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吸收式制冷技术的研究与应用分析 (2)
吸收式制冷技术的研究与应用分析 (2)
来源:中制冷设备网    2009-7-10
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  能源与环境是现代经济与技术发展的基础与推动力。吸收式技术也是在能源与环境问题日益突出的情况下得以迅速发展。吸收式制冷机组,因为能够利用廉价能源和低品位热能解决电力供应不足、不含CFC类对臭氧层有破坏的物质,而得到广泛的推广应用。

  二 吸收式制冷技术的应用

  吸收式制冷与蒸汽压缩制冷的原理相同,都是利用液态制冷剂在低温、低压条件下,蒸发、汽化吸收载冷剂的热负荷,产生制冷效应。不同的是,吸收式制冷是利用制冷剂与吸收荆组成的二元溶液为工质对完成制冷循环的。可供考虑使用的制冷剂与吸收剂溶液很多,但较为常用的只有氨一水溶液、溴化锂一水溶液2种。由于氨具有刺激性臭味,且氨水吸收式制冷机热效率低、体积庞大,故一般用于工业工艺过程。目前,应用最为广泛的就是溴化锂吸收式机组。吸收式制冷所需的驱动能源是热能,可以为蒸汽、燃料的燃烧热、热水、工业或生活余热、太阳能、地热能等。

  随着吸收式制冷研究的发展、技术的不断进步与国家能源结构的调整,溴化锂吸收式机组的应用主要集中在热电冷联产、直燃型吸收式冷热水机组、蒸汽型吸收式冷水机组、热水型吸收式冷水机组、太阳能吸收式机组等方面。

  2.1热电冷联产

  所谓热电冷联产是指照明或动力用电、生活用热水和冷暖空调用热能的联合供应。以柴油机、燃气轮机或燃气发动机驱动发电机组供给电力,并以回收发动机的排热供给热能,由排热驱动吸收式冷热水机组供给冷、热水,实现区域能量自给。燃气发动机驱动发

  电机组的热电冷联产系统工艺流程如图1所示。

  

  热电冷联产作为综合、合理利用能源的一个途径,实现了热能的梯级利用,从而提高了一次能源的利用率,填补了热电机组夏季热负荷的低谷,确保了稳定的发电负荷率,在国内外已得到普遍推广。而且,发展热电冷联产技术已被列入我国的《节约能源法》。2003年,在广州大学城建设了首个以10万kW级的燃气一蒸汽联合循环为基础的热电冷联产系统。2004年,中国远大空调有限公司成功将4台吸收式制冷机应用于西班牙巴塞罗那第一届世界文化论坛垃圾厌氧消化热电冷联产系统中 。

  目前,江苏双良空调设备股份有限公司与中国华电工程公司正联手共建具有世界级规模的热电冷联产系统一北京中关村国际商城,该系统采用2台5000kW燃气发电机组,并配有双良公司生产的3台9300kW 蒸汽型溴化锂吸收式制冷机,可提供27 900kW 的冷量 。

  2.2直燃型吸收式冷热水机组

  随着西气东输、俄气南供、液化天然气进口、近海气登陆和煤层气的开发利用等,能源结构的调整、环保意识的增强,以及分布式能源系统的发展,我国已将快速发展天然气作为一项非常重要的能源政策。国家在燃气空凋设备设计、使用、安装、消防、安全、质量等方面正在制定相适应的支持性法规。不少燃气发展城市正在进一步明确燃气空调的能源政策,并积极策划制定鼓励推广燃气空调的金融、财政、税收、环保、城市建设等措施。由于以天然气为能源的直燃型机组对环境的排尘量最小,所以在对环境要求高的场合使用更为适宜。

  燃气吸收式冷热水机组在上海、京津地区都得到了较快发展。1994年,上海煤气公司美华大楼内的2台煤气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组投入使用 。2002年,北京国际药械大厦的2台燃气型溴化锂吸收式冷热水机组投入使用 。1998年,天津天然气公司大楼的燃气吸收式机组在津率先投入使用,随后有十几座建筑相继使用。

  2.3蒸汽型吸收式冷水机组

  蒸汽型吸收式冷水机组的研究应用较早,目前已被广泛应用于空调系统。1986年,铁路上海站主站屋的3台蒸汽型吸收式制冷机投入使用。1990年,上海银河宾馆的4台蒸汽型吸收式冷水机组投人使用。1996年,杭州中北大酒店的2台蒸汽型吸收式冷水机组投入使用” 。

  2.4 热水型吸收式冷水机组

  热水型吸收式冷水机组通常以工业余热、废热、地热热水、太阳能热水为热源。目前,热水型吸收式冷水机组技术已成熟,并被广泛应用于空调系统。1999年,青岛黄金广场的4台热水型吸收式冷水机组投入使用。

  2.5太阳能吸收式机组

  在2O世纪7O年代,世界性能源危机爆发,促使可再生能源利用技术以及低电耗、不破坏臭氧层的吸收式制冷技术得到较大发展。太阳能是地球上最大的可再生能源,是取之不尽、用之不竭的优质清洁能源。因此,以太阳能为能源的溴化锂吸收式制冷机,在节能、环保与可持续发展等方面无疑有着无可比拟的应用前景,同时也受到了更多关注。1983年,建立于科威特国防部办公楼的大型太阳

  能吸收式制冷系统投入使用。直到1995年,其运行状况依然良好。

  中国科学院广州能源研究所于1997年为国家“九五”科技攻关项目“太阳能空调及供热示范系统”研制了1台lOOkW的两级吸收式制冷机,并成功地应用于太阳能系统中 。

  在广泛的研究热潮下, 目前世界上尚没有实现一个真正商业化的可以与传统电动压缩式制冷系统进行竞争的太阳能吸收式机组系统。吸收式制冷机的COP与压缩式系统相比偏低是其中原因之一,但真正的瓶颈在于太阳能集热系统成本的居高不下。

  三 结语

  吸收式制冷技术自1777年问世以来,在相当长一段时间内发展较慢。20世纪70年代的石油危机和1984年南极上空“臭氧空洞”的发现,使全世界都更加深刻地认识到节约能源与保护环境的重要性。由于吸收式制冷技术具有可采用对环境无破坏作用的天然制冷剂、有效缓解电网高峰负荷和可利用低品位热源等优点,随之得到了科学界的高度认识和推广应用,并取得了较快发展。在未来20年中,我国要走“能源消耗最少,环境污染最小”的发展道路,就必须实行“节能优先、结构多元、环境友好、市场推动”的可持续能源发展战略。推广应用吸收式制冷技术能有效地起到调整能源结构和保护环境的作用,所以,如果再从节能角度加大研发力度,吸收式制冷技术的前景会更加广阔。

 

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