چیلر جذبی خورشیدی

   یكی از پاك ترین و بزرگ ترین منابع انرژی های تجدید پذیر، خورشید است كه به علت نیاز نداشتن به فنآوری های پیشرفته و پرهزینه، به عنوان یك منبع مفید و تامین كننده انرژی در اكثر نقاط جهان رو به وسعت است 99 درصد از مجموع انرژی هایی كه به زمین منتقل می گردند منشا خورشیدی دارد كه مقدار آن ها در / امروزه بیش از 9 1.8 است.

   تابش خورشید از خط استوا (صفر درجه) تا حدود 40 درجه عرض جغرافیایی شمالی و جنوبی بالاترین میزان را نسبت به سایر نقاط كره ی زمین دارد. از این دیدگاه با توجه به قرار گیری ایران در میان عرض 35 تا 40 درجه شمالی، همچنین با زاویه ی مناسبی كه تابش خورشید با سطح كشور دارد،استفاده از انرژی خورشید به عنوان یك منبع پاك انرژی مورد توجه قرار می گیرد.

   در ایران، استفاده از انرژی خورشیدی جهت تامین سرمایش ساختمان ها از دیرباز مورد توجه بوده و می توان گفت اولین گردآورنده سرمایش خورشیدی برای به گردش در آوردن هوای خنك در ساختمان نزدیك شهر یزد توسط معماران ایرانی. ساخته شده است

   در كشور ایران 40 % سوخت مصرفی به بخش ساختمان اختصاص داده شده كه در كنار هزینه های بالای آن برای مصرف كننده، با خطر رو به اتمام بودن منابع و آلودگی محیط زیست همراه است كه این مهم استفاده از سرچشمه های تجدید پذیر انرژی را واجب می سازد. از آنجا كه استفاده از این انرژی های تجدید پذیر منجر به تولید مقادیر بسیار ناچیزی و در برخی موارد، عدم تولید گازهای گلخانه ای می شود، لذا یكی از سوخت هایی كه به زودی در دنیا رتبه اول مصرف را به خود. اختصاص می دهد، انرژی خورشیدی است. با توجه به این كه بخش بزرگی از ا نرژی الكتریكی مصرفی در فصل تابستان به سرمایش اماكن مسكونی و اداری اختصاص دا رد و این مسئله منجر به بحران انرژی شده است، لذا چیلرهای خو رشیدی می توانند به جایگزین مناسبی برای كولرهای آبی و گازی، كه مصرف برق بالا یی دارند، تبدیل شوند.

   سیكل تبرید جذبی (چیلر جذبی) اساس كار چیلر های خورشیدی است. در این سیكل، گرمای مورد نیاز ژنراتور از انرژی خورشیدی تامین می شود. از زمان ابداع این سیكل، چیلرهای جذبی گوناگونی ساخته شده اند. در چیلرهای جذبی اولیه از آمونیاك به عنوان ماده جاذب استفاده می شد كه به علت سمی و خورنده بودن در سال های بعد، لیتیم بروماید به عنوان جایگزینی برای آن مطرح شد ولی مشكل عمده لیتیم بروماید، كریستالیزاسیون آن است كه دراثر غلظت خیلی زیاد یا افت دمای شدید محلول ممكن است پیش آید. همچنین مبرد سیستم های لیتیم برومایدی، آب است كه پایین تر از صفر درجه سانتیگراد منجمد می شود و مسیر جریان را مسدود می كند. لذا این سیستم ها نمی توانند دماهای خیلی پایین ایجاد كنند و از این نظر محدودیت دارند.

 

 

   به طور كلی می توان چیلرها را به دودسته چیلرهای تراكمی و چیلرهای جذبی تقسیم كرد. چیلرهای تراكمی از انرژی الكتریكی و چیلرهای جذبی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای ایجاد سرمایش استفاده می كنند.

   در چیلرهای جذبی برای به حركت در آوردن سیال عامل از انرژی حرارتی استفاده می شود. این انرژی حرارتی می تواند توسط بخارآب، آب داغ ناشی از احتراق مستقیم سوخت و یا انرژی خورشیدی تامین گردد

   چیلر جذبی از پمپ، ژنراتور، چگالنده،، تبخیركننده و پیشگرمكن تشكیل شده در چیلر جذبی، محلول غلیظ مایع حاوی آب و لیتیم بروماید تا فشار زیاد توسط یك پمپ مایع، به پیش گرمكن پمپ می شود و فشار و دمای آن بالامی رود و پس از آن وارد ژنراتور می شود. در این شرایط، در اثر انتقال گرم از منبع دارای دمای بالا، بخار لیتیم بروماید از محلول جدا می شود. همانطوركه اشاره شد گرمای مورد نیاز ژنراتور از انرژی خورشیدی تامین می شود. مقدار تابش رسیده به سطح كلكتور به ارتفاع، عرض جغرافیایی، مدت تابش آفتاب، تعداد ساعات ابری و آلودگی هوا بستگی دارد.

   بنابراین می توان بطور کلی گفت سیکل چیلر جذبی خورشیدی همانند سیکل چیلر جذبی است با این تفاوت که به جای ژنراتور از مجموعه ای از کلکتورهای خورشیدی استفاده می شود.

   حال این سؤال پیش می آید كه در میان انواع گردآورنده های خورشیدی كدامیك از آن ها برای سیستم جذبی تك اثره با تغذیه آب گرم مناسب تر به نظر می رسد؟

 

 

   با توجه به اینکه در ژنراتور این نوع از چیلرها به آبگرم حدود 88 درجه سانتی گراد نیاز است و علاوه بر این باید در نظر گرفت كه استفاده از كلكتورهای متحرك هزینه ی گزافی را به سیستم سرمایشی ما تحمیل می كنند بنابراین باید از گردآورنده های ثابت استفاده نمود. از این رو از کلکتورهای صفحه تخت ثابت برای این چیلرها استفاده می شود.

 

 

نتیجه گیری

   همانطور كه مشاهده شد بازدهی سیستم های خورشیدی به شدت به پارامترهای محیطی وابسته است و در مكان هایی كه دمای هوا بالاتر و میزان تابش بیشتر است.

بازدهی و میزان سرمایش تولید شده توسط این سیستم ها بیشتر است.

   این چیلرها با وجود اینكه، برای مكان های گرم و خشك مناسب هستند ولی هزینه ی اولیه ی بالایی دارند و عمده ی هزینه ی آن ها مربوط به كلكتورها است.

این چیلرها هنوز در كشورهای در حال توسعه كه تكنولوژی ساختن كلكتور را ندارند تجاری نشده اند.

   با وجود این، مزایای آن ها از قبیل كاهش مصرف برق، كاهش تولید گازهای گلخانه ای و نیز كاهش مصرف مبردهای مخرب لایه ی اوزون، با وجود بحران انرژی و مشكلات زیست محیطی موجود در قرن حاضر، قابل چشم پوشی نیست و این سیستم ها بسیار مورد توجه و به سرعت درحال پیشرفت می باشند و در آینده ی نه چندان دور، هنگامی كه كلكتورها به تولید انبوه برسند و قیمت آن ها كاهش یابد، قابل رقابت با چیلرهای تراكمی موجود خواهند بود.

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: چیلر جذبی خورشیدی قابل استفاده برای سرمایش ساختمان