سیستم های سرمایش
چکیده
سرمایش تبخیری
قدمت زیادی دارد. قبل از ورود سیستمهای تهویه مطبوع، سرمایش تبخیری، متد موثری
برای خنک کردن یک خانه به شمار می‌رفت. در آب و هوای خشک، سرمایش تبخیری، همواره
منسوب به کولر آبی است که برای خنک کردن خانه‌ها به صورت ارزان قابل استفاده می‌باشد.
اساس کار در کولرهای آبی سرمایش تبخیری مستقیم است در این فرایند رطوبت به هوا
اضافه می‌شود یک کولر آبی شامل بدنه ، فن ،درپوشها، پمپ گردش آب، مخزن آب، شیر
شناور، خطوط توزیع آب و موتور الکتریکی است. سیستم کار کولرهای آبی بدین گونه است
که آب موجود در مخزن توسط پمپ آب بر روی درپوشها ریخته می‌شود الکتروموتور توسط
تسمه فن را به چرخش در می‌آورد با چرخش فن هوا از فضای بیرون به داخل محفظه کولر
کشیده می‌شود و با عبور از سطح پوشالهای خیس، رطوبت هوا افزایش پیدا کرده و دمای
آن نیز کاهش پیدا می‌کند.
با توجه به تولید کولر آبی در داخل کشور و نیز استفاده از این وسیله برای خنک کردن
منازل یک وسیله خنک کننده ملی شناخته شده است و بیش از 70% اقلیم جغرافیایی کشور
به آن نیاز دارد .
سرمایش
برای سرمایش ساختمانهای مسکونی و تجاری سه روش کلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش اول استفاده از یک سیکل تبرید تراکمی و روش دوم استفاده از یک سیکل جذبی است. روش دیگر برای تولید سرمایش استفاده از قابلیت هوای کم رطوبت به منظور تبخیر آب در یک فرایند آدیاباتیک می‌باشد که در نتیجه دمای حباب خشک هوا در طی فرایند افت می‌کند به چنین فرایندی سرمایش هوا بوسیله تبخیر آب گفته می‌شود این روش برای مناطق خشک کاربرد دارد. بسیاری از ساختمانهای مناطق بیابانی بار سرمایش محسوس خود را با استفاده از روش سرمایش تبخیری تأمین می‌کنند که نسبت به سایر روشها مقرون به صرفه می‌باشد . در ادامه ابتدا به توضیح خلاصه سیکلهای جذبی و تراکمی پرداخته و در نهایت به توضیح سرمایش تبخیری و تجهیزات آن می‌پردازیم.
1 _ 1 _ سیکل سرمایش رنکین
مهمترین عامل
برای نشان دادن نحوه این عملکرد سیکل، ضریب عملکرد ( c.o.p)
می‌باشد که برای سیکل ایده‌آل عبارت است از :
1 _ 2 _ سیکل جذبی
با استفاده از سرمایش جذبی انرژی
قابل توجه ورودی به کمپرسور در سیکل تراکمی با مقدار کمی انرژی ورودی پمپ و افزودن
حرارت جایگزین می‌شود و کار مکانیکی بطور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد این روش بخصوص
زمانی به صرفه است که یک منبع تولید حرارت با دمای بین 100 _ 200 درجه سانتیگراد وجود
دارد.
دو نوع متعارف جذب کننده برد در این سیکل، لیتیم بروماید و محلول آمونیاک در آب می‌باشد
در اولی سیال مبرد عبارتست از بخار آب کم‌فشار و در دومی آمونیاک .
سیستم
لیتیم بروماید ساده‌تر است چرا که در این سیستم جدایی کامل مبرد و جاذب لزومی ندارد
با این وجود این سیستم دو شکل دارد، دمای اواپراتور نباید کمتر از 5 درجه
سانتیگراد باشد و بعلاوه ژنراتور باید در دمای به اندازه کافی بالا کار کند تا از
بلوری شدن نمکهای لیتیم بروماید جلوگیری کند. نحوه عملکرد این سیستم هم بوسیله
ضریب عملکرد صورت می‌گیرد. ضریب عملکرد
این سیستمها بین 5/0 تا 2/1 می‌باشد.
سیستمهای جذبی آمونیاک قدیمی‌تراند اما امروزه
نسبت به سیستمهای لیتیم بروماید کمتر استفاده می‌شوند. این سیستمها دارای این مزیت
هستند که اواپراتور در فشار بزرگتر از فشارمحیط کار می‌کند و اواپراتور می‌تواند در
دمای کمتر از دمای نظیر برای سیکل لیتیم بروماید کار کند. اما در عوض اجزای اضافی
برای سیکل آمونیاک مورد نیاز است ضرایب عملکرد این در سیستم تقریباٌ یکی است.
1 _ 3 _ چیلرها
یک چیلر مجموعه‌ای از دستگاهاست که برای تهیه آب سرد به منظور سرمایش فضای موجود در
ساختمان بکار می‌رود دستگاههای تشکیل دهندة یک چیلر با توجه به نوع سیکل مورد
استفاده متفاوت خواهند بود ولی مینیمم تجهیزات لازم عبارتند از: یک اپراتور،
کندانسور، یک وسیله انبساطی و یک کمپرسور برای سیکل تراکمی و سیستم پمپ، ژنراتور،
جذب کننده برای سیکلهای جذبی.
1 _ 4 _ سرمایش تبخیری ( Evaporative air cooling)
تجهیزات سرمایش تبخیری هوا را به دو گروه مستقیم و غیر مستقیم می‌توان تقسیم کرد در سرمایش تبخیری از طریق کم کردن درجه حرارت حباب خشک هوا، شرایط محیطی مناسبتری برای زندگی تأمین می‌گردد همچنین در سرمایش تبخیری با کنترل کردن درجه حرارت حباب خشک و یا رطوبت نسبی می‌توان تولید حبوبات یا محصولات صنعتی را بهبود بخشید. عملکرد سرمایش تبخیری مستیماٌ به شرایط اقلیمی وابسته است.
1 _ 4 _ 1) سرمایش تبخیری مسقیم Direct Evaporative Air Cooling
فرایند سرمایش تبخیری مستقیم ، یک فرایند تبادل حرارت آدیاباتیک است حرارت از هوا به آب انتقال می‌یابد و آب تبخیر می‌گردد. به این ترتیب درجه حرارت حباب خشک هوا کاهش خواهد یافت و سرمایش محسوس انجام می‌شود تجهیزاتی که در آنها با تبخیر مستقیم آب درداخل جریان هوا سرمایش ایجاد می‌شود چندین نوع هستند این گونه‌ها عبارتند از:
(1) کولرهای تبخیری
(2) هوا شورهای دارای بستر مرطوب و هواشورهای با پاشش آب
(3) واحدهایی که در آنها بر روی کوپل آب پاشیده می‌شود.
(4) رطوبت زن‌ها
1 _ 4 _ 2 _ سرمایش تبخیری غیر مستقیم indirect Evaporative
در سیستمهای غیر مستقیم هوا در یک مبدل حرارتی که جریان هوای ثانویه از آن می‌گذرد، سرد می‌شود هوای ثانویه را نیز می‌توان مستقیماٌ به روش تبخیری و یا توسط آبی که به روش تبخیری خنک شده است سرد کرد. در زمانهای گذشته، تجهیزات سرمایش تبخیری غیر مستقیم خیلی گران بودند ولی افزایش قیمت انرژی، لزوم کنترل کیفیت هوای داخل و مشکلات زیست محیطی مربوط به کلروفلور و کربنها موجب گردیده است که در استفاده از سیستمهای سرمایش تبخیری مستقیم و غیر مستقیم تجدید نظر شود.
