در سه دهه گذشته پروژه­های بسیاری با بهره گرفتن از انرژی خورشیدی برای سیستم­های تبرید جذبی خصوصاً با سیال آب-لیتیم برماید (در سیستم جذبی تک اثره) مورد بهره برداری قرار گرفته­اند. سیستم­های اولیه مورد استفاده در اصل برای سوخت­های فسیلی طراحی شده بودند. به همین دلیل، بسیاری از تجهیزات از کارآیی بالایی برخوردار نبودند (به علت کم بودن دمای ژنراتور در سیستم خورشدی نسبت به استفاده از سوخت فسیلی). پس از آن تلاش­های بسیاری جهت اصلاح سیستم فوق و بهره گیری از حرارت انرژی خورشیدی انجام گرفت.
 

با وجود پتانسیل بسیار بالای بازار برای چیلرهای جذبی خورشیدی، سیستم­های خورشیدی موجود به علت قیمت­های اولیه کلی بالای اجزاء آن با سایر سیستم­های راننده جذبی مانند الکتریسیته و گاز طبیعی قابل رقابت نیستند. سیستم­های برودتی خورشیدی متفاوتی همانند سیستم های جذبی بخار–مایع(سیکل بسته)[۱]،سیستم های جذبی بخار-جامد(سیکل باز)[۲] و سیستم­های تراکمی عادی و فوتو ولتیک[۳] توسط محققان مورد آزمایش قرار گرفته اند که بسیاری از آنان به مرحله تجاری و تولید عمده نرسیده اند. [۲۹]

 

مهمترین مشکل سیستم­های برودتی خورشیدی، وابستگی شدید آنها به پارامترهای محیطی مانند دمای آب خنک­کن، دمای هوا، میزان تشعشع محلی خورشیدی، سرعت باد و …است. به عبارتی دیگر، راندمان تبدیل انرژتیک آنان پایین و از منظر اقتصادی قابل قیاس با سیستم­های قدیمی نیستند.

 

همانطور که در قسمت­های قبل اشاره شد، معمولاً سیستم­های برودتی خورشیدی را بر اساس تفاوت در تکنولوژی های مورد استفاده در دو بخش حرارتی و جذبی آنان تقسیم بندی می­ کنند. حال در این قسمت نیز به طور خلاصه به بیان کلی تقسیم بندی هر دو جزء سیستم که توسط Best and Ortega [29]در سال ۱۹۹۸ ایجاد شد می­پردازیم:

 

انواع اجزاء حرارتی در سیستم­های جذبی خورشیدی عبارتند از:

کالکتور های تخت،
 

کالکتور های لوله ای غیر متمرکز[۴]،
 

کالکتور های ایستگاهی به صورت فشرده و بدون شکل[۵]،
 

کالکتور های فشرده بشقابی[۶]،
 

کالکتور های فشرده با زوم خطی[۷]،
 

استخر های خورشیدی[۸]،
 

سیستم­های فوتوولتیک و ترمو الکتریک[۹].
 

انواع اجزاء جذبی در سیستم­های جذبی خورشیدی عبارتند از:

سیستم­های جذبی مداوم از نوع سیکل بسته،
 

سیستم­های جذبی متناوب از نوع سیکل بسته،
 

سیستم­های جذبی جامد-گاز(سیکل باز)،
 

سیستم­های تصعیدی[۱۰].
 

تحقیقات اخیر اغلب به علت طبیعت تناوبی تابش خورشید در طول روز بر توسعه سیستم­های جذبی خورشیدی متناوب معطوف گشته­اند. اما برای سیستم­های دائمی به علت توسعه دانش در طی سالیان دراز در بهبود راندمان و ضریب عملکرد بالای آنها در طی این تحقیقات، نتایج مفیدی حاصل شده و تقریباً به طورکامل برای مصارف تهویه مطبوعی سازگار گشته­اند.

 

همانطور که در قسمت قبلی اشاره شد، یک نوع بسیار مهم تقسیم بندی سیستم­های جذبی بر اساس نوع سیال عامل آنها است. در سیستم­های جذبی خورشیدی نیز فاکتور سیال عامل امری مهم در بررسی این گونه سیستم­ها می­باشد.  WilburوMitchell  [۳۰]در سال ۱۹۷۵ضرایب عملکرد سیستم­های جذبی را با سیالات عامل متفاوت مقایسه نمودند. بر اساس دلایل و تفاوت­های مابین سیستم­های لیتیم برماید-آب وآمونیاک-آب  و معایب و مزایای آنها و به طور خلاصه بر اساس دلایل زیر که در قسمت قبل نیز به آن اشاره شد، از سیال عامل لیتیم برماید-آب در سیستم­های جذبی خورشیدی استفاده می­شود. هر چند که به دلیل مشکل تشکیل کریستال در سیکل­های لیتیم برماید-آب امروزه بیشترین تلاش محققان در توسعه این گونه تجهیزات بر استفاده از سیالات عامل دیگر معطوف گشته است:

ضریب عملکرد سیستم­های جذبی لیتیم برماید-آب از سیستم­های با سیالات عامل آب-آمونیاک بالاتر است. به طور کلی این سیستم­ها به میزان ۱۰ تا ۱۵ درصد از نظر جزء خورشیدی نسبت به سیستم­های آب- لیتیم برماید عملکرد پایین­تری دارند. [۳۱]
 

سیستم­های آب- آمونیاک نیازمند دمای ورودی ژنراتور بالاتری هستند. این میزان برای سیستم­های لیتیم برماید- آب در حدود ۷۰ تا ۸۰ درجه سانتیگراد (نوع تک مرحله­ای)بوده در حالیکه برای این سیستم­های

 

آب- آمونیاک در حدود ۹۰ تا ۱۰۸ درجه سانتیگراد است. چنانچه این سیستم­ها با کالکتورهای نوع تخت کار کنند، دارای ضریب عملکرد بسیار پایینی می­باشند.
 

سیستم­های آب-آمونیاک نیازمند فشار بالاتری در ژنراتور بوده و در نتیجه نیازمند توان الکتریکی بالای پمپ می­باشند.
 

به علت وجود سیستم تفکیک تقطیری در ژنراتور، سیکل­های جذبی آب-آمونیاک نیازمند تجهیزات بیشتر و پیچیده­تری هستند(مانندبرج تفکیک­گر[۱۱] و یکسوساز[۱۲]).
 

به علت طبیعت خطرناک آمونیاک، در کاربردهای خانگی و تجاری دارای محدودیت استفاده هستند.
 

در مطالب بالا به ساختار کلی و نوع سیال عامل سیستم­های جذبی خورشیدی متدوال پرداخته شد. حال در قسمت بعد به بیان انواع این سیستم­ها می­پردازیم. به طور کلی در اغلب این سیستم­ها از کالکتورهای مسطح یا لوله­ای خلاء استفاده می­شود. انواع سیستم­های جذبی خورشیدی از نوع سیکل بسته عبارتند از:

چیلرهای جذبی خورشیدی تک مرحله­ای،
 

چیلرهای جذبی خورشیدی تک مرحله ای با تانک ذخیره مبرد،
 

چیلرهای جذبی خورشیدی تک مرحله ای با تانک ذخیره آب داغ،
 

چیلرهای جذبی خورشیدی دو اثره،
 

چیلرهای جذبی خورشیدی دو مرحله­ای[۱۳]،
 

چیلرهای جذبی خورشیدی دو سیکلی[۱۴].
 

 

۲-۱ چیلرهای جذبی خورشیدی تک مرحله ای
 

شکل ۲-۱ بیانگر پایه بسیاری از تحقیقات و آزمایشات در ۳ دهه اخیر در مورد سیستم­های جذبی خورشیدی است. همانطور که ملاحظه می­شود، آب گرم شده توسط کالکتورهای خورشیدی توسط یک پمپ سیرکولاسیون در یک تانک ذخیره و به سوی سیستم متداول قبلی که در قسمت قبلی توضیح داده شد، می­رود. از انرژی این آب داغ برای تأمین انرژی ژنراتور استفاده می شود. بقیه مراحل سیکل همانند سیکل متداول قبلی است. برای سادگی از اجزاء داخلی چیلر جذبی صرفنظر شده است. همانطور که مشاهده می­شود، برای دور ریزش حرارتی از یک برج خنک کن استفاده شده است که آب آن توسط یک پمپ سیرکولاسیون ابتدا وارد جذب کننده و سپس رهسپار کندانسور  می­شود.علت این امر آن است که درجه حرارت جذب کننده تأثیر بسیار بیشتری را نسبت به درجه حرارت کندانسور بر روی ضریب عملکرد سیستم می­گذارد

 

اولین ژنراتور تجاری برای مصارف تهویه مطبوع و کاربردهای خورشیدی بر مبنای مبدل مشابه سوخت گازی ساخته شد. این واحد در بین مهندسانی که در زمینه سرمایش خورشیدی کار می­ کنند شهرت زیادی دارد و در پروژه­های تجربی بیشماری مورد استفاده قرار گرفته است. قیمت آن برای واحدهای کوچک کمی بالاست. دیری نگذشت که تولید کننده­های دیگری چیلرهای جذبی با سیال آب و لیتیم برماید را با قابلیت به کارگیری در سیستم­های خورشیدی روانه بازار کردند.

 

[۱] .Closed Cycle Absorption systems

 

[۲] . Open Cycle absorption Systems

 

[۳] .Photovoltic

 

[۴] . Evacuated Tube Collectors

 

[۵] . Stationary Non-Imaging Concentrating Collectors

 

[۶] . Dish Type Concentrating Collectors

 

[۷] . Linear Focusing concentrators

 

[۸] . Solar Pond

 

[۹] . Thermoelectric Systems

 

[۱۰] . Diffusion Systems

 

[۱۱] .Separation Column

 

[۱۲] . Rectifier

 

[۱۳] .Two Stage

 

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...