تاریخچه پیدایش چیلرهای جذبی در جهان

چیلرهای جذبی و تراکمی جزو پرکاربردترین سیستم های سرمایش به حساب می آیند که در ادامه به بررسی تاریخچه پیدایش چیلرهای جذبی در جهان می پردازیم.

همه چیز از قرن نوزدهم میلادی شروع شد، تا قبل از آن تبرید در حمل و نقل یخ از مناطق سردسیر به مناطق گرمسیر خلاصه می شد که برای نگهداری آن نیز شرایط و مکان ویژه ای در نظر گرفته می شد.

در همان حوالی در سال 1824 شخصی به نام میشل فاراده آزمایش های مختلفی با هدف تبدیل برخی گازهای پایدار به مایع انجام داد اما متأسفانه آزمایش های ایشان در زمان او تنها در حد تئوری باقی ماند و بهره برداری نشد امــا داستان به همین جا ختم نشد، زیرا ایده و تئوری فاراده برای دانشمندان بعدی زمینه ساز شد.

اولین ماشین تبرید دستی

اولین ماشین تبرید دستی درست در سال 1834 میلادی ساخته شد و تحول بزرگی در صنعت تبرید را رقم زد، پس از گذشت چندین سال سپس در سال 1851 میلادی شخصی آمریکایی با اختراع ماشین یخ ساز مبرد هوا  توانست گامی مهم در این زمینه بردارد، حال دیگر راه برای دیگر مخترعین و دانشمندان هموار شده بود و افراد با ایده های مختلفی به ساخت دستگاه های یخ ساز اقدام می کردند اما طبیعی است که تمام ایده ها عملی نبود و یا بیش از نیمی از آن ها با شکست روبه رو  شده است.

پس از گذشت 9 سال از آخرین اختراع، سپس در سال 1859سیکل جذبی بوسیله دو ماده آمونیاک و آب که آمونیاک بعنوان مبرد و آب نیز بعنوان جاذب توسط شخصی فرانسوی با نام “فروديناندكار” به کار گرفته شد و لازم به ذکر است سیستم اشاره شده برای نخستین بار در ایالات متحده آمریکا برای ساخت چیلرهای جذبی به‌کاربرده شد.

اما نقطه عطف ماجرا در سال 1860 اتفاق افتاد که اولین ماشین اتر سولفوریک با هدف ایجاد سرما در صنایع نوشابه سازی در استرالیا تولید شد و پس از گذشت حدود 20 سال از این رویداد در سال 1880 کارخانه یخ مصنوعی افتتاح شد، احداث این کارخانه قدم نخست در زمینه عمومی سازی صنعت تبرید به حساب می آید و اهمیت این کار به اندازه ای است که پس از گذشت سال های طولانی همچنان در تاریخ از این رویداد بزرگ یاد می شود.

از چه سالی تبرید تراکمی و جذبی رواج یافت؟

به‌صورت حدودی از سال 1890 به‌مرور تبرید تراکمی و جذبی شناخته شد، هرچند که در اوایل کشف تبرید تراکمی دستگاه هایی که در این زمینه وجود داشت، دارای وزن و قیمت زیادی بود و بااین‌وجود بازده خوب و بالایی نیز نداشت و برای نگهداری آن ها به فردی دارای تخصص نیاز بود که با توجه به چالش‌های موجود تبرید مکانیکی تنها در چند مورد بزرگ و مهم کاربرد داشت زیرا استفاده از آن دارای محدودیت‌های زیادی بود.

در اوایل پیدایش تبرید مکانیکی استفاده از بخار برای چرخاندن کمپرسور یکی از موانع در پیشرفت آن بود که پس از اختراع موتورهای الکتریکی و با تکامل آن ها و بخصوص تهیه مبردهای کم خطر و بعضاً بی خطر صنایع تبرید و تهویه مطبوع به کلی دگرگون شد و از لحاظ میزان تولیدات به اوج خود در آن زمان رسید؛ که موفق به تولید دستگاه های هواساز کوچک، یخچال و فریزهای خانگی و… شد که سیر تکامل آن تا این لحظه ادامه دار بوده و متوقف نشده است.

اساس کار سیستم های تبرید جذبی

اساس کارکرد سیستم های تبرید جذبی بر اساس آزمایش های فاراده در سال 1824 میلادی استوار است که خود او نتوانست تحقیقات خود را به بهره برداری برساند اما پس از او تحقیق ادامه دار شد، در همان زمان اغلب دانشمندان بر این باور بودند که گازهایی مانند آمونیاک تنها در حالت بخار وجود دارد امــا فاراده برخلاف باور آن ها آزمایش هایی با هدف ساخت آمونیاک مایع انجام داد.

نظر فاراده بر این بود که بخار آمونیاک به مقدار زیادی به کلرید نقره جذب می شود، پس کلرید نقره را در دمای بالا در مجاورت بخار آمونیاک قرار می داد و پس از جذب بخار آمونیاک بوسیله کلرید نقره ماده بدست آمده را به لوله آزمایشگاهی انتقال داد و پس از آن انتهای لوله حاوی کلرید را حرارت داده و همزمان انتهای دیگر لوله حاوی کلرید را در ظرف حاوی آب سرد قرار داد. (اگر برایتان سؤال شده است که گونه می توان هر سر لوله را در یک ظرف قرار داد، شکل لوله مانند حرف V در حروف انگلیسی اما برعکس بود، یعنی به این شکل: ˄)

حال بوسیله حرارت بخار آمونیاک از کلرید نقره جدا شده و در سمت دیگر لوله که درون آب سرد قرار داشت تقطیر شد. پس از آن فاراده لوله مورد نظر را از کلرید از ظرف آب سرد و همچنین از مجاورت با حرارت دور کرد و آنچه مشاهده شد جوشیدن آمونیاک داخل لوله آزمایش بود که این اتفاق در مدت زمان کوتاهی رخ داد و در نهایت تمام مایع تبخیر و به کلرید نقره جذب شد.

پس از این مراحل فاراده با لمس لوله آزمایش متوجه سرمای آن شد و به این نتیجه رسید که آمونیاک علاوه بر تغییر فاز از مایع به بخار گرمای محیط را نیز به خود جذب می کند و در نهایت سرما تولید می کند و این آزمایش به نوعی شروع پیدایش سیستم های تبرید جذبی به حساب می آید.

اولین سیستم تبرید جذبی

پیش تر اشاره شد که سیستم تبرید جذبی برای اولین بار در سال 1859 بوسیله شخصی فرانسوی به نام فرودیناندکار اختراع شد، به این صورت که اگر در سیستم های تراکمی، جای کمپرسور یک ژنراتور همراه با یک جذب کننده و یک پمپ قرار داده شود در نهایت یک سیستم جذبی ساده تولید می شود، همچنین در شرایط ویژه پمپ نیز قابل حذف است و می توان آن را نادیده گرفت.

اولین چیلر جذبی در چه سالی تولید شد؟

سپس در سال 1927 اولین یخچال جذبی خودکار با نام الکترولوکس طراحی و روانه بازار شد همچنین در سال 1945 نیز اولین چیلر جذبی توسط شرکت کرید تولید و به فروش رسید.

شاید در گذشته و در اوایل تولید چیلرهای جذبی درک این مسئله که بخار آب می تواند سرما تولید کند کمی مشکل بود امــا در حال حاضر به دلیل مصرف برق پایین و عدم استفاده از گاز مبرد فریون استفاده از این چیلرها بسیار افزایش یافته است.

در صورتی که قصد دارید با ساز و کار و همچنین ویژگی های چیلرها آشنا شوید بهتر است مقاله های چیلر صنعتی چیست و چه کاربردی دارد؟ و مزایای چیلر صنعتی چیست؟ را مطالعه نمایید.

کلام آخر

در این مقاله به بررسی مختصر و مفید تاریخچه پیدایش چیلرهای جذبی در جهان پرداخته شد و آموختیم که تولید و تکامل انواع چیلرها مسیر طولانی داشته و طی مراحل بسیار زیادی تغییر یافته است تا اکنون می توان جهت خنک سازی سیستم های مختلفی از آن استفاده کرد.

سوالات متداول

چیلرها برای چه فضایی مناسب هستند؟

• چیلرها را در تمام مناطق آب هوایی می توان نصب و استفاده کرد امــا در ساختمان های مسکونی بازده بهتری دارند.

ضریب عملکرد چگونه در چیلر محاسبه می شود؟

• ضریب عملکرد با استفاده از فرمول Qc/W به معنای نسبت میزان توان خروجی به توان الکتریکی مصرف شده توسط کمپرسور می باشد.

چگونه سایز مناسب چیلر محاسبه می شود؟

• بوسیله نرم افزارهای محاسبات بار برودتی می توان ظرفیت مناسب دستگاه را اندازه گیری کرد.