吸收式制冷技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展研究

滕振亞

（泰州市裕華制冷設(shè)備制造有限公司,江蘇 泰州 225300）

近些年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷地提高，同時(shí)這也給我國(guó)帶來一定的不利影響，如能源短缺，環(huán)境污染等問題。而環(huán)境與能源是現(xiàn)代技術(shù)與經(jīng)濟(jì)得以發(fā)展的基礎(chǔ)。在這樣的背景下，為了更好地解決我國(guó)的能源短缺與環(huán)境問題，吸收式制冷技術(shù)就誕生了，其具有性能可靠、運(yùn)行費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)保和節(jié)能等多種優(yōu)點(diǎn)，故已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。

1 吸收式制冷技術(shù)的應(yīng)用

吸收式制冷的原理是利用液態(tài)制冷劑在低壓、低溫條件下，蒸發(fā)、汽化吸收載冷劑所產(chǎn)生的熱負(fù)荷，從而達(dá)到制冷的目的。該種制冷方式在制冷循環(huán)中所用的工質(zhì)是由吸收劑與制冷劑組成的二元溶液構(gòu)成。常見的二元溶液組合有溴化鋰-水溶液和氨-水溶液等，但是由于氨具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，且由其構(gòu)成的制冷劑的體積大、吸熱效率低，故主要適用于工業(yè)生產(chǎn)過程中。

1.1 熱電冷聯(lián)產(chǎn)

熱電冷聯(lián)產(chǎn)實(shí)際上就是指冷暖空調(diào)用熱能、生活用熱水、動(dòng)力或照明用電的聯(lián)合供應(yīng)的統(tǒng)稱。以燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)或柴油機(jī)來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)供給電力，并將從發(fā)動(dòng)機(jī)收集到的排熱能輸送給熱能，由排熱驅(qū)動(dòng)該機(jī)組供給冷、熱水，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域能力的自給。熱電冷聯(lián)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)能源的合理利用，并能夠?qū)崮芤噪A梯的形式進(jìn)行利用，有利于能源利用率的提高。目前，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)中，如廣州大學(xué)于2003年建立了首個(gè)以10萬(wàn)kW級(jí)的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)為基礎(chǔ)的熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；又如，中國(guó)遠(yuǎn)大空調(diào)公司在2004年將吸收式制冷劑用于垃圾厭氧消化熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

1.2 直燃型吸收式冷熱水機(jī)組

目前，隨著我國(guó)煤層氣的開發(fā)利用、近海氣登陸、液化天然氣進(jìn)口、俄氣南供和西氣東輸?shù)日叩膶?shí)施，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)得到了深入地調(diào)整，分布式能源系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展，同時(shí)環(huán)保意識(shí)也逐漸地增強(qiáng)，這就促使我國(guó)將天然氣的發(fā)展作為我國(guó)一項(xiàng)重要的能源政策。我國(guó)現(xiàn)階段在燃?xì)饪照{(diào)設(shè)備的質(zhì)量、安全、消防、安裝、使用及其設(shè)計(jì)階段等方面正在制定與其相適應(yīng)的法律、法規(guī)。燃?xì)馕帐嚼錈崴畽C(jī)是以天然氣為能源來實(shí)現(xiàn)制冷，其排塵量小，對(duì)于環(huán)境的污染程度低，所以其特別適用于那些對(duì)環(huán)境要求比較高的場(chǎng)合中。目前，燃?xì)馕帐嚼錈崴畽C(jī)組在京津、上海等地區(qū)都得到了較快的發(fā)展。例如，上海煤氣公司于1994年將2臺(tái)煤氣直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組投入到美華大樓的使用；背景國(guó)際藥械大廈在2002年也將2臺(tái)燃?xì)庑凿寤囄帐嚼錈崴畽C(jī)組投入使用等。

1.3 蒸汽型吸收式冷水機(jī)組

蒸汽型吸收式冷水機(jī)組作為一個(gè)應(yīng)用較早的制冷設(shè)備，其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷系統(tǒng)。例如，上海鐵路局于1986年將3臺(tái)蒸汽型吸收式制冷劑投入到鐵路站主站屋的空調(diào)制冷系統(tǒng)中；上海銀河賓館在1990年將4臺(tái)蒸汽型吸收式冷水機(jī)組投入到賓館內(nèi)的空調(diào)制冷系統(tǒng)中；又如杭州中北大酒店于1996年將2臺(tái)蒸汽型吸收式冷水機(jī)組投入到酒店空調(diào)制冷系統(tǒng)中。

1.4 熱水型吸收式冷水機(jī)組

通常而言，熱水型吸收式冷水機(jī)組主要以太陽(yáng)能熱水、地?zé)釤崴U熱和工業(yè)余熱為其驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的熱源。隨著科學(xué)技術(shù)的研究，熱水型吸收式冷水機(jī)組有關(guān)方面的技術(shù)已經(jīng)逐漸的趨于完善，且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷系統(tǒng)中。例如，青島黃金廣場(chǎng)在1999年將4臺(tái)熱水型吸收式冷水機(jī)組投入到廣場(chǎng)空調(diào)質(zhì)量系統(tǒng)中。

1.5 太陽(yáng)能吸收式機(jī)組

隨著能源危機(jī)的爆發(fā)，低功耗、低污染的吸收式制冷技術(shù)和可再生能源利用技術(shù)得到了快速的發(fā)展。太陽(yáng)能是地球上儲(chǔ)藏最為豐富、且取之不盡用之不竭的清潔能源。而太陽(yáng)能溴化鋰吸收式制冷劑則很好地將太陽(yáng)能與制冷技術(shù)很好地結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展并存的狀況。鑒于太陽(yáng)能溴化鋰吸收式制冷機(jī)的優(yōu)異性能，其在實(shí)踐中也逐漸的得到普及與應(yīng)用。例如，科威特國(guó)防部于1983年將大型的太陽(yáng)能吸收式制冷機(jī)應(yīng)用于辦公樓的制冷系統(tǒng)中。

2 吸收式制冷技術(shù)的發(fā)展

吸收式制冷技術(shù)的發(fā)展實(shí)際上就是制冷機(jī)的發(fā)展。目前，溴化鋰吸收式制冷機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的一種制冷機(jī)，而在其應(yīng)用工質(zhì)、機(jī)器的結(jié)構(gòu)和形式方面均沒有突破性的進(jìn)展，目前其大致的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，即：

（1）繼續(xù)發(fā)展溴化鋰吸收式直燃機(jī)，尤其是以燃?xì)怛?qū)動(dòng)的直燃機(jī)，進(jìn)一步擴(kuò)大其在制冷機(jī)應(yīng)用中的比例。

（2）積極發(fā)展小型機(jī)。小型制冷機(jī)雖然制冷能力有限，但是其可以一機(jī)多用，尤其是隨著城市中小型建筑如別墅、商場(chǎng)、辦公樓等的發(fā)展，它的使用范圍必將進(jìn)一步得到擴(kuò)大，需求量也將隨著增多。

（3）積極開發(fā)三效吸收式制冷機(jī)。實(shí)驗(yàn)研究表明，三效機(jī)的熱效力系數(shù)約為1.6-1.75，且其一次能源的利用率已經(jīng)與電動(dòng)制冷機(jī)的能源利用率近似一致。而同雙效直燃機(jī)相比，其可以節(jié)能30%左右。因此，三效吸收機(jī)的發(fā)展為溴化鋰吸收式制冷機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，我國(guó)面臨嚴(yán)重的能源短缺，環(huán)境污染問題這些都極大地限制了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。而吸收式制冷技術(shù)的誕生則很好地解決了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境污染這一具有矛盾性的問題。吸收式制冷技術(shù)其具有性能可靠、運(yùn)行費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)保和節(jié)能等多種優(yōu)點(diǎn)，并以其顯著地優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，并且還會(huì)在我國(guó)以后的發(fā)展中起到更大的作用。

[1]車德勇,孫佰仲等.溴化鋰吸收式制冷技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].東北電力學(xué)院學(xué)報(bào),2013,23(06):36-40.

[2]賈景福,趙建華.吸收式制冷技術(shù)的研究與應(yīng)用[DB]. http://www.zytxs.com.

[3]王長(zhǎng)慶.吸收式制冷技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].能源技術(shù),2010,13(01):31-35.