В системах тригенерации энергии чаще всего в качестве холодильных машин применяется чиллер абсорбционного или адсорбционного типа.

Для кондиционирования помещений используется система чиллер-фанкойл – централизованная, многозо­нальная система кондиционирования воздуха, в которой теплоносителем между центральной холодильной машиной (чилле­ром) и локальными теплообменниками (узлами охлаждения воздуха, фанкой­лами) служит охлажденная рабочая жидкость, циркулирующая под относи­тельно низким давлением – обыкновенная вода (в тропическом климате) или водный раствор этиленгликоля (в умеренном и холодном климате).

Кроме чиллера и фанкойла, в состав системы входит трубная разводка, насос­ная станция (гидромодуль) и подсистема автоматического регулирования.

ГОСТ 22270-76 «Оборудование для кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления» определяет перевод английского «Fan coil unit» как «Вен­тиляторный доводчик» (доводчик, осуществляющий с помощью встроенного вентилятора местную рециркуляцию и подачу в помещение смеси внутрен­него воздуха с наружным воздухом, предварительно прошедшим обработку в центральном кондиционере воздуха, а также нагрев и/или охлаждение воздуха); перевод для английского «Chiller» гостом не определен.

Адсорбция (лат. ad – на, при; sorbeo – поглощаю) – частный случай сорбции, процесс концентрирования вещества из объема фаз на границе их раздела.

Принцип адсорбции заключается в поглощении адсорбтивом (поглощаю­щим веществом, находящиеся в объеме фазы) – адсорбата (поглощенного веще­ства). Обратный процесс – перенос вещества с поверхности раздела фаз в объем фазы, называется десорбция. В качестве поглощающего вещества применяют гигроскопические материалы, обычно кремнеземный гель (кремне­гель) в твердом состоянии, который способен эффективно поглощать воду и пар и обратно отдавать их при подаче тепла. В фазе влагоудаления химически обработанный пористый материал адсорбирует влагу, которая задерживается на ламелях адсорбционной крыльчатки, до полного насыщения. В фазе восстановления выполняется продувка через адсорбер горячего воздуха, после чего скопившаяся вода испаряется и выводится вместе с воздушным потоком. Огромное преимущество такой системы в том, что она работает также и при низких температурах. Тепло, требующееся для отвода воды, может иметь относительно невысокую температуру, порядка 50°С.

Адсорбционная установка состоит из блоков низкого и высокого давления. В блоке низкого давления (около 0,01 бар) находится испаритель, обеспечивающий испарение при пониженной температуре, равной примерно 12°С. В помещении, которое необходимо охладить, температура воздуха выше температуры испарения (расчетное значение температуры внутреннего воздуха в помещении составляет 26°С в летний период), и этой теплоты достаточно для испарения жидкого хладагента.

В блоке высокого давления находится конденсатор. Температура конденсации жидкости должна быть выше температуры воздуха на улице (в летний период температура наружного воздуха достигает 35-40°С), достаточная величина давления – 0,1 бар. Испаритель и конденсатор разделяются двумя камерами, выполняющими функцию компрессионных паровых машин, с происходящими в них термохимическими процессами. Камеры подвижны и поочередно присоединяются то к испарителю, то к конденсатору. К камере, движущейся к конденсатору, подается тепло, из камеры, движущейся от испарителя, тепло отводится.

Преимущества адсорбционной системы – в простоте и надежности. Учитывая, что нет никакой опасности кристаллизации, пределов для температуры холодильной воды не существует. В машине нет жидкостного насоса, ее энергопотребление невелико.

Абсорбция (лат. absorptio/absorbere – поглощать) также частный случай сорбции – избирательный процесс поглощения паров или газов из парогазовых смесей жидким поглотителем, называемым абсорбентом.

Абсорбция, как правило, означает поглощение газов в объеме жидкости или реже твердого тела. На практике абсорбции подвергают не отдельные газы, а газовые смеси, составные части которых поглощаются жидкостью. Эти составные части смеси называют абсорбируемыми компонентами (абсорбат), а не поглощаемые части – инертным газом.

Кроме твердых тел поглощать могут и жидкости, особенно если их смешать вместе в каком-нибу дь сосуде. Так 1 объем воды может при 15°С и 744 мил. барометрического давления растворить в себе (абсорбировать) 1/50 объема атмосферного воздуха, 1 объем углекислоты, 43 объема сернистого газа и 727 объемов аммиака.

Поэтому в качестве рабочего тела абсорбционных установок используется раствор хладагента и абсорбента, образующих рабочую пару. Существует множество подобных пар, однако лишь две из них нашли конструктивное воплощение в промышленных установках:

- аммиак – хладагент, вода – абсорбент,

- вода – бромистый литий.

Абсорберы имеют развитую межфазную поверхность, так как процесс абсорбции протекает на поверхности соприкосновения фаз. Исходя из способа создания этой поверхности, абсорберы делят на следующие группы:

- поверхностные абсорберы;

- барботажные абсорберы;

- распыляющие абсо рберы.

В поверхностных абсорберах поверхность контакта фаз создается за счет фиксированной поверхности: либо зер­кала жидкости (собственно поверхностные абсор­беры), либо текущей пленки жидкости (пленочные абсорберы).

В барботажных абсорберах поверхность межфазного контакта развивается потоками газовых струек или пу­зырьков, распределяющихся по жидкости. Поверхность контакта в таких аппаратах определяется гидродинами­ческим режимом (расходами газа и жидкости).

В распыляющих абсорберах поверхности контакта фаз образуется путем распылением жидкости в объеме газа на мелкие капли.

В нормальных рабочих условиях с температурой горячего источника около 80°С коэффициент преобразования энергии достигает 0,6. Работоспособность машин гарантируется в температурном диапазоне до 60°С. Диапазон мощности таких холодильных машин составляет от 50 до 500 кВт.

Преимуществом абсорбционного охлаждения по сравнению с компрессорным охлаждением является то, что оно может работать на более дешевой тепловой энергии, а не на электрической.

Оборудование систем чиллер-фанкойл, с холодильными машинами адсорбционного и абсорбционного типов, наиболее широко представлено марками таких известных мировых производителей как: АДХМ – BOGE, DUNHAM BUSH, KAESER; АБХМ – BROAD, CARRIER, CLIMAVENETA, DAIKIN, HIROSS, LESSAR, McQUAY, SANYO, SYSTEMAIR, TRANE, WESPER, YORK,. В Украине эти брэнды представлены следующими компаниями: «Бриллион», «Комфортхолод», «ИВИК», «Треймакс Украина», «Техносервис», «ТехЭлектроСервис», Innovation Group, «SV Климат» и многими другими.

Автор: Александр МАТОРИН

Собственность: БудФонд