Абсорбционный тепловой насос: понятие и применение
Абсорбционный тепловой насос представляет собой специальное устройство, которое работает на основе процесса абсорбции. Он отличается от компрессионной модели тем, что не задействуется компрессор, поднимающий давление и температуру рабочего вещества.
В данном рассматриваемом насосе используется термодинамический цикл, основанный на абсорбции и десорбции рабочей среды. Рекомендуется почитать больше информации на https://century.com.ru/news/idealnyy-tsikl-absorbtsionnogo-teplovogo-nasosa/, чтобы понимать о чем именно идет речь.
Особенности функционирования
Немаловажно узнать подробнее обо всех нюансах работы адсорбционного насоса:
- Рабочей средой является раствор, состоящий из хладагента (обычно воды) и абсорбента (жидкости, способной поглощать хладагент).
- Процесс работы состоит в следующем: жидкий хладагент поглощается абсорбентом в абсорбере, затем избыточная теплота удаляется за счет охлаждения среды. Затем раствор проходит через испаритель, где за счет тепла окружающей среды хладагент испаряется. Образовавшийся пар идет в абсорбентный генератор, где запускается процесс десорбции (выделение воды из пара при нагревании, в результате чего образуется сухой пар). Он в свою очередь проходит через конденсатор, выделяя при этом тепло в окружающую среду, и становится жидким. Вновь образовавшийся жидкий хладагент повторно поглощается абсорбентом в абсорбере.
- Работа устройства основана на том, что для поглощения хладагента абсорбенту нужна энергия. Она получается либо от тепла, поступающего из окружающей среды, либо от теплового источника, подключаемого к абсорбирующему блоку. Как правило, в качестве теплового источника используется солнечная энергия, газ или струйный рекуператор.
- Абсорбционный тепловой насос более эффективен, чем компрессионный, когда есть доступ к дешевому тепловому источнику, такому как солнце или струйный рекуператор. Он также используется для создания низкотемпературных тепловых сетей и для утилизации отходов.
Основные выводы
В данном разделе стоит упомянуть про знаменитую так называемую “тепловую аксиому Клаузиуса” или второе начало термодинамики. Она гласит следующее:
- тепло не может самопроизвольно переходить из тела с более низкой температурой в тело с более высокой температурой без затрат энергии;
- для переноса тепла от холодного тела к горячему необходимо выполнение работы или используется внешний источник энергии;
- эта аксиома описывает направление процессов теплопередачи в природе и невозможность превращения тепла полностью в механическую работу без нарушения баланса энергии;
- она часто используется для формулировки принципа сохранения энергии, согласно которому в изолированной системе энергия не может возрасти или уменьшиться, а может только переходить из одной формы в другую.