Эффективность абсорбционных систем охлаждения тригенерационных комплексов
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2026-2-112-121Ключевые слова:
тригенерация, абсорбционная бромистолитиевая холодильная машина, газопоршневая установка, система утилизации тепла, комбинированный термодинамический циклАннотация
Тригенерационные комплексы существенно экономят энергоресурсы, и их выбор, как правило, экономически обоснован, поэтому изучению тригенерации уделяется много внимания в современных исследованиях. Системы охлаждения названных комплексов существенно влияют на их эффективность. Цель настоящей работы — изучение систем охлаждения в трех тригенерационных комплексах на производствах, использующих технологию высокотемпетурного выдува и формования пластиковой тары с помощью термопластавтоматов. Объекты исследования располагаются в трех разных регионах России. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач: оценки эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, расчета глубины использования выхлопных газов от генерирующего оборудования, определения теплового коэффициента термодинамических циклов абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин. На основании проведенного исследования сформулированы предложения по повышению эффективности системы охлаждения путем комбинированной утилизации теплоты. Абсорбционные циклы комбинированного типа с двухступенчатой генерацией (тип 2-4) показали прирост эффективности выработки холода на
17…31% с COP = 0,69…0,77 до COP = 0,92…0,94 за счет уменьшения потерь при трансформации тепла и увеличения глубины утилизации бросовой теплоты. Практическая значимость полученного результата состоит в снижении нагрузки на парокомпрессионные холодильные машины, необходимые для выработки холода при пиковых нагрузках, и, соответственно, снижении затрат на первичные энергоресурсы.
Библиографические ссылки
1. 2030 Targets. Renewables & Energy Efficiency // Global Energy Trends. 2024. Pp. 10—12.
2. Манойлина С.З., Пожидаев И.А. Тригенерация — альтернативный источник энергосбережения // Энергетика и энергоснабжение. 2020. № 79(4). С. 334—341.
3. Ting Pan e. a. A Comparative Life Cycle Assessment of Solar Combined Cooling, Heating, and Power Systems Based on RESHeat Technology // Appl. Energy. 2024. V. 359. P. 122754.
4. Xinxing Lin e. a. An Idea to Efficiently Recover the Waste Heat of Data Centers by Constructing an Integrated System with Carbon Dioxide Heat Pump, Mechanical Subcooling Cycle and Lithium Bromide-water Absorption Refrigeration Cycle // Energy Conversion and Management. 2022. V. 256. P. 115398.
5. Zhonghe Han, Jiahui Zhang, Han Zhang. Optimization Design Research of Combined Cooling, Heating, and Power System Based on Novel Redundancy Strategies // Energy. 2025. V. 316. P. 134489.
6. Mingsen Wanga e. a. Thermodynamic, Economic, and Environmental Footprint Assessments and Optimization of an Innovative Biogas-driven Heat Integration Network, Producing Power, Cooling, and Heating. Energy. 2025. V. 322. P. 135379.
7. Jalalizadeh M. e. a. Dynamic Simulation of a Trigeneration System Using an Absorption Cooling System and Building Integrated Photovoltaic Thermal Solar Collectors // J. Building Eng. 2021. V. 43. P. 102482.
8. Karamia M., Jalalizadeh M. Performance Comparison and Risk Assessment of BIPVT-based Trigeneration Systems Using Vapor Compression and Absorption Chillers // J. Building Eng. 2023. V. 69. P. 106244.
9. Saoud A. e. a. Thermodynamic Investigation of an Innovative Solar-driven Trigeneration Plant Based on an Integrated ORC-single Effect-double Lift Absorption Chiller // Thermal Sci. and Engineering Progress. 2024. V. 50. P. 102596.
10. Abubaker A.M. e. a. Multi-objective Linear-regression-based Optimization of a Hybrid Solar-gas Turbine Combined Cycle with Absorption Inlet-air Cooling Unit // Energy Conversion and Management. 2021. V. 240. P. 114266.
11. Jaehui Jeong, Han Sol Jung, Jae Won Lee, Yong Tae Kang. Hybrid Cooling and Heating Absorption Heat Pump Cycle with Thermal Energy Storage // Energy. 2023. V. 283. P. 129027.
12. Галимова Л.В., Байрамов Д.З. Методика оптимизации сложной энергосберегающей энергетической системы // Холодильная техника. 2019. № 1. С. 30—33.
13. Zhang Hongsheng, Zhao Hongbin, Li Zhenlin, Hu E. Optimization Potentials for the Waste Heat Recovery of a Gas-steam Combined Cycle Power Plant Based on Absorption Heat Pump // J. Thermal Sci. 2019. V. 28(2). Pp. 283—293.
14. Зайцев А.В., Малинина О.С., Бараненко А.В. Влияние среднесуточной температуры и влажности воздуха на эффективность гелиохолодильных абсорбционных бромистолитиевых машин // Омский научный вестник. 2018. Т. 2. № 2. C. 40—47.
15. Корнильев А.Н., Бараненко А.В., Малинина О.С. Повышение эффективности применения абсорбционной холодильной машины для утилизации тепла когенерационных установок в схеме с использованием парокомпрессионной машины в качестве резервного источника холода // Проблемы региональной энергетики. 2024. № 1(61). С. 75—86.
16. Xu Z.Y., Wang R.Z. Absorption Refrigeration Cycles: Categorized Based on the Construction // Intern. J. Refrigeration. 2016. V. 62. Pp 114—136.
17. Бараненко А.В., Малинина О.С. Развитие систем холодоснабжения на базе абсорбционных бромистолитиевых холодильных машин // Вестник Международной академии холода. 2024. № 1. С. 3—12.
18. Корнильев А.Н., Малинина О.С., Бараненко А.В. Совершенствование системы охлаждения на базе АБХМ для повышения эффективности тригенерационного комплекса // Вестник Международной академии холода. 2025. № 3. С. 3—10.
---
Для цитирования: Корнильев А.Н., Малинина О.С., Бараненко А.В., Байрамов Ш.З. Эффективность абсорбционных систем охлаждения тригенерационных комплексов // Вестник МЭИ. 2026. № 2. С. 112—121. DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-112-121
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. 2030 Targets. Renewables & Energy Efficiency. Global Energy Trends. 2024:10—12.
2. Manoylina S.Z., Pozhidaev I.A. Trigeneratsiya — Al'ternativnyy Istochnik Energosberezheniya. Energetika i Energosnabzhenie. 2020;79(4):334—341. (in Russian).
3. Ting Pan e. a. A Comparative Life Cycle Assessment of Solar Combined Cooling, Heating, and Power Systems Based on RESHeat Technology. Appl. Energy. 2024;359:122754.
4. Xinxing Lin e. a. An Idea to Efficiently Recover the Waste Heat of Data Centers by Constructing an Integrated System with Carbon Dioxide Heat Pump, Mechanical Subcooling Cycle and Lithium Bromide-water Absorption Refrigeration Cycle. Energy Conversion and Management. 2022;256:115398.
5. Zhonghe Han, Jiahui Zhang, Han Zhang. Optimization Design Research of Combined Cooling, Heating, and Power System Based on Novel Redundancy Strategies. Energy. 2025;316:134489.
6. Mingsen Wanga e. a. Thermodynamic, Economic, and Environmental Footprint Assessments and Optimization of an Innovative Biogas-driven Heat Integration Network, Producing Power, Cooling, and Heating. Energy. 2025;322:135379.
7. Jalalizadeh M. e. a. Dynamic Simulation of a Trigeneration System Using an Absorption Cooling System and Building Integrated Photovoltaic Thermal Solar Collectors. J. Building Eng. 2021;43:102482.
8. Karamia M., Jalalizadeh M. Performance Comparison and Risk Assessment of BIPVT-based Trigeneration Systems Using Vapor Compression and Absorption Chillers. J. Building Eng. 2023;69:106244.
9. Saoud A. e. a. Thermodynamic Investigation of an Innovative Solar-driven Trigeneration Plant Based on an Integrated ORC-single Effect-double Lift Absorption Chiller. Thermal Sci. and Engineering Progress. 2024;50:102596.
10. Abubaker A.M. e. a. Multi-objective Linear-regression-based Optimization of a Hybrid Solar-gas Turbine Combined Cycle with Absorption Inlet-air Cooling Unit. Energy Conversion and Management. 2021;240:114266.
11. Jaehui Jeong, Han Sol Jung, Jae Won Lee, Yong Tae Kang. Hybrid Cooling and Heating Absorption Heat Pump Cycle with Thermal Energy Storage. Energy. 2023;283. P. 129027.
12. Galimova L.V., Bayramov D.Z. Metodika Optimizatsii Slozhnoy Energosberegayushchey Energeticheskoy Sistemy. Kholodil'naya Tekhnika. 2019;1:30—33. (in Russian).
13. Zhang Hongsheng, Zhao Hongbin, Li Zhenlin, Hu E. Optimization Potentials for the Waste Heat Recovery of a Gas-steam Combined Cycle Power Plant Based on Absorption Heat Pump. J. Thermal Sci. 2019;28(2):283—293.
14. Zaytsev A.V., Malinina O.S., Baranenko A.V. Vliyanie Srednesutochnoy Temperatury i Vlazhnosti Vozdukha na Effektivnost' Geliokholodil'nykh Absorbtsionnykh Bromistolitievykh Mashin. Omskiy Nauchnyy Vestnik. 2018;2;2. C. 40—47. (in Russian).
15. Kornil'ev A.N., Baranenko A.V., Malinina O.S. Povyshenie Effektivnosti Primeneniya Absorbtsionnoy Kholodil'noy Mashiny dlya Utilizatsii Tepla Kogeneratsionnykh Ustanovok v Skheme s Ispol'zovaniem Parokompressionnoy Mashiny v Kachestve Rezervnogo Istochnika Kholoda. Problemy Regional'noy Energetiki. 2024;1(61):75—86. (in Russian).
16. Xu Z.Y., Wang R.Z. Absorption Refrigeration Cycles: Categorized Based on the Construction. Intern. J. Refrigeration. 2016;62:114—136.
17. Baranenko A.V., Malinina O.S. Razvitie Sistem Kholodosnabzheniya na Baze Absorbtsionnykh Bromistolitievykh Kholodil'nykh Mashin. Vestnik Mezhdunarodnoy Akademii Kholoda. 2024;1:3—12. (in Russian).
18. Kornil'ev A.N., Malinina O.S., Baranenko A.V. Sovershenstvovanie Sistemy Okhlazhdeniya na Baze ABKHM dlya Povysheniya Effektivnosti Trigeneratsionnogo Kompleksa. Vestnik Mezhdunarodnoy Akademii Kholoda. 2025;3:3—10. (in Russian)
---
For citation: Kornilyev A.N., Malinina O.S., Baranenko A.V., Bairamov S.Z. Efficiency of Absorption Cooling Systems for Trigeneration Complexes. Bulletin of MPEI. 2026;2:112—121. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2026-2-112-121
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
