проектуємо майбутнє
Статті

Адсорбційні машини - поєднання охолодження та енергії сонця

Охолодження завдяки сонцю - надзвичайно ефективний спосіб використання сонячної енергії. Сучасні адсорбційні холодильні машини дозволяють по новому поглянути на процес охолодження та зробити його максимально  енергоощадливим. Адсорбційні чилери можуть працювати з різними джерелами енергії - сонцем, теплом технологічних процесів та когенераційних установок, надлишковим теплом печей та дата-центрів. Важливою перевагою таких установок є використання в якості холодоагента - чистої води, без домішок. Розглянемо будову, характеристики, принципи функціонування, переваги та способи застосування адсорбційних машин на прикладі обладнання компанії Invensor / Німеччина - одного з піонерів використання холодильних машин даного типу.

В основі роботи холодильних машин Invensor лежить процес адсорбції. Адсорбція це фізичне явище, пов’язане з поглинанням вільних молекул газу чи рідини поверхневим шаром деякого тіла, яке називається адсорбентом. В установках Invensor адсорбентом виступають кристали цеоліту. Цеоліт (киплячий камінь) - це група водних алюмосилікатів (в основному кальцію та натрію), які мають кристалічну структуру. Підвищена адсорбційна здатність цеоліту обумовлена надзвичайно великою площею внутрішньої поверхні, яка може бути в 10-100тис. разів більше розміру самого кристалу. Внутрішній об’єм кристалу цеоліту наповнений водою. Цеоліт характеризується надзвичайною термічною та хімічною стійкістю. Завдяки цим властивостям кристали цеоліту можуть використовуватись протягом дуже тривалого терміну, без втрати своїх фізико-хімічних властивостей.

Робочий цикл адсорбційної машини складається з двох фаз: адсорбції та десорбції. Завдяки розділенню холодильної машини на дві заповнені цеолітом камери та циклічності процесу забезпечується безперевна робота системи охолодження.

В першій фазі, відбувається процес десорбції: на цеоліт, заповнений водою, подається теплоносій з температурою 45-100°С. Це може бути гаряча вода сонячної установки, тепло від когенераційної установки чи виробничого процесу або будь якого іншого джерела енергії. Внаслідок дії температури проходить процес виділення з цеоліту адсорбованої ним води. Далі утворена пара попадає на блок конденсатора. В процесі конденсації утворюється додаткове тепло, яке відводиться охолоджувальною водою через кулер назовні або використовується для догріву в інших процесах. Конденсат опускається в випарник, в якому проходить безпосередньо процес охолодження. До випарника підведено контур холодильної води. Завдяки тому, що в камері випарника створено понижений тиск- вже при невисоких температурах відбувається процес випаровування і відбору тепла холодоагентом. Далі пара підіймається в другу камеру з адсорбентом («сухий» цеоліт) , де проходить процес поглинання цеолітом води. Внаслідок адсорбції виділяється додаткова енергія, яка відводиться охолоджувальною водою через кулер назовні або використовується для догріву в інших процесах. В другій фазі робочого циклу процес повторюється в оберненому порядку. Також адсорбційну машину можна використовувати в якості теплового насосу - наприклад, для підтримки системи опалення в зимовий період. Контролер установки передбачає управління двома режимами роботи: охолодження та нагрів. Чилер може забезпечити воду температурою 9-25°С , яка подається на охолоджуючі поверхні: фанкойли, стельові панелі, стінові або підлогові трубні контури.

Адсорбційні установки охолодження використовуються з системою акумуляційних ємкостей:
- накопичувальний бак теплоносія: забезпечує роботу чилера під час відсутності подачі енергії (вночі за відсутності сонячного випромінювання чи перерві в роботі когенераційної
установки)
- накопичувальний бак холодильної води: забезпечує роботу системи охолодження під час перерви в роботі установки та покриває пікові навантаження.

Суттєвою перевагою адсорбційних установок є відсутність рухомих компонентів в холодильній камері, яка герметично заварена, оскільки не потребує огляду та технічного обслуговування. Система InvenSor ActiVac® передбачає сервісне обслуговуаання тільки в перефирійних зонах- блок насосів, підключення та інші компоненти системи.

Адсорбційні машини характеризуються високою ефективністю. КОП холодильної установки - до 0,75. Тобто з 1кВт сонячної енергії можливо отримати 750Вт холоду. Споживання електроенергії таких чилерів мінімальне. EER (Коефіцієнт енергетичної ефективності) адсорбційних машин InvenSor ActiVac® в декілька разів вищий від традиційних чилерів, які використовують компресори і сягає 33. Наприклад, споживання електроенергії установкою
InvenSor LTC 30 e plus (ActiVac ®), холодильною потужністю до 35Квт, складає лише 895Вт. Модельний ряд адсорбційних установок InvenSor : 4-12кВт, 4-16 кВт, 6-22кВт, 10-35кВт.
Пропонуються установки двох типів LTC / низько температурні та HTC / високотемпературні, які забезпечують температуру охолоджувальної води більше 40°С, з метою подальшого використання. Також передбачено можливість каскадного встановлення чилерів для збільшення холодильної потужності до 250кВт.

Сфери застосування адсорбційних машин дуже широкі:
- використання тепла технологічних процесів та охолодження виробничих підприємств
- використання тепла печей в харчовій індустрії та охолодження обладнання та приміщень
- використання тепла дата-центрів для охолодження обладнання та приміщень
- використання тепла когенераційних установок для охолодження приміщень
- використання безкоштовної енергії сонця для охолодження приміщень

Приклади застосування

Охолодження автомобільного салону з використанням тепла когенераційної установки.
Система охолодження комбінована: фанкойли та підлогова трубна розводка.

Охолодження приміщення дата-центру з використанням тепла серверів.
Система охолодження комбінована: фанкойли та підлогова трубна розводка.

Охолодження офісного приміщення з використанням тепла когенераційної установки.
Система охолодження комбінована: фанкойли та стельові панелі.

Адсорбційні машини це екологічні енергозберігаючі установки, що використовують воду в якості холодоагента та сприяють зменшенню викидів CO2 , це справжнє чисте охолодження для багатьох об’єктів в майбутньому.

Теплові насоси та централізована геотермальна мережа - екологічне рішення для найвищої ефективності
Адсорбційні машини - поєднання охолодження та енергії сонця
Поставити питання
Консультант
-

Адміністратор в мережі. Вкажіть ваше питання, натисніть відправити та дочекайтесь підключення консультанта.

В даний момент адміністратор не в мережі. Ви можете залишити свою ел. адресу і питання.

Чекаємо консультанта...
Загрузка....