بایگانی برچسب: سیستم های تهویه

تاریخچه چیلرهای جذبی خورشیدی

ایده تولید سرما با استفاده از سیستم جذبی در طی سال های ۱۸۵۹-۱۸۶۰ متولد شد. اولین دستگاه جذبی را یک مخترع فرانسوی بنام فردیناند کروی با استفاده از میل ترکیبی زوج سیال آب و آمونیاک اختراع کرد. دستگاه کروی توسط چندین دانشمند دیگر تکمیل شد و در سال ۱۹۳۹ اولین چیلر جذبی ساخته شد. تولید چیلرهای جذبی در سال ۱۹۶۸ توسط شرکت ARKLA آغاز شد و بعدها گروه ROBUR نیز آن را ادامه داد. از چیلرهای جذبی خورشیدی در کشورهای آسیایی (ژاپن، چین، هند) و کشورهای اروپایی و آمریکا در ساختمان ها ( درحال حاضر ) استفاده می شود از نمونه های آن در ژاپن به ساختمان بیمارستان تویاما می توان نام برد که ظرفیت برودتی چیلر آن ۵۰ تن با سطح شبکه ۴۱۰ متر مربع می باشد.

ارزیابی عملکرد چیلرهای جذبی خورشیدی

نحوه عملکرد جذبی خورشیدی برای سه ظرفیت ۵۰، ۱۰۰، ۳۰۰ تن تبرید بر حسب کلکتورهای خورشیدی مورد نیاز سطح زمین مورد نیاز گاز شیمیایی مورد نیاز مقدار صرفه جویی در برق مصرفی در سال و مقدار کاهش انتشار دی اکسید کربن در جدول صفحه بعد آورده شده است.

سیستم های خنک کننده دسیکنت مایع “Liquid Desiccant Cooling System”

این سیستم ها نیز مانند سیستم های قبل دارای یک سیکل باز می باشد و اساس کار آن ها در رطوبت زدایی از هوا بوسیله جاذب مایع مانند محلول آب و کلرید کلسیم و یا محلول آب و کلرید لیتیم و خنک کردن با تبخیر آب می باشد. دمای لازم جهت عملکرد بین ۴۵ تا ۷۰ درجه سانتی گراد می باشد و توسط تکنولوژی خورشیدی گرد آورنده های صفحه تخت و کلکتورهای هوایی خورشیدی قابل تأمین می باشد.

 سیستم های فتوولتابی – تراکمی “Photo Voltaic Compression System “

این سیستم شامل یک سری سلول های فتوولتائیک برای تولید برق و چیلر تراکمی می باشد که در عمل به علت کم بودن ضریب عملکرد و بالا بودن قیمت از نظر فنی و اقتصادی مورد توجه قرار نگرفته است.

سیتسم های مکانیکی – حرارتی “Thermomechonical System “

این سیستم در دو گروه فرایند سیکل رانکین – تراکمی و سیکل افشانک بخار قابل تقسیم می باشد. در سیستم رانکین – تراکمی انرژی خورشید به انرژی مکانیکی تبدیل می شود و سپس توسط یک چیلر تراکمی تهویه مطبوع ساختمان تأمین می گردد ولی تولید توان مکانیکی از تشعشع خورشید نشان نمی دهد که در ابعاد تهویه مطبوع ساختمان اقتصادی باشد استفاده می شود. مبرد و جاذب جامد سیکل تبرید به ترتیب آب و سیلیکاژل و یا آمونیاک و نمک می باشد. در بازار این ماشین های حرارتی از ظرفیت kw۵۰ تا kw۴۳۰ موجود می باشد. دما لازم برای گرمایش ژنراتور درمحدوده ۶۰ تا ۹۰ درجه سانتی گراد هست و تکنولوژی خورشیدی لازم گرد آورنده های صفحه تخت و گردآورده های لوله خلامی باشد.

سیتسم های خنک کننده دسیکنت جامد “Solid PepsiCo Ant Cooling Systems”

این سیستم ها دارای سیکل باز می باشد و اساس کار آنها در رطوبت زدایی از هوا بوسیله جاذب جامد مانند شلیکاژل و کلرید لیتیم – سلولز و خنک کردن با تبخیر آب می باشد. تکنولوژی موجود بر اساس ساخت چرخ آنتالپی (جهت رطوبت زدایی) می باشد. ظرفیت سیتسم های دسیکنت جامد از kw۲۰ تا حدود kw۳۵۰ می باشد.

دما لازم جهت عملکرد سیستم بین ۴۵ تا ۹۵ درجه سانتی گراد و توسط تکنولوژی خورشیدی گردآورنده های صفحه تخت و کلکتورهای هوایی خورشیدی قابل تأمین می باشد باید توجه شود سیستم فوق در آب و هوای مرطوب دارای کاربرداشت و در مناطق بسیار گرم و مرطوب مانند سواحل خلیج فارس بصورت ترکیبی با سیستم چیلر تراکمی مورد استفاده قرار گرفته که بطور چشم گیر موجب صرفه جویی مصرف انرژی می شود.

در سیستم دسیکنت هوای اتاق سیر کوله می شود و هوای محیط برای بازیافت ماده جاذب بکار می رود هوای اتاق توسط چرخ دسیکنت رطوبت گیری شده و حرارت داده می شود و قبل از ورود به اتاق خنک می شود هوایی که در محیط تهیه شده گرم شده است. از ماده جاذب عبور داده شده و آن را بازیاب می کند در این سیستم مواد گرمایی محسوس و ماده رطوبت اجزای چرخاف می باشند. این سیستم ها می توانند از گاز طبیعی انرژی خورشیدی و گرمای تلف شده از سایر فرآیندها استفاده نمایند و به کاهش یا اوج مصرف برق کمک کرد.

برای آشنایی با سیستم تهویه ساختمان کلیک کنید !

تکنولوژی های سرمایشی خورشیدی

در تکنولوژی سیستم های سرمایش خورشیدی معمولاً از دو اصطلاح ابزورپشن و ادزوپشن دربیان ویژگی اصلی سیستم های جذبی استفاده می شود. ابزورپشن هنگامی بکار گرفته می شود که ماده جاذب با جذب رطوبت تغییر حالت پیدا نماید. مثلاً از حالت جامد به حالت مایع تبدیل شود. ولی اگر ماده جاذب در اثر جذب رطوبت تغییر حالت پیدا نماید مثلاً از حالت جامد به حالت مایع تبدیل شود. ولی اگر ماده جاذب در اثر جذب رطوبت فقط تغییر وزن پیدا کند و حالت آن تغییر نکند از اصطلاح ادزورپشن استفاده می شود.

سیستم های تهویه مطبوع خوردشیدی به لحاظ نوع فرایند به سیستم های ادزوپشن ناپیوسته، ادزورپشن گاز – جامد وفرایند دیفیوژن ئو فرایند ابزورپشن و سیستم های رطوبت گیرد دسیکنت تقسیم بندی می شوند.

سیتسم ادزورپشن متناوب و ناپیوسته به دلیل آنکه تابش خورشیدی نیز متناوب و ناپیوسته است یکی از روش هایی است که مورد استفاده قرار می گیرد. در این سیستم ها در کارکردهای تأمین دمای بالا صفر و استفاده در سیستم های تهیه مطبوع از مواد سیلیکاژل – آب وزئولیت – آب در ظرفیت خانگی، ضریب عملکرد ۴/۰ تا ۵/۰ در آنها می باشد.

سیستم ادزوپشن پیوسته شامل تکنولوژی های چند طبقه ، موج گرمایی و هیبرید می باشد ضریب عملکرد سیستم با ماده جاذب زئولیت – آب به حدود یک می رسد در حالی که برای سیستم متناوب زئولیت – آب ضریب عملکرد ۵/۰ است. ضریب عملکرد زئولیت با آب در سیستم ادزوپشن متناوب ۵/۰ ولی در پیوسته یک می باشد.

کلکتورها

سیستم های سرمایش خورشیدی از دو جزء اساسی مختلف شامل :سیستم سرماساز و سیستم کلکتور خورشیدی تشکیل می شود. کار این سیستم سرماساز با ضریب عملکرد آن و کارایی کلکتور با راندمان آن بیان می شود. به لحاظ ضریب عملکرد یک سیستم سرمایش خورشیدی به صورت حاصل ضرب دو عامل مذکور بیان می شود. که در آن SCOP راندمان سیستم سرمایش خورشیدی و  راندمان کلکتور خورشیدی است ضریب عملکرد سیکل سرمایش با افزایش دمای ورودی افزایش می یابد.

از طرف دیگر راندمان کلکتورهای خورشیدی با افزایش دمای میانگین سیال جریان یافته در ان کاهش می یابد بنابراین افزایش دمای سیال واسط (که عمدتاً آب گرم و بخار می تواند باشد) به گونه ای متضاد در دو جز اصلی سیستم سرمایش خورشیدی تأثیر می گذارد.

ضریب عملکرد یک سیستم سرمایش خورشیدی با یک نوع کلکتور مشخص ماکزیممی افزایش می یابد و پس از ان افزایش دمای سیال در کلکتور ضریب عملکرد سیستم های تهویه مطبوع خوردشیدی کاهش می یابد این مقدار ماکزیمم برای سیستم هایی که کلکتور آنها با دماهای بالاتر سیال واسط کار می کند مقادیر بیشتری خواهد . با توجه به اینکه دمای سیال واسط کلکتورها در نتیجه تابش خورشیدی بدست می آید در مناطقی که میزان تابش خورشیدی بیشتری برخوردار هستند. سیال واسط کلکتور به دمای بالاتری می رسد بنابراین سیستم ماکزیمم منحنی سهمی گون ضریب عملکرد سیستم سرمایش خورشیدی نیز افزایش می یابد.