Resfriador solar de absorção de LiBr

2.1Princípio de funcionamento

Ciclo de refrigeração

O princípio de refrigeração deste chiller (aquecedor) é mostrado na Figura 1. A solução diluída proveniente do absorvedor é transportada pela bomba de solução LTG, aquecida pelo trocador de calor de baixa temperatura e, em seguida, entra no LTG. No LTG, a solução diluída é aquecida e fervida pelo vapor refrigerante de alta pressão e alta temperatura proveniente do HTG, sendo então concentrada em uma solução intermediária.

A maior parte da solução intermediária é transportada pela bomba de solução HTG para o interior do HTG, após ser aquecida pelo trocador de calor de alta temperatura. No HTG, a combustão do combustível libera calor que aquece a solução de LiBr, gerando vapor refrigerante de alta pressão e alta temperatura, e a solução é posteriormente concentrada.

No LTG, o vapor refrigerante de alta pressão e alta temperatura proveniente do HTG aquece a solução diluída no LTG e se condensa em água refrigerante, que entra no condensador juntamente com o vapor refrigerante gerado no LTG por meio de estrangulamento e despressurização, sendo então resfriada até atingir a pressão de condensação pela água de resfriamento no condensador.

A água refrigerante no condensador entra no evaporador após ser estrangulada pelo tubo em forma de U, sendo então bombeada pela bomba de refrigerante, pulverizada sobre o conjunto de tubos do evaporador, absorvendo o calor da água gelada e evaporando. Consequentemente, a temperatura da água gelada nos tubos diminui, atingindo assim o objetivo de refrigeração.

Após parte da solução intermediária do gerador de baixa temperatura (LTG) ser misturada com a solução concentrada do gerador de alta temperatura (HTG), ela flui através do trocador de calor de baixa temperatura e entra no absorvedor, onde é pulverizada sobre o conjunto de tubos do absorvedor e resfriada pela água de refrigeração. Simultaneamente, absorve o vapor refrigerante do evaporador, tornando-se uma solução diluída. A solução de LiBr diluída pela absorção do vapor refrigerante no evaporador é transportada para o gerador para aquecimento e concentração pela bomba do gerador, completando um ciclo de refrigeração. O processo se repete para que o evaporador possa produzir continuamente água gelada de baixa temperatura para climatização ou processos produtivos.

Ciclo de aquecimento

O processo de aquecimento do resfriador (aquecedor) de absorção de LiBr de combustão direta é mostrado na Figura 2. Os circuitos de água de resfriamento e de água refrigerante param de funcionar, e o circuito de água gelada é convertido em um circuito de água quente sanitária. O absorvedor, o condensador, o gerador de baixa temperatura (LTG), o trocador de calor de alta temperatura e o trocador de calor de baixa temperatura param de funcionar. A solução diluída no absorvedor é enviada ao HTG e concentrada pela bomba de solução. O vapor refrigerante gerado entra no evaporador através do tubo e da válvula F7, condensa no conjunto de tubos do evaporador e aquece a água quente sanitária. A água refrigerante condensada entra no absorvedor a partir da bandeja de água do evaporador através da válvula F9. A solução concentrada no HTG entra no absorvedor através da válvula F8 e se mistura com a água refrigerante no absorvedor, tornando-se uma solução diluída. A solução diluída é enviada de volta ao HTG pela bomba de solução e aquecida. O ciclo descrito ocorre repetidamente, formando um processo de aquecimento contínuo.

2.2Diagrama de Fluxo do Processom

2.3Principais componentes e funções

1. Gerador

Função de geração:O gerador é a fonte de energia doresfriadorA fonte de calor entra no gerador e aquece a solução diluída de LiBr. A água na solução diluída evapora na forma de vapor refrigerante e entra no condensador. Enquanto isso, a solução diluída se concentra, tornando-se uma solução concentrada.

Com uma estrutura de casco e tubos, o gerador é composto por tubo de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, caixa de vapor, câmara de água e placa defletora. Por ser o recipiente de maior pressão dentro do sistema de bomba de calor, o gerador possui um vácuo interno próximo de zero (uma micropressão negativa).

2. Condensador

Função do condensador:O condensador é uma unidade de geração de calor. O vapor refrigerante proveniente do gerador entra no condensador e aquece a água quente sanitária (AQS) a uma temperatura mais elevada. Assim, obtém-se o efeito de aquecimento. Após aquecer a AQS, o vapor refrigerante condensa-se na forma de vapor refrigerante e entra no evaporador.

Com uma estrutura de casco e tubos, o condensador é composto por tubos de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, tanque de armazenamento de água e câmara de água. Normalmente, o condensador e o gerador são interligados diretamente por tubulações, de modo que possuem basicamente a mesma pressão.

3. Evaporador

Função do evaporador:O evaporador é uma unidade de recuperação de calor residual. A água refrigerante do condensador evapora da superfície do tubo de transferência de calor, removendo o calor e resfriando a água gelada dentro do tubo. Dessa forma, o calor residual é recuperado. O vapor refrigerante que evapora da superfície do tubo de transferência de calor entra no absorvedor.

Com uma estrutura de casco e tubos, o evaporador é composto por tubo de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, placa defletora, bandeja de gotejamento, aspersor e câmara de água. A pressão de trabalho do evaporador é de aproximadamente 1/10 da pressão do gerador.

4. Absorvedor

Função do absorvedor:O absorvedor é uma unidade de geração de calor. O vapor refrigerante proveniente do evaporador entra no absorvedor, onde é absorvido pela solução concentrada. A solução concentrada se transforma em uma solução diluída, que é bombeada para o próximo ciclo. Enquanto o vapor refrigerante é absorvido pela solução concentrada, grandes quantidades de calor são produzidas e aquecem a água quente sanitária a uma temperatura mais elevada. Assim, o efeito de aquecimento é alcançado.

Com uma estrutura de casco e tubos, o absorvedor é composto pelo tubo de transferência de calor, placa tubular, placa de suporte, casco, tubo de purga, pulverizador e câmara de água. O absorvedor é o recipiente de menor pressão dentro do sistema de bomba de calor e está sujeito ao maior impacto do ar não condensável.

5. Permutador de calor

Função do trocador de calor:O trocador de calor é uma unidade de recuperação de calor residual utilizada para recuperar o calor da solução de LiBr. O calor da solução concentrada é transferido pelo trocador de calor para a solução diluída, melhorando a eficiência térmica.

Com uma estrutura de placas, o trocador de calor apresenta alta eficiência térmica e um notável efeito de economia de energia.

6. Sistema automático de purga de ar

Função do sistema:O sistema de purga de ar está pronto para bombear o ar não condensável para fora da bomba de calor e manter um alto vácuo. Durante a operação, a solução diluída flui em alta velocidade para criar uma zona de baixa pressão localizada ao redor do bocal ejetor. Dessa forma, o ar não condensável é bombeado para fora da bomba de calor. O sistema opera simultaneamente com a bomba de calor. Enquanto a bomba de calor está funcionando, o sistema automático ajuda a manter um alto vácuo interno, garantindo o desempenho do sistema e maximizando sua vida útil.

O sistema de purga de ar é composto por ejetor, resfriador, separador de óleo, cilindro pneumático e válvula.

7.Bomba de solução

A bomba de solução é utilizada para fornecer a solução de LiBr e garantir o fluxo normal dos fluidos de trabalho dentro da bomba de calor.

A bomba de solução é uma bomba centrífuga totalmente fechada, encapsulada, que apresenta zero vazamento de líquido, baixo ruído, alto desempenho à prova de explosão, manutenção mínima e longa vida útil.

8. Bomba de Refrigerante

A bomba de refrigeração é utilizada para fornecer água refrigerante e garantir a pulverização normal da água refrigerante no evaporador.

A bomba de refrigeração é uma bomba centrífuga totalmente fechada, encapsulada, que apresenta zero vazamento de líquido, baixo ruído, alto desempenho à prova de explosão, manutenção mínima e longa vida útil.

9. Bomba de vácuo

A bomba de vácuo é utilizada para purga a vácuo na fase de inicialização e para purga com ar na fase de operação.

A bomba de vácuo possui uma roda de palhetas rotativa. O segredo do seu desempenho está no gerenciamento do óleo de vácuo. A prevenção da emulsificação do óleo tem um impacto claramente positivo no desempenho da purga de ar e ajuda a prolongar a vida útil.

10.Armário Elétrico

Como centro de controle da bomba de calor LiBr, o painel elétrico abriga os principais controles e componentes elétricos.

3.Características da unidade

Recuperação de calor residual.Energia Conservação&Emissão Redução

Pode ser aplicado para recuperar água quente residual de baixa temperatura ou vapor de baixa pressão em geração de energia térmica, perfuração de petróleo, setor petroquímico, siderurgia, processamento químico, etc. Pode utilizar água de rios, águas subterrâneas ou outras fontes naturais de água, convertendo água quente de baixa temperatura em água quente de alta temperatura para fins de aquecimento urbano ou aquecimento de processos.

Efeito duplo (Usado para resfriamento/aquecimento)

Acionado por gás natural ou vapor, sistema de aquecimento por absorção de duplo efeito.bombearPode recuperar calor residual com altíssima eficiência (COP pode chegar a 2,4). Possui funções de aquecimento e resfriamento, sendo especialmente indicado para demandas simultâneas de aquecimento e resfriamento.

Absorção em duas fases e temperatura mais elevada

A bomba de calor de absorção bifásica de classe II pode melhorar a temperatura da água quente residual para 80°C sem necessidade de outra fonte de calor.

Controle inteligente e operação fácil

Com controle totalmente automático, permite ligar/desligar com um único botão, regular a carga, controlar o limite de concentração da solução e monitorar remotamente.

Sistema de Controle de Inteligência Artificial (IA) (V5.0)

■Funções de controle totalmente automáticas

O sistema de controle (IA, V5.0) apresenta funções poderosas e completas, como inicialização/desligamento com um único toque, programação de ligar/desligar, sistema de proteção de segurança robusto, múltiplos ajustes automáticos, intertravamento do sistema, sistema especialista, diálogo homem-máquina (em vários idiomas), interfaces de automação predial, etc.

■Completounidadefunção de autodiagnóstico e proteção contra anormalidades

O sistema de controle (IA, V5.0) possui 34 funções de autodiagnóstico e proteção contra anomalias. Medidas automáticas serão tomadas pelo sistema de acordo com o nível da anomalia. Isso visa prevenir acidentes, minimizar o trabalho humano e garantir uma operação contínua, segura e estável do chiller.

■Exclusivolcarregaraajustefunção

O sistema de controle (IA, V5.0) possui uma função exclusiva de ajuste de carga, que permite o ajuste automático da potência do chiller de acordo com a carga real. Essa função não só ajuda a reduzir o tempo de inicialização/desligamento e o tempo de diluição, como também contribui para a redução do tempo ocioso e do consumo de energia.

■ Volume de circulação de solução exclusivo tecnologia de controle

O sistema de controle (IA, V5.0) emprega uma tecnologia inovadora de controle ternário para ajustar o volume de circulação da solução. Tradicionalmente, apenas os parâmetros do nível do líquido no gerador são usados ​​para controlar o volume de circulação da solução. Esta nova tecnologia combina as vantagens da concentração e temperatura da solução concentrada com o nível do líquido no gerador. Além disso, uma tecnologia avançada de controle de frequência variável é aplicada à bomba de solução para permitir que a unidade atinja um volume de solução circulada ideal. Essa tecnologia melhora a eficiência operacional e reduz o tempo de inicialização e o consumo de energia.

■Controle da concentração da soluçãotecnologia

O sistema de controle (IA, V5.0) utiliza uma tecnologia exclusiva de controle de concentração para permitir o monitoramento/controle em tempo real da concentração e do volume da solução concentrada, bem como do volume de água quente. Este sistema pode manter o chiller em condições seguras e estáveis ​​mesmo em altas concentrações, melhorar a eficiência operacional do chiller e prevenir a cristalização.

■Ar condicionado automático inteligentepurgafunção

O sistema de controle (IA, V5.0) permite o monitoramento em tempo real das condições de vácuo e a expulsão automática do ar não condensável.

■Controle exclusivo de parada de diluição

Este sistema de controle (IA, V5.0) pode controlar o tempo de operação das diferentes bombas necessárias para a operação de diluição, de acordo com a concentração da solução, a temperatura ambiente e o volume restante de água refrigerante. Portanto, uma concentração ideal pode ser mantida para o chiller após o desligamento. A cristalização é evitada e o tempo de reinicialização do chiller é reduzido.

■Sistema de gerenciamento de parâmetros de trabalho

Por meio da interface deste sistema de controle (IA, V5.0), o operador pode realizar qualquer uma das seguintes operações para 12 parâmetros críticos relacionados ao desempenho do chiller: visualização em tempo real, correção e configuração. Registros de eventos operacionais históricos podem ser mantidos.

■Unidadesistema de gerenciamento de falhas

Caso seja exibida alguma mensagem de falha ocasional na interface de operação, este sistema de controle (IA, V5.0) pode localizar e detalhar a falha, propor uma solução ou fornecer orientações para a resolução do problema. A classificação e a análise estatística de falhas históricas podem ser realizadas para facilitar o serviço de manutenção prestado pelos operadores.