太阳能吸收式制冷(2).ppt

太阳能溴化锂吸收式制冷
王龙升
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太阳能吸收式制冷的发展历史
太阳能吸收式制冷最早起源于上个世纪30年代，但因成本高，效率低，没什么商业价值。后来随着科技的进步，吸收式制冷研究逐渐得到了研究。由于70年代世界性能源危机的影响，吸收制冷受到了发达国家的重视，吸收式制冷产业也得到了普及和发展。
在能源消耗中，建筑物制冷空调的能耗占比较大的份额，目前大型建筑物大都采用溴化锂吸收式中央空调系统，以燃油或燃汽为动力，不仅消耗大量的不可再生资源，而且矿物质燃烧产生的硫化物和氮化物还会对环境造成污染。而太阳能具有资源丰富、取之不尽、用之不竭、对环境没有污染的特点，而且夏季太阳能的提供与建筑物制冷空调装置的需求有较好的一致性。因此，利用太阳能制冷空调已成为目前研究的热点，在目前多种利用太阳能制冷方式中，溴化锂吸收式制冷系统的能量转换效率较高，且是目前较成熟的方式，溴化锂是绿色工质，对大气臭氧层没有破坏作用。
溴化锂的性质
物理/化学性质：
溴化锂是一种白色晶体。白色结晶，味微苦，易潮解。44℃失去1分子结晶水，160℃时成为无水物。易溶水，溶于乙醇。热的浓溶液能溶解纤维素。且极易溶于水，其熔点为550℃，沸点为1265℃ 。化学性质稳定，在大气中不易变质不易分解。溴化锂在空气中对钢铁有很强的腐蚀作用，但在真空状态下加入缓蚀剂，基本上不腐蚀金属。
太阳能溴化锂吸收式制冷流程
1-发生器；2-冷凝器 ；3-吸收器 ；4-蒸发器
太阳能溴化锂吸收式制冷原理
通过集热器收集太阳能热量并储存于蓄热水罐中, 然后将蓄热水罐中的热水提供给溴化锂吸收式冷水机组的发生器, 溴化锂稀溶液在发生器中被高温热水加热, 发生器中产生的冷剂蒸汽进入冷凝器, 在其中向冷却水放热, 凝结成冷剂水, 随后经过节流进入蒸发器中, 在较低的压力下蒸发，同时吸收冷冻水热量, 使之降温达到制冷效果.。与此同时， 从发生器流出的浓溶液经热交换器进入吸收器, 浓溶液在热交换器中预热来自吸收器的稀溶液, 在吸收器中浓溶液吸收来自蒸发器 中的冷剂蒸汽进行稀释, 而后通过溶液泵打入发生器中，来自冷却水塔的冷却水带走溶液的吸收热和冷剂蒸汽的冷凝热。
太阳能溴化锂吸收式制冷特点
以溴化锂水溶液为工作时的吸收式制冷系统主要缺点是：热效率低，冷却水消耗量大，设备的密封性要求较高，有一定的腐蚀性。但由于可以直接利用低参数的热源作动力，是利用太阳能低品位热源的理想的制冷装置；整个机组除功率较小的屏蔽泵外，无其它运动部件，运转安静，运行时基本上没有噪音和振动；以溴化锂-水作为工质，该工质无毒，无臭，有利于满足环保要求；制冷机在真空状态下进行，无高压爆炸危险；机组结构简单，对安装基础的要求低，无需特殊的机座；体积小，用地省，制造管理容易，维护费用亦较低廉；运转十分安全。
单效太阳能吸收式制冷的缺点
太阳能单效吸收式制冷机的最佳工作温度是在80-100℃，。当在冷却水温度为30℃，制备9℃冷冻水的情况下，制冷机在热源温度为80℃，在85℃后即使再增加热源温度，制冷机的COP值也不会有显著的变化了。在相同冷却水和冷冻水温度的条件下，单效式制冷机在热源温度低于65℃后COP值会急剧的下降，到了50℃时，单效式制冷机的COP值降为0，无法产生冷量。
太阳能双效溴化锂吸收式制冷流程
单效吸收式制冷机的热源温度受到了浓溶液结晶的限制，为了充分利用高温热源，双效的吸收式制冷机应运而生
太阳能双效溴化锂吸收式制冷原理
在高压发生器中，稀溶液被高压蒸汽加热，在较高压力下产生出制冷剂蒸汽。稀溶液浓缩成中间溶液。再将这部分蒸汽通入低压发生器作为热源，加热高压发生器经高温溶液热交换器流至低压发生器中的中间溶液，使之在冷凝压力下再次产生冷剂蒸汽，中间溶液浓缩成浓溶液。高压蒸汽的能量在高压发生器和低压发生器中两次得到利用，故称为双效循环。根据上述原理，进行扩展就是三效循环。由于利用了高温热源，～，，这比单效的COP值有了显著的提高。同时我们也应该注意到太阳能双效、三效溴化锂吸式制冷机对热源温度要求比单效要高，采用平板式太阳能集热器难以达到热源温度的要求，需采用真空管或热管式太阳能集热器，这将增加系统的初投资 。