Bromolitowe układy absorpcyjne
Ocena użytkowników: / 2
SłabyŚwietny 
Data dodania: 31.07.2015

W niniejszym artykule skupię się na zagadnieniach dotyczących obiegów absorpcyjnych bromolitowych jednostopniowych i wielostopniowych. Przytoczone i porównane zostały także wyniki obliczeń dla obiegu absorpcyjnego jednostopniowego chłodniczego i pompy ciepła.

 

 

Rodzaje obiegów chłodniczych absorpcyjnych

 

Obecnie w przemyśle występuje wiele systemów absorpcyjnych działających w oparciu o różne mieszaniny absorbentu oraz czynnika roboczego. Najbardziej rozpowszechnione w zastosowaniach przemysłowych są systemy chłodnicze działające w oparciu o układy mieszanin:

  • NH3-H2O [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7],
  • LiBr-H2O [1, 8, 2, 3, 9, 10, 11],
  • LiCl-H2O [2, 3].

 

gdzie proces absorpcji wynika z ich własności termochemicznych. W dużych systemach przemysłowych oraz w biurowcach, gdzie występuje zapotrzebowanie na ciepło i chłód, urządzenia chłodnicze absorpcyjne są stosowane by zagospodarować ciepło odpadowe. Obiegi absorpcyjne chłodnicze wykorzystywane są również jako systemy klimatyzacji solarnej w przypadku lokalizacji, gdzie natężenie promieniowania słonecznego pozwala osiągnąć strumienie ciepła w temperaturze co najmniej 70°C i więcej. Układy te są również rozważane przy nowoczesnych systemach trójgeneracji opartych na ogniwach paliwowych (rys. 1.).

 

 

2015 07 55 1

Rys. 1. System trójgeneracji z ogniwem paliwowym oraz możliwość współpracy z układami absorpcyjnymi LiBr-H2O i NH3-H2O

 

 

Bardzo popularne były również układy absorpcyjne trójczynnikowe. Takim układem trójczynnikowym jest obieg absorpcyjny dyfuzyjny, gdzie różnica ciśnień między parownikiem a skraplaczem wymuszana była ciśnieniem cząstkowym panującym między amoniakiem, wodą i wodorem (lub helem). Obiegi trójczynnikowe bardzo często spotykane były w gospodarstwach domowych. Z racji niskiej efektywności energetycznej obiegi te z biegiem czasu wycofano. Warto zauważyć iż były one względnie bezpieczne z racji stosowania niewielkich ilości amoniaku i wodoru [1].

 

W niniejszym artykule skupię się na zagadnieniach dotyczących obiegów absorpcyjnych bromolitowych jednostopniowych i wielostopniowych. Przytoczone zostały także wykonane obliczenia i porównano wyniki obliczeń dla obiegu absorpcyjnego jednostopniowego chłodniczego i pompy ciepła.

 

 

Układy chłodnicze absorpcyjne jednostopniowe

 

(...)

 

COP obiegów jednostopniowych

 

(...)

 

Układy chłodnicze absorpcyjne wielostopniowe

 

(...)

 

Podsumowanie

 

W artykule przybliżono w skrócie obiegi absorpcyjne LiBr-H2O. Obiegi te charakteryzują się w zależności od rozwiązania od COP=0,35 do COP=1,5. Pozwalają one uzyskiwać wartości temperatury chłodu już od 4÷5°C, co jest użyteczne w procesach klimatyzacyjnych realizowanych przy pomocy systemów opartych na wodzie lodowej. Obiegi te mogą być wykorzystane do poprawy efektywności energetycznej poprzez ich aplikację np. w układach trigeneracji lub poligeneracji, co może również przynieść wymierne korzyści finansowe.

 

 

dr inż Robert MATYSKO
Instytut Maszyn Przepływowych,
Polska Akademia Nauk

 

 

LITERATURA:

[1] Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam (The revision only relates to the extension of region 5 to 50 MPa) http://www.iapws.org.

[2] SRIKHIRIN P. APHORNRATANA S., CHUNGPAIBULPATANA S.: A review of absorption refrigeration technologies, Renewable and Sustainable Energy Reviews 5 (2001) 343-372.

[3] HEROLD K.E., RADERMACHer R., KLEIN S.A.: Absorption Chillers and Heat Pumps; CRC 1996.

[4] IBRAHIM O.M., KLEIN S.A.: Thermodynamic properties of ammonia-water mixtures. ASHRAE Trans., 99; 1495-1502 (1993).

[5] IBRAHIM O.M., KLEIN S.A.: Absorption power cycles. Energy vol. 21 No. 1 pp. 21-27 (1996).

[6] TILLNER-ROTH R., FRIEND D. G.: A Helmholtz free energy formulation of the thermodynamic properties of the mixture (Water + Ammonia). J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 27, No. 1, 1998.

[7] WEI Wu, BAOLONG Wang,WENXING Shi, XIANTING Li: An overview of ammonia-based absorption chillers and heat pumps, Renewable and Sustainable Energy Reviews 31 (2014) 681–707.

[8] MATYSKO R., MIKIELEWICZ J.: Trigeneration system for producing electricity, heat and cold based on the ORC cycle and absorption compressing, Proc. Of 3th Conf. On Contemporary Problems of Thermal Engineering, CPOTE, Gliwice 2012.

[9] MATYSKO R.: Absorpcyjne i sprężarkowe układy trigeneracyjne, Chłodnictwo &Klimatyzacja, 2012, (5).

[10] MATYSKO R.: Produkcja wody lodowej w obiegach parowych, Chłodnictwo & Klimatyzacja 2012 (8).

[11] PATEK J. KLOMFAR J.: A computationally eff ctive formulation of the thermodynamic properties of LiBr-H2O solutions from 273 to 500K over full composition range. International Journal of Refrigeration 29 (2006) 566-578.

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2023-2024

  • Pompy ciepła 2021-2022

  • Pompy ciepła 2022-2023

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.