Принцип работы и особенности функционирования абсорбционной системы для обеспечения микроклимата бытовых, производственных и офисных помещений | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 июля, печатный экземпляр отправим 22 июля.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Соколова, В. С. Принцип работы и особенности функционирования абсорбционной системы для обеспечения микроклимата бытовых, производственных и офисных помещений / В. С. Соколова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 46.1 (232.1). — С. 76-79. — URL: https://moluch.ru/archive/232/54008/ (дата обращения: 05.07.2020).



Во все времена общество занималось поиском решений для удовлетворения потребностей и устранения возникающих проблем в различных сферах его деятельности. Это являлось и является основной предпосылкой к изобретательству, созданию новой техники и новых технологий. Часто удовлетворение какой-либо потребности влечёт за собой возникновение определённых проблем.

Например, на предприятии существует потребность в обеспечении оптимальных условий труда для своих сотрудников. Обеспечение оптимальных условий труда содержит в себе ряд мероприятий, в которых особое внимание уделяется микроклимату рабочих помещений. Оптимальные параметры микроклимата должны обеспечиваться системами кондиционирования воздуха. Оснащение производственных помещений системами кондиционирования, предполагает значительные расходы предприятия, особенно в процессе эксплуатации систем.

В связи с этим, за последнее время, получили распространение абсорбционные бромистолитиевые холодильные машины (АБХМ), которые позволяют снизить эксплуатационные затраты на систему кондиционирования, за счет потребления тепловой энергии, а не электрической.

Применение АБХМ в системе кондиционирования промышленного объекта обеспечивает экономический эффект в процессе эксплуатации, но для некоторых предприятий установка такой системы создаст дополнительные проблемы, так как внедрение АБХМ требует значительных капитальных затрат, в виде трудоёмких монтажных работ, дополнительного выделения специализированного технического помещения, вплоть до внесения изменений в проект здания.

На рисунке 1 представлена распространенная модель промышленной двухступенчатой АБХМ фирмы THERMAX на сжигании природного газа.

Такие модели применяются в основном в многофункциональных комплексах, торговых центрах, гостиницах, офисах и в технологических процессах на производственных предприятиях. Некоторые характеристики модели 2 V 5N C даны в таблице 1.

Рис. 1. Двухступенчатая АБХМ фирмы THERMAX

Таблица 1

Характеристики модели АБХМ 2V 5N C

Характеристика

Значение

Единица измерения

Холодопроизводительность

2820

кВт

Длина

5855

Мм

Ширина

3395

Мм

Высота

3440

Мм

Эксплуатационный вес

29.0

Т

Транспортировочный вес

26.0

Т

Пространство для обслуживания

5300

Мм

Проанализировав данные характеристики, можно предположить с какими трудностями придется столкнуться многим производственным предприятиям, в процессе внедрения систем кондиционирования с использованием АБХМ: выделение специализированного технического помещения, изменение проекта здания, строительства градирни и т.д. Тем не менее, принцип работы АБХМ имеет большое количество преимуществ, но с ограничением в виде крупных габаритов. Исключая данный фактор появляется возможность перейти к эффективному решению в области обеспечения микроклимата помещений. А именно абсорбционной системе малой мощности, с уменьшенными габаритами, для локального кондиционирования небольших участков.

На рисунке 2 представлена технологическая схема абсорбционной системы с одно

ступенчатым циклом охлаждения, по которой можно проследить за процессами, происходящими в её рабочих аппаратах.

sheВВma_opisanie_processov_big

Рис. 2. Технологическая схема абсорбционной системы

Как видно на рисунке в абсорбционной системе основными аппаратами являются генератор, конденсатор, абсорбер и испаритель. Насосы являются вспомогательным оборудованием. Также для повышения энергетической эффективности используется теплообменник.

В абсорбционной системе абсорбентом является раствор бромида лития LiBr, хладагентом – вода. Цикл охлаждения происходит следующим образом. Вода-хладагент кипит в испарителе в условиях пониженного давления при температуре 4 ˚C. С помощью насоса хладагент подается на поверхность труб, по которым циркулирует охлаждаемый воздух температурой 12 ˚C. Кипение хладагента позволяет отнимать теплоту от труб с воздухом, тем самым подавая охлажденный воздух 7 ˚C. Чтобы поддерживать давление в испарителе необходимо удалять пар, образовавшийся в процессе кипения хладагента. Данную функцию исполняет абсорбер. В абсорбере происходит поглощение пара хладагента, раствором LiBr, который обладает высоким абсорбирующим свойством, увеличивающегося при понижении температуры раствора. В абсорбере раствор LiBr, подаваемый из генератора, понижает свою концентрацию, поглощая пары хладагента. Процесс абсорбции является реакцией с выделением теплоты, которая отводится охлаждающей средой. С помощью насоса слабый раствор проходит через теплообменник и повышает свою температуру за счет теплообмена с концентрированным раствором, поставляемым генератором. В генераторе, путём подвода тепловой энергии греющего источника, происходит выпаривание воды из слабого раствора LiBr, который за счет этого становится концентрированным и снова направляется в абсорбер. Из генератора в конденсатор поступает водяной пар, где конденсируется посредством отвода теплоты конденсации к охлаждающей среде. Сконденсировавшийся из водяных паров хладагент снова поступает в испаритель. Затем цикл повторяется заново.

Абсорбционная система, таким образом, становится альтернативой традиционным системам кондиционирования воздуха в помещениях, и приобретает значительные конкурентные преимущества. Одной из особенностей такой системы является использование природного газа в качестве энергоресурса, который на сегодняшний день активно проникает в различные отрасли и является эффективным, с точки зрения экономии ресурсов. Следующей особенностью можно выделить отсутствие движущихся механизмов в конструкции, за счет чего достигается бесшумность работы системы, что играет немаловажную роль для потребителя при выборе подобных устройств. Еще одной особенностью является исключение необходимости использования фреона, вызывающего негативное воздействие на озоновый слой и провоцирующего парниковый эффект. Отказ от компрессионных холодильных машин в пользу абсорбционных систем, позволяет объекту приобрести статус «Зеленого здания», в соответствии с требованиями сертификата LEED USGBC.

Важным аспектом является вопрос рассеивания тепла в процессе эксплуатации абсорбционных систем. Промышленные АБХМ требуют наличия градирни для охлаждения аппаратов. Это, как правило, также создает дополнительные проблемы и расходы. Учитывая факт снижения металлоемкости абсорбционной системы, потребность в градирнях открытого типа отпадает. В данном случае можно использовать иное решение – систему свободного охлаждения (Free cooling) или градирню закрытого типа, имеющую значительно меньшие размеры.

Таким образом, можно сделать вывод о перспективности разработки абсорбционной системы для обеспечения микроклимата, функционирующей по принципу работы АБХМ, с внесением изменений в конструкцию устройства, для снижения её металлоёмкости и габаритов. Это позволит избежать проблем с интеграцией систем кондиционирования на базе АБХМ в объекты, и значительно сократить эксплуатационные расходы на кондиционирование помещений. В таком случае система приобретает существенные конкурентные преимущества перед другими традиционными системами, удовлетворяющих потребность в кондиционировании помещений.

Литература:

  1. Соколова, В. С. Применение и проблемы распространения абсорбционных холодильных машин / В. С. Соколова, И. В. Зайченко // Производственные технологии будущего: от создания к внедрению материалы международной научно-практической конференции, г. Комсомольск-на-Амуре, 29-30 сентября 2017 г. / редкол.: С.В. Белых (отв. ред.) [ и др.]. – Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2017. – С 135-137.

2. Соколова, В. С. Тенденции развития рынков производства и потребления природного газа / В. С. Соколова, И. В. Зайченко // Современные междисциплинарные исследования: история, настоящее, будущее : сборник материалов международной научно-практической конференции, г. Кемерово, 25 октября 2017 г. / ред: А.А Коротких. - Кемерово: Центр научного развития «Большая книга»,2017. – С 94-97.

  1. Абсорбционные чиллеры LESSAR серия PROF : промышленный каталог, технические характеристики : разработчик и изготовитель LESSAR торговая марка. – М., 2016. – 53 с.
Основные термины (генерируются автоматически): абсорбционная система, THERMAX, слабый раствор, природный газ, тепловая энергия, USGBC, LEED, оптимальное условие труда, технологическая схема, специализированное техническое помещение.


Похожие статьи

Методы повышения тепловой и экологической эффективности...

В условиях научного и технического прогресса значительное снижение расхода топливно-энергетических

Сейчас на теплоэлектростанциях, которые работают на природном газе, мазуте

Абсорбционно-десорбционный (при таком способе с использованием алканоламина...

Низкотемпературная сепарация природного газа для извлечения...

Такая схема подготовки газа, характеризуется низкими капитальными вложениями, в тоже время позволяет

Вышесказанное является существенным недостатком системы НТС.

Технология базируется на охлаждении природного газа в сверхзвуковом закрученном потоке газа [3].

Технология осушки газа с диэтиленгликолем | Статья в журнале...

В статье рассмотрена технология подготовки газа на газоконденсатном месторождении с использованием турбодетандерного агрегата, при этом выбор технологической схемы осушки и очистки газа от кислых компонентов...

Современное состояние и перспективы использования...

Ключевые слова: низкопотенциальная энергия, сбросное тепло, низкопотенциальное тепло, тепловые

Большинство технологических процессов, работа многих механизмов и систем

Тепловые насосы используют (утилизируют) рассеянное тепло естественного (тепловая...

Расчет теплотехнических и конструктивно-технологических...

Запасы традиционных природных топливно-энергетических ресурсов, таких как природный газ, нефть и уголь являются ограниченными. В процессе производства электроэнергии и тепло в крупных тепловых электрических станциях вырабатываются также вредные выбросы...

Аккумуляторы тепловой энергии и их применение

Вопросы энергосбережения и энергоэффективности вызывают все больший интерес с каждым годом во всем мире. Аккумулирование энергии позволяет сберечь энергию и обеспечить резерв в случае внезапного прекращения работы основного источника энергии.

Использование низкопотенциальной тепловой энергии...

Предусмотрено использование тепловой энергии охлаждающей воды с температурой 28...35°С от технологического оборудования для подогрева в специальном агрегате наружного воздуха, поступающего в приточные камеры отопительно-вентиляционных систем.

Перспективы увеличения доли использования твердого топлива...

Использование природного газа при функционировании промышленных теплоэнергетических

Внедрение таких технологий непосредственно в процесс производства тепловой и

Выбор типа и системы подготовки твердого топлива энергетического объекта в условиях реконструкции и...

Энергосбережение и энергоэффективность в системах...

Испытания проводились в лабораторных условиях: в помещении с температурой воздуха 20

Потенциал энергосбережения паро-конденсатной системы соответствует сумме эффектов

4. Удаление воздуха и углекислого газа (С02) из систем пароснабжения потребителей, которые...

Похожие статьи

Методы повышения тепловой и экологической эффективности...

В условиях научного и технического прогресса значительное снижение расхода топливно-энергетических

Сейчас на теплоэлектростанциях, которые работают на природном газе, мазуте

Абсорбционно-десорбционный (при таком способе с использованием алканоламина...

Низкотемпературная сепарация природного газа для извлечения...

Такая схема подготовки газа, характеризуется низкими капитальными вложениями, в тоже время позволяет

Вышесказанное является существенным недостатком системы НТС.

Технология базируется на охлаждении природного газа в сверхзвуковом закрученном потоке газа [3].

Технология осушки газа с диэтиленгликолем | Статья в журнале...

В статье рассмотрена технология подготовки газа на газоконденсатном месторождении с использованием турбодетандерного агрегата, при этом выбор технологической схемы осушки и очистки газа от кислых компонентов...

Современное состояние и перспективы использования...

Ключевые слова: низкопотенциальная энергия, сбросное тепло, низкопотенциальное тепло, тепловые

Большинство технологических процессов, работа многих механизмов и систем

Тепловые насосы используют (утилизируют) рассеянное тепло естественного (тепловая...

Расчет теплотехнических и конструктивно-технологических...

Запасы традиционных природных топливно-энергетических ресурсов, таких как природный газ, нефть и уголь являются ограниченными. В процессе производства электроэнергии и тепло в крупных тепловых электрических станциях вырабатываются также вредные выбросы...

Аккумуляторы тепловой энергии и их применение

Вопросы энергосбережения и энергоэффективности вызывают все больший интерес с каждым годом во всем мире. Аккумулирование энергии позволяет сберечь энергию и обеспечить резерв в случае внезапного прекращения работы основного источника энергии.

Использование низкопотенциальной тепловой энергии...

Предусмотрено использование тепловой энергии охлаждающей воды с температурой 28...35°С от технологического оборудования для подогрева в специальном агрегате наружного воздуха, поступающего в приточные камеры отопительно-вентиляционных систем.

Перспективы увеличения доли использования твердого топлива...

Использование природного газа при функционировании промышленных теплоэнергетических

Внедрение таких технологий непосредственно в процесс производства тепловой и

Выбор типа и системы подготовки твердого топлива энергетического объекта в условиях реконструкции и...

Энергосбережение и энергоэффективность в системах...

Испытания проводились в лабораторных условиях: в помещении с температурой воздуха 20

Потенциал энергосбережения паро-конденсатной системы соответствует сумме эффектов

4. Удаление воздуха и углекислого газа (С02) из систем пароснабжения потребителей, которые...

Задать вопрос