淺析如何提高溴化鋰制冷機(jī)的利用率

宋述生 王曉威 王佳佳

（樂金空調(diào)（山東）有限公司，山東 青島 266109）

0 引言

溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組通常只在冬季提供熱水，在不使用熱水季節(jié)機(jī)組只能停滯待用，機(jī)組的利用率比較低；溴化鋰吸收式冷水機(jī)只在夏季提供冷媒水，在不需要空調(diào)制冷的季節(jié)閑置不用，而且還需要維護(hù)，機(jī)組的利用率比較低；溴化鋰吸收式冷（溫）水機(jī)雖然冷熱水均可提供，但是在采暖的時(shí)候能效比小于1，不符合節(jié)能減排的要求，因此，如何提高機(jī)組的利用率成為占據(jù)市場的必備條件。

1 背景

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，全球能源消耗加速，能源日趨緊張，節(jié)能減排日益受到人們的重視，同時(shí)隨著人們生活質(zhì)量要求的不斷提高，舒適環(huán)保產(chǎn)品成為消費(fèi)者的首選，所以開發(fā)節(jié)能減排舒適型的設(shè)備，成為一個(gè)公司占據(jù)市場的必要條件。

2 溴化鋰吸收式混合型機(jī)組[1]的特點(diǎn)

溴化鋰吸收式混合型機(jī)組主要是將熱泵及制冷機(jī)完美結(jié)合，通過閥門的關(guān)閉開啟實(shí)現(xiàn)熱泵功能與制冷功能的轉(zhuǎn)換，讓機(jī)組不論是采暖還是制冷季節(jié)都能運(yùn)轉(zhuǎn)。

機(jī)組在夏季以雙效機(jī)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)組的能效比高，符合國家節(jié)能減排的要求，冬季以熱泵形式運(yùn)轉(zhuǎn)，能效比較直燃機(jī)或者鍋爐高，而且機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還能回收一部分能源的熱量，提高了能源的利用率，也符合國家節(jié)能減排的要求，機(jī)組無論是冬季還是夏季都在運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)組的利用率也大大提高。

3 溴化鋰吸收式混合型機(jī)組的原理

3.1 溴化鋰吸收式混合型機(jī)組流程

溴化鋰吸收式混合型機(jī)組流程圖如圖1所示。

圖1 溴化鋰吸收式混合型機(jī)組

3.2 制熱模式

機(jī)組通過PLC控制程序（或者手動(dòng)操作）自動(dòng)關(guān)閉電磁閥14、電磁閥15、電磁閥16，同時(shí)開啟電磁閥12、電磁閥13、電磁閥17，進(jìn)入溴化鋰吸收式熱泵運(yùn)轉(zhuǎn)的制熱模式，熱源水在1蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)流動(dòng)，釋放熱量來加熱冷劑水，3冷凝器中冷凝的冷劑水經(jīng)真空疏水閥及節(jié)流后進(jìn)入1蒸發(fā)器，1蒸發(fā)器底端的冷劑水在8冷劑泵提供動(dòng)力，均勻地滴淋在1蒸發(fā)器的換熱管上，吸收管內(nèi)熱源水的熱量蒸發(fā)成為冷劑蒸汽，同時(shí)熱源水的溫度降低到理想的溫度，適合排放或重復(fù)利用，降低熱污染；冷劑水蒸發(fā)成冷劑蒸汽經(jīng)擋液板后進(jìn)入2吸收器內(nèi)，被均勻地滴淋在2吸收器換熱管上的濃溶液吸收，濃溶液變?yōu)橄∪芤海瑫r(shí)放出熱量，吸收熱被2吸收器換熱管中流通熱水帶走，熱水溫度得以提升，達(dá)到設(shè)計(jì)溫度；2吸收器內(nèi)的稀溶液由9稀溶液泵經(jīng)7熱交換器與來自5發(fā)生器的濃溶液進(jìn)行熱交換，溫度升高后輸送到2發(fā)生器；稀溶液被5發(fā)生器銅管中流動(dòng)的熱源加熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時(shí)稀溶液濃縮成濃度溶液；冷劑蒸汽流經(jīng)擋液板進(jìn)入3冷凝器中，因放熱凝結(jié)為水，釋放的熱量被熱水吸收，熱水的溫度得以再次提升，到達(dá)需求溫度，最終供用戶使用；濃溶液經(jīng)7熱交換器（提高機(jī)組的效率），溫度降低后，進(jìn)入2吸收器，均勻地滴淋在2吸收器的換熱管上，吸收來自1蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，成為稀溶液，完成制熱過程的溶液循環(huán)。

3.3 制冷模式

機(jī)組通過PLC控制程序（或者手動(dòng)操作）自動(dòng)開啟電磁閥14、電磁閥15、電磁閥16，同時(shí)關(guān)閉電磁閥12、電磁閥13、電磁閥17，進(jìn)入溴化鋰吸收式雙效冷水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷模式，冷媒水在1蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)流動(dòng)，釋放熱量，加熱冷劑水，3冷凝器中冷凝的冷劑水經(jīng)真空疏水閥及節(jié)流后進(jìn)入1蒸發(fā)器，1蒸發(fā)器底端的冷劑水經(jīng)8冷劑泵提供動(dòng)力，均勻地滴淋在1蒸發(fā)器的換熱管上吸收管內(nèi)冷水的熱量蒸發(fā)成為冷劑蒸汽，冷水的溫度降低到空調(diào)用水溫度，為用戶提供冷源供其使用；冷劑水蒸發(fā)成冷劑蒸汽經(jīng)擋液板后進(jìn)入2吸收器內(nèi)，被滴淋在2吸收器的換熱管上的濃溶液吸收，濃溶液變?yōu)橄∪芤海瑫r(shí)放出熱量，吸收熱被2吸收器換熱管中流通冷卻水帶走，冷卻水溫度升高；2吸收器內(nèi)的稀溶液由9稀溶液泵送往6熱交換器（提高機(jī)組的效率）與來自4低壓發(fā)生器濃溶液進(jìn)行熱交換后，溫度升高，進(jìn)入到7熱交換器（提高機(jī)組的效率）與來自5高壓發(fā)生器的中間溶液進(jìn)行換熱，溫度再次升高，最后輸送到5發(fā)生器；稀溶液在5發(fā)生器被加熱，產(chǎn)生冷劑蒸汽，同時(shí)稀溶液濃縮成中間溶液，熱源溫度降低；中間溶液經(jīng)過7換熱器與稀溶液換熱后進(jìn)入4發(fā)生器中，同時(shí)冷劑蒸汽進(jìn)入2發(fā)生器銅管內(nèi)將中間溶液加熱，再次產(chǎn)生冷劑蒸汽同時(shí)因放熱凝結(jié)為水；冷劑蒸汽經(jīng)擋液板進(jìn)入到3冷凝器中，被流經(jīng)3冷凝器換熱管中的冷卻水吸收熱量變成冷劑水，同時(shí)冷卻水溫度再次升高，達(dá)到設(shè)計(jì)溫度，冷劑水與4發(fā)生器中的冷劑凝水在3冷凝器中混合后進(jìn)入到蒸發(fā)器；濃溶液經(jīng)6熱交換器，溫度降低后，進(jìn)入2吸收器，滴淋在2吸收器的換熱管上，吸收來自1蒸發(fā)器的冷劑水蒸氣，成為稀溶液，完成制冷過程的溶液循環(huán)。

3.4 PLC控制程序

根據(jù)不同運(yùn)轉(zhuǎn)模式選擇機(jī)組的控制方式，調(diào)節(jié)機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)化控制。在制熱時(shí)通過冷凝器熱水的出口溫度調(diào)節(jié)機(jī)組，使機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)在最節(jié)能狀態(tài)；在制冷模式時(shí)，通過蒸發(fā)器冷媒水出口溫度，調(diào)節(jié)機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使機(jī)組在最節(jié)能狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)還要根據(jù)機(jī)組內(nèi)部重要參數(shù)對(duì)機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)，保持機(jī)組永遠(yuǎn)在最佳狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 結(jié)論

（1）解決熱泵機(jī)組[2]在夏季無法使用，制冷機(jī)在冬季無法使用，冷（溫）水機(jī)組冬季能效比低的缺點(diǎn)，減少設(shè)備初投資，提高能源及設(shè)備利用率。有利于企業(yè)、國家節(jié)能降耗，可持續(xù)發(fā)展，加之國家對(duì)于節(jié)能產(chǎn)品有相關(guān)的補(bǔ)助政策，應(yīng)當(dāng)具有很好的發(fā)展前景。

（2）在夏季以雙效機(jī)組狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，讓機(jī)組在高效率狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高機(jī)組對(duì)能源的利用率；在冬季以熱泵機(jī)組[2]狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，其效率在1.67左右，較直燃機(jī)采暖或鍋爐采暖效率（小于1）要高，機(jī)組無論是冬季采暖還是夏季制冷動(dòng)能運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了機(jī)組的利用率，同時(shí)還能回收部分能源的熱量，提高機(jī)組能源利用率，有利于企業(yè)、國家節(jié)能降耗，可持續(xù)發(fā)展。

（3）溴化鋰吸收式混合型機(jī)組可以是直燃型、蒸汽型、熱水型、太陽能熱水型，也可以是多種能源的組合型，方便不同的地區(qū)使用，擴(kuò)大機(jī)組的使用范疇，有利于在市場中推廣。

[1] 宋述生.溴化鋰吸收式混合型機(jī)組.中華人民共和國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，2013

[2] 周小霞.溴化鋰吸收式熱泵在供暖應(yīng)用中的參數(shù)調(diào)節(jié)分析.資源節(jié)約與環(huán)保，2012（2）：60～62