4　蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷循環(huán)

4.1　熱驅(qū)動制冷系統(tǒng)介紹

熱驅(qū)動制冷系統(tǒng)利用太陽熱能而不是電能來產(chǎn)生制冷效應(yīng)。常用的制冷技術(shù)有吸收式制冷、吸附式制冷和熱驅(qū)動除濕。其利用工質(zhì)對的物理或化學(xué)吸引力來產(chǎn)生制冷效應(yīng)，可以不經(jīng)過機械能或者電能直接將熱能轉(zhuǎn)換成冷能。吸收式制冷機常用的吸附劑為液態(tài)，如LiBr-H2O及NH3-H2O；而吸附式制冷則采用固體吸附劑，如沸石。［52-54］

吸收式制冷是最常用的太陽能制冷方式。吸收式制冷系統(tǒng)的選擇主要是依據(jù)太陽能集熱器而定的，當(dāng)太陽能集熱器的溫度可以達到150℃左右時，一般會選擇COP可達1.4的雙效吸收式制冷，而溫度較低的時候選擇C0P在0.6～0.8間的單效吸收式制冷。

表4-1　吸收式制冷及概況［4，53-56］

吸收式制冷及概況見表4-1。根據(jù)復(fù)雜程度可以分為單效、雙效和三效等。單效溴化鋰是溴化鋰制冷機中的基本形式，這種制冷劑可采用低勢熱能，通常采用0.03～0.15MPa（表）的飽和蒸汽或80～150℃的熱水為熱源。但是機組熱力系數(shù)較低，專門配鍋爐提供驅(qū)動熱源是不經(jīng)濟的。而利用余熱、廢熱、太陽能等預(yù)案，特別在冷熱電聯(lián)供中配套使用有明顯的節(jié)能效果。

溴化鋰（LiBr）是一種強電解質(zhì)，由鹵族中的溴元素（Br）和堿金屬鋰（Li）組成。即使在常溫下，它的溶解度也非常大，其飽和溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)在常溫可達60%左右。

本文針對一雙效并聯(lián)溴化鋰吸收式制冷進行模擬。蒸汽雙效并聯(lián)溴化鋰吸收式制冷機的主要部件有高壓發(fā)生器HG、低壓發(fā)生器LG、高溫換熱器HX、低溫換熱器LX、冷凝器CO、蒸發(fā)器EV、吸收器AB、節(jié)流裝置V、溶液泵及冷劑泵等。圖4-1為系統(tǒng)流程示意圖，圖4-2為各狀態(tài)點示意圖，Ph為高壓發(fā)生器壓力曲線，Pl為低壓發(fā)生器壓力曲線，Pk為吸收器壓力曲線。

圖4-1　吸收式制冷機原理圖［56］

圖4-2　吸收式制冷各狀態(tài)點

溶液回路：在吸收器AB中吸收了冷劑濃度變低的稀溶液（過程6-2），被溶液泵加壓，經(jīng)過溶液熱交換器（HX，LX）中被來自于發(fā)生器（HG，LG）的高溫濃溶液加熱后進入發(fā)生器（過程2H-7H，21-7L）；發(fā)生器的濃溶液經(jīng)過溶液熱交換器被來自于吸收器的稀溶液降溫（4H-8H，4L-8L）。 8H點的濃溶液與8L點的稀溶液混合形成8點的中間溶液然后進入吸收器AB中。

冷劑回路：高溫蒸汽等進入高壓發(fā)生器HG，將其中溴化鋰濃溶液加熱（7H-4H），進一步濃縮，產(chǎn)生的水蒸氣（3Hv）進入低壓發(fā)生器中充當(dāng)熱源，被冷卻至3H狀態(tài)后進入冷凝器。相似的過程發(fā)生在低壓發(fā)生器中，處于狀態(tài)點3 Lv的水蒸氣進入冷凝器中。進入冷凝器中的冷劑蒸汽被冷卻水冷卻成液態(tài)（3）。液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流降壓到狀態(tài)點1，進入蒸發(fā)器，吸收來自于冷凍水的熱量，使冷凍水溫度降低。氣化后的冷劑蒸汽1v進入到吸收器中被其中的溴化鋰稀溶液吸收。