Абсорбционные чиллеры (АБХМ)

Модель абсорбционного чиллераАБХМ (абсорбционные холодильные машины) представляют из себя отдельный класс устройств, которые для выработки холода используют тепло (продукты сгорания нефти, газа или их производных, пар, горячая вода, солнечная энергия или избыток тепловой энергии газовых турбин – поршневых электростанций). Абсорбционные чиллеры (АБХМ), утилизирующие тепловую энергию сбрасываемой горячей воды, отходящих дымовых газов или производственных процессов, позволяют получать охлаждение практически бесплатно. Полученный холод используется в системах централизованного кондиционирования или в технологических процессах на производстве.

Применение абсорбционных чиллеров дает прекрасную возможность отказаться от запаса электрической мощности для использования обычных парокомпрессионных холодильных машин.

Так, АБХМ с производительностью по холоду около 1 МВт потребляет суммарно 50 кВт/час электроэнергии! Компрессионная холодильная машина той же производительности будет потреблять более 400 кВт/час.

Принцип охлаждения

Когда жидкость испаряется, она поглощает тепло из среды. Например, если распылить спирт на поверхность руки он испарится, а рука будет чувствовать прохладу. Испарение – основная теория при разработке всего оборудования для охлаждения. Вода испаряется при 100°C при нормальном атмосферном давлении 760 мм ртутного столба (1,01МПа), но может испаряться при очень низких температурах в условиях вакуума. При условии давления 6 мм (800 Па) ртутного столба в герметичном сосуде, вода может испаряться даже при 4°C. Раствор бромида лития - очень сильный абсорбент воды и может поглощать пар из среды постоянно, что обеспечивает условие низкого давления. АБХМ с непосредственным горением (на природном газе) и все абсорбционные чиллеры разработаны на следующем принципе: вода, испаряясь в условиях вакуума, отводит тепло от системы кондиционирования. Раствор бромида лития (LiBr) поглощает пар, чье тепло передается охлаждающей воде и выбрасывается в атмосферу. Вода выпаривается из разбавленного раствора. Концентрированный раствор поглощает пар, образующийся в процессе цикла охлаждения. Под воздействием источника тепла из раствора LiBr выпаривается вода, и пары воды переносятся в конденсатор, где становится жидким хладагентом. Он перемещается в испаритель, являющийся сосудом с высоким вакуумом, резко охлаждается, и затем распыляется на медные трубы, откуда он поглощает тепло, производя охлаждение. Жидкий хладагент испаряется, его пары перемещаются в абсорбер, где поглощаются концентрированным раствором и отдают тепло в систему охлаждающей воды. Затем разбавленный раствор накачивается в ВТГ и, параллельно, в НТГ, и снова нагревается, чтобы повторить процесс еще раз.

Схема работы

Принцип нагрева

Принцип нагрева прост: при горении нагревается раствор бромида лития, образующийся водяной пар нагревает теплую воду и горячую воду в теплообменных трубах водного нагревателя, производя водный конденсат, который поступает обратно, нагретым в раствор. Цикл повторяется.
При нагревании, 3 клапана переключения охлаждения/нагрева закрыты, чтобы отделить основной корпус от ВТГ он находится в закрытом положении. Теплая и горячая вода поступает через теплообменные трубы водного нагревателя над ВТГ и обмениваются теплом с паром в ВТГ, водный конденсат поступает обратно в ВТГ. Теплая и горячая вода может поступать постоянно с температурой 95°C. Когда температура горячей 65°C, давление в ВТГ – около 240 мм рт.ст. (0,032МПа); когда она - 95°C, давление в ВТГ около 707 мм рт.ст. (0,094МПа) (на 53 мм рт.ст. ниже, чем стандартное атмосферное давление).Под воздействием источника тепла вода из раствора LiBr испаряется, и ее пары нагревают медные трубы с подлежащей нагреву водой, пары конденсируются в воду, которая поступает в ВТГ, где снова нагревается, и процесс повторяется.

Схема принципа нагрева в АБХМ


Абсорбционные чиллеры (АБХМ) на горячей воде, паре

Схема подключения абсорбционного чиллера на горячей воде Общий вид чиллера на воде Чиллер на паре

АБХМ с непосредственным нагревом, на выхлопных газах

Схема подключения чиллера Фото чиллера на выхлопных газах Фото чиллера на выхлопных газах

Тригенерация на основе АБХМ

Проект схемы тригенерации Трехмерная модель чиллера