УДК 62

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АБХМ, РАБОТАЮЩЕЙ ОТ ТЕПЛА ВЫХЛОПА ДВС

Ивонтьев Иван Александрович1, Фирсова Екатерина Васильевна2
1Оренбургский Государственный Университет, студент
2Оренбургский Государственный Университет, ассистент кафедры теплоэнергетики

Аннотация
В статье рассматривается использование абсорбционной холодильной машины, работающей от тепла выхлопа двигателя внутреннего сгорания.

Ключевые слова: абсорбционные холодильные машины, тепловые насосы


USE OF ABHM WORKING ON ENGINE EXHAUST HEAT

Ivontev Ivan Aleksandrovich1, Firsova Ekaterina Vasilievna2
1Orenburg State University, student
2Orenburg State University, assistant professor of Department Thermal power

Abstract
Article is about usage of ABHM working on engine exhaust heat.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Ивонтьев И.А., Фирсова Е.В. Использование АБХМ, работающей от тепла выхлопа ДВС // Современные научные исследования и инновации. 2013. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2013/01/20344 (дата обращения: 02.06.2017).

В районах с высокими пиковыми нагрузками на систему электроснабжения применение компрессорных холодильных машин зачастую затруднено.  Одним из предложений по снижению нагрузки на систему электроснабжения зданий, сделанных в последние годы, было применение абсорбционных холодильных машин. Эти машины отличаются значительно меньшим расходом (до 80%) электрической энергии и их применение позволяет снизить как эксплуатационные затраты, так и стоимость ввода в эксплуатацию за счет уменьшения стоимости подключения к электрической сети. Снижение потребления электрической энергии – основное преимущество абсорбционных холодильных машин (АБХМ). В этих машинах охлаждение достигается за счет затрат не электрической (как в компрессорных холодильных машинах), а тепловой энергии. При выработке холода с помощью АБХМ, работающей от вторичных тепловых ресурсов, полностью сберегается электроэнергия, которая, в противном случае, была бы затрачена на привод электродвигателя компрессора для производства холода.

Выхлоп от ДВС является вторичной тепловой энергией. Его использование позволит обеспечить кондиционирование автомобиля без дополнительного сжигания топлива. Средняя температура выхлопа ДВС достигает 500 0С. Эта температура позволит весьма эффективно использовать АБХМ для получения холода, без дополнительных затрат, так как температура в 70-90 оС, необходима для работы бромисто-литиевых установок, а для успешной работы водоаммиачных абсорбционных холодильных установок необходима температура 180-200 оС. Себестоимость холода, получаемого в АБХМ, использующих в качестве греющего источника сбросную  теплоту (работающих от выхлопных газов), в 2-3 раза ниже себестоимости холода, получаемого в парокомпрессионных электроприводных холодильных машинах.

Преимущества АБХМ перед холодильными агрегатами с поршневыми и ротационными компрессорами с приводом от двигателя автомобиля:

- пониженный шум при работе оборудования, отсутствие вибраций

- отсутствие высокого давления в системе

- отсутствие массивных движущихся частей

- высокая надежность установок

- низкая стоимость обслуживания

-Длительный срок службы

Недостатки АБХМ:

-агрессивность применяемых растворов

-массивность

Принципиальная схема работы АБХМ от теплоты выхлопа ДВС представлена на рисунке 1.

1-генератор, 2- конденсатор,3- термосифон, 4-  испаритель,
5- теплообменник, 6- теплота от выхлопа ДВС, 7- дефлеглематор,
8- ректификатор, 9- регулируемый вентиль 1, 10- регулируемый вентиль 2,
11-абсорбер.

Рисунок 1 – Принципиальная схема работы АБХМ от теплоты выхлопа ДВС

Принцип работы АБХМ от теплоты выхлопа ДВС:

Водоаммиачный раствор нагревается  в генераторе источником тепла. Выделяемый при нагреве из раствора газообразный хладагент (аммиак) по трубопроводу  поступает в дефлеглематор (7), где пары аммиака очищаются от паров воды. Затем очищенные пары аммиака поступают в конденсатор (2), после чего  жидкий хладагент по трубопроводу поступает в испаритель (4) через регулируемый вентиль 1 (9), где испаряется, выделяя холод (поглощая тепло), и понижает температуру испарителя. Пары хладагента по трубопроводу  поступают в абсорбер (11), где поглощаются слабым раствором хладагента, делая его насыщенным. Насыщенный раствор хладагента из абсорбера  по трубопроводу  с помощью термосифона (3) подается в  ректификатор (8), где пары аммиака очищаются от воды, а затем в генератор (1), пройдя перед этим теплообменник (5). Для сохранения баланса объема раствора в генераторе (1) и ванне слабый раствор хладагента из генератора (1) по трубопроводу  возвращается в абсорбер (11), проходя теплообменник (5). В теплообменнике (5) тепло слабого водоаммиачного раствора используется для предварительного подогрева крепкого раствора, подаваемого термосифоном (3) из абсорбера (11) в генератор. Такой теплообмен между растворами повышает эффективность работы машины.  Источник нагрева генератора -  это теплота от выхлопа ДВС (6).

Для кондиционирования воздуха рядом фирм разработаны достаточно компактные герметичные холодильные агрегаты с поршневыми и ротационными компрессорами с приводом от двигателя автомобиля. На охлаждение расходуется дополнительно 10–12 % топлива, соответственно уменьшается мощность двигателя. В то же время при работе двигателя большое количество энергии выбрасывается в виде тепла в атмосферу с отработанными газами и водой, охлаждающей двигатель. Эта тепловая энергия и ее температурный потенциал с избытком могут обеспечить работу абсорбционного холодильного агрегата для создания комфортных условий в салоне автомобиля,  для систем кондиционирования воздуха в офисных, бытовых и производственных помещениях.

Абсорбционные холодильные машины и тепловые насосы имеют большие энергетические преимущества при обогреве газом или даже жидким топливом (керосином или дизельным топливом).


Библиографический список
  1. Холодильные машины: Учебник для студентов втузов специальности «Техника и физика низких температур»/А. В. Бараненко, Н. Н. Бухарин, В. И. Пекарев, Л. С. Тимофеевский: Под общ. ред. Л. С. Тимофеевского.- СПб.: Политехника, 1997 г.- 992с.
  2. Бараненко АВ., Тимофеевский Л.С., Долотов А. Г., Попов А. В. Абсорбционные преобразователи теплоты // СП6, 2005. – 337с. “Бытовые машины и приборы” : учебное пособие ч.1/ Б.Е.Кочегаров, В.В. Лоцманенко, Г.В. Опарин – Владивосток


Все статьи автора «Menko»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: