژه های بزرگ در کشور ما توجیه اقتصادی دارد زیرا با استفاده از سوخت های فسیلی کار می کنند.

تفاوت تبرید جذبی و تراکمی

سیکل تبرید در چیلر جذبی و تراکمی تا حدود زیادی مشابه است. در هر دو مایع مبرد پس از تبخیر وارد کندانسور شده و مجددا به مایع تبدیل می شود. این مایع وارد اواپراتور می شود و در آنجا با گرفتن حرارت از آب موجود در لوله های اواپراتور دوباره تبخیر می شود. آب خنک شده به سمت فن کویل یا هواساز هدایت و باعث خنک شدن محیط می شود و این چرخه دائما در حال اجراست.

یک تفاوت مهم بین چیلرهای جذبی و تراکمی آن است که تمامی پروسه سرد سازی در سیکل جذبی در شرایط خلا انجام می شود. در سیکل تراکمی کمپرسور مبرد را متراکم‌ و تبدیل به یک بخار فوق گرم می کند، در حالی که در سیکل جذبی، ژنراتور مبرد را به کمک حرارت‌ به بخار تبدیل می کند. در چیلر جذبی یک پمپ‌ مبرد و آبزرور را داخل ژنراتور میفرستد اما‌ در تراکمی هیچ پمپی وجود ندارد.

تفاوت دیگر سیکل جذبی و تراکمی در مایع مبردی است که استفاده می کنند. در چیلرهای جذبی معمولا آب مقطر مبرد است و سازگاری بیشتری با محیط زیست دارد، در حالی که مبرد در سیکل های تراکمی مواردی همچون R12 یا R11 R22 و …هستند. البته در برخی چیلرهای جذبی مایع جذب کننده آب است که در این صورت آمونیاک به عنوان مبرد عمل می کند اما‌ در اکثر آن ها لیتیم بروماید آبزرور است که متاسفانه ماده ای خورنده و مضر است.

تفاوت ضریب عملکرد آنها

ضریب عملکرد، بازده مصرف انرژی چیلر را نشان می دهد و یک شاخص مهم در مقایسه چیلر جذبی و تراکمی است. در سیکل تراکمی ضریب عملکرد عبارت است از ظرفیت سرمایی تقسیم بر قدرت کمپرسور و در سیکل جذبی برابر است با حرارت مبادله شده در ژنراتور تقسیم بر سرمای تولیدی در اواپراتور. با این تفسیر ضریب عملکرد در این دو سیکل تفاوت های اساسی دارد.

همانطور که پیداست در سیکل جذبی حرارت مبادله شده در ژنراتور مهم است، در حالی که در تراکمی کار کمپرسور لحاظ می شود. انرژی که در اثر کار حاصل می شود معمولا گران تر از انرژی حرارتی است، از این رو ضریب عملکرد چیلرهای جذبی خیلی کمتر از تراکمی است. ضریب عملکرد پایین یک ایراد بزرگ برای سیکل تبرید جذبی به شمار می رود.

کلام آخر اینکه بر اساس آنچه ذکر شد به نظر میرسد چیلر جذبی نسبت به تراکمی کارایی کمتری دارد، اما در واقع چنین نیست و این نوع تبرید می تواند برای برخی پروژه ها بهترین انتخاب باشد. نکته دیگر آن است که برای تهیه و اجرای پروژه های مربوط به تهویه، خنک سازی و … سراغ حرفه ای ها بروید، زیرا تجهیزات خوب، دانش و تخصص نقش مهمی در بهبود عملکرد سیکل های تبریدی دارد.