吸收式制冷机真的起到节能吗?

1.什么是吸收式冷水机?

吸收式制冷机不像机械蒸汽压缩系统那样容易理解,常规蒸气压缩式制冷机和吸收式制冷机的制冷循环类似,两者均通过在机器内不同压力下制冷剂的蒸发和冷凝而产生冷冻水。然而,传统的冷却器使用机械装置来压缩制冷剂蒸气并将其输送到冷凝器,而吸收式冷却器取决于涉及溴化锂和水的热化学过程来代替机械压缩而建立压差。虽然大多数蒸汽压缩式冷水机组都是以电力为动力来运行机器,但吸收式冷水机组是以热量为能源。通常,热量以蒸汽,热水或通过天然气的直接燃烧的形式出现。

最简单的吸收式机器是家用冰箱,其底部有燃气火焰,顶部有冰块,且不涉及电力。吸收式制冷机更大,更复杂,但基本原理相同。蒸发器使制冷剂蒸发并被吸收剂吸收,该过程从冷却水回路中吸收热量。然后,合并的流体进入发生器,该发生器被热水或蒸汽加热,驱使制冷剂从吸收剂中流出。然后,制冷剂进入冷凝器,被冷却回液体,而吸收剂则被泵回吸收器。冷却后的制冷剂通过膨胀阀释放到蒸发器中,重复该循环。吸收式冷却器是溴化锂-水(LiBr / H2O)或氨水设备。LiBr / H2O系统使用溴化锂作为吸收剂,并使用水作为制冷剂。氨水系统使用水作为吸收剂,并使用氨作为制冷剂。

2.单效吸收式冷水机

单效应“循环”是指通过制冷机的四个主要部件(蒸发器,吸收器,发电机和冷凝器)的流体传输。单效LiBr / H2O吸收式制冷机使用低压蒸汽或热水作为热源。由于系统处于真空状态,水能够在蒸发器中蒸发并吸收热量。单效吸收系统的热效率低。尽管该技术是可靠的,但低效率抑制了单效系统的成本竞争力。大多数新的单效机器都安装在容易获得废热的应用中。单效冷水机组可用于生产用于空调和冷却工艺用水的冷水,制冷量为100至1500吨。

3.双效吸收式冷水机

对吸收式制冷机中更高效率的渴望导致了双效LiBr / H2O系统的发展。双效冷水机与单效冷水机的不同之处在于,它具有两个冷凝器和两个发电机,以使更多的制冷剂从吸收剂溶液中蒸发出来。较高温度的发生器使用外部供应的蒸汽使弱吸收剂中的制冷剂沸腾。来自高温发生器的制冷剂蒸汽被冷凝,产生的热量被用来向低温发生器提供热量。这些系统使用燃气燃烧器或高压蒸汽作为热源。双效吸收式制冷机用于电力和天然气成本较高的地区的空调和过程冷却。双效吸收式冷水机还用于容易获得高压蒸汽(例如区域供暖)的应用中。尽管双效机器比单效机器效率更高,但它们的初始制造成本更高。由于腐蚀速率的提高(比单作用机高的工作温度),更大的热交换器表面积和更复杂的控制系统,因此需要特殊的材料考虑。

需要记住的重要一点是,水是吸收式制冷机中的制冷剂,而溴化锂作为盐被用来吸收水。这些是困难且不容易理解的概念。然而,水具有很高的比热和汽化潜热,这使其成为一种很好的制冷剂。

4.能源效率

吸收式制冷机的能源效率基于每吨冷却的燃料消耗,而电机驱动的蒸气压缩式制冷机的能量效率基于kW /吨冷却。性能系数(COP)是一种确定总体冷水机组能源性能的方法。在某些特定的应用中,吸收式制冷机可能比电动机驱动的蒸气压缩制冷机更具优势。

(1)对于具有热电联产电厂或其他热能产生过程(多余的)的能源的工厂,吸收式冷水机组可以利用多余的热能生产冷冻水,而不是浪费所有多余的热能;

(2)对于电力基础设施不足的设施,或者如果将电力基础设施带入设施的成本过高,则吸收式制冷机的电力需求要比电动机驱动的蒸气压缩式制冷机低得多;

(3)对于具有较高电力成本和较低燃料成本的设施,吸收式制冷机的运行成本可能低于电动机驱动的蒸气压缩式制冷机。但是,燃料成本必须相当低才能使其发挥作用;

(4)对于需要大量系统可靠性的设施,吸收式制冷机的较低电气要求将降低发电机的紧急负载要求。

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