基于吸收式制冷原理的吸油烟空调机的研究

2019-12-27熊辉

时代农机 2019年8期

熊辉

（邵阳学院机械与能源工程学院，湖南邵阳 422000）

吸油烟机在我国的厨房是一个标志性的设备，它的使用对厨房环境起到了进化作用，也给做饭人的身心带来健康。对于吸油烟机的设备的管理，国家都有相关的要求，而且随着科技的不断发展，我国的吸油烟机制造商对吸油烟机的油烟分辨率，噪声等进行了优化和创新，但是对于油烟产生的能量和热量的利用方面却少有人过问。同理，在传统的空调使用过程中，也会产生少量的水，但是由于其产生的水量较少，而且收集难度比较大，时常也被人们忽略。本文主要是将吸油烟机和空调机进行有机的结合，通过将油烟产生过程中的热能作为空调机的动能，从而达到高效节能的效果。

1 吸油烟空调机的工作原理

根据相关的反复实验和设计，得到了如下的工作原理图。具体见图1。

图1 吸油烟机的工作原理图

在图1中可以清晰的看出，该设备主要由四大部分构成，即发生器、吸收器、蒸发器和冷凝器。其主要工作原理便是首先吸收剂（一般为溴化锂）吸收冷剂水蒸气（存在于蒸发器），通过这一步让溶液变稀，然后将变稀的溶液输送至发生器中，在发生器利用油烟产生的热量对溶液进行加热，在加热过程中将水蒸发，从而使溶液变得更稠，然后通过冷凝器的冷却作用将在发生器中的蒸汽冷凝成液体水，最后经过节流后送回蒸发器进行二次蒸发，如此往复循环，从而达到制冷的效果。

2 具体工作流程

图2 吸油烟空调机的工作流程

通过对图2的观察，可以看出该设备的主体结构主要由空调内机、吸油烟机、高、低压发生器、蒸发器、冷凝器、、吸收器、高、低温热交换器、蒸气凝水换热器等十个部件构成。

该设备的工作流程是冷剂水首先存在于蒸发器中，然后经过蒸发被吸收器吸收，从而形成低温低浓的溴化锂溶液，低温低浓的溴化锂溶液通过低温热交换器的换热过程，转化为略高温且低浓的溴化锂溶液，紧接着在蒸汽凝水换热器中被加热成为较高温且低浓的溴化锂溶液，然后又通过高温热交换器的交换热量功能，逐步将其变为更高温且低能的溴化锂溶液，最后通过高压发生器中的高温油烟加热的作用，将其浓缩为高温高浓的溴化锂溶液。

2.1 物质循环过程

在该设备中进行物质循环的有冷媒水、溴化锂溶液、冷却水、冷剂水等。冷媒水的循环主要是首先将空调内机中常温的冷媒水运送至蒸发器中，使其成为7℃的冷媒水，然后通过管道的运输又返回到空调内机，经过冷风吹出后又成为常温的冷媒水，如此反复循环利用。而冷却水的循环主要是通过冷凝器与空调内机的往复循环，冷剂水的循环主要是冷凝器与蒸发器之间的循环。

2.2 能量循环过程

在该设备中，主要能源循环有两种，一种是空调机，吸油烟机所必须要的电能，另外一种就是通过高温油烟提供的热能，该种热能可以循环利用，使发生器中的溶液中的水分可以得到有效的蒸发，从而确保循环过程的持续进行。

3 关键技术及创新点

该设备的关键技术及创新点便是将吸油烟机和制冷设备进行了有机的结合，同时将厨房高温油烟作为能量为吸收式的空调机提供热源，以达到制冷的效果。该设备同时又可以利用吸收式制冷设备的原理，将空调内机的水进行收集，从而作为冷凝水进行有效的反复利用，从而达到高效节能和节能减排的效果。

4 节能效果预估

毋庸置疑，基于吸收式制冷原理的吸油烟空调机是符合环保和节能理念而打造的产品，能够有效节约水资源和电能资源。根据相关调查和研究发现，一台家用空调的耗电量大约是0.6kWh/h，假设一台空调的耗电为0.6kWh，每天做饭时间为一个半小时，则一台该设备每年使用的时间大约为547.5h，那么使用吸油烟空调机每年大约可以节省328.5kWh。假若将该种设备放置于大型餐馆，大约可以节省电能约2628kWh。