การดูดซับเครื่องทำความเย็นทำงานอย่างไร: ดำน้ำลึกลงไปในการระบายความร้อนด้วยความร้อน

เมื่อพูดถึงการระบายความร้อนอาคารขนาดใหญ่หรือกระบวนการอุตสาหกรรมการดูดซับเครื่องทำความเย็นจะช่วยให้การแช่แข็งเป็นเอกลักษณ์ ซึ่งแตกต่างจากระบบทั่วไปที่พึ่งพาคอมเพรสเซอร์ไฟฟ้าชิลเลอร์เหล่านี้ใช้ความร้อน - บ่อยครั้งจากแหล่งขยะหรือก๊าซธรรมชาติ - เพื่อขับเคลื่อนกระบวนการทำความเย็น สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่ใส่ใจพลังงาน ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรผู้จัดการสิ่งอำนวยความสะดวกหรือเพียงแค่รู้สึกทึ่งกับเทคโนโลยี HVAC ที่เป็นนวัตกรรมบทความนี้เปิดตัวว่าการดูดซับเครื่องทำความเย็นทำงานส่วนประกอบสำคัญของพวกเขาและทำไมพวกเขาถึงเป็นผู้เปลี่ยนเกมในสถานการณ์เฉพาะ

เครื่องทำความเย็นการดูดซับคืออะไร?

เครื่องทำความเย็นการดูดซับเป็นระบบทำความเย็นที่ใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนในการผลิตน้ำแช่เย็นซึ่งจะใช้ในการทำให้อากาศเย็นหรือกระบวนการ แทนที่จะทำการบีบอัดสารทำความเย็นด้วยเครื่องดูดซับด้วยมอเตอร์โดยใช้กระบวนการทางเคมีที่เรียกว่าการดูดซับโดยใช้ของเหลวคู่หนึ่ง-น้ำและลิเธียมโบรไมด์ (LILL)-เพื่อถ่ายโอนความร้อน วิธีการที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนนี้ทำให้แตกต่างจากไอน้ำเย็นของการบีบอัดไอทำให้เหมาะสำหรับไซต์ที่มีแหล่งความร้อนมากมายหรือจำเป็นต้องลดค่าไฟฟ้า

เวทมนตร์อยู่ในความสามารถในการเปลี่ยนความร้อนของเสีย - คิดไอน้ำจากโรงไฟฟ้าหรือน้ำร้อนจากอาร์เรย์พลังงานแสงอาทิตย์ - การระบายความร้อนที่มีประโยชน์ พบได้ทั่วไปในการใช้งานขนาดใหญ่เช่นโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยหรือโรงงานเคมีการดูดซับของ Chillers มีตั้งแต่ 10 ตันถึงความสามารถในการระบายความร้อนมากกว่า 1,500 ตันซึ่งนำเสนอการควบคุมสภาพอากาศอย่างยั่งยืน

เครื่องทำความเย็นการดูดซับทำงานอย่างไร?

วงจรการดูดซับเลียนแบบวงจรการบีบอัดไอ แต่เปลี่ยนพลังงานเชิงกลสำหรับพลังงานความร้อน นี่คือขั้นตอนการดูขั้นตอนโดยใช้ระบบน้ำโบรไมด์น้ำเป็นตัวอย่าง:

1. การระเหย: วัฏจักรเริ่มต้นในเครื่องระเหยที่น้ำของเหลว (สารทำความเย็น) ถูกพ่นผ่านมัดท่อที่มีน้ำกลับมาอบอุ่น (เช่น 54 ° F หรือ 12 ° C) ภายใต้สุญญากาศลึก - ประมาณ 0.12 psi (0.008 บาร์) - น้ำระเหยที่อุณหภูมิต่ำ (ประมาณ 40 ° F หรือ 4 ° C) ดูดซับความร้อนจากหลอด สิ่งนี้จะทำให้น้ำอยู่ข้างในพูดถึง 44 ° F (7 ° C) ซึ่งจะถูกสูบเพื่อทำให้อาคารเย็นลง
2. การดูดซึม: ไอน้ำผลิตลอยเข้าไปในโช้คอัพซึ่งเป็นไปตามสารละลายลิเธียมโบรไมด์เข้มข้น Libert, ดูดซับที่ทรงพลัง, ดูดซับไอ, เปลี่ยนกลับเป็นของเหลวและปล่อยความร้อนในกระบวนการ สารละลายที่เจือจางนี้ถูกเก็บไว้ภายใต้สุญญากาศเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับ
3. รุ่น: โซลูชัน LIBL ที่เจือจางในขณะนี้ถูกสูบไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งความร้อน-ชนิดจากไอน้ำน้ำร้อน (สูงกว่า 190 ° F หรือ 88 ° C) หรือเตาแก๊ส-หมักออกจากน้ำที่ถูกดูดซับ สิ่งนี้มุ่งเน้นไปที่ LIBL อีกครั้งในขณะที่ไอน้ำเพิ่มขึ้นในขั้นตอนต่อไป แหล่งความร้อนเป็นเครื่องยนต์ที่นี่ขับรอบโดยไม่มีไฟฟ้า
4. การควบแน่น: ไอน้ำเข้าสู่คอนเดนเซอร์ซึ่งจะปล่อยความร้อนไปยังสื่อความเย็น (โดยปกติแล้วน้ำจากหอระบายความร้อนที่ 85 ° F หรือ 29 ° C) ในขณะที่มันเย็นลงมันจะควบแน่นเป็นของเหลวพร้อมที่จะกลับไปที่เครื่องระเหย
5. รอบซ้ำ: น้ำของเหลวไหลกลับไปที่เครื่องระเหยผ่านวาล์วคันเร่งลดแรงดันในขณะที่ Lib ที่เข้มข้นกลับไปที่โช้ค - ทำให้วงวนมีชีวิตอยู่

การเต้นรำของความร้อนและเคมีนี้สร้างน้ำเย็น ๆ ด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยที่สุดโดยอาศัยปั๊มมากกว่าคอมเพรสเซอร์สำหรับการเคลื่อนไหวของของไหล เครื่องทำความเย็นเอฟเฟกต์เดี่ยวใช้เวทีความร้อนหนึ่งขั้นในขณะที่รุ่นเอฟเฟกต์สองเท่าเพิ่มเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สองเพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้นซึ่งมักจะเพิ่มการระบายความร้อนเป็นสองเท่าต่อหน่วยของอินพุตความร้อน

ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องทำความเย็นการดูดซับ

แต่ละส่วนได้รับการออกแบบเพื่อความแม่นยำ:

• เครื่องระเหย: ห้องสูญญากาศที่น้ำระเหยไป มักจะเป็นการออกแบบเปลือกและท่อเพื่อการถ่ายเทความร้อนสูงสุด
• เครื่องดูดซับ: ผสมไอกับการดูดซับ (libl) โดยทั่วไปแล้วระบบสเปรย์หรือเตียงที่บรรจุเพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัส
• เครื่องกำเนิดไฟฟ้า: หัวใจที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนแยกสารทำความเย็นออกจากการดูดซับ ไอน้ำที่ 15 psi (1 บาร์) หรือน้ำร้อนที่ 240 ° F (115 ° C) เป็นเรื่องปกติ
• คอนเดนเซอร์: เย็นและควบแน่นไอมักจะจับคู่กับหอระบายความร้อนสำหรับการปฏิเสธความร้อน
• เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: อุ่นสารละลายเจือจางมุ่งหน้าไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยสารละลายเข้มข้นร้อนกลับไปที่โช้คอัพ
• ปั๊มและวาล์ว: ย้ายของเหลวและรักษาสูญญากาศ - เล็ก ๆ แต่มีความสำคัญต่อการควบคุมการไหล

บางหน่วยใช้แอมโมเนียเป็นสารทำความเย็นที่มีน้ำเป็นสารดูดซับย้อนกลับการจับคู่สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำเช่น -20 ° F (-29 ° C) การแช่แข็ง

ทำไมต้องใช้เครื่องทำความเย็นการดูดซับ?

การดูดซับเครื่องทำความเย็นจะเปล่งประกายในบริบทที่เฉพาะเจาะจง:

• การใช้ความร้อน: พวกเขาเปลี่ยนความร้อนของเสีย - พูดจากโรงงาน cogeneration ที่ผลิตไอเสีย 300 ° F (149 ° C) - การระบายความร้อนแบบ into, ความต้องการไฟฟ้าอย่างรุนแรง โรงพยาบาลอาจประหยัดค่าใช้จ่ายในการระบายความร้อนได้ 50% ด้วยวิธีนี้
• การใช้ไฟฟ้าต่ำ: ด้วยปั๊มที่วาดเพียง 5-10% ของพลังงานของคอมเพรสเซอร์พวกเขาจะสมบูรณ์แบบที่ไฟฟ้ามีราคาแพงหรือไม่น่าเชื่อถือ
• การดำเนินการที่เงียบสงบ: ไม่มีคอมเพรสเซอร์คำรามหมายถึงระดับเสียงรบกวนอยู่ที่ประมาณ 60 dBA-ห้องสมุด-Quiet เมื่อเทียบกับ 80+ DBA สำหรับหน่วยบีบอัดไอ
• เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: ระบบ Water-Libr มีศักยภาพการพร่องโอโซน (ODP) และตัวเลือกแอมโมเนียมี GWP 0 ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายสีเขียว

แอปพลิเคชัน

• การระบายความร้อนของเขต: วิทยาเขตของมหาวิทยาลัยอาจใช้เครื่องทำความเย็นการดูดซับ 1,000 ตันเติมเชื้อเพลิงด้วยไอน้ำจากโรงไฟฟ้าใกล้เคียงไปยังหอพักและห้องปฏิบัติการเย็น
• กระบวนการทางอุตสาหกรรม: ปฏิกิริยาคายความร้อนของโรงงานเคมีที่ 50 ° F (10 ° C) สามารถแตะความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพ
• การจัดเก็บอาหาร: แอมโมเนีย-น้ำชิลเลอร์แช่แข็งปลาที่ -40 ° F (-40 ° C) ในคลังสินค้าชายฝั่งใช้ประโยชน์จากเตาเผาก๊าซที่ไฟฟ้าขาดแคลน

ภาพโรงเบียร์: ถังหมักต้องการความเย็น 55 ° F (13 ° C) เครื่องทำความเย็นการดูดซับซึ่งขับเคลื่อนด้วยน้ำร้อนจากหม้อไอน้ำชีวมวลทำให้เบียร์สมบูรณ์แบบในขณะที่ตัดการพึ่งพากริด

ประโยชน์ในรายละเอียด

• ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ชิลเลอร์เอฟเฟ็กต์สองครั้งตีค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ที่ 1.2-การผลิต 1.2 หน่วยของการระบายความร้อนต่อหน่วยของความร้อน-เทียบกับ 0.7 สำหรับรุ่นเอฟเฟกต์เดี่ยว
• ประหยัดค่าใช้จ่าย: ในพื้นที่ที่มีความร้อนราคาถูก (เช่นก๊าซ $ 5/mmbtu เทียบกับไฟฟ้า $ 0.15/kWh) ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานลดลง 30-40%
• อายุยืน: ด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลงหน่วยมักจะ 25 ปีที่ผ่านมาระบบที่ใช้คอมเพรสเซอร์มีแนวโน้มที่จะสวมใส่

คำสุดท้าย

การดูดซับชิลเลอร์เปลี่ยนความร้อนเป็นความเย็นด้วยการบิดอย่างชาญฉลาดนำเสนอตัวเลือกที่ยั่งยืนและไฟฟ้าต่ำสำหรับการระบายความร้อนขนาดใหญ่ จากค่าใช้จ่ายอย่างรุนแรงในพืชที่อุดมด้วยความร้อนไปจนถึงวิทยาเขตที่หนาวเหน็บอย่างเงียบ ๆ พวกเขาเป็นเครื่องมือเฉพาะ แต่ทรงพลัง ไม่ว่าคุณจะติดตั้งสิ่งอำนวยความสะดวกหรือสำรวจเทคโนโลยีสีเขียวการทำความเข้าใจกับการดูดซับชิลเลอร์สามารถปลดล็อกโซลูชันที่ชาญฉลาดได้ อยากรู้อยากเห็นที่จะควบคุมเวทมนตร์ที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนนี้หรือไม่? ติดต่อผู้เชี่ยวชาญ HVAC เพื่อดูว่ามันเหมาะกับปริศนาความเย็นของคุณหรือไม่!