滕振亚
(泰州市裕华制冷设备制造有限公司,江苏 泰州 225300)
近些年,随着我国经济和社会的发展,人们的生活水平不断地提高,同时这也给我国带来一定的不利影响,如能源短缺,环境污染等问题。而环境与能源是现代技术与经济得以发展的基础。在这样的背景下,为了更好地解决我国的能源短缺与环境问题,吸收式制冷技术就诞生了,其具有性能可靠、运行费用低、结构简单、环保和节能等多种优点,故已经被广泛应用于各个领域中。
吸收式制冷的原理是利用液态制冷剂在低压、低温条件下,蒸发、汽化吸收载冷剂所产生的热负荷,从而达到制冷的目的。该种制冷方式在制冷循环中所用的工质是由吸收剂与制冷剂组成的二元溶液构成。常见的二元溶液组合有溴化锂-水溶液和氨-水溶液等,但是由于氨具有强烈的刺激性气味,且由其构成的制冷剂的体积大、吸热效率低,故主要适用于工业生产过程中。
热电冷联产实际上就是指冷暖空调用热能、生活用热水、动力或照明用电的联合供应的统称。以燃气发动机、燃气轮机或柴油机来驱动发电机供给电力,并将从发动机收集到的排热能输送给热能,由排热驱动该机组供给冷、热水,从而实现区域能力的自给。热电冷联机可以实现能源的合理利用,并能够对热能以阶梯的形式进行利用,有利于能源利用率的提高。目前,该技术已经广泛应用于国内外的生产中,如广州大学于2003年建立了首个以10万kW级的燃气-蒸汽联合循环为基础的热电冷联产系统;又如,中国远大空调公司在2004年将吸收式制冷剂用于垃圾厌氧消化热电冷联产系统。
目前,随着我国煤层气的开发利用、近海气登陆、液化天然气进口、俄气南供和西气东输等政策的实施,我国的能源结构得到了深入地调整,分布式能源系统也得到了快速的发展,同时环保意识也逐渐地增强,这就促使我国将天然气的发展作为我国一项重要的能源政策。我国现阶段在燃气空调设备的质量、安全、消防、安装、使用及其设计阶段等方面正在制定与其相适应的法律、法规。燃气吸收式冷热水机是以天然气为能源来实现制冷,其排尘量小,对于环境的污染程度低,所以其特别适用于那些对环境要求比较高的场合中。目前,燃气吸收式冷热水机组在京津、上海等地区都得到了较快的发展。例如,上海煤气公司于1994年将2台煤气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组投入到美华大楼的使用;背景国际药械大厦在2002年也将2台燃气性溴化锂吸收式冷热水机组投入使用等。
蒸汽型吸收式冷水机组作为一个应用较早的制冷设备,其已经被广泛应用于空调制冷系统。例如,上海铁路局于1986年将3台蒸汽型吸收式制冷剂投入到铁路站主站屋的空调制冷系统中;上海银河宾馆在1990年将4台蒸汽型吸收式冷水机组投入到宾馆内的空调制冷系统中;又如杭州中北大酒店于1996年将2台蒸汽型吸收式冷水机组投入到酒店空调制冷系统中。
通常而言,热水型吸收式冷水机组主要以太阳能热水、地热热水、废热和工业余热为其驱动机械设备运行的热源。随着科学技术的研究,热水型吸收式冷水机组有关方面的技术已经逐渐的趋于完善,且已经被广泛应用于空调制冷系统中。例如,青岛黄金广场在1999年将4台热水型吸收式冷水机组投入到广场空调质量系统中。
随着能源危机的爆发,低功耗、低污染的吸收式制冷技术和可再生能源利用技术得到了快速的发展。太阳能是地球上储藏最为丰富、且取之不尽用之不竭的清洁能源。而太阳能溴化锂吸收式制冷剂则很好地将太阳能与制冷技术很好地结合在一起,从而实现了环保与可持续发展并存的状况。鉴于太阳能溴化锂吸收式制冷机的优异性能,其在实践中也逐渐的得到普及与应用。例如,科威特国防部于1983年将大型的太阳能吸收式制冷机应用于办公楼的制冷系统中。
吸收式制冷技术的发展实际上就是制冷机的发展。目前,溴化锂吸收式制冷机是应用最为广泛的一种制冷机,而在其应用工质、机器的结构和形式方面均没有突破性的进展,目前其大致的发展趋势主要表现在以下几个方面,即:
(1)继续发展溴化锂吸收式直燃机,尤其是以燃气驱动的直燃机,进一步扩大其在制冷机应用中的比例。
(2)积极发展小型机。小型制冷机虽然制冷能力有限,但是其可以一机多用,尤其是随着城市中小型建筑如别墅、商场、办公楼等的发展,它的使用范围必将进一步得到扩大,需求量也将随着增多。
(3)积极开发三效吸收式制冷机。实验研究表明,三效机的热效力系数约为1.6-1.75,且其一次能源的利用率已经与电动制冷机的能源利用率近似一致。而同双效直燃机相比,其可以节能30%左右。因此,三效吸收机的发展为溴化锂吸收式制冷机的进一步发展奠定了坚实的基础。
目前,我国面临严重的能源短缺,环境污染问题这些都极大地限制了我国经济的进一步发展。而吸收式制冷技术的诞生则很好地解决了我国经济发展与环境污染这一具有矛盾性的问题。吸收式制冷技术其具有性能可靠、运行费用低、结构简单、环保和节能等多种优点,并以其显著地优点而被广泛应用于各个领域中,并且还会在我国以后的发展中起到更大的作用。
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