淺析如何提高溴化鋰制冷機的利用率

宋述生 王曉威 王佳佳

（樂金空調（山東）有限公司，山東 青島 266109）

0 引言

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

1 背景

經濟的飛速發(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，同時隨著人們生活質量要求的不斷提高，舒適環(huán)保產品成為消費者的首選，所以開發(fā)節(jié)能減排舒適型的設備，成為一個公司占據(jù)市場的必要條件。

2 溴化鋰吸收式混合型機組[1]的特點

溴化鋰吸收式混合型機組主要是將熱泵及制冷機完美結合，通過閥門的關閉開啟實現(xiàn)熱泵功能與制冷功能的轉換，讓機組不論是采暖還是制冷季節(jié)都能運轉。

機組在夏季以雙效機模式運轉，機組的能效比高，符合國家節(jié)能減排的要求，冬季以熱泵形式運轉，能效比較直燃機或者鍋爐高，而且機組運轉時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，機組無論是冬季還是夏季都在運轉，機組的利用率也大大提高。

3 溴化鋰吸收式混合型機組的原理

3.1 溴化鋰吸收式混合型機組流程

溴化鋰吸收式混合型機組流程圖如圖1所示。

圖1 溴化鋰吸收式混合型機組

3.2 制熱模式

機組通過PLC控制程序（或者手動操作）自動關閉電磁閥14、電磁閥15、電磁閥16，同時開啟電磁閥12、電磁閥13、電磁閥17，進入溴化鋰吸收式熱泵運轉的制熱模式，熱源水在1蒸發(fā)器的換熱管內流動，釋放熱量來加熱冷劑水，3冷凝器中冷凝的冷劑水經真空疏水閥及節(jié)流后進入1蒸發(fā)器，1蒸發(fā)器底端的冷劑水在8冷劑泵提供動力，均勻地滴淋在1蒸發(fā)器的換熱管上，吸收管內熱源水的熱量蒸發(fā)成為冷劑蒸汽，同時熱源水的溫度降低到理想的溫度，適合排放或重復利用，降低熱污染；冷劑水蒸發(fā)成冷劑蒸汽經擋液板后進入2吸收器內，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?，同時放出熱量，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，達到設計溫度；2吸收器內的稀溶液由9稀溶液泵經7熱交換器與來自5發(fā)生器的濃溶液進行熱交換，溫度升高后輸送到2發(fā)生器；稀溶液被5發(fā)生器銅管中流動的熱源加熱，產生冷劑蒸汽，同時稀溶液濃縮成濃度溶液；冷劑蒸汽流經擋液板進入3冷凝器中，因放熱凝結為水，釋放的熱量被熱水吸收，熱水的溫度得以再次提升，到達需求溫度，最終供用戶使用；濃溶液經7熱交換器（提高機組的效率），溫度降低后，進入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

機組通過PLC控制程序（或者手動操作）自動開啟電磁閥14、電磁閥15、電磁閥16，同時關閉電磁閥12、電磁閥13、電磁閥17，進入溴化鋰吸收式雙效冷水機運轉的制冷模式，冷媒水在1蒸發(fā)器的換熱管內流動，釋放熱量，加熱冷劑水，3冷凝器中冷凝的冷劑水經真空疏水閥及節(jié)流后進入1蒸發(fā)器，1蒸發(fā)器底端的冷劑水經8冷劑泵提供動力，均勻地滴淋在1蒸發(fā)器的換熱管上吸收管內冷水的熱量蒸發(fā)成為冷劑蒸汽，冷水的溫度降低到空調用水溫度，為用戶提供冷源供其使用；冷劑水蒸發(fā)成冷劑蒸汽經擋液板后進入2吸收器內，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吸收器內的稀溶液由9稀溶液泵送往6熱交換器（提高機組的效率）與來自4低壓發(fā)生器濃溶液進行熱交換后，溫度升高，進入到7熱交換器（提高機組的效率）與來自5高壓發(fā)生器的中間溶液進行換熱，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，產生冷劑蒸汽，同時稀溶液濃縮成中間溶液，熱源溫度降低；中間溶液經過7換熱器與稀溶液換熱后進入4發(fā)生器中，同時冷劑蒸汽進入2發(fā)生器銅管內將中間溶液加熱，再次產生冷劑蒸汽同時因放熱凝結為水；冷劑蒸汽經擋液板進入到3冷凝器中，被流經3冷凝器換熱管中的冷卻水吸收熱量變成冷劑水，同時冷卻水溫度再次升高，達到設計溫度，冷劑水與4發(fā)生器中的冷劑凝水在3冷凝器中混合后進入到蒸發(fā)器；濃溶液經6熱交換器，溫度降低后，進入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)不同運轉模式選擇機組的控制方式，調節(jié)機組的運轉情況，實現(xiàn)無人值守的自動化控制。在制熱時通過冷凝器熱水的出口溫度調節(jié)機組，使機組運轉在最節(jié)能狀態(tài)；在制冷模式時，通過蒸發(fā)器冷媒水出口溫度，調節(jié)機組運轉狀態(tài)，使機組在最節(jié)能狀態(tài)下運轉。同時還要根據(jù)機組內部重要參數(shù)對機組進行調節(jié)，保持機組永遠在最佳狀態(tài)運轉。

4 結論

（1）解決熱泵機組[2]在夏季無法使用，制冷機在冬季無法使用，冷（溫）水機組冬季能效比低的缺點，減少設備初投資，提高能源及設備利用率。有利于企業(yè)、國家節(jié)能降耗，可持續(xù)發(fā)展，加之國家對于節(jié)能產品有相關的補助政策，應當具有很好的發(fā)展前景。

（2）在夏季以雙效機組狀態(tài)運轉，讓機組在高效率狀態(tài)運轉，提高機組對能源的利用率；在冬季以熱泵機組[2]狀態(tài)運轉，其效率在1.67左右，較直燃機采暖或鍋爐采暖效率（小于1）要高，機組無論是冬季采暖還是夏季制冷動能運轉，提高了機組的利用率，同時還能回收部分能源的熱量，提高機組能源利用率，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，擴大機組的使用范疇，有利于在市場中推廣。

[1] 宋述生.溴化鋰吸收式混合型機組.中華人民共和國國家知識產權局，2013

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