مواضيع عشوائية

  

تقنية التبريد بالامتصاص (Absorption Cooling)

تقنية التبريد بالامتصاص هي نظام يعتمد على الطاقة الحرارية بدلاً من الكهرباء لتشغيل عملية التبريد، ما يجعلها خيارًا صديقًا للبيئة وموفرًا للطاقة، خاصة في الأماكن التي تتوفر فيها مصادر الحرارة مثل الطاقة الشمسية أو النفايات الحرارية من العمليات الصناعية.


آلية العمل

تعتمد تقنية التبريد بالامتصاص على دورة مشابهة لدورة التبريد الانضغاطية التقليدية، ولكن مع استبدال الضاغط بمولد حراري ومكونات إضافية. تتكون الدورة من أربع خطوات رئيسية:

1. التبخير (Evaporation):

  • يتم تبخير وسيط التبريد (غالبًا الماء) عند ضغط منخفض جدًا، ما يؤدي إلى امتصاص الحرارة من المنطقة المراد تبريدها.

2. الامتصاص (Absorption):

  • يتم امتصاص بخار وسيط التبريد بواسطة مادة امتصاص مثل محلول بروميد الليثيوم (LiBr) أو الأمونيا المذابة في الماء.
  • هذه العملية تقلل الضغط وتُسهل التبخير المستمر.

3. التجديد (Regeneration):

  • يتم تسخين محلول الامتصاص (باستخدام مصدر حراري مثل البخار أو الغاز الطبيعي)، ما يؤدي إلى فصل وسيط التبريد عن مادة الامتصاص.
  • يعود وسيط التبريد إلى حالته الغازية.

4. التكثيف (Condensation):

  • يتم تكثيف بخار وسيط التبريد عند ضغط عالٍ لإعادته إلى الحالة السائلة، ومن ثم يتم توجيهه إلى المبخر لبدء الدورة مجددًا.

مكونات النظام

  1. المبخر (Evaporator): يمتص الحرارة من المكان المراد تبريده.
  2. الممتص (Absorber): يمتص وسيط التبريد في مادة الامتصاص.
  3. المولد الحراري (Generator): يفصل وسيط التبريد عن مادة الامتصاص باستخدام الحرارة.
  4. المكثف (Condenser): يحوّل وسيط التبريد إلى الحالة السائلة.
  5. المضخة: تنقل المحلول بين المكونات.

أنواع أنظمة التبريد بالامتصاص

  1. نظام أحادي التأثير (Single-effect):

    • يعتمد على دورة واحدة من الامتصاص.
    • مناسب للاستخدامات الصغيرة والمتوسطة.
  2. نظام مزدوج التأثير (Double-effect):

    • يحتوي على مرحلتين من الامتصاص والتجديد.
    • أكثر كفاءة، ويستخدم في الأنظمة الكبيرة.

مزايا التبريد بالامتصاص

  1. توفير الطاقة الكهربائية:

    • يعتمد على الحرارة بدلًا من الكهرباء، مما يقلل الحمل الكهربائي.
  2. استدامة بيئية:

    • يمكن استخدام مصادر طاقة متجددة مثل الطاقة الشمسية.
  3. تقليل انبعاثات الكربون:

    • مناسب للمباني الخضراء والمشروعات المستدامة.
  4. تشغيل هادئ:

    • لا يحتوي على أجزاء ميكانيكية متحركة كبيرة مثل الضاغط، ما يقلل الضوضاء.

عيوب التبريد بالامتصاص

  1. الكفاءة الأقل:
    • كفاءته الحرارية أقل مقارنة بأنظمة التبريد الانضغاطية.
  2. تكلفة الإنشاء المرتفعة:
    • تتطلب أنظمة الامتصاص استثمارات أولية أعلى بسبب تعقيد التصميم.
  3. حاجة إلى مصدر حراري مستمر:
    • يعتمد النظام بشكل أساسي على وجود مصدر حرارة.

استخدامات تقنية التبريد بالامتصاص

  1. المباني الضخمة:

    • مثل الفنادق، مراكز التسوق، والمستشفيات.
  2. الصناعات:

    • الاستفادة من الحرارة الناتجة عن العمليات الصناعية.
  3. مشروعات الطاقة المتجددة:

    • مثل أنظمة الطاقة الشمسية المركزة.

أمثلة عملية

  1. المباني الخضراء:

    • تستخدم أنظمة تبريد بالامتصاص تعتمد على الطاقة الشمسية لتقليل استهلاك الطاقة.
  2. المستشفيات:

    • مثل مستشفيات تستخدم الحرارة الناتجة عن مولدات الكهرباء لتبريد المباني.

الخلاصة

تقنية التبريد بالامتصاص هي خيار مستدام ومبتكر لتبريد الأماكن الكبيرة، خاصة عند وجود مصادر حرارية متاحة. وعلى الرغم من تحدياتها، فإنها تمثل مستقبلاً واعدًا في مجال التكييف والتبريد.




تعليقات