Абсорбционные холодильные машины: подробное руководство от РОССПЕЦХОЛОД

• Это сложная пароконденсационная спецустановка. Суть работы абсорбционных решений такого холодильного подтипа заключается в том, что промышленное оборудование работает за счет тепловой энергии. И принцип работы абсорбционных холодильных машин основан на схеме, как работает термодинамический процесс переноса холода с использованием тепла вместо механической энергии. Основным ресурсом, который могут использовать абсорбционные чиллеры АБХМ, является бросовое тепло, например, это включает в себя воду, пар, выхлопные газы, дымовые газы.
• В роли жидкости абсорбционного охлаждения у машины устанавливаются вторичные источники — раствор бромида лития LiBr, часто рабочие вещества вроде отработанных потоков охлаждающей воды (H2O) и другие холодильные экологичные решения, которые применимы повторным образом.
• У абсорбционных решений среди основных компонентов — испаритель , абсорбер, десорбер, иногда компрессорно-конденсаторные блоки (хотя обычно конденсация пара хладагента, образовавшегося в процессе, идет без сжатия и высокого давления, которое увеличивают в конденсационном сегменте), иногда соленоидные вентили, плюс всякие медные трубы для вывода захоложенной воды из абсорбционных решений.
• Разноплановые типы абсорбционных холодильных машин становятся все более популярными из-за характера их работы — преобразования и утилизации тепловой энергии. Поскольку последние потребляемые вещества оптимальные по себестоимости, получаем экономичную абсорбционную современную машину на базе экологически чистых источников, без воздействия на окружающую среду, озоновый слой и иное.
• Таких холодильных типов машин достаточно для обеспечения нужд многих ООО. Преимущества АБХМ, абсорбционных холодильных установок в том, что реально снизить энергию, которую требует машина, таким образом, абсорбционные установки могут экономить. Выработка МВт (мегаватта) при потреблении электроэнергии, что составляет 15 киловатт — экономически обоснованное в большинстве случаев холодильное решение.

По кол-ву контуров (ступеней)

Типовая одноступенчатая АБХМ косвенного подогрева. Классический вариант, где полномасштабный цикл охлаждения происходит в одном спец. контуре. В такой абсорбционной технологии раствор хладагента в АБХМ поступает в испаритель, точку кипения воды. Далее жидкий хладагент поступает в левую часть камеры абсорбер. Типовой спец. компонент (обычно крепкий раствор бромида лития подается для воздействия на холодильный агент из абсорбента) единомоментно поглощает пары, и если изначально была выше концентрация раствора, то тут она становится ниже. Потом все поступает в конденсатор спец. машины.

Типовая одноступенчатая АБХМ прямого подогрева. Эти одноступенчатые машины имеют в качестве источника энергии такой АБХМ — на газе, мазуте или ином топливе, но внутри те же рабочие компоненты: испаритель, абсорбер, десорбер и конденсатор.

Типовая двухступенчатая АБХМ косвенного подогрева. Фактически, 2-х ступенчатая АБХМ с удвоенным количеством холодильных элементов. Внутри находится несколько генераторных секций машины — низко- и высокотемпературная. Но в целом, у машины работа АБХМ с удвоенным конденсатором аналогичная.

Типовая двухступенчатая АБХМ прямого нагрева. У подобного ступенчатого абсорбционного чиллера комбинация видов будет 100% аналогичной, если речь про АБХМ с 2 абсорберами, генератором и конденсатором. Использующие такие энергетические ресурсы АБХМ широко распространены, но все равно абсорбционные и именно такие машины встречаются реже, обычно первая 2-х ступенчатая АБХМ может быть использована в местах, где достаточно чуть меньшего СОР, а вторая, где он у машин должен быть больше.

Трехступенчатая АБХМ. Эти абсорбционные модели отличаются тем, что обладают тремя абсорберами, генераторами и конденсаторами. 3-х ступенчатые АБХМ появились относительно недавно. Если существует целесообразность того, чтобы утилизировать в вашей сфере машину, которая состоит из трех циркуляционных холодильных циклов, это приведет к увеличению цены на абсорбционную модель машины, но прототип 3-х ступенчатой АБХМ с 3 конденсаторами может быть очень эффективен в сравнении с традиционными решениями машин. Например, холодильные коэффициенты СОР у условной совершенной 3-х ступенчатой АБХМ начинаются где-то с 1,8, что на 30% больше, чем у аналогов.

Абсорбционные бромистолитиевые тепловые насосы (АБТН). Например, в зимний период машина, работающая за счет тепловой энергии, может, в свою очередь, применяться для отопления. Если описанные выше обычные модели АБХМ можно использовать, чтобы отводить тепло в холод, здесь, в отличие от них абсорбционные бромо-тепловые насосы (АБТН) носят оборотный характер, нагревают, обладают не холодильным, а греющим эффектом. Циркулирующая по холодильной магистрали при низких температурах вода на входе поглощает тепло, например, от котлов, при помощи насоса оно отводится на сторону. Так что схема работы абсорбционного теплового насоса на основе бромида лития схожая. Не нужен типовой абсорбционный холодильный контур, охлаждающий эффект не требуется. Бромистолитиевые тепловые насосы АБТН дают более эффективное применение воды, пара, энергии тепла, что обычно просто сбрасывается при работе оборудования в типовых условиях эксплуатации вовне.

На паре. В качестве альтернативного источника энергии для охлаждения можно применять энергию пара. Принцип функционирования машины аналогичный.

АБХМ малой мощности. Если нужно обеспечить холодом меньшие системы, такие абсорбционные решения подойдут. Пусть полная результативность невысокая, но применение абсорбционных холодильных машин все равно эффективно, и срок службы высокий.

Если для тепла есть несколько видов ресурсов, комбинированный тип АБХМ представляет собой холодильную установку, которая применяет их все. Комбинированный тип АБХМ используют с обоснованием, что мощности недостаточно, а вторую холодильную систему или машину ставить не рационально – это повышает затраты, увеличивает расходы, превращаясь в накладное решение. Лучше обсудить возможность, с согласия клиента, поставить горелку и теплообменник на холодильную технику.

Энергоэффективность. Можно хорошо увеличить COP (или КПД), значение у абсорбционных моделей обычно определяют как отношение холодопроизводительности к энергопотреблению (затраченной в целом энергии). В итоге экономическое решение будет отличным. Это делает абсорбционные холодильные агрегаты выгодными, эксплуатационные расходы, с точки зрения холодильного коэффициента, все хорошо. Получение холода от машины максимально эффективно при дефиците электроэнергии (ведь возможно применение энергии, а не электричества), причем, можно допустить длительный срок эксплуатации в течение большого количества времени. Возможна тригенерация. В этом случае генерации энергии, тепла и охлаждения выполняется в одной машине. Тогда эксплуатационные затраты особо оптимальны.

Возможность работать с дешевыми источниками тепла. Можно напрямую применять неосвоенное сбросовое отходящее теплоснабжение (по сути, низкоценные отходы) машины или низкотемпературные (слабые или слабоконцентрированные, но высокопотенциальные) наименования источников холодильной энергии, включая геотермальные.

Производство горячей и холодной воды. Хотя машины предназначены для охлаждения, ресурсы АБХМ широко применяют в водогрейных целях, чтобы повысить температуру других потоков. В итоге, промышленные процессы охлаждения воды на выходе из АБХМ дают и то, и другое.

Плавная регулировка. Еще одно преимущество — абсорбционные чиллеры имеют много настроек. Возможность плавной загрузки АБХМ — принцип работы абсорбционной холодильной машины основан на таких действиях и химических процессах, что эти процессы и действия АБХМ зависят от выбранных холодильных опций.

Отсутствие шума и вибраций. Нет движущихся частей, что позволяет использовать ее бесшумно. Правда, при использовании абсорбционной машины также нужна градирня с более высокими показателями создаваемых звуков, но в целом, все равно будет более низкий уровень шума. У абсорбционных видов машин, в отличие от компрессионных холодильных агрегатов и парокомпрессионных холодильных машин нет компрессора.

Экологическая безопасность. Без вреда природе, плюс пожаро- (риск возникновения пламени) и взрывобезопасность хладагента и абсорбента (концентрированный раствор бромида лития, полученный у АБХМ — безопасный в применении). Впрочем, в качестве хладагента в АБХМ возможны различные варианты. Поэтому, если действие основано на водоаммиачных (вредных для человека при близком взаимодействии, но не для природы) растворах (пары хладагента поглощаются H20), такие конструкции АБХМ имеют чуть большие риски, если выбран такой абсорбционный тип.

Длительный срок службы. Долговечность и надежность всех оригинальных комплектующих (если после долгого времени есть механический износ или некоторые проблемы и неисправности в любых местах, они крайне просто заменяются, в момент, на выгодных условиях), защита от коррозии, гарантия несколько лет на все холодильные бренды абсорбционной техники. И поскольку хладагентом является вода с температурой кипения до 100 градусов, это продлевает выносливость машины.

Простота эксплуатации. Использование АБХМ всегда максимально упрощенное, для запуска конкретной холодильной конфигурации требуются минимальные усилия, нажимая на кнопку после начальной наладки. Это упрощает для персонала задачу, можно закрыть потребности без сложного регулирующего ПО. Плюс также простое обслуживание. Специальные клапаны для подвода к сложнодоступным местам. Установка проста, не нужна доп. теплоизоляция и т.д.

Возможность работы абсорбционных моделей с агрессивными средами. Даже критически высокие нагрузки не оказывают влияния на надежные холодильные установки. Работают они в любых кондициях.

Промышленное охлаждение. Пищевые компании, где производят продукты, пивоваренные, цеха, склады, парниковые комплексы, БЦ, часто применяют промышленные абсорбционные холодильные машины АБХМ, работающие на приведенном алгоритме. Промышленное охлаждение протекает по аналогичному принципу, как и любое другое. Хладагент (им может служить горячая вода) кипит, после того как попадает в испаритель, далее из камеры испарителя проходит через правую часть камеры (абсорбер), технологического процесса конденсации пара хладагента (воды) и другие типовые этапы.

Использование вторичных энергоресурсов. Абсорбционные холодильные машины используют тепловую энергию, которая способна вырабатываться как энергии сжигания топлива или других результатов работы производства.

Центральное кондиционирование. В России и странах СНГ сегодня машины на сбросных ресурсах могут применять для модернизации систем обеспечения микроклимата. Часто бывает, чтобы АБХМ на паре энергии сжигания использовался для кондиционирования помещений, у приточно-вытяжных воздушных систем.

Тип АБХМ. Первый фактор — нужно узнать требования к типу машины. Если установлена более сложная, то она будет чуть дороже.

Требуемые параметры системы холодоснабжения объекта абсорбционным решением. Например, нужна ли машине система технологического кондиционирования воздуха, необходимо ли греть или охлаждать воду и т.д.

Наличие дополнительных опций, вроде автоматизации холодильного агрегата.

Режим работы машины: круглосуточный, почасовой.

Система удаленного мониторинга. Внешнее наблюдение за работой абсорбционного чиллера (АБХМ) наиболее полезно для машин с минимальным персоналом.

Два насоса для раствора (насос генератора и насос абсорбера). Минимизируют самотек в абсорбционном устройстве холодильного типа.

Контроль за уровнем хладагента. Благодаря безостановочной автономной работе абсорбционных решений, важно, чтобы хладагент находился в норме.

Пластинчатые теплообменники. Улучшают холодильный коэффициент в абсорбционных устройствах, работают последние в итоге в разы эффективнее.

Система автоматической продувки неконденсируемых газов. Часть автоматизации работы машины.

Магнитные фильтры по установленным насосам раствора и хладагента. Нужны для дополнительной очистки холодильных контуров.

Двухходовой или трехходовой клапан по греющему теплоносителю абсорбционной модели. Для смешивания или разделения потоков воды в машине.

Определение требований к программно-аппаратному обеспечению, чтобы автоматизация машины была возможна в рамках имеющихся систем.

Определение доступных источников технологической информации о состоянии холодильной машины, абсорбционного чиллера и возможности интеграции с автоматизированными системами объекта.

Определение требований к обмену технологической информацией – нужно для той же СО.

Определение состояния каналов связи, которые обеспечивают передачу необходимого объема информации. При установке абсорбционные чиллеры имеют много физических потоков, но не так много информационных, так что обычно требования не столь высоки.

Разработка проектной, производственной документации холодильной спец. системы, включая сметный раздел происходит индивидуально.

Разработка программы приемочных испытаний, опытной проверки и регламента ввода холодильной спец. системы в постоянную эксплуатацию. В конце производятся пуско-наладочные типоработы, при которых нужно обратить внимание на все мелочи, не допустить и не оставить любых проблем, гарантировать их устранение.