انواع سیستمهای تبرید
انواع سیستمهای تبرید
در این مطلب به معرفی و بررسی انواع سیستمهای تولید سرما یا همان تبرید میپردازیم.
تولید سرما یا تبرید
تبرید در لغت به معنای سرد کردن است. زمانی که حرارت از یک ماده سیال جذب میگردد و به سیال دیگری انتقال پیدا میکند، عمل تبرید اتفاق میافتد. سیال میتواند هوا، آب و یا هر نوع گاز و مایع دیگری باشد.
برای تبرید یا تولید سرما سه نوع سیستم وجود دارد
۱- سیستم تبخیری
۲- سیستم تراکمی
۳- سیستم جذبی
در سیستمهای سرمایش تبخیری هوا بر اثر تبخیر شدن آب خنک میشود. بر اساس تماس یا عدم تماس آب، خنککنندههای تبخیری به دو دسته اصلی خنککنندههای مستقیم و غیرمستقیم تقسیم میشوند. در خنککنندههای مستقیم، هوا در اثر تماس مستقیم با آب روی یک سطح افزایشدهنده انتقال حرارت (مانند پوشال) خنک میشود. ما در خنککنندههای تبخیری غیرمستقیم، آب و هوا در تماس مستقیم با یکدیگر قرار ندارند و هوا در یک فرایند که در آن رطوبت مطلق افزایش پیدا نمیکند، خنک میشود. سیستم تبخیری به دلیل هزینه کم و عملکرد ساده، در مناطق خشک به عنوان یک سیستم پرکاربرد و با راندمان بالا استفاده میشود.
اصول کار سیستمهای تبرید تراکمی به این صورت است که مقداری کار در کمپرسور به سیستم داده میشود، کمپرسور سیال مبرد را تراکم نموده و سیال که در اثر افزایش فشار به صورت گاز داغ میباشد. در کندانسور حرارت خود را به محیط پس میدهد و پس از عبور از شیر انبساط وارد اواپراتور شده و در اثر مکش، انبساط و افزایش حجم، تبخیر شده و حرارت محیط اطراف را جذب میکند. درنتیجه هوای اطراف اواپراتور سرد میگردد.
اجزای سیكل تولید سرما به روش تراكمي چهار قسمت اصلی دارد:
کمپرسور
کندانسور
شیر انبساط
اواپراتور
در کلیه سیستمهای سرد کننده تراکمی از وجود یک نوع ماده سرمازا (مبرد) در یک مدار بسته نفوذناپذیر استفاده میشود. درون این سیستمها عمل سرد کردن به طور پیوسته و متوالی انجام میگیرد. هنگام سردکردن با عملیات مکانیکی از کمپرسور به عنوان متراکمکننده گاز استفاده میشود. عمل تراکم بخار و تبدیل آن به مایع سرمازا بوسیله کمپرسور و کندانسور انجام میگردد و به این صورت انرژی حرارتی انتقال مییابد. ماده سرما زا در یک قسمت از سیکل حرارت محیط خود را جذب کرده و در قسمت دیگر آن را دفع میکند. در سیستم سرد کننده یک قسمت فشار قوی و یک قسمت فشار ضعیف وجود دارد. که همواره حرارت از سمت فشار ضعیف جذب و در سمت فشار قوی دفع میشود.
از انواع سیستمهای تبرید، بهترین و جدیدترین آنها سیستم جذبی است. پایه کارکرد سیستمهای سرمایش جذبی و تراکمی یکسان است و هر دو با استفاده از دمای بخار بسیار پایین (مبرد) کار میکنند. در هر دو روش مبرد برای اینکه در فشاری معین بخار شود، به اندازه ظرفیت خود گرما را از محیط اطراف (معمولاً هوا یا آب) جذب کرده و باعث خنک شدن آن میگردد. تفاوت اصلی این دو روش در تبدیل دوباره مبرد گازی به حالت مایع جهت تکرار چرخه تبرید است. سرمایش جذبی از روشی استفاده میکند که بتواند با استفاده از حرارت این عمل را تکرار کند.
چرخه سرمایش جذبی به سه مرحله تقسیم میشود:
تبدیل مایع به بخار: مبرد مایع در یک محیط با فشار نسبی پایین و با جذب حرارت محیط اطراف، تبدیل به بخار شده و محیط اطراف را خنک مینماید. به دلیل فشار پایین دمای بخار مبرد در حد نیاز پایین است.
مبرد گازی توسط مایعی دیگر جذب میشود. (مثلاً جذب بخار آب توسط لیتیوم بروماید)
محلول جذبکننده و مبرد حرارت داده میشوند که این کار سبب بخار شدن و تفکیک مبرد از جذبکننده میشود. پس از این مرحله مبرد وارد کندانسور شده و با از دست دادن حرارت خود، جهت تکرار چرخه تبرید به مایع تبدیل میگردد.
اجزای اصلی چرخه:
هیتر
اواپراتور و کندانسور
لولههای جاذب
تانک جاذب
سنسورهای اندازهگیری دما
چیلر جذبی تک اثره (Single effect)
به سه دسته چیلرهای با تغذیه بخار، با تغذیه آب داغ (بالای ۱۰۰ درجه) و با تغذیه آب گرم (زیر ۱۰۰ درجه) تقسیم میشوند. نحوه کار این سه دسته شبیه به هم میباشد و حداقل دارای یک مولد حرارتی هستند.
چیلر جذبی دو اثره (Double effect)
به دو دسته چیلرهای با تغذیه بخار و با شعله مستقیم دستهبندی میشوند. این دو نوع جزء نسل جدید چیلرهای جذبی بوده و دارای سیکل تولید سرمای کاملتری نسبت به انواع تک اثره هستند.
مقالات سایت توسان را اینجا ببینید
توسان را در اینستاگرام دنبال کنید