Абсорбционные холодильные машины

В абсорбционных холодильных машинах отвод теплоты от охлаждаемого объекта к окружающей среде осуществляется путем затраты тепловой энергии.

В абсорбционной холодильной машине циркулирует бинарный раствор веществ, имеющих различные нормальные температуры кипения.

Низкокипящее вещество выполняет роль холодильного агента, а высококипящее вещество — абсорбента (поглотителя).

Бинарными растворами, используемыми наиболее широко, явля­ются «аммиак-вода» и «вода-бромистый литий». Причем аммиак в первом растворе и вода во втором растворе являются холодильными агентами. Водоаммиачные машины используют для получения относительно низких температур (до -70°С), а бромистолитиевые — для более высоких.

Абсорбционные холодильные машины перспективны с точки зрения экономии топливно-энергетических ресурсов, поскольку эти машины позволяют использовать вторичные ресурсы (отходящие газы, отработанный пар, горячая вода), теплоту ТЭЦ в неотопительный период. С точки зрения экологии также есть положительные моменты: эти машины позволяют избежать применения в качестве хладагентов хлорфторуглеродов, отрицательно воздействующих на озоновый слой атмосферы, а также выбросов машинного масла в окружающую среду,

Абсорбционные холодильные машины работают при температуре греющего источника 70-180°С.

На холодильниках агропромышленного комплекса, в бытовых холодильниках, кондиционерах может использоваться энергия солнечного излучения, полученная с помощью солнечных коллекторов.

Пароэжекторные холодильные машины

Пароэжекторные холодильные машины относятся к группе теплоиспользующих. В них осуществляются одновременно два цикла: прямой (силовой), в котором теплота превращается в механическую работу, и обратный (холодильный), в котором эта механическая работа используется для получения холода. В качестве рабочих тел в пароэжекторных холодильных машинах используются вода, аммиак и хладоны. Однако чаще всего применяют пароводяные эжекторные холодильные машины, в которых рабочим телом и одновременно хладоносителем служит вода.

Пароводяные эжекторные холодильные машины работают при температуре кипения выше 0°С. В них охлаждают воду для установок кондиционирования воздуха и для производственно-технологических нужд. Холодильный цикл протекает при давлении ниже атмосферного, температура кипения рабочей воды обычно 2-15°С, что соответствует остаточному давлению в испарителе 700-1700 Па.

Пароводяные эжекторные холодильные машины выполняют в виде агрегатов, включающих теплообменные аппараты, эжекторы, соединенные трубопроводами с запорной, регулирующей и защитной арматурой. Агрегатированные пароэжекторные холодильные машины имеют холодопроизводительность от 200 до 2000 кВт.

Термоэлектрические холодильные машины

Термоэлектрические холодильные машины применяют в различных охлаждающих устройствах. Энергетическая эффективность термоэлектрических холодильных машин зависит от физических свойств материалов термоэлементов.

В современных термоэлементах максимальная разность температур на спаях достигает 70…90 °С. В многокаскадных устройствах разность температур может быть более 100 °С. Это позволяет использовать данный способ охлаждения в различных областях науки и техники.

Термоэлектрическое охлаждение используют в термостатах, охладителях жидкостей и газов, осушителях воздуха, бытовых и транспортных холодильниках, кондиционерах.

Однако в энергетическом отношении термоохлаждающие устройства существенно уступают компрессионным машинам. Это объясняется в первую очередь высокой стоимостью и относительно низкой эффективностью используемых полупроводниковых элементов. И только при малых значениях холодопроизводительности (порядка 20…50 Вт) их холодильный коэффициент может быть выше.

Вопросы для самопроверки

1 Типы холодильных машин.

2 Как влияют на работу машины теплофизические свойства рабочих тел?

3 Какие виды энергии могут использоваться для работы абсорбционных холодильных машин?

4 В чем особенности и преимущество термохолодильников?