Розробка абсорбційних термотрансформаторів для обігріву та охолодження

Анотація

Установки для теплопостачання на базі теплових насосів, які дозволяють знизити витрати первинної енергії (палива) за рахунок раціональнішого способу її перетворення – головна тенденція сучасної техніки, а тепловий насос перебуває у центрі уваги дослідників. У статті наведено результати розрахунку та аналізу абсорбційних теплових насосів (АТН) для обігріву та охолодження. Виходячи з досвіду практичної розробки теплових насосів сформулювано технічні вимоги: АТН працює в реверсивному режимі «опалення-кондиціонування»; теплова потужність на обігрів складає не менш, ніж 1500 Вт, на охолодження – не менш, ніж 500 Вт; тепловий коефіцієнт не нижче 0,3; температура «холодного джерела» -15…-10 ℃; температура навколишнєго середовища 10…15 ℃; температура «гарячого джерела» 160…190 ℃; охолодження теплорозсіювальних елементів АТН (абсорбер, конденсатор, ректифікатор) – рідинне або повітряне. З урахуванням сформульованих вимог розроблено багатофункціональну схему АТН. В процесі розрахунку та оптимізації циклів АТН варіювався тип інертного газу. Доведено, що найбільш оптимальними параметрами для водоаміачної суміші є значення масової концентрації 0,35 для міцного розчину та 0,15 – для слабкого. Варіювалися наступні параметри: значення теплового навантаження на випарник – 500, 1000, 1500 Вт; робочий тиск в системі – 25 та 30 бар; температура холодного джерела – 0, 5, 10 ℃. Доведено, що як у випадку застосування інертного газу водню, так і гелію, значення холодильної потужності за однакових режимних параметрів не впливає на величину коефіцієнта перетворення. Причому відмінність значень коефіцієнта перетворення для гелію та водню є незначною: КП_Не = 129,66 %, КП_Н2 = 129,44 % (при температурі «холодного джерела» 0 ℃ та холодильної потужності 500 Вт). Зростання температури «холодного джерела» від 0 до 10 ℃ для гелію та для водню практично не впливає на величину коефіцієнта перетворення, зміна становить не більше 0,5 %.