45 абсорбційний ХМ
45 Абсорбційні холодильні машини. Пароежекторні холодильні машини
Абсорбційні холодильні машини – АБХМ – це окремий клас пристроїв, який використовує безпечні для довкілля технології для вироблення холоду – тепла для кондиціювання повітря та інших процесів охолодження. Абсорбційні холодильні машини – АБХМ випускаються такими відомими фірмами як Carrier, Trane, York, Broad. Абсорбційні холодильні машини – АБХМ працюють на натуральних холодильних агентах (холодоагентах), а як паливо використовуються – нафта, газ або їх похідні, пара, гаряча вода, сонячна енергія або надлишок теплової енергії газових турбін – поршневих електростанцій.
Принцип дії заснований на тому, що вода в умовах вакууму випаровується за низьких температур, і при випаровуванні забирає тепло від повітря системи кондиціювання. В АБХМ – розчин бромистого літію (LiBr) – дуже сильний абсорбент води – поглинає пару (переносить тепло охолоджуючої води), перетворюючись на розведений розчин, який відкачується в генератор, де випаровується, нагріваючись від гарячої пари, води, вихлопних газів тощо. . Концентрований розчин LiBr повертається в абсорбер, а водяна пара прямує в конденсатор, щоб процес повторився.
За схемою роботи діляться на агрегати прямої дії – у яких використовується безпосередньо процес горіння різних видів палива (газ, дизельне паливо, гас), та одно- та двоступінчасті агрегати на теплоносіях – гарячій воді, гарячому повітрі вихлопів, парі.
В галузі енергетики, в системах автономного енергопостачання використання АБХМ перспективне щодо утилізації тепла вихлопних газів електростанцій - тригенерації. Застосування АБХМ не лише дозволяєзробити утилізацію тепла вихлопів електростанцій цілий рік, але дає прекрасну
можливість відмовитись від електрогенеруючих потужностей для використання звичайних парокомпресійних холодильних машин (ПКХМ). Економіка в цьому випадку досить проста – для вироблення 1 МВт холоду необхідно встановити парокомпресійні холодильні машини електричною потужністю кВт. Для вироблення цієї кількості холоду АБХМ потрібнокВт. Отриманий холод може бути використаний у системах централізованого кондиціювання або у технологічних процесах на виробництві.
За всієї привабливості, використання АБХМ в Україні є поки що досить рідкісним явищем. Основні фактори стримування: неважлива поінформованість споживача про нові технології і досить висока ціна - порядку за кВт холодильної потужності. До того ж, до недавнього часу в Україні системи централізованого кондиціювання не вважалися обов'язковими в промисловому та цивільному будівництві.
Пароежекторні холодильні машини:
Пароежекторні холодильні машини (ПЕХМ) відносяться до групи холодильних машин, що використовують тепло, оскільки вони споживають ззовні не механічну, а енергію, що передається у формі теплоти. Для приводу насосів ПЕХМ споживають і кілька електроенергії. Пароежекторна машина є системою суміщених нероздільних процесів прямого і зворотного циклів, тобто в ній поєднані пароенергетична установка з двигуном - ежектором і холодильна машина зі струменевим компресором - ежектором. Пароенергетична установка включає парогенератор, ежектор, конденсатор і насос. До складу холодильної машини входять ежектор, конденсатор, дросельний (регулюючий), вентиль та випарник.
Робочою речовиною пароежекторних машин служитьнайчастіше вода, а останнім часом і холоди. Використання води як робочої речовини доцільне внаслідок її нешкідливості та відносної дешевизни. Однак застосувати воду в компресорних машинах неможливо дуже великих значень питомого об'єму насиченої сухої пари при низьких температурах. Так, наприклад, за підтримки у випарнику температури насичення 0°С (р = 0,00061 МПа) компресору довелося б відсмоктувати водяну пару, що має
питомий об'єм 226 м3/кг (для порівняння суха насичена пара хладону R12 має об'єм 0,05566 м3/кг), що можна було б здійснити лише при величезних розмірах циліндрів або коліс у відцентровій машині. Це веде до великих втрат енергії та збільшує вартість машини. Відсмоктування водяної пари з випарника паровим ежектором дозволило створити відносно компактну машину.
Недоліком цих машин є їхня низька енергетична ефективність значних втрат в ежекторі, а також необхідність підтримки глибокого вакууму у випарнику та конденсаторі.