بخشی از مقاله
چکیده
یکی از ره آوردهاي تکنولوژي جدید براي فراهم نمودن آسایش حرارتی و ساختمانهایی که بی توجه به شرایط آب و هوایی احداث می شوند، سیستم هاي تهویه مطبوع است.امروزه دراکثر کشورهاي جهان سیستم هاي تهویه مطبوع با توجه و یا بدون توجه به ضرورت استفاده از آن، بعنوان معیاري جهت مرغوبیت و ارتقاء کیفی بنا مورد بهره گیري عمومی بویژه در بناهاي اداري و تجاري قرار می گیرند. مشکلی اهمیت زیادي دارد، مصرف بالاي انرژي آنها در زمان ماکزیمم مصرف انرژیست.وقتی که در معرض حداکثر دما در ماههاي گرم یا ساعات گرم روز هستیم در همان شرایط نیازمند بالاترین میزان تولید انرژي برق بوده که امکانات طبیعی و جوي آن را میسر نمی سازد و ذخیره ها را مورد تهدید قرار می دهد.
بی هیچ تردیدي در کشور پهناور ما مناطق با شرایط آب و هوایی گوناگونی وجود دارد که هر یک نیازمند سیستمهاي تهویه اي خاص خود می باشند. لذا بر این اساس به بررسی امکان استفاده تلفیقی از ایرواشر و خشک کن بمنظور سرمایش ساختمانهاي مسکونی اداري و تجاري می پردازیم . در طراحی اولیه این سیستم ، هواي گرم و مرطوب وارد بخش خشک کن شده و توسط محلول لیتیوم کلراید رطوبت آن گرفته شده سپس هواي گرم و خشک وارد ایرواشر گردیده و با رطوبت زنی تا دماي حدود 18 درجه سانتی گراد خنک می کردد . جهت احیا دوباره محلول جاذب لیتیوم کلراید نیاز به یک سیستم گرمایش با دماي حدود 80 درجه سانتیگراد می باشد که براي این منظور می توان از کلکتور خورشیدي جهت گرمایش آب تا دماي مذکور استفاده نمود .
بمنظور بازیافت حرارتی و بهینه سازي مصرف انرژي از یک مبدل حرارتی صفحه اي مایع – مایع جهت محلول جاذب بینابین بخش خشک کن و احیاکننده استفاده گردیده است . همچنین از یک مبدل حرارتی هوا – هوا استفاده شده که هواي برگشتی فضاي سرد شده را با هواي خروجی از خشک کن در تماس غیر مستقیم قرار داده تا بازیافت انرژي به نحو مطلوبی صورت پذیرفته و ضمن اینکه رسیدن به هوا با دماي 18 درجه سانتی گراد را میسر نماید . با توجه به قابلیت کارکرد دستگاه در مناطق گرم و مرطوب، اصلاح الگوي مصرف انرژي الکتریکی با تغییر سیستم هاي خنک کننده از کولر هاي گازي به این سیستم قابل دستیابی خواهد بود که از دید کلان باعث صرفه جویی مصرف حامل هاي انرژي تا 50 درصد در این مناطق خواهد بود.
معرفی سیستم و ضرورت انجام آن
پس از بررسی انواع سیستمهاي سرمایش متعارف موجود در کشور مشاهده می گردد که عمدتا از سه نوع سیستم سرمایشی در کشور ما استفاده می گردد:
1. سرمایش تبخیري
2. سرمایش تراکمی
3. سرمایش جذبی
نوع اول عمدتا شامل کولر آبی و ایرواشر می باشد که مقدور می باشند نهایتا به دمایی در حد دماي تر - wet - bulb منطقه برسند که براي شهري مانند تهران حدود 23-24°c می باشد .
سیستمهاي تراکمی عمدتا شامل چیلرهاي تراکمی ، کولرگازي و پکیج هاي تراکمی می باشند که به دلیل مصرف بالاي انرژي الکتریکی توسط آنها چندان مطلوب به نظر نمی رسند . سومین نوع سیستمهاي مصرفی سیستمهاي جذبی می باشند که چیلرهاي جذبی آب و آمونیاك نسل اولیه آنها و چیلرهاي جذبی لیتیم-برماید نسل پیشرفته آن می باشد . این سیستمها داراي هزینه اولیه بالا جهت استفاده در منازل مسکونی با متراژ پایین می باشند و همچنین هزینه تعمیرات و نگهداري بالایی دارند .
در روش هاي متعارف سرمایش ، بار محسوس - کاهش دما - و بار نهان - کاهش رطوبت - هر دو به وسیله سیستم سرمایش انجام می گیرد، اما با استفاده از دسیکانت انجام دو فرآیند سرمایش و رطوبت زدایی به طور مجزا امکان پذیر است. در این حالت ابتدا رطوبت هوا توسط دسیکانت گرفته می شود و سپس از واحد سرمایش براي تامین بار محسوس استفاده می گردد. سیستم سرمایش جذبی، چه نوع جامد و چه مایع موجب صرفه جویی مصرف انرژي می گردند.
این مطلب توسط محققان مختلف به اثبات رسیده است. میزان صرفه جویی انرژي بستگی به پارامتر هاي مختلفی دارد. مهمترین آنها عبارتند از نوع دسیکانت - جامد و مایع - ، نوع عملکرد سیستم - تهویه یا جریان چرخشی - ، دما و رطوبت شرایط محیطی، نوع سیکل به کار رفته جهت سرمایش، دما و رطوبت مورد نظر اتاق، دماي احیا دسیکانت، نسبت هواي فرآیند به هواي احیاء ، نسبت هواي عبوري از دسیکانت به هواي فرآیند.
اصول سرمایش جذبی
اساس سیستم سرمایش جذبی بر پایه جذب رطوبت هواي ورودي بوسیله جریان اجباري هوا از روي دسیکانت و سرد ساختن هوا تا دماي مورد نیاز استوار است. براي اینکه سیستم به صورت پیوسته عمل کند باید آب جذب شده از دسیکانت خارج شود و دسیکانت به اندازه کافی خشک شود تا بتواند مجددا رطوبت را جذب کند. به طور کلی سرمایش جذبی شامل سه مرحله اساسی می باشد که عبارتند از:
-1 ماده جاذب رطوبت - دسیکانت - جهت گرفتن رطوبت هوا
-2 واحد سرمایش جهت رساندن دماي هوا به دماي مورد نیاز
-3 منبع حرارتی براي احیاء دسیکانت
