吸收式热泵原理和计算
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种利用热能来提供制冷和供暖的设备。
它通过吸收剂和工质之间的化学反应来实现热能的转换。
下面我们将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 吸收剂和工质吸收式热泵中的两个关键组成部份是吸收剂和工质。
吸收剂通常是一种液体,它具有吸收工质的能力。
而工质是一种易于蒸发和凝结的物质,它在蒸发时吸收热能,而在凝结时释放热能。
2. 主要循环过程吸收式热泵的主要循环过程包括蒸发、吸收、冷凝和解吸四个阶段。
- 蒸发:在蒸发器中,工质从液态转变为气态,吸收剂吸收工质的热能,使工质蒸发并吸收环境中的热量。
- 吸收:蒸发后的工质气体进入吸收器,与吸收剂发生化学反应,形成一个稳定的复合物。
这个反应释放出一定的热量。
- 冷凝:复合物进入冷凝器,通过冷却和压缩,使复合物转变为液体,并释放出热量。
- 解吸:液态复合物进入解吸器,在低压下,吸收剂从复合物中分离出来,回到吸收器中,准备重新吸收工质。
3. 热能转换过程吸收式热泵利用吸收剂和工质之间的化学反应来实现热能的转换。
在蒸发器中,工质吸收环境中的热量,从而实现制冷效果。
而在冷凝器中,工质释放热量,从而实现供暖效果。
4. 能量消耗和效率吸收式热泵需要一定的能量来驱动化学反应和循环过程。
通常情况下,吸收式热泵需要外部的热源来提供能量。
这个热源可以是太阳能、天然气、燃油等。
吸收式热泵的效率可以通过制冷系数(COP)来衡量,COP越高,表示单位能量输入所产生的制冷效果越好。
5. 应用领域吸收式热泵在工业和民用领域都有广泛的应用。
在工业领域,吸收式热泵可以用于制冷、供暖和热水供应。
在民用领域,吸收式热泵可以用于家庭供暖、中央空调和热水供应等。
总结:吸收式热泵通过吸收剂和工质之间的化学反应来实现热能的转换,从而提供制冷和供暖服务。
它的工作原理包括蒸发、吸收、冷凝和解吸等过程。
吸收式热泵的效率可以通过制冷系数(COP)来衡量,它在工业和民用领域都有广泛的应用。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种能够利用低温热源产生高温热能的热能转换装置。
它通过吸收剂和工质之间的吸收和脱吸收过程,将低温热源中的热能转移到高温热源中。
下面将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 吸收剂和工质的选择吸收式热泵的核心是吸收剂和工质。
吸收剂通常选择具有较高吸收能力的溶液,常见的吸收剂包括溴化锂、氨水等。
工质则是低温热源和高温热源之间传递热能的介质,常见的工质包括水、蒸汽等。
2. 吸收过程吸收式热泵的工作过程可以分为吸收过程和脱吸收过程。
在吸收过程中,低温热源中的工质蒸汽与吸收剂发生反应,形成吸收剂的溶液。
这个过程释放出热量,使得低温热源的温度进一步降低。
3. 脱吸收过程在脱吸收过程中,吸收剂的溶液通过加热,使其蒸发,生成吸收剂的气体。
这个过程吸收了外界的热量,使得高温热源的温度升高。
4. 工质循环在吸收过程和脱吸收过程之间,工质起到了传递热能的作用。
工质在低温热源中蒸发,吸收了吸收剂的溶液,形成蒸汽。
然后,蒸汽被压缩,使其温度升高,进而释放热量到高温热源中。
之后,工质被冷凝成液体,重新进入吸收过程。
5. 辅助设备吸收式热泵还需要一些辅助设备来完成工作。
常见的辅助设备包括蒸发器、冷凝器、压缩机和节流阀等。
蒸发器用于将工质从液体转化为蒸汽,吸收剂的溶液在蒸发器中与工质发生吸收反应。
冷凝器用于将工质从蒸汽转化为液体,释放热量到高温热源中。
压缩机用于提高工质的温度和压力,以便在高温热源中释放更多热量。
节流阀用于控制工质的流量,保持系统的稳定运行。
吸收式热泵的工作原理可以简单总结为:通过吸收剂和工质之间的吸收和脱吸收过程,将低温热源中的热能转移到高温热源中。
这种热泵可以利用低温热源,如废热、太阳能等,产生高温热能,具有很高的能量利用率和环保性能。
在工业和民用领域中,吸收式热泵被广泛应用于供暖、制冷和热水等领域,为人们提供了舒适的生活环境和高效的能源利用方式。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种能够利用低温热源进行供热和制冷的设备。
其工作原理基于热力学的吸收循环过程,通过吸收剂的吸收和解吸作用,将低温热源中的热能转移到高温热源中。
一般而言,吸收式热泵由蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器和泵组成。
下面将详细介绍各个部件的工作原理:1. 蒸发器:蒸发器是吸收式热泵的热源侧,其内部充满了蒸发剂。
当低温热源(如地下水或废热)与蒸发器接触时,蒸发剂吸收热源中的热能,从而发生蒸发。
蒸发过程中,蒸发剂从液态转变为气态。
2. 吸收器:吸收器是蒸发器和发生器之间的连接部件。
在吸收器中,蒸发剂的气态部分与吸收剂(一般为溶液)接触,发生吸收反应。
吸收剂会吸收蒸发剂中的蒸汽,形成溶液。
3. 发生器:发生器是吸收式热泵的热源侧,其内部通过外部加热源提供热能。
在发生器中,吸收剂与加热源接触,通过吸收剂的解吸作用,将溶液中的蒸汽分离出来,形成气态的蒸发剂。
4. 冷凝器:冷凝器是吸收式热泵的热源侧,其内部通过外部冷却源(如冷水)提供冷却效果。
在冷凝器中,气态的蒸发剂通过冷却作用,从气态转变为液态,释放出热能。
5. 泵:泵是将吸收剂从吸收器输送到发生器的装置,以维持吸收剂的循环。
泵的工作需要耗费一定的能量。
吸收式热泵的工作过程如下:首先,低温热源与蒸发器接触,使蒸发剂从液态转变为气态,吸收热源中的热能。
然后,气态的蒸发剂进入吸收器,与吸收剂发生吸收反应,形成溶液。
接着,溶液进入发生器,通过加热源的作用,使吸收剂解吸蒸汽,形成气态的蒸发剂。
气态的蒸发剂进入冷凝器,通过冷却源的作用,从气态转变为液态,释放出热能。
最后,泵将溶液从吸收器输送到发生器,完成一个循环。
吸收式热泵的工作原理使其具有一些优点。
首先,它可以利用低温热源进行供热和制冷,提高能源利用效率。
其次,吸收式热泵不需要机械压缩,因此噪音较小,运行稳定可靠。
此外,吸收式热泵还可以利用废热进行供热,减少能源浪费。
总之,吸收式热泵通过吸收剂的吸收和解吸作用,将低温热源中的热能转移到高温热源中。
第一类吸收式热泵原理
第一类吸收式热泵原理第一类吸收式热泵是一种基于吸收循环原理的热泵系统。
它通过吸收剂对溶剂的吸收和解吸过程来实现热能的转换。
以下是该热泵原理的详细解释。
组成:第一类吸收式热泵由两个主要组件组成,即吸收器和发生器。
吸收器包含吸收剂和溶剂,发生器则包含产生热能的热源。
工作流程:热泵系统的工作流程可以分为四个主要步骤:吸收、脱附、冷凝和蒸发。
吸收:在吸收器中,吸收剂吸收溶剂。
这个过程需要消耗一定的热能。
脱附:通过加热吸收剂和溶剂的混合第一类吸收式热泵是一种利用化学吸收和解吸过程实现制冷和供热的热泵系统。
它由两个主要部分组成:吸收器和发生器。
吸收器用于吸收剂和溶质之间的吸收过程,而发生器则用于解吸过程。
在吸收器中,吸收剂和溶质之间发生吸收作用,吸收剂从溶液中吸收溶质,并释放热量。
这导致溶液的浓度增加。
然后,含有吸收剂的浓溶液被泵送到发生器中。
在发生器中,将吸收剂和溶质分离。
通过加热,吸收剂从溶液中解吸,释放吸收过程中吸收的热量。
这导致浓溶液的温度升高,并产生冷却剂。
当冷却剂通过蒸发器时,它会吸收外界的热量,形成制冷效果。
通过循环将冷却剂输送到吸收器,并经过蒸发器、冷凝器以及节流阀等部件,从而实现制冷和供热的循环过程。
当需要供热时,加热装置提供热量给发生器,促使吸收剂和溶质再次吸收,重复循环过程。
吸收式热泵与传统的压缩式热泵相比具有一些优点。
首先,它可使用可再生能源作为热源,如太阳能集热器、污水或工业废热,提高了能源利用效率。
其次,吸收式热泵没有机械压缩装置,工作过程相对更为稳定,运行噪音较低。
此外,吸收式热泵能够在较低的环境温度下工作,制冷效果显著。
然而,吸收式热泵也存在一些限制。
其中之一是制冷剂的选择。
因为吸收剂的种类有限,所以对于不同的应用场合和工作条件,需要仔细选择合适的吸收剂。
此外,由于吸收过程中需要加热和解吸过程中需要加热,所以吸收式热泵需要额外的能源供应,会增加一定的能源消耗。
所以,在实际应用中,需要综合考虑各种素,根据具体的需求和条件选择合适的热泵系统。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种利用吸收剂对低温热源进行吸收和释放热量的装置。
它可以将低温热源的热量转移到高温热源,实现热能的转换和利用。
下面将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 吸收剂的选择和循环吸收式热泵中的关键组成部分是吸收剂,它通常由两种物质组成:吸收剂和工质。
常用的吸收剂有水和溴化锂,而工质则是蒸发和冷凝的介质。
吸收剂的选择要考虑其吸收和释放热量的能力,以及其在不同温度下的性质变化。
2. 蒸发器和冷凝器吸收式热泵中的蒸发器和冷凝器是实现热能转换的关键部分。
蒸发器中的低温热源通过与工质接触,使工质蒸发并吸收热量。
蒸发后的工质蒸汽进入冷凝器,在与高温热源接触的过程中,释放出吸收的热量,从而使工质冷凝成液体。
这样,热量就从低温热源转移到高温热源。
3. 吸收和解吸过程吸收式热泵中的吸收和解吸过程是实现热能转换的关键步骤。
在吸收过程中,工质蒸汽进入吸收器与吸收剂发生反应,形成吸收剂溶液。
这个过程中释放出的热量被吸收剂吸收。
在解吸过程中,加热吸收剂溶液,使其释放出工质蒸汽,并与工质蒸汽一起进入冷凝器。
4. 泵和换热器吸收式热泵中还包括泵和换热器。
泵用于循环吸收剂溶液,使其在吸收器和解吸器之间流动。
换热器用于实现吸收剂和工质之间的热量交换。
通过泵和换热器的作用,吸收剂和工质之间的热量传递得以实现,从而完成热能的转换。
5. 控制系统吸收式热泵中的控制系统用于控制各个组件的工作状态,以实现热能的高效转换。
控制系统可以根据不同的工况和需求,自动调节各个组件的工作参数,以提高热泵的效率和性能。
总结:吸收式热泵通过吸收剂对低温热源进行吸收和释放热量,实现热能的转换和利用。
其工作原理主要包括吸收剂的选择和循环、蒸发器和冷凝器的热能转换、吸收和解吸过程、泵和换热器的作用,以及控制系统的调节。
通过这些组成部分的协同工作,吸收式热泵可以高效地将低温热源的热量转移到高温热源,实现能源的有效利用。
吸收式热泵工作原理
2.按驱动热源划分
(1)蒸汽型热泵 以蒸汽的潜热为驱动热源。
(2)热水型热泵 以热水的显热为驱动热源。 热水包括工业余、废热水、地热水或太阳能热 水。
(3)直燃型热泵 以燃料的燃烧热为驱动热源。 可分为燃油型、燃气型或多燃料型。
(4)余热型热泵 以工业余热为驱动热源。
(5)复合热源型热泵 如热水与直燃型复合、 热水与蒸汽型复合、蒸汽与直燃型复合等形式。
提高高位热源温度实现热泵循环;或在较低的高 温热源温度下实现单级无法实现的循环。
绝热吸收式热泵:有效利用大量的把
温度较低的废热,变废为宝。
3.1.2 吸收式热泵的分类
吸收式热泵的种类繁多,可以按其工质对、 驱动热源及其利用方式、制热目的、溶液循环 流程以及机组结构等进行分类。 1.按工质对划分 (1)水-溴化锂热泵 水为制冷剂,溴化锂为 吸收剂。 (2)氨-水热泵 氨为制冷剂,水为吸收剂。
(2)双筒式 机组的主要热交换器布置在二个 筒体内。
(3)三筒式 机组的主要热交换器布置在三个 筒体内。
(4)多筒式 机组的主要热交换器布置在多个 简体内。
(a)
(b)
(c)
(d)
图3—15 单筒型结构布置方式 1—蒸发器;2—吸收器;3—发生器;4—冷凝器
(a)
(b)
(c)
(d)
图3—17 双筒型结构布置方式 1—蒸发器;2—吸收器;
3—发生器;4—冷凝器;5—热交换器
3.1.3 吸收式热泵的热力系数
Qh QaQc
Qg Qg
QaQ gQcTg T gT0TeT eT0cCO c P
3.2 吸收式பைடு நூலகம்泵的工质对
3.2.1 工质对的选择 3.2.2 溴化锂水溶液的性质
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种能够利用低温热源产生高温热能的装置。
它通过吸收剂和工质之间的吸收和解吸过程,实现热能的转移。
一、吸收式热泵的基本结构吸收式热泵主要由吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器和泵组成。
1. 吸收器:吸收器是吸收式热泵中的核心部件,用于吸收剂和工质之间的吸收过程。
吸收器内部有大量的吸附剂,吸附剂能够吸收工质。
2. 发生器:发生器是吸收式热泵中的热源部份,通过加热吸附剂,使其解吸工质。
发生器的加热方式可以是燃气加热、电加热等。
3. 冷凝器:冷凝器是吸收式热泵中的高温热源部份,通过冷却工质,使其从气态转变为液态。
冷凝器的冷却方式可以是水冷却、空气冷却等。
4. 蒸发器:蒸发器是吸收式热泵中的低温热源部份,通过蒸发工质,使其从液态转变为气态。
蒸发器的蒸发方式可以是直接蒸发或者间接蒸发。
5. 泵:泵是吸收式热泵中的循环部份,通过泵将工质从蒸发器送至发生器,从发生器送至吸收器,形成循环。
二、吸收式热泵的工作过程1. 吸收过程:在吸收器中,吸附剂吸收工质,形成吸附剂-工质复合物。
吸附剂的选择要根据工质的特性来确定,常见的吸附剂有溴化锂、氨水等。
2. 解吸过程:将吸附剂-工质复合物送至发生器,通过加热使吸附剂解吸工质。
加热的方式可以是燃气加热、电加热等。
解吸后的工质成为高温高压气态。
3. 冷凝过程:将高温高压的气态工质送至冷凝器,通过冷却使其从气态转变为液态。
冷凝器的冷却方式可以是水冷却、空气冷却等。
4. 膨胀过程:将液态工质通过膨胀阀进入蒸发器,膨胀过程使工质的温度和压力降低,从而达到吸收低温热源的热量。
5. 蒸发过程:在蒸发器中,工质从液态转变为气态,吸收低温热源的热量。
蒸发器的蒸发方式可以是直接蒸发或者间接蒸发。
6. 循环过程:通过泵将工质从蒸发器送至发生器,从发生器送至吸收器,形成循环。
循环过程中,工质不断地吸收和解吸,实现热能的转移。
三、吸收式热泵的优势和应用领域吸收式热泵具有以下优势:1. 适合于低温热源:吸收式热泵可以利用低温热源,如废热、太阳能热能等,产生高温热能,提高能源利用效率。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种利用吸收剂对低温热源进行吸热、蒸发、再释放热量的装置,从而实现对高温热源的采暖或供热。
它可以通过吸收剂的循环流动来实现低温热源的吸热和高温热源的释热,从而将低温热源的热量转移到高温热源中。
吸收式热泵的主要组成部分包括吸收器、蒸发器、发生器、冷凝器和泵。
其中,吸收器和发生器是吸收剂的主要工作区域,蒸发器和冷凝器则是低温和高温热源的热交换区域。
吸收剂是吸收式热泵中的关键物质,常用的吸收剂是水和氨的混合物。
吸收剂在吸收器中与低温热源接触,吸收低温热源释放的热量并发生蒸发。
蒸发后的吸收剂蒸汽进入发生器,与高温热源进行热交换,从而使吸收剂蒸汽再次变为液体。
在发生器中,吸收剂的液态部分与高温热源进行热交换,释放出大量的热量。
吸收剂的蒸汽部分则被泵送至冷凝器,与冷凝器中的冷却介质进行热交换,从而使吸收剂蒸汽冷凝为液体。
冷凝后的吸收剂液体经过泵的作用,再次进入吸收器,循环往复。
通过这样的循环过程,吸收式热泵能够将低温热源中的热量转移到高温热源中,实现对高温热源的供热或采暖。
吸收式热泵的工作原理与传统的压缩式热泵不同。
传统的压缩式热泵是通过压缩机对制冷剂进行压缩,使其温度升高,然后通过冷凝器和蒸发器的热交换来实现热量的转移。
而吸收式热泵则是通过吸收剂的吸热和蒸发,以及发生器的热交换来实现热量的转移。
吸收式热泵具有以下几个优点:1. 适用范围广:吸收式热泵适用于各种热源,包括太阳能、废热、地热等,具有较高的适应性。
2. 环保节能:吸收式热泵不需要使用电力或燃料进行压缩,减少了对环境的污染,能够更好地节约能源。
3. 高效性能:吸收式热泵在高温热源的利用上具有较高的效率,能够更有效地转移热量。
4. 安全可靠:吸收式热泵使用的吸收剂是常见的物质,不具有爆炸、燃烧等危险性。
吸收式热泵在实际应用中有着广泛的用途,包括工业供热、建筑采暖、热水供应等领域。
随着能源问题的日益突出,吸收式热泵作为一种环保、节能的供热方式,将会得到更广泛的应用和推广。
吸收式热泵
吸收式热泵引言:随着人们对节能环保技术的追求不断增强,吸收式热泵作为一种高效能源利用技术,正在逐渐获得人们的关注与青睐。
吸收式热泵以其具有的环保、高效、可持续等特性,在空调、供暖等领域显示出巨大潜力。
本文将详细介绍吸收式热泵的原理、工作过程及应用领域,以及其在能源领域的前景。
一、吸收式热泵的原理吸收式热泵是一种利用气体吸收热量来提供制冷或供暖的热泵系统。
其基本原理是利用可逆化学反应来实现对热能的转换。
吸收式热泵主要由蒸发器、吸收器、发生器、冷凝器以及泵等主要组成。
在吸收器中,制冷剂与吸收剂混合,在吸热条件下发生吸收反应,从而将制冷剂与吸收剂分离。
吸收剂吸收制冷剂释放的热能,而制冷剂则通过泵被输送至发生器。
在发生器中,制冷剂经过加热使其汽化,产生高温高压气体。
然后,高温高压气体通过冷凝器冷却并凝结为液体,释放出的热量被利用。
随后,制冷剂通过泵回到吸收器,从而实现制冷或供暖的功能。
二、吸收式热泵的工作过程1. 蒸发器:在低压下,制冷剂吸热蒸发,从而实现制冷效果。
2. 吸收器:制冷剂与吸收剂在吸收器中发生反应,将制冷剂与吸收剂分离。
3. 发生器:制冷剂在高温下加热,从液体态变为气体态,产生高温高压气体。
4. 冷凝器:高温高压气体通过冷凝器冷却,转变为液体态,释放热能。
5. 泵:将制冷剂从冷凝器输送至吸收器,使循环过程继续进行。
三、吸收式热泵的应用领域1. 制冷与空调领域:吸收式热泵在制冷与空调领域的应用最为广泛。
其高效节能的特性使其成为替代传统制冷空调系统的理想选择。
吸收式热泵通过吸收热能实现制冷,相对于传统压缩式制冷系统,具有低能耗、低噪音、无氟利昂等优点。
2. 供暖领域:吸收式热泵在供暖领域也有较为广泛的应用。
利用吸收式热泵的制冷过程,可以通过逆向工作原理将低温热源提升至供暖所需的高温状态,因此能够在供暖季节提供稳定舒适的温度。
3. 工业领域:吸收式热泵在工业领域被广泛应用于蒸馏、脱水、浓缩、干燥等过程中的余热回收。
吸收式热泵原理
吸收式热泵原理吸收式热泵是一种利用吸收剂吸收蒸发剂来完成制冷或供热的热泵系统。
其工作原理是通过在吸收器中将蒸发剂溶解在吸收剂中,然后将溶液送至发生器,通过加热使蒸发剂蒸发出来,然后将蒸汽送至冷凝器冷凝成液体,再经过节流阀减压,回到吸收器中,完成一个循环。
下面我们将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
首先,吸收器中的吸收剂吸收蒸发剂,形成溶液。
在吸收器中,吸收剂通常是水,而蒸发剂可以是氨气或者溴化锂等。
当蒸发剂进入吸收器时,由于吸收剂的吸收能力,蒸发剂会被吸收剂吸收,形成溶液。
接下来,溶液会被送至发生器中。
在发生器中,溶液会受到加热,使得蒸发剂从溶液中蒸发出来,成为蒸汽。
这一过程需要输入热量,通常是通过燃气或者电能来提供热源。
蒸汽的生成会使得溶液中的吸收剂浓度降低,同时蒸汽则被送至冷凝器中。
在冷凝器中,蒸汽会被冷却,从而凝结成液体。
这一过程释放出的热量会被外界吸收,使得冷凝器表面温度升高。
冷凝后的液体蒸发剂会经过节流阀减压,回到吸收器中,重新与吸收剂混合,形成新的溶液,循环往复。
通过上述过程可知,吸收式热泵的工作原理是通过吸收剂吸收蒸发剂,然后将溶液送至发生器,蒸发剂在发生器中蒸发,形成蒸汽,再经过冷凝器冷凝成液体,最后经过节流阀减压回到吸收器中,完成一个循环。
这样就实现了热量的转移,从而实现了制冷或供热的效果。
吸收式热泵原理相比传统的压缩式热泵,具有能耗低、环保、噪音小等优点,因此在一些特定的领域得到了广泛的应用。
同时,吸收式热泵也有一些局限性,比如体积大、成本高等问题,但随着技术的不断进步,这些问题也在逐步得到解决。
总的来说,吸收式热泵原理是一种通过吸收剂吸收蒸发剂,然后通过加热和冷却完成热量转移的热泵系统。
其工作原理简单清晰,具有一定的优势和局限性,但随着技术的不断发展,相信吸收式热泵会在未来得到更广泛的应用。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种利用吸收剂对低温热能进行吸收和释放,从而实现热能转换的设备。
它能够将低温热源中的热能提取出来,经过循环过程,将其传递到高温热源中,从而实现热能的回收和利用。
下面将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 吸收剂的选择吸收式热泵中的吸收剂通常为溶液,由两种或者多种物质组成。
常用的吸收剂组合有水和溴化锂、氨和水等。
吸收剂的选择主要考虑其吸收和释放热能的性能以及对环境的影响。
2. 蒸发器和冷凝器吸收式热泵中的蒸发器和冷凝器是热能转换的关键部件。
蒸发器位于低温热源侧,通过与吸收剂的接触,将低温热源中的热能传递给吸收剂,使其发生蒸发。
蒸发后的吸收剂蒸汽进入冷凝器,与高温热源接触,释放热能并凝结为液体。
3. 吸收器和发生器吸收式热泵中的吸收器和发生器是吸收剂循环过程的关键部件。
吸收器位于蒸发器和发生器之间,其作用是吸收蒸发器中的吸收剂蒸汽,形成稀溶液。
吸收剂蒸汽在吸收器中与稀溶液接触,发生吸收反应,将蒸汽转化为液体。
发生器位于冷凝器和吸收器之间,其作用是将稀溶液中的吸收剂蒸发出来,形成浓溶液。
4. 泵和换热器吸收式热泵中的泵和换热器用于实现吸收剂循环过程中的流体输送和热能传递。
泵负责将浓溶液从发生器中抽出,并将稀溶液输送到吸收器中。
换热器则用于在各个部件之间传递热能,使吸收剂能够在不同温度下进行相应的吸收和释放。
5. 工作过程吸收式热泵的工作过程可以简化为以下几个步骤:- 蒸发器:低温热源中的热能使吸收剂蒸发,从而吸收热能。
- 吸收器:吸收剂蒸汽与稀溶液接触,发生吸收反应,将蒸汽转化为液体。
- 泵:将浓溶液从发生器中抽出,并将稀溶液输送到吸收器中。
- 发生器:稀溶液中的吸收剂蒸发出来,形成浓溶液,并释放热能。
- 冷凝器:吸收剂在冷凝器中与高温热源接触,释放热能并凝结为液体。
- 换热器:在各个部件之间传递热能,实现热能的转换和传递。
吸收式热泵通过循环过程将低温热源中的热能提取出来,并传递到高温热源中,实现热能的回收和利用。
吸收式热泵原理和计算
1. 整个吸收式热泵循环过程 是可逆的;
2. 发生器热媒的温度为Tg; 3. 蒸发器中低温热源的温度 为T0; 4. 吸收器的吸收温度Ta等于 冷凝器中温度Tc; 5. 忽略泵的功耗Wp;
根据热力学第二定律:
S Sg S0 Sa Sc
根据热力学第一定律:
Qg Q0 Qa Qc
Qg Qe Qa Qc
COP的定义
COPH
Qa Qg Qe
COP Tg Tc Ta Tg Ta Tc
COP Tg Te Tc Tg Tc Te
第一类吸收热泵
T Ta
Tg T0
Tc S
COP Tg Tc Ta Tg Ta Tc
第二类吸收式热泵的热力学计算
临界温度高于冷凝温度; 在热泵温度工作区间内有合适的饱和压力;
冷凝温度下,饱和压力不要太高,避免工质泄露, 降低部件的承受压力; 蒸发温度下,饱和压力不要太低,否则不凝气容易 进入蒸发器; 比热容小; 减少节流损失 ;
汽化潜热大; 一般工质的分子量越大,汽化 潜热越小,因此,工质分子量 要小;
导热系数大; 强化传热过程;
粘度和密度要低; 降低流动阻力,减少泵功;
环保要求
• 对臭氧层的破坏 大气臭氧层损耗潜能值 (Ozone Depletion Potential,ODP) • 温室效应 全球温室效应潜能值 (Global Warming Potential,GWP) 总当量变暖影响 (Total Equivalent Warming Impact, TEWI) 寿命期气候性 (Life Cycle Climate Performance,LCCP)
浅谈吸收式热泵
浅谈吸收式热泵热泵按其工作原理可以分为以下几类:蒸汽压缩式热泵、吸收式热泵、吸附式热泵、喷射式热泵、热电式热泵以及基于磁热泵、声波热泵及其他各种化学热泵。
最常见的就是蒸汽压缩式热泵。
而对于吸收式热泵,很多人也只是听过其名却不懂其原理。
那么笔者今天就为大家揭开吸收式热泵的神秘面纱。
吸收式热泵是一种利用低品位热源,实现将热量从低温热源向高温热源泵送的循环系统。
是回收利用低品位热能的有效装置,具有节约能源、保护环境的双重作用。
其系统主要由5-吸收器、7-水泵、1-发生器、减压阀、2-冷凝器、3-节流阀、4-蒸发器、精馏器、分凝器、过冷器、回热器等组成。
吸收式热泵原理图如下图1所示:图1 吸收式热泵原理图吸收器/发生器中装有不同沸点的两种物质混合溶液作为工质对,主要有两种:氨水溶液(氨为制冷剂,水为吸收剂)和溴化锂水溶液(水为制冷剂,溴化锂为吸收剂),后者被广泛应用于空调热泵中。
由原理图不难看出,吸收式热泵与蒸汽压缩式热泵最大的区别在于吸收式热泵用吸收发生装置取代了压缩机,用热能(蒸汽、燃料、热水等)驱动代替电力驱动,因此对于能源的回收与节约有很大意义。
吸收式热泵按制热目的可以分为两类。
两类热泵应用目的不同,工作方式也不同。
但都是工作于三热源之间,三个热源温度的变化对热泵循环会产生直接影响。
第一类吸收式热泵,也称增热型热泵,是利用少量的高温热源,产生大量的中温有用热能。
即利用高温热能驱动,把低温热源的热能提高到中温,从而提高了热能的利用效率。
第一类吸收式热泵的性能系数大于1,一般在1.5-2.5之间。
从工作原理上来看,第一类吸收式热泵与吸收式制冷机的工作原理是一致的。
其原理图如下图2所示:图2 增热型热泵原理图其热收支图如下图3所示:图3 增热型热泵热收支图其内部工作流程为:高温驱动热源加热发生器,制冷剂蒸汽从发生器内的溶液中蒸发出来,在冷凝器中放热加热热水,节流后进入蒸发器吸收低品位热源的热量,变成蒸汽进入吸收器;发生器中变浓的溶液经热交换器进入吸收器,吸收来自蒸发器的制冷剂蒸汽,放出热量加热热水,而吸收器中变稀的溶液又通过热交换器进入发生器,完成循环。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种能够利用低温热源产生高温热源的热能转换装置。
它通过吸收剂对低温热源进行吸收,然后通过加热吸收剂使其释放出吸收的热量,从而产生高温热源。
下面将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 吸收剂和工质的循环吸收式热泵主要由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器四个主要部份组成。
其中,吸收器和发生器是吸收剂和工质循环的关键部份。
吸收剂是一种具有吸收性能的物质,常用的吸收剂有水溶液和氨溶液。
工质则是用来产生冷热效应的介质,常用的工质有氨和水。
2. 吸收剂的吸收和释放在吸收器中,吸收剂会吸收工质中的氨,形成含氨的溶液。
这个过程是一个吸热过程,需要从外部提供热量。
随后,含氨溶液会被输送到发生器中。
在发生器中,通过加热含氨溶液,吸收剂会释放出吸收的氨,形成氨气。
这个过程是一个放热过程,释放出的热量可以用来产生高温热源。
同时,氨气会被输送到冷凝器中。
3. 工质的冷凝和蒸发在冷凝器中,氨气会被冷却,从而变成液态。
这个过程是一个放热过程,释放出的热量可以用来产生低温热源。
同时,冷却后的氨液会被输送到蒸发器中。
在蒸发器中,氨液会被蒸发,从而吸收外界的热量。
这个过程是一个吸热过程,吸收的热量可以用来产生冷热效应。
同时,蒸发后的氨气会被输送回吸收器中,循环再次进行。
4. 系统的热能转换通过吸收剂和工质的循环,吸收式热泵能够将低温热源的热能转换成高温热源。
具体来说,吸收剂在吸收器中吸收工质的氨,形成含氨溶液,吸收的过程需要从外部提供热量。
然后,在发生器中通过加热含氨溶液,吸收剂释放出吸收的氨,形成氨气,释放出的热量可以用来产生高温热源。
同时,氨气被输送到冷凝器中,冷却后变成液态,释放出的热量可以用来产生低温热源。
最后,冷却后的氨液被输送到蒸发器中,蒸发吸收外界的热量,吸收的热量可以用来产生冷热效应。
蒸发后的氨气再次被输送回吸收器中,循环再次进行。
总结:吸收式热泵通过吸收剂和工质的循环,利用低温热源产生高温热源。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种利用吸收剂对工质进行吸收和析出的热泵系统。
它可以将低温热能转化为高温热能,实现能源的有效利用。
下面将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 工作原理概述吸收式热泵由两个主要部分组成:吸收器和解吸器。
吸收器中含有吸收剂和工质,而解吸器中只含有吸收剂。
整个系统通过循环泵将工质从吸收器中抽出,经过膨胀阀降温后进入解吸器,然后再通过蒸发器吸收热量,最后再回到吸收器。
2. 吸收过程在吸收器中,工质与吸收剂接触并发生吸收反应。
吸收剂通常是一种溶液,而工质则是一种易挥发的液体。
当工质与吸收剂接触时,吸收剂会吸收工质,形成一个稳定的溶液。
这个过程是一个放热过程,吸收剂会释放出热量。
3. 解吸过程在解吸器中,通过加热吸收剂,使吸收剂中的工质析出。
这个过程是一个吸热过程,吸收剂会吸收外界的热量。
由于工质的挥发性,工质会从溶液中析出,形成蒸汽。
4. 蒸发过程在蒸发器中,通过传热介质(如水或空气)与蒸汽进行热交换,将蒸汽中的热量传递给传热介质。
蒸汽会冷凝成液体,同时传热介质会被加热。
这个过程是一个放热过程。
5. 冷凝过程在冷凝器中,通过冷却介质(如水或空气)与工质进行热交换,将工质中的热量传递给冷却介质。
工质会冷凝成液体,同时冷却介质会被加热。
这个过程是一个放热过程。
6. 膨胀过程在膨胀阀处,通过膨胀阀的作用,将工质的压力降低,使其温度下降。
这个过程是一个放热过程。
通过以上的循环过程,吸收式热泵可以将低温热能转化为高温热能。
整个过程中,吸收剂起到了吸收和析出工质的作用,而工质则在不同的部件中进行相应的热交换,实现热能的转移和利用。
吸收式热泵的工作原理使其具有一些优点,如适用于低温热源、无需压缩机、无需氟利昂等。
然而,由于吸收剂的选择和循环泵的能耗等问题,吸收式热泵在实际应用中还存在一些挑战。
因此,对于吸收式热泵的研究和改进仍然具有重要意义。
总之,吸收式热泵通过吸收剂对工质进行吸收和析出的循环过程,将低温热能转化为高温热能。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种利用吸收剂对低温热能进行吸收和释放的热泵系统。
它通过吸收剂的循环往复工作,将低温热能转化为高温热能,实现热能的传递和利用。
下面将详细介绍吸收式热泵的工作原理。
1. 吸收剂的选择和循环吸收式热泵系统中,吸收剂是起到传递热能的关键介质。
常用的吸收剂有水和溴化锂。
吸收剂循环系统主要由吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器组成。
吸收器中的吸收剂与蒸发器中的低温工质发生反应,吸收低温工质的蒸汽,形成稀溶液。
稀溶液经过泵送到发生器,通过加热使其蒸发,生成高温工质的蒸汽。
高温工质的蒸汽经过冷凝器冷凝成液体,释放出热量。
冷凝后的液体通过膨胀阀进入蒸发器,形成低温工质的蒸发过程。
2. 吸收剂的吸附和解吸吸收剂的循环工作过程中,吸附和解吸是关键步骤。
吸附是指吸收剂吸附低温工质的过程,吸附过程中释放出热量。
解吸是指吸收剂释放吸附的低温工质,吸附剂吸收低温工质的蒸汽,形成稀溶液。
解吸过程中需要输入热量。
通过吸附和解吸的循环,实现了热能的传递。
3. 热能转化的过程吸收式热泵系统中,热能转化的过程包括吸热、蒸发、冷凝和放热四个阶段。
吸热阶段:低温工质通过蒸发器中的膨胀阀进入吸收器,与吸收剂发生反应,吸收剂吸附低温工质的蒸汽,释放出热量。
蒸发阶段:吸附剂在发生器中加热,将吸附的低温工质释放出来,形成高温工质的蒸汽。
冷凝阶段:高温工质的蒸汽经过冷凝器,被冷却成液体,释放出热量。
放热阶段:冷凝后的液体通过膨胀阀进入蒸发器,形成低温工质的蒸发过程,吸收剂继续吸附低温工质的蒸汽,释放出热量。
通过以上四个阶段的循环工作,吸收式热泵实现了低温热能向高温热能的转化,实现了热能的传递和利用。
4. 吸收式热泵的优势和应用吸收式热泵具有以下优势:(1) 适用范围广:吸收式热泵适用于低温热源,如废热回收、太阳能、地热能等。
(2) 能源利用效率高:吸收式热泵利用了吸附和解吸的工作原理,能够将低温热能转化为高温热能,提高能源利用效率。
吸收式热泵原理和计算
吸收式热泵原理和计算吸收式热泵的工作原理主要分为两个循环,即吸收循环和解吸循环。
其中,吸收循环由吸收器、换热器、溶质泵和发生器组成;解吸循环由解吸器、换热器、溶剂泵和冷凝器组成。
两个循环通过传质过程中的吸收和解吸来完成热能的转换。
吸收循环的工作过程如下:1.溶质泵将溶液从吸收器中抽出,使压力降低。
2.溶液在换热器中与低温热源进行热交换,吸收其中的热能。
3.高温的溶液进入发生器,通过加热使其蒸发并与溶剂分离。
4.蒸汽进入解吸器,在换热器中与冷凝器中的冷凝器介质进行热交换,降温并凝结回至液态。
5.液态溶质通过溶质泵重新注入吸收器,完成一个循环。
解吸循环的工作过程如下:1.液态溶质在解吸器中注入低温蒸汽,脱离溶剂。
2.脱离后的溶质在换热器中与冷凝器中的介质发生热交换,吸收热能。
3.溶质通过溶剂泵再次注入发生器,与溶剂混合,形成新的吸收溶液。
4.新的吸收溶液经过换热器与低温热源进行热交换,提高其温度,进入吸收循环。
吸收式热泵的性能主要由两个参数决定,即泵浦比和热效率。
泵浦比表示单位热能输出所需的泵浦功率与制冷功率之间的比值,通常情况下应尽量小于1;热效率衡量了吸收式热泵从低温热源吸收热能的能力,热效率越高,能源利用率越高。
计算吸收式热泵的热效率和泵浦比可以通过以下公式得到:热泵热效率=Q出/W热泵泵浦比=W泵的功率/Q制冷其中,Q出为热泵系统的热输出能力,单位为热量;W热泵为系统所消耗的总热功率,单位为热量;W泵的功率为泵浦所消耗的功率,单位为功率;Q制冷为制冷系统对环境的热吸收量,单位为热量。
通过测量并计算上述参数,我们可以评估吸收式热泵的性能,并优化其设计和运行参数,以实现更高的能源利用效率。
吸收式热泵的应用范围广泛,特别适用于废热回收和低温热源利用,具有重要的节能和环保意义。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理吸收式热泵是一种能够利用低温热源产生高温热能的装置,其工作原理基于热力学的吸收循环过程。
吸收式热泵通常由两个主要组件组成:吸收器和发生器。
1. 吸收器:吸收器是吸收式热泵的核心组件之一,其主要功能是吸收低温热源中的热能。
吸收器内部包含一个吸收剂(通常为水溶液),该吸收剂具有很强的亲和力,可以吸收蒸发器中的低温制冷剂(通常为氨气)。
2. 发生器:发生器是吸收式热泵的另一个重要组件,其主要功能是将吸收器中吸收的低温制冷剂与高温热源接触,使其释放出热能。
在发生器中,通过加热吸收剂溶液,使其与吸收的低温制冷剂分离,释放出高温的蒸汽。
3. 冷凝器和蒸发器:冷凝器和蒸发器是吸收式热泵中的另外两个重要组件。
冷凝器通常位于发生器的上方,其主要功能是将高温蒸汽冷凝成液体,释放出大量的热能。
蒸发器位于吸收器的下方,其主要功能是将低温制冷剂蒸发成气体,吸收外部环境中的热量。
4. 工作流程:吸收式热泵的工作流程可以简单地描述为以下几个步骤:- 低温制冷剂从蒸发器中蒸发,吸收外部环境中的热量,使其温度升高。
- 高温热源通过发生器加热吸收剂溶液,使其与低温制冷剂分离,释放出高温蒸汽。
- 高温蒸汽进入冷凝器,通过冷却和压缩,转变为高压液体。
- 高压液体进入吸收器,与吸收剂溶液接触,释放出热能,使吸收剂再次变为液体,准备接收新的低温制冷剂。
5. 优点和应用:吸收式热泵具有以下几个优点:- 能够利用低温热源产生高温热能,具有很高的能量利用率。
- 对环境友好,不会产生温室气体和其他污染物。
- 适用于一些特殊的工业和商业应用,如化工、制药、食品加工等领域。
吸收式热泵的工作原理是基于热力学的吸收循环过程,通过吸收器和发生器的工作,将低温热源中的热能转化为高温热能。
其工作流程包括低温制冷剂的蒸发、吸收剂溶液的加热和分离、高温蒸汽的冷凝和压缩等步骤。
吸收式热泵具有高能量利用率和环保的特点,适用于一些特殊的工业和商业应用领域。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理引言概述:吸收式热泵是一种能够高效利用热能的设备,它能够将低温热能转化为高温热能,实现能源的有效利用。
本文将详细介绍吸收式热泵的工作原理,包括吸收循环、蒸发器、冷凝器、蒸发器和发生器等五个部分。
一、吸收循环1.1 吸收器:吸收器是吸收式热泵中的重要部件之一,其主要功能是将低温低压的工质吸收剂与高温高压的溶剂相接触,实现工质的吸收过程。
1.2 蒸发器:蒸发器是吸收式热泵中的热交换器,其内部充满了工质吸收剂,通过与外界低温热源接触,使得工质吸收剂蒸发,从而吸收热能。
1.3 发生器:发生器是吸收式热泵中的核心部件,其内部通过加热使得工质吸收剂与溶剂分离,实现工质的脱附过程,并释放出高温热能。
二、蒸发器2.1 蒸发器工作原理:当工质吸收剂从发生器中进入蒸发器时,由于蒸发器内部的低温热源,工质吸收剂会发生蒸发,从而吸收大量的热能。
2.2 蒸发器设计考虑因素:蒸发器的设计需要考虑到热交换效率、流体阻力、材料选择等因素,以确保蒸发器能够有效地吸收热能。
2.3 蒸发器的优化:为了提高蒸发器的效率,可以采用增加蒸发器的表面积、改善流体流动方式等方法进行优化。
三、冷凝器3.1 冷凝器工作原理:在冷凝器中,高温高压的工质吸收剂会通过热交换的方式与冷却介质接触,从而释放出热能。
3.2 冷凝器的设计考虑因素:冷凝器的设计需要考虑到热交换效率、冷却介质的选择、冷却介质的流量等因素,以确保冷凝器能够有效地释放热能。
3.3 冷凝器的优化:为了提高冷凝器的效率,可以采用增加冷凝器的表面积、改善冷却介质的流动方式等方法进行优化。
四、蒸发器和发生器4.1 蒸发器和发生器的热量传递:蒸发器和发生器之间的热量传递是吸收式热泵中最重要的过程之一,通过热量传递,工质吸收剂能够在两者之间进行循环。
4.2 蒸发器和发生器的工作原理:蒸发器和发生器通过热交换的方式,使得工质吸收剂在蒸发器中吸收热能,在发生器中释放热能,从而实现热能的转化。
第3章 吸收式热泵的工作原理
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
(a)
(b)
(c)
(d)
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
蒸汽或高温水 热水(供水)
低温热源
热水(回水)
浓溶液 稀溶液 冷剂水 中间溶液 冷剂蒸汽
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
(a)
(b)
(c)
(d)
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
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第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
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第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
3.5.1 溴化锂吸收式热泵的安装
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
3.5.2 溴化锂吸收式热泵的调试
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
3.5.3 溴化锂吸收式热泵的维护
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第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
3.3 吸收式热泵的循环及其计算
3.3.1 吸收式热泵循环 3.3.2 单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算 3.3.3 双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算
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第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
3.3.1 吸收式热泵循环
T
Tg
循环5—6—7—8—5为制 循环5 6 7 8 5 冷循环
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
第一 发生器
第一 热交换器
第二 发生器
冷 凝 器
热水 水
第二 热交换器
吸 收 器 器
泵 热水 水
蒸 发
热 泵
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
焓
质量分数
(%)
第3章吸 收式热泵的工作原理 章吸
3.4 溴化锂吸收式热泵机组
3.4.1 单效溴化锂吸收式热泵机组的结构 3.4.2 双效溴化锂吸收式热泵机组的结构
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单效溴化锂第一类吸收式热泵循环在h-ξ图上的表示
7 10,9“ 气态平衡线
比 焓 /︵ kJ/kg)
8,9 9‘
饱和液线
3g
4
3 5 6 2 1 浓度(%)
例3.1 下表中给出了一溴化锂\水 吸收式热泵中各点的有关参数(各 状态点对应于图,根据这些参数计 算系统的循环倍率和各元件的热量 及系统COP。
3.1.3 吸收式热泵的分类
1. 根据制热的目的来分: 第一类吸收式热泵和第二类吸收式热泵。
第一类吸收式热泵(Type Ⅰ Absorption Heat Pump, Heat Amplifier ),也称增热型热泵,是以消耗高温热能作为代 价,通过向系统输入高温热能,进而从低温热源中回收一部分 热能,提高其温位,以中温位的热能供给用户。
(7~9)
如果将这套装置用于制冷,则性能系数为
大约
Coefficient
Of
Performance
3.2.2 第二类吸收式热泵
废热
第一类吸收式热泵
第二类吸收式热泵
第二类吸收式热泵的热力学计算
热力学系数/制热系数 (COP)
Qa COPH Qg Qe
第二类吸收式热泵的理想循环
假设:
另一个与质量有关的参数,并且是一个经常用到 的参数是溶液循环倍率,用 f 来表示。
上式表明,通过泵的流体质量流量是 离开再生器的蒸汽质量流量的 10.84 倍 。 能量平衡 蒸发器 冷凝器 再生器 吸收器 泵
由于泵消耗的功率与其他单元的热传递速率相比很小, 所以,在进行过程热力学分析时,可以将其忽略。 吸收热泵的性能系数 远低于压缩式热泵
热泵
4.按驱动热源的利用方式分: 单效热泵:驱动热源在机组中被直接利用一次 多效热泵:驱动热源在机组中被直接或间接利用多次 多级热泵:驱动热源在多个压力不同的发生器中依次 被直接利用 5.按溶液循环流程分(流经不同压力发生器和吸收器 的顺序): 串联式 倒串联式 热泵 并联式 串并联式
6. 按机组的结构分: 单筒式 双筒式 热泵 三筒式 多筒式
2. 溴化锂溶液的溶解度:
结晶问题!
3. 溴化锂溶液的饱和蒸汽压:
4. 溴化锂溶液的密度:
5. 溴化锂溶液的表面张力:
6. 溴化锂溶液的动力粘度:
8. 溴化锂溶液的热导率(w/m·K)
质量分数 (%) 0 20 40 50 60 65 0.5 0.45 温度(℃) 25 0.55 0.49 0.45 0.43 50 0.57 0.51 0.49 0.45 0.43 75 0.60 0.53 0.51 0.48 0.45 100 0.62 0.55 0.52 0.50 0.48
吸收器 Qa m4 H 4 m10 H10 m3 H 3 冷凝器 Qc m7 H 7 m8 H 8 蒸发器 Qe m10 H10 m9 H 9 泵
W p1 m5 H 5 m6 H 6 W p 2 m9 H 9 m8 H 8
单效溴化锂第二类吸收式热泵循环在h-ξ图上的表示
3.3.3 工质对的种类
随制冷剂的不同可分为四类: 1. 以水作为制冷剂
制冷剂 吸收剂 溴化锂 水 氯化锂 碘化锂
2. 以醇作为制冷剂
制冷剂 甲醇 三氟乙醇(TFE) 六氟异丙醇 (HFIP) 吸收剂 溴化锂、碘化锂 溴化锂、甲基吡喀烷酮 (NMP) 溴化锂
3. 以氨作为制冷剂
制冷剂 氨 甲胺 吸收剂 水,硫氰酸钠水溶液,氯化钙水溶液 水,硫氰酸钠水溶液,氯化钙水溶液
10 7
气态平衡线 3g
比 焓 /︵ kJ/kg)
9 8
饱和液线
3 2 1
4 6 5
浓度(%)
例 下表中给出某一热泵循环系统相应于 P-T 图中 各点的有关参数。可根据此表中的数据来计算质量 平衡.能量平衡.循环倍率以及性能系数等。
循环倍率 第二类吸收热泵的性能系数
所以,
第二类吸收热泵的性能系数虽然较低,一 般在 0.4-0.49之间,但由于它利用的是工业 生产中排放的 60℃-100 ℃的废热,因此节能 效果十分显著,日益得到人们的重视。
临界温度高于冷凝温度; 在热泵温度工作区间内有合适的饱和压力; 冷凝温度下,饱和压力不要太高,避免工质泄露, 降低部件的承受压力; 蒸发温度下,饱和压力不要太低,否则不凝气容易 进入蒸发器; 比热容小; 减少节流损失 ;
汽化潜热大; 一般工质的分子量越大,汽化 潜热越小,因此,工质分子量 要小; 导热系数大; 强化传热过程; 粘度和密度要低; 降低流动阻力,减少泵功;
Qc Qa COPH Qg
与Qg比,数量很 小,可以忽略
Wp
Qa
Qe
Coefficient
Of
Performance
第一类吸收式热泵的理想循环
假设:
1. 整个吸收式热泵循环过程 是可逆的; 2. 发生器热媒的温度为Tg; 3. 蒸发器中低温热源的温度 为T0; 4. 吸收器的吸收温度Ta等于 冷凝器中温度Tc; 5. 忽略泵的功耗Wp;
环保要求
• 对臭氧层的破坏 大气臭氧层损耗潜能值 (Ozone Depletion Potential,ODP) • 温室效应 全球温室效应潜能值 (Global Warming Potential,GWP) 总当量变暖影响 (Total Equivalent Warming Impact, TEWI) 寿命期气候性 (Life Cycle Climate Performance,LCCP)
第二类吸收式热泵(Type Ⅱ Absorption Heat Pump)或称为热变换器(Heat Transformer)则 靠输入中温热能(通常是废热)驱动系统运行,将其中 一部分热能的温位提高,即吸收过程放出的热量,送 至用户,而另一部分热能则排放到环境中。
废热
2. 按热泵所用工质对来分: 水-溴化锂热泵 氨-水热泵 3. 按驱动热源分: 蒸汽型 热水型 直燃型 余热型 复合型
其他方面要求
• 化学性质稳定; • 无可燃性 • 无腐蚀性 • 无毒 • 经济性好
3.3.2 对吸收剂的要求
具有强烈的吸收制冷剂的能力,既具有吸收 比它温度低的制冷蒸气的能力; 相同压力下,它的沸点要高于制冷剂,而且 相差越大越好,可以提高发生器中制冷剂的 纯度,进而提高系统COP; 与制冷剂的溶解度高,可以避免结晶的危 险;
4 3 1 2 1 2
4 3
a. 单筒式
b. 双筒式
1.蒸发器;2.吸收器;3.发Fra bibliotek器;4.冷凝器
两种结构的特点
单筒型
1. 2. 3. 4. 5. 6. 结构紧凑 密封性好 高度低 制作复杂 热应力大 热损失大
双筒型
热损失小 热应力小 结构简单,制作方便 合适大热量机组的分 割运输 5. 高度高 6. 连接管路多 7. 可能的泄漏点多 1. 2. 3. 4.
吸收式制冷循环
3.1.2吸收式热泵的特点
优点: •吸收式热泵是一种以热为动力的制热方式,驱动它的 热量可以来自煤、气、油等燃料的燃烧,也可以利用 低温热能,如太阳能、地热等,特别是可以直接利用 工业生产中的余热或废热; •制热量非常大,通常制热能力可达每小时几百万千 焦; •体系中除溶液泵外,无其它传动设备,耗电量很少。 缺点: •热力系数较低,一般为0.4~2; •设备比压缩热泵循环庞大,灵活性较小,难以实现空 冷化。
第三章 吸收式热泵的工作原理
热能与动力工程专业 轮机工程学院 2009年8月
主要内容
3.1 吸收式热泵概述 3.2 吸收式热泵的工作过程及热力学 分析 3.3 吸收式热泵的工质对 3.4 热压缩机-吸收器/再生器
3.1 吸收式热泵概述
压缩式热泵的工作过程
吸收式热泵是一种以热能为动力,利用溶液的吸收特 性来实现将热量从低温热源向高温热源的泵送的大型 水/水热泵机组
3.2 吸收式热泵的工作过程 及热力学分析
3.2.1 第一类吸收式热泵 3.2.2 第二类吸收式热泵
3.2.1 第一类吸收式热泵
与蒸汽压缩式 热泵完全相同
吸收式热泵特 有的
第 一 类 吸 收 式 热 泵 在 P-T图 上 的 表 示
第一类吸收式热泵的热力学计算
热力学系数/制热系数 (COP) Qg Qc
m1 x1 m6 x6
吸收剂 的浓度
x6 m1 f m7 x6 x1
吸收器:m1 m3
m4 m6
m10 m7
x3 x2
x4 x6
第二类吸收式热泵的热力学计算
能量衡算: 再生器
Qg m7 H 7 m6 H 6 m1 H1
Qg Qe W p1 W p 2 Qa Qc
4.以氟利昂作为制冷剂
制冷剂 二氟一氯甲烷(R22) 二甲醚四甘醇(DMETEG) 三氟二氯乙烷(R123a) 吸附剂
3.3.4 热泵用工质对:溴化锂-水
1.溴化锂的物理化学性质: 化学式:LiBr; 相对分子量:86.856; 成分:Li为7.99%,Br为92.01%; 密度:3464kg/m3 (25 ℃); 熔点:549 ℃; 沸点:1265 ℃; 溴化锂溶液是无色透明的,对金属有腐蚀 性,因加入了缓蚀剂-铬酸锂,呈微黄色。
COP Tg T0 Tg
S
Tc Tc T0
第一类吸收式热泵的热力学计算
质量衡算: 再生器:
吸收剂 的浓度
m3 x4 f m7 x4 x 3
吸收器:m m 2 3
m6 m4
m10 m7
x2 x3
x6 x4
第一类吸收式热泵的热力学计算
能量衡算: 再生器 吸收器 冷凝器 泵 蒸发器