Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ (Dec 2021)
Моделювання циклів абсорбційних холодильних агрегатів періодичної дії
Abstract
Для роботи з низькопотенційними джерелами теплової енергії розроблено алгоритм розрахунку циклів абсорбційних водоаміачних холодильних агрегатів (АВХА) періодичної дії (ПД). Перевагами абсорбційних холодильних установок періодичної дії є простота конструкції та можливість використання у якості гріючого джерела будь-якого тепла та палива. При розрахунках важливо розуміти, що особливістю цих машин є стаціонарність процесів. Термодинамічний розрахунок циклу АВХА ПД проведений для діапазону режимних параметрів: а) температура гріючого джерела (на стінці генератора) – 65...95 °С; б) температура холодного джерела (температура атмосферного повітря) –25...45 °С. Робоче тіло – водоаміачний розчин (ВАР). У розрахунках прийнято максимальну робочу температуру в зоні охолодження 10 °С. Отримано розрахункові залежності: а) максимального та мінімального складу (по ВАР); б) максимального складу в зоні абсорбера-випарника; в) залежності максимального тиску в системі. Показано, що при збільшенні температури гріючого джерела знижується частка аміаку в зоні генератора-абсорбера, що дозволяє в період охолодження отримати більш високий потенціал процесу абсорбції, тобто можна збільшити холодопродуктивність АВХА ПД та продуктивність із вилучення води з атмосферного повітря. При зростанні температури гріючого джерела від 65 °С до 95 °С мінімальна температура в зоні охолодження знижується від +7 °С до -17 °С. Зі збільшенням температури атмосферного повітря холодопродуктивність АВХА ПД знижується, причому особливо помітна ця тенденція при великих частках аміаку у зоні генерації. Проведена оцінка холодопродуктивності АВХА ПД показала, що вона зростає зі збільшенням температур гріючого джерела. Причому при більш низьких значеннях температури атмосферного повітря ця тенденція більш явна; за низької температури атмосферного повітря можна отримати максимальні значення холодопродуктивності АВХА ПД, збільшивши кількість аміаку в зоні генерації. Запропоновано схему конструкції АВХА ПД для роботи у складі системи отримання води з атмосферного повітря. Установка є системою з двох каналів. Для інтенсифікації процесу конвективного та променевого теплообміну, поверхні робочих зон оснащені плоскими ребрами: на генераторі-абсорбері встановлені два горизонтальні та одне вертикальне ребро, а на абсорбері-випарнику – два вертикальні ребра. Задля більшої періодичності роботи було запропоновано встановити захисний екран, виконаний таким чином, щоб у період розрядки повністю закривати генератор-абсорбер від сонячного випромінювання. Для інтенсифікації процесу конденсації води з атмосферного повітря встановлений вентилятор, який разом із екраном живиться встановленою термоелектричною батареєю
Keywords
