آّب سرد کن خورشیدی
از ویکی خرد
فهرست مندرجات |
بررسی تحلیلی عملکرد آب سردکن خورشیدی
سیستمهای تراکمی امروزه سیستم رایج انواع یخچالها و آبسردکنها است که با فریون کار میکنند. پراکنده شدن فریون در محیط زیست امری است خطرناک که با ترکیب شدن با اکسیژن هوا باعث وارد شدن آسیب جدی به لایه اوزون و در نتیجهی آن تخریب محیط زیست خواهد شد. همچنین در سالهای اخیر، به دلیل کاهش منابع انرژی و مصرف بالای انرژی برق سیسمهای تراکمی مرسوم، محققان را بر آن داشته است که به دنبال یافتن سیستمهای جایگزین با کارایی بالاتر باشند. در این میان سیستمهای جذبی به عنوان یکی از سیستمهای نوین تبرید مورد توجه بسیاری قرار گرفته است و تلاش میشود با جایگزینی منابع انرژی پاک نظیر انرژی خورشیدی، کاربرد این قبیل سیستمها بیش از پیش افزایش یابد. پروژهی حاضر با هدف کمک به محیط زیست و استفاده از انرژی خورشید آغاز شده است. این سیستم بر خلاف یخچالها و آبسردکنهای مرسوم که از سیستمهای تراکمی استفاده میکنند، دارای سیستم جذبی است که اساس کار آن حل یک مبرد مانند آمونیاک در آب و سپس جدا شدن آن است که باعث گرفتن انرژی گرمایی از محیط دستگاه میشود. در پروژهی حاضر با استفاده از یک نمونهی یخچال جذبی، به بررسی اجزا و مطالع تئوری و آزمایشگاهی سیستم پرداخته شده و سپس امکان به کار گیری انرژی خورشیدی مورد بررسسی قرار گرفته است.
هدف
کمک به محیط زیست و استفاده بهینه از انرژی های خدا دادی و همینطور ذخیره سوخت های فسیلی برای آیندگان
سیستم های جذبی و تراکمی
سوخت های فسیلی از جمله نفت خام ، گاز طبیعی ، ذغال سنگ و ... به دلیل نیاز به زمان بسیار زیاد برای تجدید ، از دسته منابع تجدید ناپذیر محسوب می شوند. علاوه بر این سیستم های رایج سرمایش ، هم اکنون از دو دسته سیستم های تراکمی و جذبی هستند. از سیستم های تراکمی معمولا در یخچال ها و انواع سرد کننده های معمولی استفاده می شود. منبع اصلی سرمایش این سیستم ها انرژی الکتریکی است. اما در سیستم های جذبی بر خلاف سیستم های تراکمی از انرژی حرارتی به عنوان منبع اصلی برای سرمایش استفاده می شود.
در این دستگاه نیز از سیستم جذبی استفاده شده که اساس کار آن حل یک مبرد در جاذب است به طور مثال: آب-آمونیاک محلول لیتیوم برماید-آب ... سپس زمانی که این مبرد از جاذب جدا می شود گرمای محیط را می گیرد و محیط را سرد می کند.
تاريخچه چيلرهاي جذبي
تا پيش از قرن نوزدهم ميلادي تبريد تنها به حمل ونقل يخ از مناطق سردسير به مناطق گرم سير و نگهداري آن در محفظه هاي مخصوص و يا زير زمين و همچنين ساخت يخ در زير زمين (گودالهايي را در زير زمين حفر مي كردند و آنها را از آب پر مي كردند در فصل زمستان آب يخ مي زد و سپس در فصل تابستان ازآن استفاده مي كردند.) و نيز نگهداري برف فشرده در مكانهاي مخصوص براي استفاده در فصول گرم سال محدود بود.در سال 1834 اولين ماشين تبريد دستي در انگلستان تحولي در صنعت تبريد به وجود آورد ،قبل از آن ميشل فاراده در سال 1824 يك سلسله آزمايشات براي تبديل بعضي گازهاي پايدار به مايع انجام داد كه مبناي كار ماشينهاي جذبي قرار گرفت اگرچه فاراده در زمان خودش نتوانست از اين آزمايشات براي توليد برودت بهره بگيرد ولي مقدمه اي شد براي آيندگان . در سال 1851 يك مخترع آمريكايي يك ماشين يخ ساز با مبرد هوا ساخت و در سال 1859 سيكل جذبي با استفاده از آمونياك بعنوان ماده مبرد وآب به عنوان جاذب توسط فرديناندكاره مورد استفاده قرار گرفت اين سيتم اولين بار در ايالات متحده آمريكا براي ساخت چيلر هاي جذبي استفاده شد .سپس در سال 1860 اولين ماشين اتر سولفوريك براي ايجاد برودت در صنايع نوشابه سازي در استراليا ساخته شد بعد ها در سال 1880 اولين كارخانه يخ مصنوعي ساخته شد و اين كارخانه اولين قدم در عمومي سازي صنعت تبريد بود. در سال 1890 تبريد تراكمي و جذبي رواج يافت البته در اوايل پيدايش تبريد تراكمي ،دستگاههاي موجود حجيم وگران بودند و راندمان زيادي نداشتند و مي بايست فردي متخصص از آنها نگهداري مي نمود به همين دليل تبريد مكانيكي صرفا به چند كاربرد بزرگ محدود مي شد. يكي از دلايل عدم پيشرفت تبريد مكانيكي در دهه هاي اوليه استفاده از بخار براي چرخاندن كمپرسور بود ،با اختراع و پيشرفت موتودهاي الكتريكي و همچنين تهيه مبرد هاي بي خطر توليدات صنايع تبريد و تهويه مطبوع به نقطه اوج خود رسيد و دستگاههاي هواساز كوچك و يخچالها و فريزرهاي خانگي به ميزان قابل توجهي توليد گرديد و هنوز هم تكامل و پيشرفت ادامه دارد.پ
اساس كاركرد سيستم هاي تبريد جذبي در آزمايش ميشل فاراده كه در سال 1824 م صورت گرفت استوار مي باشد.در آن زمان دانشمندان عقيده داشتندكه گازهايي مانند آمونياك تنها به شكل بخار وجود دارند.فاراده آزمايشهايي را به منظور مايع ساختن آمونياك انجام داد. او مي دانست كه بخار آمونياك مي تواند به مقدار زياد جذب كلريد نقره شود،فاراده كلريد نقره را در دماي بالا در معرض بخار آمونياك قرار داد.پس از جذب بخار آمونياك توسط كلريد نقره،فاراده ماده حاصل را درون يك لوله آزمايش به شكل عدد 8 قرار داد سپس انتهاي لوله را كه حاوي كلريد نقره بود حرارت و در همان حال انتهاي ديگر لوله را در يك ظرف آب سرد قرار داد. بخار آمونياك تحت اثرحرارت داده شده از كلريد نقره جدا شده و در يك طرف ديگر لوله كه درون آب سرد قرار داشت تقطير شد.پس از اين عمل فاراده لوله آزمايش را از ظرف آب و از نزديكي شعله خارج كرد پس از مدت كوتاهي ،مايع آمونياك در داخل لوله آزمايش به شدت شروع به جوشيدن كرد.سپس تمامي مايع در مدت كوتاهي تبخير شده و مجددا جذب كلريد نقره شد.فاراده با لمس كردن لوله آزمايشي كه آمونياك در آن جوشيده بود متوجه شد كه اين لوله به مقدار زيادي سرد شده است.در واقع آمونياك ضمن تغيير فاز از مايع به بخار گرماي محيط را جذب كرده و سبب ايجاد سرما شده بود در واقع اين آزمايش نقطه آغازين پيدايش سيستمهاي تبريد جذبي بود. سيستم تبريد جذبي اولين بار در سال 1860 بوسيله فرديناند كاره فرانسوي اختراع شد بدين ترتيب كه اگر در سيستم تراكمي بخار،بجاي كمپرسور يك ژنراتور و يك جذب كننده و يك پمپ قرار دهيم نتيجه يك سيستم جذبي ساده خواهد شد(البته در شرايط خاص مي توان پمپ را نيز از سيكل حذف كرد).
دستگاه
در این دستگاه از انرژی خورشید به عنوان منبع اصلی برای سرمایش استفاده شده است. انرژی خورشید به وسیله یک کلکتور به دستگاه منتقل می شود.
اعضا
- شیوا اورنگ
- یاسمن جزدرهای
معلم راهنما
- مهندس فرشید فرزان
