Абсорбционные системы охлаждения

Еще один вид энергосберегающих холодильных систем — абсорбционные холодильные машины, работающие на энергии тепла, а не на энергии электричества, как это делают обычные водоохладители. Абсорбционный охладитель является энергосберегающей системой с повышенной холодопроизводительностью.

В качестве источника тепловой энергии возможны и низко- и высокопотенциальные виды тепла:

  • — горячая вода;
  • — пар;
  • — топливо (дизель, газ и др.);
  • — выхлопные газы от существующего оборудования.

Основным источником энергии для процесса охлаждения служит

горячая вода или перегретый пар.

Наиболее эффективные современные абсорбционные холодильники используют воду в качестве хладагента и концентрированный раствор бромистого лития (LiBr) в качестве абсорбента [16].

Основной абсорбционный цикл одноконтурного водоохладителя включает в себя генератор, конденсатор, испаритель и абсорбер с хладагентом и бромидом лития в качестве рабочих растворов. В генераторе под действием источника тепла (пар или горячая вода) из разбавленного раствора бромида лития выделяются пары хладагента (воды), которые затем переносятся в конденсатор. Здесь они конденсируются в жидкость, отдавая в процессе конденсации тепло охлаждающей воде. После этого жидкий хладагент попадает на трубки испарителя, унося тепло от охлаждаемой воды и испаряясь при этом. Концентрированный раствор бромида лития из генератора переходит в абсорбер, поглощая пары хладагента из испарителя и разбавляясь ими. Разбавленный раствор бромида лития перекачивается в генератор, где цикл начинается снова (рис. 1.19).

Принципиальная схема действия абсорбционного водоохладителя

Рис. 1.19. Принципиальная схема действия абсорбционного водоохладителя

Основное отличие двухконтурных водоохладителей от одноконтурных в том, что генераторная секция первых разделена на две части: высокотемпературную и низкотемпературную. В высокотемпературной части при помощи паров воды происходит подогрев абсорбента, из низкотемпературного генератора пары направляются в конденсатор, приобретая жидкое состояние. Перед возвращением в испаритель пары из обоих генераторов становятся жидкостью и смешиваются.

Таким образом, двухконтурная конструкция осуществляет нагрев абсорбента в высокотемпературном генераторе, а в низкотемпературном генераторе отвечает за нагрев паров воды. Данная технология позволяет значительно сократить потребление энергии [17].

На сегодняшний день промышленность производит абсорбционные водоохладители трех типов: парового и прямого нагрева, а также нагрева горячей водой.

Холодильные агрегаты прямого нагрева получили наибольшее распространение. В качестве топлива в них используется природный или сжиженный нефтяной газ, дизельное топливо. Их холодопроизводи- тельность составляет в среднем от 300 кВт до 5,3 МВт, а теплопроизво- дительность — от 300 кВт до 4,4 МВт. Температурные значения воды на выходе достигают 95°С при последовательном цикле. Абсорбционные водоохладители прямого нагрева отличаются компактными размерами, и в этом заключается их одно из основных преимуществ.

В установках парового нагрева основным источником тепла служит пар, имеющий температуру в 200°С и давление 784 кПа. Холодопроиз- водительность в среднем составляет от 352 до 2461 кВт. Такие водоохладители отличаются очень низким уровнем вибрации.

Источником тепловой энергии для холодильной установки водяного нагрева является горячая вода с температурой 80—95°С. Доступность хладагента позволяет его использование без вспомогательных систем регенерации.

Одним из основных достоинств абсорбционных чиллеров считается крайне низкое потребление электроэнергии. Так, чиллер прямого нагрева с производительностью по холоду около 1 МВт потребляет всего 15 кВт электроэнергии! Для работы компрессионного водоохла- дителя аналогичной мощности потребуется как минимум 400 кВт. Это объясняется тем, что для осуществления холодильного цикла используется энергия вторичных источников.

Преимущества абсорбционных систем охлаждения:

  • — абсорбционные водоохладители работают на экологически чистом хладагенте — воде, поэтому они не наносят вреда окружающей среде и, в частности, озоновому слою;
  • — по сравнению с другими холодильными установками, отличаются минимальным энергопотреблением и даже при пиковых нагрузках абсорбционные водоохладители не перегружают электросети;
  • — абсорбционные водоохладители имеют компактные размеры и могут быть установлены даже в небольших помещениях;
  • — вырабатываемый холод имеет низкую себестоимость, поскольку производиться не за счет расхода дополнительной энергии, а за счет использования лишнего тепла, выделяемого в процессе холодильного цикла;
  • — абсорбционные холодильные агрегаты имеют длительный срок эксплуатации, что объясняется практически полным отсутствием в них движущихся частей;
  • — отсутствие движущихся частей также обеспечивает бесшумность и высокую надежность работы.

К недостаткам абсорбционных систем охлаждения можно отнести большие, сравнительно с другими компрессионными установками, внешние размеры и вес.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >