基于吸收式热交换原理的环保建筑调温解决方案

　　1 前言

　　吸收式制冷机是一种利用溶液热力学状态的改变，实现把低温物体热量向高温物体转移成为可以利用的有用热能的装置，它以热能为驱动力，采用二元或多元溶液作为工质对，以工质对的低沸点组分(即制冷剂)的蒸发和冷凝，实现热量的转移。吸收式制冷机的工质需要制冷剂和吸收剂。制冷剂可用来产生制冷效应，吸收剂可用来吸收产生制冷效应后的冷剂蒸汽。吸收式制冷机对制冷剂有蒸发潜热大、工作压力适中、成本低、毒性小、不爆炸及不腐蚀等基本要求。当前，吸收式制冷中普遍应用的工质为溴化锂水溶液和氨水溶液两种。其中，溴化锂水溶液以水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，只适合于工作温度在0 摄氏度以上的吸收式制冷机组;而氨水溶液以氨为制冷剂，可用于工作温度在 0 摄氏度以下的吸收式制冷机。但由于氨吸收式制冷机组的复杂性及氨的毒性，目前在家用热交换设备中，主要采用溴化锂吸收式制冷机组。溴化锂吸收式制冷机由于具有环保、节能及可利用低品位热能等优点，被公认为绿色环保设备。

　　2 环保建筑中吸收式热交换工作过程

　　双模式运行的第一类吸收式热泵供热节能装置是利用同一套机组，通过合理设计节能装置的工艺流程，使机组能够分别以单效循环过程和双效循环过程运行，以满足所有住户不同的采暖需求。双模式运行机组主要由高压发生器、低压发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器、凝结水换热器、冷剂泵、溶液泵等组成。当机组以不同模式运行时，虽然都是第一类吸收式热泵工作周期，但是其工作过程却不相同。

　　2.1 单效模式运行时机组的工作过程

　　单效模式运行时机组由发生器(即低压发生器)、冷凝器、蒸发器、吸收器、溶液热交换器(在单效循环过程机组的实际运行过程中，采用高温溶液热交换器还是低温溶液热交换器，需要通过热力优化确定)、冷剂泵和溶液泵组成。工作时，由发生器和驱动能量输入等构成的能量转化回路向机组提供作为驱动能量转化的蒸汽;由蒸发器、冷剂泵和污水换热器等构成的余能量回路向机组提供所需的低温低品味热量;由吸收器和冷凝器等构成的热水回路向所有住户提供所需的热水。单效循环过程运行时机组溶液回路由发生器、吸收器和溶液热交换器等构成，冷剂回路由冷凝器和蒸发器等构成。

　　2.2 双效模式运行时机组的工作过程

　　图1 表示的是以溴化锂为工质的蒸汽型双模式运行机组以双效循环过程运行时的工作过程。从图 1 可以看到，双效循环过程运行机组与单效循环过程相比，多了一个发生器、一个溶液热交换器和一个凝结水换热器。双效循环过程运行时机组也是由能量转化回路、溶液回路、冷剂回路、余能量转化回路和热水回路构成。能量转化回路有两个：一个是由高压发生器、凝结水换热器和驱动能量等构成的驱动能量加热回路;另一个是由高压发生器和低压发生器等构成的冷剂蒸汽加热回路。溶液回路由高压发生器、低压发生器、吸收器、高温溶液热交换器、低温溶液热交换器和凝结水换热器等构成。其余回路则与单效循环过程运行时的相同。