浅析如何提高溴化锂制冷机的利用率

宋述生 王晓威 王佳佳

（乐金空调（山东）有限公司，山东 青岛 266109）

0 引言

溴化锂吸收式热泵机组通常只在冬季提供热水，在不使用热水季节机组只能停滞待用，机组的利用率比较低；溴化锂吸收式冷水机只在夏季提供冷媒水，在不需要空调制冷的季节闲置不用，而且还需要维护，机组的利用率比较低；溴化锂吸收式冷（温）水机虽然冷热水均可提供，但是在采暖的时候能效比小于1，不符合节能减排的要求，因此，如何提高机组的利用率成为占据市场的必备条件。

1 背景

经济的飞速发展，全球能源消耗加速，能源日趋紧张，节能减排日益受到人们的重视，同时随着人们生活质量要求的不断提高，舒适环保产品成为消费者的首选，所以开发节能减排舒适型的设备，成为一个公司占据市场的必要条件。

2 溴化锂吸收式混合型机组[1]的特点

溴化锂吸收式混合型机组主要是将热泵及制冷机完美结合，通过阀门的关闭开启实现热泵功能与制冷功能的转换，让机组不论是采暖还是制冷季节都能运转。

机组在夏季以双效机模式运转，机组的能效比高，符合国家节能减排的要求，冬季以热泵形式运转，能效比较直燃机或者锅炉高，而且机组运转时还能回收一部分能源的热量，提高了能源的利用率，也符合国家节能减排的要求，机组无论是冬季还是夏季都在运转，机组的利用率也大大提高。

3 溴化锂吸收式混合型机组的原理

3.1 溴化锂吸收式混合型机组流程

溴化锂吸收式混合型机组流程图如图1所示。

图1 溴化锂吸收式混合型机组

3.2 制热模式

机组通过PLC控制程序（或者手动操作）自动关闭电磁阀14、电磁阀15、电磁阀16，同时开启电磁阀12、电磁阀13、电磁阀17，进入溴化锂吸收式热泵运转的制热模式，热源水在1蒸发器的换热管内流动，释放热量来加热冷剂水，3冷凝器中冷凝的冷剂水经真空疏水阀及节流后进入1蒸发器，1蒸发器底端的冷剂水在8冷剂泵提供动力，均匀地滴淋在1蒸发器的换热管上，吸收管内热源水的热量蒸发成为冷剂蒸汽，同时热源水的温度降低到理想的温度，适合排放或重复利用，降低热污染；冷剂水蒸发成冷剂蒸汽经挡液板后进入2吸收器内，被均匀地滴淋在2吸收器换热管上的浓溶液吸收，浓溶液变为稀溶液，同时放出热量，吸收热被2吸收器换热管中流通热水带走，热水温度得以提升，达到设计温度；2吸收器内的稀溶液由9稀溶液泵经7热交换器与来自5发生器的浓溶液进行热交换，温度升高后输送到2发生器；稀溶液被5发生器铜管中流动的热源加热，产生冷剂蒸汽，同时稀溶液浓缩成浓度溶液；冷剂蒸汽流经挡液板进入3冷凝器中，因放热凝结为水，释放的热量被热水吸收，热水的温度得以再次提升，到达需求温度，最终供用户使用；浓溶液经7热交换器（提高机组的效率），温度降低后，进入2吸收器，均匀地滴淋在2吸收器的换热管上，吸收来自1蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液，完成制热过程的溶液循环。

3.3 制冷模式

机组通过PLC控制程序（或者手动操作）自动开启电磁阀14、电磁阀15、电磁阀16，同时关闭电磁阀12、电磁阀13、电磁阀17，进入溴化锂吸收式双效冷水机运转的制冷模式，冷媒水在1蒸发器的换热管内流动，释放热量，加热冷剂水，3冷凝器中冷凝的冷剂水经真空疏水阀及节流后进入1蒸发器，1蒸发器底端的冷剂水经8冷剂泵提供动力，均匀地滴淋在1蒸发器的换热管上吸收管内冷水的热量蒸发成为冷剂蒸汽，冷水的温度降低到空调用水温度，为用户提供冷源供其使用；冷剂水蒸发成冷剂蒸汽经挡液板后进入2吸收器内，被滴淋在2吸收器的换热管上的浓溶液吸收，浓溶液变为稀溶液，同时放出热量，吸收热被2吸收器换热管中流通冷却水带走，冷却水温度升高；2吸收器内的稀溶液由9稀溶液泵送往6热交换器（提高机组的效率）与来自4低压发生器浓溶液进行热交换后，温度升高，进入到7热交换器（提高机组的效率）与来自5高压发生器的中间溶液进行换热，温度再次升高，最后输送到5发生器；稀溶液在5发生器被加热，产生冷剂蒸汽，同时稀溶液浓缩成中间溶液，热源温度降低；中间溶液经过7换热器与稀溶液换热后进入4发生器中，同时冷剂蒸汽进入2发生器铜管内将中间溶液加热，再次产生冷剂蒸汽同时因放热凝结为水；冷剂蒸汽经挡液板进入到3冷凝器中，被流经3冷凝器换热管中的冷却水吸收热量变成冷剂水，同时冷却水温度再次升高，达到设计温度，冷剂水与4发生器中的冷剂凝水在3冷凝器中混合后进入到蒸发器；浓溶液经6热交换器，温度降低后，进入2吸收器，滴淋在2吸收器的换热管上，吸收来自1蒸发器的冷剂水蒸气，成为稀溶液，完成制冷过程的溶液循环。

3.4 PLC控制程序

根据不同运转模式选择机组的控制方式，调节机组的运转情况，实现无人值守的自动化控制。在制热时通过冷凝器热水的出口温度调节机组，使机组运转在最节能状态；在制冷模式时，通过蒸发器冷媒水出口温度，调节机组运转状态，使机组在最节能状态下运转。同时还要根据机组内部重要参数对机组进行调节，保持机组永远在最佳状态运转。

4 结论

（1）解决热泵机组[2]在夏季无法使用，制冷机在冬季无法使用，冷（温）水机组冬季能效比低的缺点，减少设备初投资，提高能源及设备利用率。有利于企业、国家节能降耗，可持续发展，加之国家对于节能产品有相关的补助政策，应当具有很好的发展前景。

（2）在夏季以双效机组状态运转，让机组在高效率状态运转，提高机组对能源的利用率；在冬季以热泵机组[2]状态运转，其效率在1.67左右，较直燃机采暖或锅炉采暖效率（小于1）要高，机组无论是冬季采暖还是夏季制冷动能运转，提高了机组的利用率，同时还能回收部分能源的热量，提高机组能源利用率，有利于企业、国家节能降耗，可持续发展。

（3）溴化锂吸收式混合型机组可以是直燃型、蒸汽型、热水型、太阳能热水型，也可以是多种能源的组合型，方便不同的地区使用，扩大机组的使用范畴，有利于在市场中推广。

[1] 宋述生.溴化锂吸收式混合型机组.中华人民共和国国家知识产权局，2013

[2] 周小霞.溴化锂吸收式热泵在供暖应用中的参数调节分析.资源节约与环保，2012（2）：60～62