Абсорбционные тепловые насосы для систем отопления

Абсорбционные тепловые насосы для систем отопления и горячего водоснабжения

Абсорбционные тепловые насосы применяются, как высокоэффективное энергосберегающее оборудование для теплоснабжения различных зданий и сооружений с нагревом подающего теплоносителя до температуры 50-90 ^оС. В отличие от геотермальных и воздушных тепловых насосов, абсорбционные тепловые установки используют в качестве источника тепловой энергии греющий пар, в том числе полученный в гелиоустановках и горячих вулканических источниках земли, промышленный пар или сбросную теплоту с температурой 20-40 ^оС, или пар, полученный с помощью сжигания природного газа, пропана. Так как природный газ – самый распространенный источник энергии в таких системах, то их еще называют газовыми тепловыми насосами.

Кроме отопления, абсорбционные тепловые насосы могут использоваться для горячего водоснабжения, нагрева и охлаждения технологических сред в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве.

Доля дешевой низкопотенциальной энергии, используемой для выработки полезного тепла в абсорбционных тепловых насосах, достигает 40%, в связи с этим они обладают рядом исключительных потребительских свойств, как высокая эффективность в работе, экологическая чистота, низкий уровень шума при эксплуатации, длительный срок службы. Оборудование может быть простым в обслуживании и иметь полную автоматизацию процессов. Для их работы не требуется большого количества электроэнергии, в отличие от парокомпрессорных тепловых насосов. Рабочей жидкостью (хладагентом) в абсорбционных тепловых насосах может быть вода, а абсорбентом – водный раствор бромистого лития или аммиак.

Устройство и принцип действия абсорбционных тепловых насосов

Абсорбционные тепловые насосы для отопления и охлаждения используют цикл абсорбент-вода. Как в обычном тепловом насосе, в данном случае хладагент конденсируется в одной части контура для того, чтобы отдать поглощенное тепло, а в другой части испаряется для поглощения низкопотенциальной энергии. Если система поглощает тепло из внутреннего пространства вашего дома, она обеспечивает охлаждение, если наоборот, то отопление. Разница в тепловых насосах абсорбции и компрессии пара заключается в том, что в данном случае хладагент не нагнетается в компрессор, где испытывает давление, а абсорбируется. Далее вопрос возникает в том, как удалить хладагент-воду из абсорбера. Для этого она выпаривается и цикл начинается вновь.

Конструкция абсорбционных тепловых насосов содержит теплообменные узлы и агрегаты, выполняющие различные функции, соединенные контурами для циркуляции хладагента и абсорбента. Теплообменные поверхности могут быт выполнены в виде горизонтально расположенных пучков медно-никелевых тонкостенных труб. Принцип действия абсорбционных тепловых насосов заключается в способности раствора абсорбента поглощать водяной пар с более низкой температурой.

Хладагент – вода кипит в вакууме на трубном пучке испарителя, за счет теплоты, отводимой от циркулирующей в трубах охлаждаемой среды (источника низкопотенциальной энергии). Водяные пары поглощаются раствором абсорбента на трубном пучке абсорбера с выделением теплоты, которая отводится циркулирующей в трубках нагреваемой водой. Разбавленный раствор из абсорбера откачивается в генератор, где на трубном пучке осуществляется регенерация (выпаривание) поглощенных в абсорбере водяных паров, за счет теплоты греющего теплоносителя. Сконденсированные нагреваемой водой в конденсаторе водяные пары хладагента возвращаются в испаритель, а концентрированный раствор - в абсорбер.