第二类吸收式热泵的热经济学分析
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多 , 因此可 以认 为处 于相 平 衡 的溴 化锂 一 二 元 溶 水
液 的气相 是 纯水 蒸汽 , 运行 中冷 凝器 与 发 生器 处 在 于低 压状 态 ( 0 p),蒸发 器 与吸收 器 处于 高 压状 态 ( )稀 溶 液在 发 生器 中被 低温 余热 ( , 比如 7  ̄ 0C~
冷 凝 器 中 ,被 冷源 ( 比如 3 ℃冷却 水 )冷凝 为 P 0 。 下 的饱和 液态 水 ( 2 点 ),然 后经 过冷 剂泵 加 压 到
下过 冷 水 ( 3 点 )流 入 蒸发器 中 ,被 低温 余 热加 热 成 P 压力 下 的饱和 水 蒸汽 ( 4 , 入 吸收 器 , h 点 ) 流
的分解 ,建立 黑箱 模 型 的子系 统 。 建 立 如 图3 示 的 集 中空调 系 统热 经 济 学分 析 所
q 为吸 收低温 余热的热量 ;q 为吸 收器释放 的高温热量 。
图 1 第二类吸收式热泵 流程 原理图
F g 1 He t b o p o -y ev r a l r c s c ma c i . a s r t n t p a i b ep o e ss he t a i i
炯损 耗 ;另 一部 分是 设备 的折 旧费 、运行 、维护 、 管 理 、检 修 等 费 用 。 同 时 ,从 热 力 学角 度 看 ,不
造 成 一 定 程度 的热 污 染 。在低 品位 余 热 的利 用 方
面, 吸收式热泵技术是有效的方法之一。 随着我国
政府 对节 能技 术 、环境 保护 方面 的不 断重 视 ,以及 能源 紧张造 成 的价格 不 断上 涨 , 二类 吸收式 热泵 第
来 的浓 溶液 ( 1 )在 溶液 热 交换 器 中换 热 ,变 点 0
成 P 压 力下 的过冷 液 体 ( 6 h 点 ),经节 流 阀 降压成 P 点7 0( ),返 回发 生器 中再 次被 低温 余 热加 热 ,
在 发生 器 中稀溶 液被 浓 缩为 浓溶 液 ( 8 点 ),经溶 液泵 加压 ,到溶 液热 交 换器 中吸 收稀 溶液 的热 量 ,
以溴化 锂一 为例 ,其 焓一 水 浓度 图如 图 2所 示 。它在 三 个 不 同温 度 的热 源 间工 作 ,系统 主要 有 发 生器 、 冷 凝 器 、吸收 器 、蒸发 器和 容 热热 交换 器 ,以循环 工 质 为 溴化锂 一 水工 质对 二元 溶液 的 变热 器 为例 说 明其 工作 原理 。
收 稿 日期 :2 1-70 0 10 .5
第2 6卷第 4期
宋述生 ,等 :第二类吸收 式热 泵的热经济学分析
・1 4 7・
1 第二类吸收式热泵 的工作 原理
第二类 吸 收式 热泵 的系统 流程 图如 图 1 示 , 所
变 成稀 溶液 ( 5 点 ),同 时释放 出吸收热 q ,从吸 口 收 器 出来 的高温 稀 溶液 ( 5 点 )与从浓 溶 液加 压泵
【 关键词 】 第二类吸收式热泵;热经济学;数学模 型 中图分类号 T 8 l U 3- 3 文献标识码 A
Th e o d Ca e o y o a s r to a u pAn l sso e m o e o o c eS c n t g r f He t Ab o p i n He t m a y i f P Th r - c n mi s S n h s e g L a yn o gS u hn i Xin i g
第二类吸收式 热泵 的热经济学分析
宋述生 李显英
( 乐金 空调 ( 山东 ) 限公 司 青 岛 260 ) 有 619
【 摘 要 】 对 以溴化 4/ 水为工质对的第二类吸收式热泵即吸收式热变 换器 (bopi etr some)的热 asrt nh at n fr r o a
力循环过程进行 了热经济学分析 ,并建立 了热经济 学数 学模 型。从热 力学和经济学方面对第二类 吸收式热泵进行了研 究,建立了第 二类吸 收式热泵系统 的炯成本方程 以及各部分的炯成本方程 。
( G l t nc r o dt nn (h n o g C . t, ig a ,6 19) L Ee r i Aic n io igS ad n ) o, d Qn do 2 6 0 co s - i L [ b tat I ipp rw t tim rmie w tr s okn ud f e eodtp f bopinha u a asrs A src] n hs ae, i lhu bo d / ae ri f i t c n e o asrt t mpt t bob t hi aw gl o h s y o e p h
第 二类 吸 收式 热泵 的收益 为 吸收器 放 出的热 量炯 , 其 代 价或 成本 为发 生器 、 发器 消耗 的低 温位 热源 蒸 的热 量炯 和泵 消耗 的 电能炯 。 于整 个 系统或 其 中 对 任一 单元 , 冷量 炯 的成本 ,应等 于为 了获取 冷量 其 炯而 付 出的所 有 费用 ,包括燃 料 费用 、设 备折 旧 、
能将部分低温位余热提升到可 以直接利用的高温
位 热 ,从而 能 节省 生产 中所使 用 的大量 加热 蒸汽 , 具有 很好 的节 能效 果 。 对 第 二类 吸 收 式 热 泵进 行 节 能评 价 时 ,炯 的
概念要 比能更科学,更全面 ,但若仅仅从炯的角
作者 ( 通讯作者 )简介 :宋述 生 ( 9 1 ),男,本科 ,助工,E i xa yn @16tm 18 一 mal i i :l n g 2 . o
22 第 二类 吸 收式 热泵 炯 成本 方程 . 221系统 炯成 本 方程 ..
以单 位 炯 成 本 为 基 础 ,得 到 系 统 的炯 成 本方 程 。以冬 季供 暖 为例 确定 系统 的炯 成 本方程 。冬季
又被从溶液热交换器来 的浓溶液 ( 1 )吸收, 点 0
制 冷 与 空 调
[ y rs Kewo d ]
H a srt ntp aibeT emoe o o c; te t amo e et bo i - e vr l; hr -cn misMa ma cl d l a p o y a h i
O 引言
在 化工 、石 油化 工 、冶金 、动力 工程 等行业 中 有 大量 低 品位 工 业余 热 , 些低 品位 余热 由于温 度 这 较 低 ( 6 ℃~ 10 如 0 0 ℃的热 水 )而 不能 为工 艺过 程 所 直接 利用 。目前 ,在 我 国这种 低温 位 的热能 的利 用 率 很低 ,大 部分低 温 余热被 排放 到环 境 中去 ,这
黑箱模 型 。并将 第二类 吸 收式 热泵 分 为发 生器 、冷 凝 器 、蒸发 器 和 吸 收器 四个 子系 统 。其 中 ,E C 和 分 别表 示个 点 的炯 值及 其成 本 ,瞒 耗 电炯 值 。分
析第二类吸收式热泵热经济学黑箱模 型得出的结
果 可作 为评 价 设备 的重 要指 标 。
样 一 方面造 成 了大量 的能源浪 费 , 同时也 会给 环境
度 去分 析 问题 ,仍 然 具 有 一 定 的局 限性 。炯 在 体 系 中处处 等 同 ,并 不意 味着 炯 的价 格 也处 处等 同,
其价格是不相同的。因为在体系 的不 同部位 上获 得炯 所 付 出的代 价 是 不 同的 。这 种 代 价 分 为 两 部 分 ,一 部 分 是 为 了获 得 炯 时 的 不可 逆 性 而 造 成 的
分析 。即不 管 中间 过程 的变 化如 何 ,只对 进 出设备 的炯 成 本 进 行 分 析 ,得 出 设备 炯 流 成 本 的变 化情 况 。因 此 ,可 以用 黑箱 模型 对第 二类 吸 收式 热泵 进 行 热 经济 学分 析 。 如果 需要进 一 步 了解每 个 部位炯 流 成本 的变化 情况 , 以对 该黑 箱系 统进 行进 一 步 可
同形态能量所具有 的炯是可 以互比的,但从经济 学 的 角度 看 ,不 同形 式 能 量 所 具有 的炯 值 并 不 等
价 。考 虑 实 际过程 中炯 的不 等价 性和 经 济性 因素 , 将 热 力 学和 经 济 学相 结合 ,对烟 这 个物 理 量 赋 以 价 值 ,这 就 是 炯 的 价值 化 ,用 这 种 观 点进 行 节 能 分 析称 为热 经 济 学或 炯 经 济 学 。应 用 热 经 济 学 分 析 法对 第 二 类 吸 收 式热 泵 的设 计 、 运行 和 优 化 改 造 进 行研 究 ,可 以获得 第 二 类 吸 收 式 热泵 节 能 的 有 效途 径和 科 学 的评价 方法 。
图 2 澳 化 锂/ 焓 一 度 图 水 浓
Fi . lt i m r mi e/ t re t a p g2 ih u b o d wa e n h l y— o c n r t n c n e tai o da r m ig a
在 相 同压 力下 , ir LB 的沸 点 比水 的沸 点 高 出许
h a rnso me f t e t e mo y a c c c e p o e s o e ma o o c An l ss e t ta f r r o r d n mi y l r c s f t r l Ec n mi ay i.An e e t b ih n f t e t e ma h h h d t s l me t o h r l h a s h ma e t a d l fe o o is F o t e t e o y a c n c n mis o e a s r t n h a u a e b e t d e o h t mai lmo e c n m c . r m r d n mi sa d e o o c f b o p i e t mp h v e n su id t c o h h m h t o p e t b ih te a s r to e a s o me y tm x r y a l a ev ro s a t f ec s q a in e eg o t q to . s l b o i n h a t n f r r se e e g , wel st a i u r o t o t u t x r y c s u i n a s h p t r s s h p s h e o ea
再 到吸 收器 中吸 收从 蒸 发器来 的水蒸 汽 , 成 一个 完 循环 。
2 第二类 吸收式 热泵 的热经济学分析
21 分析 模型 的建 立 . 对 第 二 类 吸 收 式热 泵 的节 能分 析 可 以仅 对 发 生器 、蒸发 器 、冷 凝器 和 吸收器 的进 出 口参 数进 行
为从低温余 热吸收的热量 ;q 为 向环境放热量 ; 。
第 2 卷第 4期 6 21 0 2年 8月
制 冷 与 空调
Rer ea o n fi rt n a dAiCo dt nn g i r n io ig i
V l 6No 4 b - . 2 Au 。 0 2 4 6 4 8 g 2 1 .1  ̄ 1
文章编号:17 .6 2 (0 2 44 60 6 16 1 2 1 )0 -1.3
8 ℃ )加 热 ,蒸发 出来 的过热 水蒸 汽 ( 1 0 点 )流入
C, 2 3 cy g c e a为 发 生 器 、 冷 凝 器 、 1 、C , 4 、C ,E 、E 、E 、E
蒸发器和吸收器 的年度化成本和热量炯 。 图 3 第二 类吸收式热泵的热经济学模型
Fi . He t b o p i n t p a i b em o e f c n m is g3 a s r to -y ev ra l d l o o c a o e
液 的气相 是 纯水 蒸汽 , 运行 中冷 凝器 与 发 生器 处 在 于低 压状 态 ( 0 p),蒸发 器 与吸收 器 处于 高 压状 态 ( )稀 溶 液在 发 生器 中被 低温 余热 ( , 比如 7  ̄ 0C~
冷 凝 器 中 ,被 冷源 ( 比如 3 ℃冷却 水 )冷凝 为 P 0 。 下 的饱和 液态 水 ( 2 点 ),然 后经 过冷 剂泵 加 压 到
下过 冷 水 ( 3 点 )流 入 蒸发器 中 ,被 低温 余 热加 热 成 P 压力 下 的饱和 水 蒸汽 ( 4 , 入 吸收 器 , h 点 ) 流
的分解 ,建立 黑箱 模 型 的子系 统 。 建 立 如 图3 示 的 集 中空调 系 统热 经 济 学分 析 所
q 为吸 收低温 余热的热量 ;q 为吸 收器释放 的高温热量 。
图 1 第二类吸收式热泵 流程 原理图
F g 1 He t b o p o -y ev r a l r c s c ma c i . a s r t n t p a i b ep o e ss he t a i i
炯损 耗 ;另 一部 分是 设备 的折 旧费 、运行 、维护 、 管 理 、检 修 等 费 用 。 同 时 ,从 热 力 学角 度 看 ,不
造 成 一 定 程度 的热 污 染 。在低 品位 余 热 的利 用 方
面, 吸收式热泵技术是有效的方法之一。 随着我国
政府 对节 能技 术 、环境 保护 方面 的不 断重 视 ,以及 能源 紧张造 成 的价格 不 断上 涨 , 二类 吸收式 热泵 第
来 的浓 溶液 ( 1 )在 溶液 热 交换 器 中换 热 ,变 点 0
成 P 压 力下 的过冷 液 体 ( 6 h 点 ),经节 流 阀 降压成 P 点7 0( ),返 回发 生器 中再 次被 低温 余 热加 热 ,
在 发生 器 中稀溶 液被 浓 缩为 浓溶 液 ( 8 点 ),经溶 液泵 加压 ,到溶 液热 交 换器 中吸 收稀 溶液 的热 量 ,
以溴化 锂一 为例 ,其 焓一 水 浓度 图如 图 2所 示 。它在 三 个 不 同温 度 的热 源 间工 作 ,系统 主要 有 发 生器 、 冷 凝 器 、吸收 器 、蒸发 器和 容 热热 交换 器 ,以循环 工 质 为 溴化锂 一 水工 质对 二元 溶液 的 变热 器 为例 说 明其 工作 原理 。
收 稿 日期 :2 1-70 0 10 .5
第2 6卷第 4期
宋述生 ,等 :第二类吸收 式热 泵的热经济学分析
・1 4 7・
1 第二类吸收式热泵 的工作 原理
第二类 吸 收式 热泵 的系统 流程 图如 图 1 示 , 所
变 成稀 溶液 ( 5 点 ),同 时释放 出吸收热 q ,从吸 口 收 器 出来 的高温 稀 溶液 ( 5 点 )与从浓 溶 液加 压泵
【 关键词 】 第二类吸收式热泵;热经济学;数学模 型 中图分类号 T 8 l U 3- 3 文献标识码 A
Th e o d Ca e o y o a s r to a u pAn l sso e m o e o o c eS c n t g r f He t Ab o p i n He t m a y i f P Th r - c n mi s S n h s e g L a yn o gS u hn i Xin i g
第二类吸收式 热泵 的热经济学分析
宋述生 李显英
( 乐金 空调 ( 山东 ) 限公 司 青 岛 260 ) 有 619
【 摘 要 】 对 以溴化 4/ 水为工质对的第二类吸收式热泵即吸收式热变 换器 (bopi etr some)的热 asrt nh at n fr r o a
力循环过程进行 了热经济学分析 ,并建立 了热经济 学数 学模 型。从热 力学和经济学方面对第二类 吸收式热泵进行了研 究,建立了第 二类吸 收式热泵系统 的炯成本方程 以及各部分的炯成本方程 。
( G l t nc r o dt nn (h n o g C . t, ig a ,6 19) L Ee r i Aic n io igS ad n ) o, d Qn do 2 6 0 co s - i L [ b tat I ipp rw t tim rmie w tr s okn ud f e eodtp f bopinha u a asrs A src] n hs ae, i lhu bo d / ae ri f i t c n e o asrt t mpt t bob t hi aw gl o h s y o e p h
第 二类 吸 收式 热泵 的收益 为 吸收器 放 出的热 量炯 , 其 代 价或 成本 为发 生器 、 发器 消耗 的低 温位 热源 蒸 的热 量炯 和泵 消耗 的 电能炯 。 于整 个 系统或 其 中 对 任一 单元 , 冷量 炯 的成本 ,应等 于为 了获取 冷量 其 炯而 付 出的所 有 费用 ,包括燃 料 费用 、设 备折 旧 、
能将部分低温位余热提升到可 以直接利用的高温
位 热 ,从而 能 节省 生产 中所使 用 的大量 加热 蒸汽 , 具有 很好 的节 能效 果 。 对 第 二类 吸 收 式 热 泵进 行 节 能评 价 时 ,炯 的
概念要 比能更科学,更全面 ,但若仅仅从炯的角
作者 ( 通讯作者 )简介 :宋述 生 ( 9 1 ),男,本科 ,助工,E i xa yn @16tm 18 一 mal i i :l n g 2 . o
22 第 二类 吸 收式 热泵 炯 成本 方程 . 221系统 炯成 本 方程 ..
以单 位 炯 成 本 为 基 础 ,得 到 系 统 的炯 成 本方 程 。以冬 季供 暖 为例 确定 系统 的炯 成 本方程 。冬季
又被从溶液热交换器来 的浓溶液 ( 1 )吸收, 点 0
制 冷 与 空 调
[ y rs Kewo d ]
H a srt ntp aibeT emoe o o c; te t amo e et bo i - e vr l; hr -cn misMa ma cl d l a p o y a h i
O 引言
在 化工 、石 油化 工 、冶金 、动力 工程 等行业 中 有 大量 低 品位 工 业余 热 , 些低 品位 余热 由于温 度 这 较 低 ( 6 ℃~ 10 如 0 0 ℃的热 水 )而 不能 为工 艺过 程 所 直接 利用 。目前 ,在 我 国这种 低温 位 的热能 的利 用 率 很低 ,大 部分低 温 余热被 排放 到环 境 中去 ,这
黑箱模 型 。并将 第二类 吸 收式 热泵 分 为发 生器 、冷 凝 器 、蒸发 器 和 吸 收器 四个 子系 统 。其 中 ,E C 和 分 别表 示个 点 的炯 值及 其成 本 ,瞒 耗 电炯 值 。分
析第二类吸收式热泵热经济学黑箱模 型得出的结
果 可作 为评 价 设备 的重 要指 标 。
样 一 方面造 成 了大量 的能源浪 费 , 同时也 会给 环境
度 去分 析 问题 ,仍 然 具 有 一 定 的局 限性 。炯 在 体 系 中处处 等 同 ,并 不意 味着 炯 的价 格 也处 处等 同,
其价格是不相同的。因为在体系 的不 同部位 上获 得炯 所 付 出的代 价 是 不 同的 。这 种 代 价 分 为 两 部 分 ,一 部 分 是 为 了获 得 炯 时 的 不可 逆 性 而 造 成 的
分析 。即不 管 中间 过程 的变 化如 何 ,只对 进 出设备 的炯 成 本 进 行 分 析 ,得 出 设备 炯 流 成 本 的变 化情 况 。因 此 ,可 以用 黑箱 模型 对第 二类 吸 收式 热泵 进 行 热 经济 学分 析 。 如果 需要进 一 步 了解每 个 部位炯 流 成本 的变化 情况 , 以对 该黑 箱系 统进 行进 一 步 可
同形态能量所具有 的炯是可 以互比的,但从经济 学 的 角度 看 ,不 同形 式 能 量 所 具有 的炯 值 并 不 等
价 。考 虑 实 际过程 中炯 的不 等价 性和 经 济性 因素 , 将 热 力 学和 经 济 学相 结合 ,对烟 这 个物 理 量 赋 以 价 值 ,这 就 是 炯 的 价值 化 ,用 这 种 观 点进 行 节 能 分 析称 为热 经 济 学或 炯 经 济 学 。应 用 热 经 济 学 分 析 法对 第 二 类 吸 收 式热 泵 的设 计 、 运行 和 优 化 改 造 进 行研 究 ,可 以获得 第 二 类 吸 收 式 热泵 节 能 的 有 效途 径和 科 学 的评价 方法 。
图 2 澳 化 锂/ 焓 一 度 图 水 浓
Fi . lt i m r mi e/ t re t a p g2 ih u b o d wa e n h l y— o c n r t n c n e tai o da r m ig a
在 相 同压 力下 , ir LB 的沸 点 比水 的沸 点 高 出许
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再 到吸 收器 中吸 收从 蒸 发器来 的水蒸 汽 , 成 一个 完 循环 。
2 第二类 吸收式 热泵 的热经济学分析
21 分析 模型 的建 立 . 对 第 二 类 吸 收 式热 泵 的节 能分 析 可 以仅 对 发 生器 、蒸发 器 、冷 凝器 和 吸收器 的进 出 口参 数进 行
为从低温余 热吸收的热量 ;q 为 向环境放热量 ; 。
第 2 卷第 4期 6 21 0 2年 8月
制 冷 与 空调
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V l 6No 4 b - . 2 Au 。 0 2 4 6 4 8 g 2 1 .1  ̄ 1
文章编号:17 .6 2 (0 2 44 60 6 16 1 2 1 )0 -1.3
8 ℃ )加 热 ,蒸发 出来 的过热 水蒸 汽 ( 1 0 点 )流入
C, 2 3 cy g c e a为 发 生 器 、 冷 凝 器 、 1 、C , 4 、C ,E 、E 、E 、E
蒸发器和吸收器 的年度化成本和热量炯 。 图 3 第二 类吸收式热泵的热经济学模型
Fi . He t b o p i n t p a i b em o e f c n m is g3 a s r to -y ev ra l d l o o c a o e