Refrigeratore ad assorbimento solare LiBr

2.1Principio di funzionamento

Ciclo di refrigerazione

Il principio di refrigerazione di questo refrigeratore (riscaldatore) è illustrato nella Figura 1. La soluzione diluita proveniente dall'assorbitore viene trasportata dalla pompa di soluzione LTG e riscaldata dallo scambiatore di calore a bassa temperatura, per poi entrare nell'LTG. Nell'LTG, la soluzione diluita viene riscaldata e portata a ebollizione dal vapore refrigerante ad alta pressione e alta temperatura proveniente dall'HTG, e la soluzione viene concentrata in una soluzione intermedia.

La maggior parte della soluzione intermedia viene trasportata dalla pompa di soluzione HTG all'interno dell'HTG, dopo essere stata riscaldata dallo scambiatore di calore ad alta temperatura. Nell'HTG, la combustione del combustibile rilascia calore per riscaldare la soluzione di LiBr e generare vapore refrigerante ad alta pressione e alta temperatura, e la soluzione viene ulteriormente concentrata in soluzione concentrata.

Nell'LTG, il vapore refrigerante ad alta pressione e alta temperatura proveniente dall'HTG riscalda la soluzione diluita nell'LTG e si condensa in acqua refrigerante, che entra nel condensatore insieme al vapore refrigerante generato nell'LTG tramite strozzatura e depressurizzazione, e quindi raffreddato nell'acqua refrigerante corrispondente alla pressione di condensazione dall'acqua di raffreddamento nel condensatore.

L'acqua refrigerante nel condensatore entra nell'evaporatore dopo essere stata strozzata dal tubo a U, quindi erogata dalla pompa del refrigerante, spruzzata sul gruppo tubiero dell'evaporatore, assorbendo il calore dell'acqua refrigerata ed evaporando; quindi la temperatura dell'acqua refrigerata nei tubi diminuisce, in modo da raggiungere lo scopo della refrigerazione.

Dopo che una parte della soluzione intermedia proveniente dall'LTG si è miscelata con la soluzione concentrata proveniente dall'HTG, questa fluisce attraverso lo scambiatore di calore a bassa temperatura ed entra nell'assorbitore, spruzza sul gruppo tubiero dell'assorbitore e viene raffreddata dall'acqua di raffreddamento, assorbendo contemporaneamente il vapore refrigerante dall'evaporatore e trasformandosi quindi nella soluzione diluita. La soluzione di LiBr diluita assorbendo il vapore refrigerante nell'evaporatore viene trasportata nel generatore per il riscaldamento e la concentrazione tramite la pompa del generatore, che completa un ciclo di refrigerazione. Il processo viene ripetuto in modo che l'evaporatore possa produrre continuamente acqua refrigerata a bassa temperatura per il condizionamento dell'aria o per i processi produttivi.

Ciclo di riscaldamento

Il processo di riscaldamento del refrigeratore ad assorbimento LiBr a combustione diretta (riscaldatore) è illustrato nella Figura 2: il circuito dell'acqua di raffreddamento e il circuito dell'acqua refrigerante si arrestano e il circuito dell'acqua refrigerata viene convertito in un circuito di acqua calda sanitaria. L'assorbitore, il condensatore, il gruppo termico di scambio termico (LTG), lo scambiatore di calore ad alta temperatura e lo scambiatore di calore a bassa temperatura si arrestano. La soluzione diluita nell'assorbitore viene inviata al gruppo termico di scambio termico (HTG) e concentrata tramite la pompa di soluzione. Il vapore refrigerante generato entra nell'evaporatore attraverso il tubo e la valvola F7, si condensa sul gruppo tubiero dell'evaporatore e riscalda l'acqua calda sanitaria. L'acqua refrigerante condensata entra nell'assorbitore dalla vaschetta dell'acqua dell'evaporatore attraverso la valvola F9. La soluzione concentrata nel gruppo termico di scambio termico (HTG) entra nell'assorbitore attraverso la valvola F8 e si miscela con l'acqua refrigerante nell'assorbitore, trasformandosi in soluzione diluita. La soluzione diluita viene inviata nuovamente al gruppo termico di scambio termico (HTG) tramite la pompa di soluzione e riscaldata. Il ciclo sopra descritto si ripete ripetutamente, formando un processo di riscaldamento continuo.

2.2Diagramma del flusso di processom

2.3Componenti e funzioni principali

1. Generator

Funzione di generazione:Il generatore è la fonte di energia delrefrigeratoreLa fonte di calore entra nel generatore e riscalda la soluzione diluita di LiBr. L'acqua nella soluzione diluita evapora sotto forma di vapore refrigerante ed entra nel condensatore. Nel frattempo, la soluzione diluita si concentra in una soluzione concentrata.

Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, il generatore è composto dal tubo di trasferimento del calore, dalla piastra tubiera, dalla piastra di supporto, dal mantello, dalla camera del vapore, dalla camera dell'acqua e dal deflettore. Essendo il recipiente a pressione più elevata all'interno del sistema a pompa di calore, il generatore presenta un vuoto interno prossimo allo zero (una micropressione negativa).

2. Condensatore

Funzione del condensatore:Il condensatore è un'unità di generazione di calore. Il vapore refrigerante proveniente dal generatore entra nel condensatore e riscalda l'acqua calda sanitaria a una temperatura più elevata. A questo punto si ottiene l'effetto riscaldante. Dopo aver riscaldato l'acqua calda sanitaria, il vapore refrigerante si condensa sotto forma di vapore refrigerante ed entra nell'evaporatore.

Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, il condensatore è composto dal tubo di scambio termico, dalla piastra tubiera, dalla piastra di supporto, dal mantello, dal serbatoio di accumulo dell'acqua e dalla camera di scambio. Normalmente, il condensatore e il generatore sono interconnessi direttamente tramite tubi, quindi hanno sostanzialmente la stessa pressione.

3. Evaporatore

Funzione evaporatore:L'evaporatore è un'unità di recupero del calore di scarto. L'acqua refrigerante proveniente dal condensatore evapora dalla superficie del tubo di trasferimento del calore, sottraendo calore e raffreddando l'acqua calda sanitaria all'interno del tubo. In questo modo, il calore di scarto viene recuperato. Il vapore refrigerante che evapora dalla superficie del tubo di trasferimento del calore entra nell'assorbitore.

Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, l'evaporatore è costituito da tubo di scambio termico, piastra tubiera, piastra di supporto, mantello, deflettore, vaschetta di raccolta, sprinkler e camera d'acqua. La pressione di esercizio dell'evaporatore è pari a circa 1/10 della pressione del generatore.

4. Assorbitore

Funzione assorbitore:L'assorbitore è un'unità di generazione di calore. Il vapore refrigerante proveniente dall'evaporatore entra nell'assorbitore, dove viene assorbito dalla soluzione concentrata. La soluzione concentrata si trasforma in una soluzione diluita, che viene pompata nel ciclo successivo. Mentre il vapore refrigerante viene assorbito dalla soluzione concentrata, vengono prodotte enormi quantità di calore assorbito che riscaldano l'acqua calda sanitaria a una temperatura più elevata. In questo modo si ottiene l'effetto riscaldante.

Caratterizzato da una struttura a fascio tubiero, l'assorbitore è composto dal tubo di trasferimento del calore, dalla piastra tubiera, dalla piastra di supporto, dal mantello, dal tubo di spurgo, dall'irroratore e dalla camera dell'acqua. L'assorbitore è il recipiente a pressione più bassa all'interno del sistema a pompa di calore ed è quello maggiormente esposto all'impatto dell'aria non condensabile.

5. Scambiatore di calore

Funzione dello scambiatore di calore:Lo scambiatore di calore è un'unità di recupero del calore di scarto utilizzata per recuperare il calore dalla soluzione di LiBr. Il calore presente nella soluzione concentrata viene trasferito dallo scambiatore di calore alla soluzione diluita, migliorando l'efficienza termica.

Dotato di una struttura a piastre, lo scambiatore di calore ha un'elevata efficienza termica e un notevole effetto di risparmio energetico.

6. Sistema automatico di spurgo dell'aria

Funzione del sistema:Il sistema di spurgo dell'aria è pronto a pompare fuori l'aria non condensabile dalla pompa di calore e a mantenere una condizione di vuoto spinto. Durante il funzionamento, la soluzione diluita scorre ad alta velocità per creare una zona di bassa pressione localizzata attorno all'ugello dell'eiettore. In questo modo, l'aria non condensabile viene pompata fuori dalla pompa di calore. Il sistema funziona contemporaneamente alla pompa di calore. Mentre la pompa di calore è in funzione, il sistema automatico contribuisce a mantenere un vuoto spinto all'interno e a garantire le prestazioni del sistema e una durata di vita massima.

Il sistema di spurgo dell'aria è un sistema composto da eiettore, radiatore, trappola dell'olio, cilindro dell'aria e valvola.

7.Pompa di soluzione

La pompa di soluzione viene utilizzata per erogare la soluzione di LiBr e garantire il normale flusso dei fluidi di lavoro liquidi all'interno della pompa di calore.

La pompa della soluzione è una pompa centrifuga completamente chiusa e incapsulata, caratterizzata da zero perdite di liquido, bassa rumorosità, elevate prestazioni antideflagranti, manutenzione minima e lunga durata.

8. Pompa refrigerante

La pompa del refrigerante viene utilizzata per erogare acqua refrigerante e garantire la normale nebulizzazione dell'acqua refrigerante sull'evaporatore.

La pompa refrigerante è una pompa centrifuga completamente chiusa e incapsulata, caratterizzata da zero perdite di liquido, bassa rumorosità, elevate prestazioni antideflagranti, manutenzione minima e lunga durata.

9. Pompa per vuoto

La pompa per vuoto viene utilizzata per lo spurgo del vuoto nella fase di avviamento e per lo spurgo dell'aria nella fase di funzionamento.

La pompa per vuoto è dotata di una girante a palette. Il segreto delle sue prestazioni sta nella gestione dell'olio sotto vuoto. La prevenzione dell'emulsione dell'olio ha un impatto ovviamente positivo sulle prestazioni di spurgo dell'aria e contribuisce a prolungarne la durata.

10.Quadro elettrico

In quanto centro di controllo della pompa di calore LiBr, l'armadio elettrico ospita i comandi principali e i componenti elettrici.

3.Caratteristiche dell'unità

Recupero del calore di scarto.Energia ConservazioneeEmissione Riduzione

Può essere applicato per recuperare acqua calda di scarto LT o vapore LP nella produzione di energia termica, nelle trivellazioni petrolifere, nel settore petrolchimico, nell'ingegneria siderurgica, nella lavorazione chimica, ecc. Può utilizzare acqua di fiume, acqua di falda o altre fonti d'acqua naturali, convertendo l'acqua calda LT in acqua calda HT per il teleriscaldamento o il riscaldamento di processo.

Doppio effetto (utilizzato per raffreddamento/riscaldamento)

Azionato da gas naturale o vapore, doppio effetto di assorbimento del calorepompaPuò recuperare il calore di scarto con un'efficienza molto elevata (il COP può raggiungere 2,4). È dotato sia della funzione di riscaldamento che di raffreddamento, particolarmente indicato per le richieste di riscaldamento/raffreddamento simultanei.

Assorbimento bifase e temperatura più elevata

La pompa di calore ad assorbimento bifase di classe II può aumentare la temperatura dell'acqua calda di scarto fino a 80°C senza altre fonti di calore.

Controllo intelligente e funzionamento semplice

Controllo completamente automatico, può realizzare accensione/spegnimento con un solo pulsante, regolazione del carico, controllo del limite di concentrazione della soluzione e monitoraggio remoto.

Sistema di controllo intelligente artificiale AI (V5.0)

■Funzioni di controllo completamente automatiche

Il sistema di controllo (AI, V5.0) è caratterizzato da funzioni potenti e complete, come l'avvio/spegnimento con un solo tasto, l'accensione/spegnimento temporizzato, un sistema di protezione di sicurezza avanzato, la regolazione automatica multipla, l'interblocco del sistema, il sistema esperto, il dialogo uomo-macchina (multilingue), le interfacce di automazione degli edifici, ecc.

■Completareunitàautodiagnosi delle anomalie e funzione di protezione

Il sistema di controllo (AI, V5.0) è dotato di 34 funzioni di autodiagnosi e protezione in caso di anomalie. Il sistema interviene automaticamente in base al livello di anomalia. Ciò ha lo scopo di prevenire incidenti, ridurre al minimo l'intervento umano e garantire un funzionamento continuo, sicuro e stabile del refrigeratore.

■Unicolstradaaaggiustamentofunzione

Il sistema di controllo (AI, V5.0) è dotato di un'esclusiva funzione di regolazione del carico, che consente di regolare automaticamente la potenza del refrigeratore in base al carico effettivo. Questa funzione non solo contribuisce a ridurre i tempi di avvio/spegnimento e di diluizione, ma contribuisce anche a ridurre i tempi di inattività e il consumo energetico.

■Volume di circolazione della soluzione unico tecnologia di controllo

Il sistema di controllo (AI, V5.0) impiega un'innovativa tecnologia di controllo ternario per regolare il volume di circolazione della soluzione. Tradizionalmente, per controllare il volume di circolazione della soluzione si utilizzano solo i parametri del livello del liquido nel generatore. Questa nuova tecnologia combina i vantaggi della concentrazione e della temperatura della soluzione concentrata con il livello del liquido nel generatore. Allo stesso tempo, un'avanzata tecnologia di controllo a frequenza variabile viene applicata alla pompa della soluzione per consentire all'unità di raggiungere un volume di soluzione circolante ottimale. Questa tecnologia migliora l'efficienza operativa e riduce i tempi di avviamento e il consumo energetico.

■Controllo della concentrazione della soluzionetecnologia

Il sistema di controllo (AI, V5.0) utilizza un'esclusiva tecnologia di controllo della concentrazione per consentire il monitoraggio/controllo in tempo reale della concentrazione e del volume della soluzione concentrata, nonché del volume di acqua calda. Questo sistema può mantenere il refrigeratore in condizioni di sicurezza e stabilità ad alta concentrazione, migliorandone l'efficienza operativa e prevenendo la cristallizzazione.

■Aria automatica intelligentepurgafunzione

Il sistema di controllo (AI, V5.0) è in grado di monitorare in tempo reale le condizioni del vuoto e di spurgare automaticamente l'aria non condensabile.

■Controllo esclusivo dell'arresto della diluizione

Questo sistema di controllo (AI, V5.0) è in grado di gestire il tempo di funzionamento delle diverse pompe necessarie per la diluizione in base alla concentrazione della soluzione concentrata, alla temperatura ambiente e al volume di acqua refrigerante rimanente. In questo modo, è possibile mantenere una concentrazione ottimale per il refrigeratore dopo lo spegnimento. La cristallizzazione è esclusa e il tempo di riavvio del refrigeratore è ridotto.

■Sistema di gestione dei parametri di lavoro

Attraverso l'interfaccia di questo sistema di controllo (AI, V5.0), l'operatore può eseguire una qualsiasi delle seguenti operazioni per 12 parametri critici relativi alle prestazioni del refrigeratore: visualizzazione in tempo reale, correzione, impostazione. È possibile conservare registrazioni degli eventi di funzionamento storici.

■Unitàsistema di gestione dei guasti

Se sull'interfaccia operativa viene visualizzato un messaggio di errore occasionale, questo sistema di controllo (AI, V5.0) può individuare e descrivere dettagliatamente l'errore, proporre una soluzione o fornire indicazioni per la risoluzione dei problemi. È possibile effettuare la classificazione e l'analisi statistica dei guasti storici per facilitare il servizio di manutenzione fornito dagli operatori.