Как перевести тепло в холод

Ученые придумали, как добывать энергию из холода

На протяжении всей своей истории человечество регулярно искало новые источники добычи энергии. После паровых машин и эпохи продуктов нефтепереработки и двигателей внутреннего сгорания, люди придумали, как использовать энергию солнца. Активно ведутся разработки в области электродвигателей и систем, работающих на чистом водороде. Но практически все это, если так можно выразиться, «горячие» процессы. А можно ли добывать энергию из холода? Звучит как нечто невероятное? Вовсе нет!

Как перевести тепло в холод

Добывать энергию из холода? Нет ничего невозможного!

Как добыть энергию из холода?

Как сообщает редакция издания Scitechdaily, за новую разработку отвечают ученые из Университета Лос-Анджелеса и Стэндфордского университета. По словам авторов работы, их устройство может использовать темное время суток (а также в перспективе и холод космического пространства) для создания возобновляемого источника энергии. О подобных разработках мы регулярно сообщаем в нашем новостном канале в Телеграм, так что рекоменудем подписаться.

Мы считаем, что наша технология позволит использовать те же солнечные батареи более эффективно, — говорит один из разработчиков технологии Аасват Раман. Мы сможем добывать часть энергии в темное время суток, когда у вас нет доступа к солнечному свету. Конечно, солнечную или любую другую энергию, накопленную за день, можно запасать. Но гораздо выгоднее дополнить этот процесс системами, которые помогают добывать энергию и ночью.

Новое устройство работает благодаря, так называемому, термоэлектрическому эффекту. Если попытаться объяснить суть этого эффекта, не вдаваясь в сложные физические термины, то он возникает в результате взаимодействия двух материалов с разной температурой. Если правильно расположить эти элементы друг относительно друга, то изменение температуры на границе взаимодействия можно будет преобразовать в энергию. При этом похожие системы довольно давно существуют, но их производство очень сложно «отбить по деньгам», так как при создании используются достаточно дорогие материалы.

Исходя их этого, ученые спроектировали свое устройство таким образом, чтобы при их создании использовались максимально простые и дешевые компоненты. В основе экспериментального генератора энергии лежит алюминиевый диск, помещенный в корпус из полистирола. Сверху диск прикрыт окном, которое пропускает инфракрасный и ультрафиолетовый свет, но не выделяет тепло обратно. Сама конструкция по размерам оказалась довольно небольшой, поэтому для тестов к ней подсоединили маленький светодиод.

Как перевести тепло в холод

Схема работы экспериментальной установки

В результате выяснилось, что когда температура воздуха опускается ниже нуля, теплый алюминиевый диск начинает взаимодействовать с холодом, исходящим со стороны окошка. Разность температур позволяет генерировать примерно 0,8 милливатт мощности, что соответствует 25 милливаттам на квадратный метр. Этого хватило для того, чтобы небольшой светодиод работал довольно продолжительное время без дополнительных источников питания.

Команда ученых считает, что их система довольно легко подвергается масштабированию и уже сейчас им по силам сделать установку, которая будет выдавать порядка 500 милливатт на квадратный метр. Этого уже будет достаточно для, скажем, освещения помещений в темное время суток. В то же время эксперты заверяют, что помимо освещения в вечерние и ночные часы, их устройство подойдет для выработки электроэнергии «везде, где это необходимо», в том числе и в условиях космического пространства.

Источник

Как из тепла сделать… холод?

Как перевести тепло в холод

В нашем воображении само понятие «теплофизика» обычно связывается с производством тепла, эффективностью сжигания топлива, с получением энергии. Понятно, что для жителей Сибири тепло стоит на более важном месте, нежели холод. Тем не менее, производство холода – это тоже одна из актуальных задач для ученых, работающих в области теплофизики. И самое примечательное – для производства холода они предлагают привлекать всё то же тепло!

Зачем нужно производить холод, думаю, многим из нас понятно. Холод нужен для хранения продуктов, для создания благоприятного микроклимата в помещениях, для определенных производственных процессов. У каждого из нас в доме стоит холодильник, все нормальные общественные здания оборудованы кондиционерами. Представьте себе кафе, магазин, гостиницу или бизнес-центр без кондиционера, и вы поймете, что система охлаждения не менее важна, чем система отопления, даже если речь идет о Сибири. Зимой, ясное дело, мы нуждаемся в тепле. А летом? Лето в наших краях тоже иногда бьет рекорды по жаре. А уж про южные страны и говорить нечего.

Короче говоря, современные параметры комфорта и потребность в хранении продуктов так или иначе требуют производства холода. И надо сказать, что из года в год потребность в искусственном холоде увеличивается как в России, так и за рубежом.

Как производят холод? На сегодняшний день существует два основных типа холодильных машин – парокомпрессионные холодильные машины и абсорбционные бромистолитиевые машины. Первый тип нам хорошо известен – так устроены наши бытовые холодильники, работающие от электросети. Работа таких машин основана на изменении агрегатных состояний холодильного агента – хладона (фреона) – под воздействием механической энергии. Для превращения электрической энергии в механическую здесь, как мы знаем, используются компрессоры.

Что касается холодильных машин второго типа, то их работа основана на химическом взаимодействии веществ рабочей пары – абсорбента и хладогента, и изменении агрегатного состояния хладогента под воздействием тепловой энергии. Иначе говоря, для своей работы такие машины используют тепло.

Надо сказать, что экономичность – это одно из важнейших преимуществ абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин перед парокомпрессионными. Как мы понимаем, в условиях постоянного роста тарифов на электроэнергию это становится особенно важно.

Другое немаловажное преимущество – экологичность, связанная с отсутствием хладонов (фреонов), применение которых ограничено во многих странах в соответствии с Монреальским и Киотским протоколами. На бромистолитиевые машины подобные ограничения не распространяются. Используемый здесь в качестве абсорбента водный раствор бромистого лития является нелетучим и нетоксичным, относящимся к малоопасным веществам.

Еще одно преимущество связано с низким уровнем шума при роботе. Также можно упомянуть простоту в обслуживании, длительный срок службы и пожаро- и взрывобезопасность.

Благодаря указанным преимуществам такие машины в состоянии найти широкое применение как в быту, так и в хозяйственной деятельности. Спектр их применения достаточно широк – от металлургических предприятий, атомных электростанций, нефтехимических комбинатов – до тепличных хозяйств, многоквартирных домов, торговых центров и прочих общественных зданий, где требуется создать комфортный микроклимат. И самое важное (подчеркнем еще раз), этого комфорта можно добиться при минимальных затратах электроэнергии!

Разрабатывают ли в нашей стране такие машины? Да, разрабатывают! И даже производят. Как раз такой образец, разработанный специалистами Института теплофизики СО РАН, производится в Кемеровской области. Причем важно заметить, что отечественные машины обладают некоторыми преимуществами в сравнении с иностранными. Например, они, что называется, «подстраиваются» под конкретного потребителя. Наши специалисты используют гибкую систему проектирования и осуществляют сборку на самом объекте. Причем, заказчикам они могут предложить машину очень большой мощности – до 5,3 МВт. Кроме того, учитывая сложные реалии, разработчики предусмотрели – специально для аварийных случаев – дублирование автоматической системы управления ручной системой (с помощью «кнопочек»).

Однако такой индивидуальный подход выявил и свои слабые места. Речь идет о рыночной конкуренции с зарубежными серийными образцами (поступающими, главным образом, – из Китая). Так, зарубежные производители, «штампующие» такие машины на конвейере, в состоянии прибегнуть к демпингу. А если говорить о китайцах, то те вообще могут рассчитывать на государственную поддержку, осуществляя завоевание российского рынка. Нашим производителям государство помогать не собирается (и не будет).

Так что пока еще о серийном производстве отечественных машин речь не идет. Это, конечно, только в планах. Поэтому в настоящее время (что очень важно), специалисты ИТ СО РАН доводят свое детище до совершенства, максимально подстраиваясь под запросы каждого потребителя. Возможно, в этом индивидуальном подходе есть свой плюс. Не исключено, что такая вот «ручная сборка» когда-нибудь станет показателем высокого качества и будет высоко оценена на рынке.

Источник

ООО Энерготеп

Котельные Отопление Мини ТЭС Дымовые трубы Газопоршневые электростанции Трубопроводы Пластинчатые теплообменники Ульяновск Инженерные системы

АБХМ: или как превратить тепловую энергию в холод?

Использование тепловой энергии для производства холода в АБХМ (абсорбционно холодильные машины)

Назначение и виды абсорбционных холодильных машин. Области применения.

Энергия холода, наряду с электроэнергией и теплом, обеспечивает функционирование и жизнеобеспечение зданий и сооружений. Выработка холода при помощи электропотребляющих холодильных машин не всегда является экономически оправданным или даже реализуемым в условиях энергодефицита. Снижение потребляемой объектом электрической мощности является важной задачей, стоящей перед инженерами на этапе предпроектных проработок.

Абсорбционные холодильные машины (АБХМ), наряду с парокомпрессионными холодильными машинами(ПХМ) являются разновидностью чиллеров, поэтому для данных установок возможно транспортирование холода на большие расстояния (до 3 км), за счет использования в качестве хладоносителя воды. АБХМ представляет собой холодильную установку, работающую за счет тепловой, а не электрической энергии. Источником тепловой энергии может служить горячая вода, выхлопные газы, пар, природный газ и другие виды топлива.

Как перевести тепло в холод

Как перевести тепло в холод

Рис.1. Общий вид АБХМ Thermax

Отсутствие массивных движущихся элементов дает возможность существенно снизить шум, вибрацию и повысить надежность. Работа АБХМ не оказывает отрицательного воздействия на экологию, так как в ее составе отсутствуют хладогенты на основе хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), разрушающих озоновый слой и создающих парниковый эффект.

Полученный холод АБХМ может быть использован на предприятии в следующих целях:

Условия, при которых целесообразно применение АБХМ:

Абсорбционные чиллеры выпускаются трех типов:

Во всех случаях, выходная температура охлажденной воды не ниже +7°С.

Таблица 1. Сравнительная характеристика АБХМ и ПХМ

Абсорбционная холодильная машина (АБХМ)

Электроэнергия расходуется только на перемещение сред – работу насосов и вентиляторов

Потребляет электроэнергию на реализацию холодильного цикла

Экологически менее безопасны (присутствуют хладагенты, способствующие разрушению озонового слоя)

Низкий уровень шума и вибраций

Высокий уровень шума и вибраций

При утилизации избыточной тепловой энергии повышает коэффициент загрузки котельной (мини-ТЭЦ), снижая, таким образом, срок ее окупаемости

Не производит утилизации энергии от вторичных ресурсов

Высокая стоимость системы (более сложная конструкция)

Относительно не высокая стоимость системы

Принцип действия АБХМ

Принцип действия абсорбционной холодильной машины основан на определенных свойствах хладагента и абсорбента, которые обеспечивают отвод тепла, охлаждение и поддержание необходимого температурного режима.

Краткое описание принципа работы:

В результате нагрева разбавленного раствора бромистого лития (LiBr) в генераторе внешним источником, образуются пары воды (хладагента), которые при конденсации отдают тепло охлаждающей воде в конденсаторе, далее образовавшийся конденсат хладагента закипает в испарителе в условиях глубокого вакуума, поглощая при этом тепло от охлаждаемой воды, снижая ее температуру до +7°С — это и есть конечный продукт.

После испарения пары хладагента абсорбируются концентрированным раствором LiBr в смежном с испарителем абсорбере. Образовавшийся в результате абсорбции разбавленный раствор LiBr насосом подается в генератор и цикл повторяется (Рис. 2).

Как перевести тепло в холод

Как перевести тепло в холод

Рисунок 2. Схема работы АБХМ

Обоснование экономической целесообразности применения

Использование АБХМ целесообразно в местах с наличием больших пиковых нагрузок на сеть и наличием избыточного тепла.

Обосновать экономическую целесообразность применения АБХМ можно при сравнении затрат на покупку, монтаж и эксплуатацию данного оборудования с соответствующими затратами на бытовые кондиционеры и водяные парокомпрессионные чиллеры.

Ниже приведен сравнительный расчет АБХМ (использующей тепло горячей воды) с бытовыми кондиционерами и парокомпрессионными чиллерами, при условии работы оборудования 120 дней (период с повышенной плюсовой температурой) в году и 24 часа в сутки с загрузкой оборудования 75%.

Таблица 2. Затраты на приобретение, монтаж и электроэнергию

Тип оборудованияБытовые кондиционерыАБХМВодяной парокомпрессионный чиллер
Стоимость потребляемой электроэнергии, руб./кВт*ч5,65,65,6
Потребляемая электрическая мощность единицы оборудования, кВт*ч2100320
Кол-во единиц оборудования, шт.49322
Потребляемая электрическая мощность сети воздухораспределения, кВт*ч100100
Потребляемая электрическая мощность общая, кВт*ч986300740
Стоимость оборудования, млн.руб.17,25543,532,1
Стоимость монтажа оборудования, млн.руб.2,56,56,5
Затраты на электроэнергию в год, млн.руб. (с учетом работы оборудования 2880 ч. при нагрузке 75%)11,933,638,95

Таблица 3. Суммарные затраты на эксплуатацию оборудования

Тип оборудованияБытовые кондиционерыАБХМВодяной парокомпрессионный чиллер
Затраты в 1-ый год

эксплуатации, руб.

31 681 65653 628 80047 527 840
Затраты в 2-ой год эксплуатации, руб.43 608 31257 257 60056 478 880
Затраты в 3-ий год эксплуатации, руб.55 534 96860 886 40065 429 920
Затраты в 4-ый год эксплуатации, руб.67 461 62464 515 20074 380 960

Из таблицы №3 видно, что уже в четвертый год эксплуатации, общие затраты на приобретение, монтаж и потребление электроэнергии АБХМ станут меньше чем соответствующие затраты на кондиционеры; и на третий год эксплуатации затраты станут меньше чем соответствующие затраты на парокомпрессионные чиллеры.

Экономия электрической энергии при эксплуатации АБХМ в сравнении с кондиционерами (Z) и парокомпрессионными чиллерами (Z1) в год соответственно составит:

Z = Sэк — Sэа = 11 926 656 — 3 628 800 = 8 297 856 руб.

Z1 = Sэп — Sэа = 8 951 040 — 3 628 800 = 5 322 240 руб.

N — холодопроизводительность абсорбционной холодильной установки для энергоцентра мощностью 4 МВт — 3200 кВт (примем за потребное количество холода на производстве)

N1 — холодопроизводительность одного кондиционера — 6,5 кВт.

Ниже приведен порядок расчета экономической эффективности установки АБХМ.

I. Расчет стоимости оборудования и монтажных работ

Sа = 45 000 000 руб. (стоимость абсорбционной холодильной машины, мощностью 3200 кВт с монтажом) + 5 000 000 руб. (стоимость и монтаж вентиляционного оборудования и сети воздуховодов в местах кондиционирования) = 50 000 000 руб.

n = N / N1 = 3200 / 6.5 = 493 шт.

необходимое количество кондиционеров, для покрытия всей нагрузки по холоду;

S1 = 35 000 руб. — стоимость одного кондиционера;

Sк = S1 * n = 35000 * 493 = 17 255 000 руб. (стоимость всех кондиционеров, необходимых для покрытия нагрузки) + 2 500 000 руб. (стоимость монтажа) = 19 755 000 руб.

Sп = 33 576 800 руб. (стоимость парокомпрессионной холодильной машины, мощностью 3200 кВт с монтажом) + 5 000 000 руб. (стоимость и монтаж вентиляционного оборудования и сети воздуховодов в местах кондиционирования)= 38 576 800 руб.

II. Расчет электрической мощности оборудования

P1 = 2 кВт (электрическая мощность, потребляемая одним кондиционером);

Pк = Pк1 * n = 493*2 = 986 кВт (общая электрическая мощность, потребляемая кондиционерами).

Pа = 200 кВт (общая электрическая мощность, потребляемая АБХМ) + 100 кВт (электрическая мощность, потребляемая вентиляторами на производственных площадях, непосредственно в местах кондиционирования, при общей площади кондиционирования 30 000 м2) = 300 кВт

Pп = 640 кВт (общая электрическая мощность, потребляемая парокомпрессионными машинами)+100 кВт (электрическая мощность, потребляемая вентиляторами на производственных площадях, непосредственно в местах кондиционирования, при общей площади кондиционирования 30 000 м2) = 740 кВт

III. Расчет затрат на электроэнергию в год

Sэк = Pк * 2880 * 0,75 * С, где С-тариф электроэнергии (принимаем 5,6 руб. за 1 кВт),

Sэк = 986 * 2880 * 0,75 * 5,6 = 11 926 656 руб.

затраты на электрическую энергию в год, при использовании кондиционеров (при условии работы оборудования 120 дней в году и 24 часа в сутки с загрузкой оборудования 75%)

Sэа = Pа * 2880 * 0,75 * С, где С-тариф электроэнергии (принимаем 5,6 руб. за 1 кВт),

Sэа = 300 * 2880 * 0,75 * 5,6 = 3 628 800 руб.

затраты на электрическую энергию в год, при использовании АБХМ (при условии работы оборудования 120 дня в году и 24 часа в сутки с загрузкой оборудования 75% ).

Sэп = Pп * 2880 * 0,75 * С, где С-тариф электроэнергии (принимаем 5,6 руб. за 1 кВт),

Sэп = 740 * 2880 * 0,75 * 5,6 = 8 951 040 руб.

затраты на электрическую энергию в год, при использовании ПХМ (при условии работы оборудования 120 дней в году и 24 часа в сутки с загрузкой оборудования 75%).

Источник

Холод из тепла

Абсорбционные холодильные машины заслуживают того, чтобы более широко применять их при проектировании зданий общественного назначения с кондиционированием воздуха. Кроме того, что они практически не потребляют электрическую энергию, у них есть еще немало преимуществ. Они бесшумны в работе и не создают вибраций.

Люди, мало знакомые с холодильной техникой, нередко удивляются тому, что холод можно получить из тепла, ошибочно полагая, что такие извечные антагонисты, какими представляются им тепло и холод, не могут работать в одной упряжке. Но, на самом деле, могут, а по некоторым данным (возможно, несколько завышенным в рекламных целях), в 70 % японских зданий кондиционеры работают, используя холод, полученный из тепла в абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машинах (АБХМ).

У нас АБХМ применяются пока еще нечасто, поэтому стоит напомнить нашим читателям о том, как эти машины работают. А чтобы напоминание не воскрешало в памяти лекционную скуку, свойственную, увы, некоторым представителям преподавательского корпуса, начнем с чайника. Каждый знает, что чайник служит для кипячения воды. Но, с другой стороны, кипящий чайник является охладителем продуктов сгорания газа. Если подвести к чайнику любой теплоноситель с температурой, превышающей 100 °C, вода в чайнике будет кипеть, а теплоноситель охлаждаться.

Если альпинист, находящийся высоко в горах, захочет вскипятить чайник, то он убедится, что вода в чайнике закипит при более низкой температуре, потому что в горах атмосферное давление ниже, чем на уровне моря, а чем ниже давление, тем ниже температура кипения воды.Если давление понизить до 0,007 бар, то вода начнет кипеть при температуре всего 4 °C — таковы ее свойства. В этом случае достаточно было бы подвести к чайнику теплоноситель с температурой, например, 10 °C, и с помощью этого теплоносителя вода в чайнике закипела бы, как от пламени газовой горелки, а теплоноситель бы этот охладился, например, до температуры 7 °C, подобно тому, как охлаждаются под кипящим чайником продукты сгорания газа. Теплоноситель, охлажденный от 10 до 7 °C, называют холодоносителем, и его можно с успехом использовать, например, в системах кондиционирования.

В испарителе же АБХМ происходят именно такие процессы. В качестве холодильного агента в этой машине используются не фреоны, а как в чайнике — обыкновенная вода, которая кипит в испарителе, давление внутри которого близко к абсолютному вакууму.

Вместе с тем, холодильная машина должна быть все же несколько сложнее чайника. Вакуум из испари теля исчезнет, как только из воды начнет образовываться пар. Чтобы этого не произошло, пар нужно удалять. В обычных компрессорных холодильных машинах пар, образующийся при кипении холодильных агентов, отсасывают компрессором. Теоретически можно было бы отсосать компрессором и водяной пар, но практически эту задачу решить сложно, потому что удельный объем водяного пара при низком давлении очень велик, и потребовался бы компрессор чрезмерно большого размера. На этом идея водяной холодильной машины могла бы уйти в область фантастики, если бы не было открыто такое вещество, как раствор бромистого лития в воде. Особенностью этого раствора является его способность жадно поглощать (по-научному — «абсорбировать») водяной пар. Если в одном объеме с испарителем распылять концентрированный раствор бромистого лития, называемый абсорбентом, то вакуум в этом объеме сохранится, поскольку пар перейдет в раствор. Правда, абсорбент очень скоро потеряет свою способность поглощать, тепло будет передано оборотной воде, циркулирующей через змеевик абсорбера, и отведено в атмосферу через градирню.

Слабый раствор из абсорбера А насосом 3 подается в генератор Г, через трубки которого циркулирует теплоноситель от источника тепла Т. Под воздействием этого тепла пар из слабого раствора испарится и через жалюзи устремится (показано стрелкой) в пространство охлаждаемого оборотной водой конденсатора К, на трубках которого пар сконденсируется, конденсат возвратится в испаритель И, а частично обезвоженный (концентрированный) раствор бромистого лития возвратится в абсорбер. Концентрация соли в растворе понижается, и вместе с этим ухудшается абсорбционная его способность. Чтобы поддерживать абсорбционную способность раствора на постоянном высоком уровне, нужно лишний пар из него выпарить. А для выпаривания нет более подходя щей энергии, чем тепловая.Вот теперь круг замкнулся. Чтобы вакуумированный испаритель-чайник исправно выдавал холод, нужно затратить тепловую энергию. Посмотрим теперь, как задача получения холода из тепла решается в АБХМ. На рис. 1 показана принципиальная схема теплоиспользующей абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины.

Как мы уже знаем, холод в машине, где холодильный агент вода, возможно получить только в условиях глубокого вакуума. Поэтому непременной деталью машины является вакуум-насос 1, откачивающий воздух из герметичных аппаратов перед началом работы. Этих аппаратов всего два. Один из них включает в себя испаритель И, частично заполненный водой, и абсорбер А, частично заполненный водным раствором бромистого лития. Второй аппарат, размером поменьше, где циркулирует холодоноситель с начальной температурой, например, 13 °C. Для воды, находящейся под глубоким вакуумом, эта температура выше точки кипения. Поэтому, соприкоснувшись с поверхностью трубок, вода вскипит, и образующиеся при этом пары через жалюзи устремятся (показано стрелкой) в пространство абсорбера А.

Холодоноситель, охладившись в трубках подобно продуктам сгорания газа под чайником, поступит с температурой, например, 8 °C, к кондиционерам Х, в которых охлаждается воздух. В абсорбере водяные пары встретятся со струями концентрированного раствора бромистого лития и поглотятся ими. При этом концентрация раствора уменьшится. В процессе абсорбции выделится тепло. Холодный слабый раствор из абсорбера по пути в генератор и горячий концентрированный раствор из генератора по пути в абсорбер обмениваются теплом в рекуперативном теплообменнике 4, который повышает эффективность работы холодильной машины.Поскольку температура раствора в генераторе выше, чем в абсорбере, то и вакуум в генераторе не столь глубок. Тем не менее, благодаря вакууму, раствор в генераторе кипит при температурах около 70 °C, а это позволяет использовать для выработки холода теплоноситель с относительно невысокими температурами, например, 88–83 °C. Диаграммы удельных тепловых потоков, отнесенных к единице холодильной мощности, при использовании компрессорных холодильных машин ХМ, потребляющих электроэнергию от тепловой электростанции ЭС (слева), и абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин АБХМ, работающих на тепле от котельной К.

Часто применяют машину АБХМ2 с генератором Г1, выполненным в виде котла, в топке которого сжигается природный газ. Такие машины работают с холодильным коэффициентом около 1,0. К достоинствам такого оборудования можно отнести способность работать зимой на теплоснабжение, выполняя функцию обыкновенного котла. Правда, температуры теплоносителя при этом не должны превышать 55–60 °C. При применении абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин с двухступенчатым генератором величина удельного расхода топлива, отнесенная к единице выработанного холода, приближается к значениям, используемой для выработки холода в АБХМ, открывает возможности использования солнечной энергии, которая в избытке как раз тогда, когда требуется холод для системы кондиционирования. Другой областью эффективного применения АБХМ являются здания с когенерационными установками, вырабатывающими электрическую и тепловую энергию. Если в таких зданиях применять для кондиционирования компрессорные холодильные машины, то в летнее время тепловую энергию придется сбрасывать в окружающую среду, и когенерация в этом случае не будет эффективной. В то же время, комплект оборудования «когенерационная установка + АБХМ», называемый тригенерацией, обеспечит высокий уровень использования энергии топлива.

Не исключается возможность использования АБХМ на объекте, где имеются водогрейные котлы. Нужно, однако, иметь в виду, что холодильный коэффициент АБХМ в обычном исполнении равен 0,7, а это означает, что с 1 кВт потребляемой тепловой энергии можно получить только 0,7 кВт холода. При этом 1,7 кВт будет передано в окружающую среду. Холодильный коэффициент компрессорных холодильных машин в пять раз выше. Правда, компрессорные машины потребляют не тепловую, а электрическую энергию, вырабатывающуюся с коэффициентом полезного действия, который в три раза меньше, чем КПД котла, но все равно удельныйЭффективность АБХМ можно повысить, если, хотя бы частично, использовать теплоту абсорбции и конденсации, обычно отводимую в атмосферу через градирню, в системе горячего водоснабжения.

Другой возможностью более эффективно использовать энергию, потребляемую при выработки холода в абсорбционной холодильной машине, можно воспользоваться, если имеется высокотемпературный источник тепла, например, пар высокого давления. В этом случае можно применить АБХМ с двухступенчатым генератором — для удобства изложения назовем ее АБХМ2. Принципиальная схема такой машины показана на рис. 3.

АБХМ2 состоит из тех же аппаратов, что и АБХМ, но отличается от нее тем, что слабый раствор концентрируется последовательно в двух генераторах. Сначала он попадает в генератор Г1, змеевик которого присоединен к источнику высокотемпературного тепла Т, а потом — в генератор Г2. Пар, образовавшийся в результате выпаривания раствора в генераторе Г1, поступает в греющий змеевик генератора Г2.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *