Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ (Jun 2022)
Оцінка термодинамічної ефективності абсорбційних водоаміачних термотрансформаторів на основі аналізу ексергетичних втрат в їх елементах
Abstract
Екологічна ситуація змушує розробників холодильної техніки переглянути ставлення до абсорбційних холодильних приборів, які комплектуються абсорбційними водоаміачними термотрансформаторами (АВТ) та можуть розглядатися як один із альтернативних варіантів переходу на екологічно безпечні холодоагенти. Робоче тіло АВТ складається із природніх компонентів – водоаміачного розчину (ВАР) з додаванням інертного газу (водню, гелію або їх суміші) та є абсолютно екологічно безпечним – має нульові значення озонознищуючого потенціалу та потенціалу «парникового» ефекту. Представлено оригінальну методику ексергетичного аналізу АВТ. Показано, що основні ексергетичні втрати у циклі АВТ припадають на генератор у процесах генерації пари та транспортування рідкої фази (при роботі на електроенергії – до 80 %, з пальними пристроями – до 60 %). Для їх зменшення необхідно провести оптимізаційні розрахунки генераторного вузла АВТ, ексергетичні втрати у якому, як мінімум, на порядок вищі, ніж у будь-якому іншому елементі АВТ. Результати енергетичного аналізу режимних параметрів серійних та дослідних моделей АВТ дозволили сформулювати низку рекомендацій для виробників енергозберігаючих агрегатів. Показано, що склад інертного газу впливає на ефективність циклу. Заміна водню гелієм призводить лише до зростання кількості циркулюючого газу в 2 рази, що ускладнює роботу контуру природної циркуляції АВТ. Варіантом подальшого енергетичного вдосконалення АВТ перспективно розглянути бінарну суміш трифторетанол (TFE) – тетраетиленгліколь диметиловий ефір (TEGDME), яка може бути більш вигідною для циклів поглинання при високих температурах, ніж класичні робочі системи, такі як H2O-LiBr та NH3-H2O. Ця система не піддається корозії, повністю змішується в широкому діапазоні температур, термостійка до 250 °C і має низький робочий тиск. У частині підвищення енергетичної ефективності генераторного вузла одним з перспективних напрямків може бути заміна традиційного сталевого матеріалу корпусу АВТ на алюмінієві сплави, які показали не тільки високі теплопередавальні характеристики, але і корозійну стійкість при взаємодії в водоаміачної сумішшю
Keywords
