چیلر جذبی خورشیدی

یکی از بهترین استفاده ها از انرژی خورشیدی، تبدیل آن به انرژی گرمایی و الکترونیکی در تهویه مطبوع میباشد.

چیلر جذبی خورشیدی، وسیله ای است که برای این امر طراحی شده و از طریق کلکتورهای خورشیدی، انرژی خورشیدی را تبدیل به گرما یا الکتریسیته نموده و هوای خنک و مطبوع ما را تامین میکند.

کلکتور خورشیدی چیست؟

کلکتورها بازیگران اصلی سناریوی جمع آوری و تبدیل انرژی خورشیدی به گرما و الکتریسیته هستند که در سه نوع مختلف ساخته شده اند:

کلکتورهای کانونی: یا مدل متمرکز کننده
کلکتورهای تخت: که از صفحات تخت خورشیدی ساخته شده اند
کلکتورهای لوله ای خلا: همانطور که در تصویر زیر میبینید، در کلکتورهای لوله خلا ، انرژی خورشید توسط لوله ها جذب شده و به گرما تبدیل و سپس به سیال آب جاری در آنها داده می شود.

اما چرا لوله های خلا؟

برای جلوگیری از اتلاف گرما در مسیر انتقال حرارت ، آنها را در محفظه خلا قرار می دهند تا در این انتقال هدررفت انرژی به حداقل مقدار ممکن برسد.

سیکل چیلر جذبی خورشیدی

چیلر جذبی خورشیدی از قسمت های زیادی تشکیل شده که مهمترین آنها عبارتند از:

کلکتور ، ژنراتور ، کندانسور (تقطیر کننده) ، اواپراتور (تبخیر کننده) ، ابزوربر ، برج خنک کننده ، هیتر کمکی و پمپ های جابجا کننده سیال بین این اجزا.

اما این چیلر از نظر نوع سیالات جاری در آن به چیلر خورشیدی آمونیاکی (وجود سیال آب و آمونیاک در مدار آن به عنوان سیال جاذب و مبرد) و چیلر خورشیدی لیتیوم بروماید (وجود لیتیوم بروماید و آب در مدار آن) دسته بندی می شود.

راندمان چیلر خورشیدی آمونیاکی به علت استفاده از آمونیاک بجای لیتیوم بروماید بیشتر است و توان سرمایشی بالاتری دارد، بنابراین به لحاظ اقتصادی توجیه بیشتری دارد. اما بعلت سمی بودن آمونیاک و داشتن خطر مرگ برای انسان در صورت نشت از چیلر، استفاده از آن در تمام ساختمانها ممکن نیست.

برای دریافت اطلاعات در مورد سیستم فری کولینگ به مقاله‌ی این موضوع مراجعه کنید، مدت زمان مطالعه حداکثر 5 دقیقه!

کلکتورها با جذب انرژی خورشیدی منجر به گرم شدن لوله های خلا می شوند. ( این دما با توجه به نوع کلکتور متفاوت میباشد. ) گرما به آب جاری در لوله ها منتقل شده و با پمپ به قسمت ژنراتور چیلر جذبی خورشیدی منتقل می شود.

نقش ژنراتور چیست؟ با توجه به نوع چیلر، در ژنراتور این گرما منجر به جداسازی آب از آمونیاک و یا آب از لیتیوم بروماید می شود. سپس آمونیاک یا لیتیوم بروماید وارد کندانسور شده تا به مایع تبدیل شود.

اواپراتور چیست و چه دخالتی در این فرایند دارد؟

در این مرحله مایع مذکور وارد اواپراتور می گردد. اواپراتور جایی است که لوله های آبی که قرار است سردسازی شود در آن قرار گرفته و آمونیاک یا لیتیوم بروماید با گرفتن حرارت از این آب ، منجر به سرد شدن آب شده و آب سرد با پمپ برای مصارف سرمایشی (مثلا ارسال به سمت فن کویل ها) ارسال می شود. سپس آمونیاک یا لیتیوم بروماید در قسمت ابزوربر جذب آب مقطر شده و محلول آب مقطر و آمونیاک به ژنراتور پمپاژ شده تا مجددا گرم و جداسازی شوند.

به علت در دسترس نبودن انرژی خورشیدی در تمامی 24 ساعت روز از یک هیتر گرمایشی گازسوز یا الکتریکی هم در مدار دستگاه استفاده می شود تا در مواقع نبود انرژی خورشیدی به سیکل کمک کرده و آب را گرم کند. دقیقا به همین دلیل یعنی میزان گرمای خورشید و مدت زمان تابش خورشید در طول 24 ساعت، استفاده از چیلر جذبی خورشیدی در مناطق گرم و خشک مانند استان یزد توجیه اقتصادی بهتری دارد.

در مناطق مرطوب هرچند گرمای قابل توجهی وجود داشته باشد، رطوبت بالا موجب کاهش راندمان سیکل علی الخصوص در برج های خنک کن میشود.

ناگفته نماند در ایران استفاده از این نوع چیلر به علت قیمت اولیه ی بالا و هزینه پایین انرژی های فسیلی و الکتریکی هنوز قابل توجیه نیست.