< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Робочі речовини для абсорбційних теплових насосів

Вибір робочих речовин для різного типу АПТ (абсорбційні перетворювачі теплоти) визначається насамперед рівнями температур в основних апаратах.

У всіх країнах дотепер переважно застосовуються для різних цілей дві класичні робочі пари (летучий компонент - абсорбент): г4Нз-Н20 і Н20-ЬіВг, і більшість розробок систем АПТ ґрунтується на одній з них. Пошук нових робочих речовин пояснюється лише добре відомими недоліками обох пар.

Робота Комітету з енергетичних досліджень і розвитку Міжнародного енергетичного Агентства (ІЕА), у якій брало участь ІЗ країн, з 1978 була присвячена загальній оцінці досліджень і розробці теплових насосів і зокрема АПТ. У проектних розробках Комітет відзначив: "малоймовірно, що будуть знайдені нові робочі пари, які будуть застосовні й діяли б краще у всьому діапазоні умов, що охоплюють охолодження й нагрівання".

Одним з важливих напрямків дослідження й удосконалення АПТ визнане поліпшення властивостей відомих робочих речовин шляхом введення в них домішок з метою збільшення продуктивності або розширення області дії АПТ без кристалізації речовин в апаратах. Однак основним напрямком пошуку вважається одержання температур у випарниках нижче 0 °С, причому перевага віддається органічним речовинам.

Частіше в літературі зустрічається класифікація робочих речовин АПТ по типі летучого компонента. Така класифікація більше універсальна, тому що дозволяє включати системи із ще не до кінця дослідженими й певними областями застосування. Робочі речовини по типі летучих компонентів ділять на наступні групи: аміачні, спиртові, водні, хладонові й вуглеводневі.

Аміачні системи

До цієї групи відносяться системи, у яких як летучий компонент використається не тільки аміак NH3, але і його похідні - аміни: мегіламінСНзКН2 і етіламін C2H5NH2.

Система NH3-H20 - одна з найбільш вивчених. З тих пор, як в 1860 р. Ф. Kappe винайшов і сконструював першу абсорбційну водоаміачну холодильну установку, система NH3-H20 ретельно досліджувалася й удосконалилися конструкції АПТ. Важливішими достоїнствами NH3-H20 є можливість одержання негативних температур (приблизно —35 °С) і велика теплота паротворення летучого компонента. Ця система широко застосовується в АПТ будь-якого типа. Основними недоліками даної системи є токсичність аміаку й близькість температур кипіння компонентів, тому необхідно передбачати пристрій для ректифікації. Крім того, аміак викликає корозію міді і її сплавів, суміші NH3 с повітрям горючі й вибухонебезпечні. Однак можливість одержання негативних температур пояснює неослабний інтерес до цієї системи.

Для виключення вузла ректифікації замість води, як абсорбента, пропонуються різні солі й органічні речовини.

Всі запропоновані абсорбенти: LiSCN, NaSCN, KSCN, NH4SCN,

ÜNO3, Nal, HO(CH2>40H і інші мають обмежену розчинність bNH3.

Система NH3-LiSCN має велику в'язкість. Найбільш перспективною вважається система NH3-NaI-NaSCN.

Слід зазначити недостатність вивченості теплофізичних властивостей цих систем, а також термічну нестійкість всіх роданідів при температурах більше 50 °С й те, що при розкладанні їх утворюються токсичні речовини.

Заміна ІМН3 його похідними СН3І*^Н2 і Сгг^МНг приводить до зменшення робочого тиску в апаратах АПТ, розширюються можливі температурні діапазони джерел, що гріють, а отже, і області застосування АПТ. Випробування в дослідних установках підтвердили працездатність систем СН3КН2-Н20 і С2Н5^2-Н20 в АПТ. Однак основні недоліки системи в цілому збережуться для похідних аміаку: токсичність летучих компонентів і необхідність створення вузла ректифікації.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >