分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)（CCHP）是分布式能源系統(tǒng)中最具實(shí)用性和發(fā)展活力的系統(tǒng)，而吸收式熱泵技術(shù)是CCHP系統(tǒng)的重要組成部分，其功能是回收動(dòng)力裝置排放的余熱，生產(chǎn)用戶要求的冷/熱產(chǎn)品。日本、德國(guó)、俄羅斯和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家一直非常重視對(duì)吸收式技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。目前以溴化鋰/水為工質(zhì)對(duì)的吸收式空調(diào)制冷系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，廣泛應(yīng)用于建筑的暖通空調(diào)領(lǐng)域。

1. 吸收式熱泵原理

吸收式熱泵根據(jù)功能不同，可以分為升溫型、蓄熱型、增熱型和冷凍型，其中增熱型和冷凍型在分布式供能系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，其工作原理如圖1所示。CCHP系統(tǒng)中上游的動(dòng)力裝置排放的余熱輸入吸收式熱泵的發(fā)生器，加熱機(jī)組中的基礎(chǔ)溶液產(chǎn)生高壓制冷劑蒸汽，經(jīng)過(guò)冷凝、節(jié)流降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器從低溫?zé)嵩次諢崃空舭l(fā)，形成的低壓制冷劑蒸汽進(jìn)入吸收器被溶液吸收后，重新形成基礎(chǔ)溶液，經(jīng)過(guò)溶液泵加壓后再送回發(fā)生器。

吸收式熱泵循環(huán)可以分為熱機(jī)子系統(tǒng)和熱泵子系統(tǒng)。通過(guò)吸收器和發(fā)生器中兩個(gè)傳熱傳質(zhì)過(guò)程間接實(shí)現(xiàn)了制冷劑蒸汽的加壓過(guò)程，因此吸收器和發(fā)生器組成了熱機(jī)子系統(tǒng)；發(fā)生器產(chǎn)生的高壓制冷劑蒸汽在冷凝器中冷凝，再經(jīng)過(guò)節(jié)流減壓后進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱蒸發(fā)，冷凝器和蒸發(fā)器組成了熱泵子系統(tǒng)。吸收式熱泵通過(guò)這兩個(gè)子系統(tǒng)的共同作用實(shí)現(xiàn)了余熱制冷/制熱的功能。

2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)吸收式熱泵的研究主要包括工質(zhì)對(duì)、傳熱傳質(zhì)過(guò)程強(qiáng)化、系統(tǒng)集成等方面。

吸收式熱泵系統(tǒng)的工質(zhì)對(duì)由制冷劑和吸收劑組成，工質(zhì)對(duì)的化學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)直接影響系統(tǒng)性。有研究表明適于吸收式熱泵的制冷劑有40多種，吸收劑有200多種，但最常用的工質(zhì)對(duì)主要為氨/水和溴化鋰/水兩種。近年來(lái)通過(guò)添加無(wú)機(jī)鹽、納米流體等添加劑來(lái)改善吸收或發(fā)生過(guò)程的研究得到廣泛關(guān)注。

吸收式熱泵主要部件的內(nèi)部過(guò)程都是傳熱傳質(zhì)過(guò)程，尤其是吸收器的傳熱傳質(zhì)性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)至關(guān)重要，因此對(duì)各種吸收器（比如降膜式吸收）內(nèi)部傳熱傳質(zhì)過(guò)程的強(qiáng)化成為吸收式熱泵領(lǐng)域的另一個(gè)研究熱點(diǎn)。

吸收式熱泵系統(tǒng)集成研究具有大幅提高系統(tǒng)的熱力性能的潛力，相關(guān)研究最為活躍。為了更加高效利用余熱的高溫部分熱量，吸收式熱泵已經(jīng)從最初的單效循環(huán)發(fā)展成雙效或三效循環(huán)；針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部存在高溫?zé)崃颗欧艈?wèn)題，提出了GAX循環(huán)和1.x效吸收式循環(huán)，回收部分吸收器高溫排熱用于發(fā)生過(guò)程，大幅提高了系統(tǒng)性能；為了在不提高熱源溫度的前提下降低制冷溫度，提出了多級(jí)復(fù)合型吸收式熱泵系統(tǒng)。

3. 分布式供能與可再生能源實(shí)驗(yàn)室的研究特色

吸收式熱泵是分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的余熱利用裝置，分布式供能與可再生能源實(shí)驗(yàn)室從分布式供能系統(tǒng)角度對(duì)吸收式熱泵開(kāi)展了一系列有特色的研究工作。

（1）吸收式熱泵變工況性能研究。分布式供能系統(tǒng)運(yùn)行工況隨用戶需求和環(huán)境不斷變化，動(dòng)力裝置提供給吸收式熱泵的余熱量及品位和冷卻水溫度等也在不斷變化，必將對(duì)吸收式熱泵熱力性能產(chǎn)生影響。本實(shí)驗(yàn)室對(duì)吸收式熱泵的變工況性能開(kāi)展了理論和實(shí)驗(yàn)研究（圖2），探索了提高吸收式熱泵和分布式供能系統(tǒng)變工況性能的方法。

（2）升溫型熱泵研究。針對(duì)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組有大量80～90℃低溫余熱并難以利用的問(wèn)題，本實(shí)驗(yàn)室研究了升溫型熱泵循環(huán)，將低溫余熱溫度提高到100℃以上再加以利用，提高分布式供能系統(tǒng)的熱力性能。

（3）多能源互補(bǔ)的吸收式熱泵循環(huán)研究。分布式供能系統(tǒng)具有可將多種能源進(jìn)行互補(bǔ)利用的優(yōu)勢(shì)，比如將太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉磁c化石能源互補(bǔ)利用。余熱和可再生能源的互補(bǔ)利用具有大幅提高熱泵和分布式系統(tǒng)性能的潛力，本實(shí)驗(yàn)室也開(kāi)展了相關(guān)研究。