Абсорбционные холодильные установки

Абсорбционные холодильные установки получают энергию для работы от источника тепла и работают бесшумно. Они являются выгодной альтернативой там, где есть избыток дешевого или бесплатного тепла (например, выбросы горячих газов турбин и промышленных процессов, тепло солнечных коллекторов), а также недопустим шум.

Поэтому в настоящее время распространение получили два типа абсорбционных холодильных машин: промышленные установки или небольшие холодильники, используемые в барах (фригобары), кабинетах или гостиничных номерах. Абсорбционные холодильники второго типа не рассчитаны на получение дешевого тепла и работают на электричестве, причем потребляют энергии больше чем компрессионные холодильники аналогичной холодопроизводительности.

Абсорбционное охлаждение используется также в рекреационных транспортных средствах, где они работают от тепла сгорающего топлива, и для кондиционирования зданий при наличии теплых выбросов.

Холодильный цикл абсорбционных холодильных установок

В абсорбционных холодильных машинах хладагент двигается по холодильному контуру не за счет механической работы компрессора, а за счет его растворения (абсорбции) и поглощения раствором сорбента под воздействием тепла постороннего источника.

Холодильные установки, применяемые в сегменте HoReCa, используют три вещества: аммиак, водород и воду. В стандартных атмосферных условиях, аммиак является газом с температурой кипения -33 ° C, но в абсорбционном холодильнике он находится в жидком состоянии за счет сжатия.

В начале холодильного цикла сжиженный аммиак подается при комнатной температуре в испаритель, где он смешивается в испарителе с водородом. Парциальное давление водорода используется для регулирования общего давления смеси, которое в свою очередь, регулирует давление пара и, следовательно, точки кипения аммиака. Аммиак кипит в испарителе, охлаждая его.

Рис.Холодильный агрегат бытового абсорбционного холодильника :

1 — теплообменник; 2 — емкость для сбора концентрированного раствора аммиака; 3 — емкость для сбора "бедной" парогазовой смеси аммиака  с водородом; 4 — абсорбер; 5 — регенеративный газовый теплообменник; 6 — дефлегматор; 7 — конденсатор; 8 — испаритель; 9 — генератор; 10 — термосифон; 11 — регенератор; 12 — трубки слабого раствора аммиака; 13 — пароотводящая трубка; 14 — ТЭН; 15—теплоизолирующий кожух

На следующих этапах холодильного цикла газообразный аммиак отделятся от водорода. Смесь газов поступает в абсорбер, в нижнюю часть вертикально расположенного ряда труб, в верхнюю часть которых поступает вода. Аммиак растворяется в воде, образуя смесь раствора аммиака и водорода. Водород собирается в верхней части абсорбера, а раствор аммиака - в нижней. На следующем этапе аммиак отделятся от воды. Дистилляция, отделение паров аммиака, растворного в воде, происходит за счет стороннего тепла в генераторе. Часть воды в виде пара и пузырьков увлекается парами аммиака и отделяется на последнем этапе в сепараторе состоящем из витых труб с небольшими препятствиями, служащими для того, чтобы уничтожить пузыри. Вода, собирающаяся в сепараторе, стекает обратно в генератор, а чистый газообразный аммиак поступает в конденсатор- теплообменник. В нем горячий газ аммиака охлаждается до комнатной температуры и конденсируется в жидкость, после чего холодильный цикл повторяется.

Отличие от компрессионных установок

И компрессионные, и абсорбционные холодильники используют хладагент с низкой температурой кипения, поглощающий тепло при испарении. Основное различие между двумя этими типами заключается в способе изменения агрегатного состояния хладагента из газообразного в жидкое. Для абсорбционных холодильных машин это абсорбция хладагента абсорбентом, для компрессионных - конденсация и испарение хладагента под влиянием физического сжатия и расширения.

табл. Достоинства и недостатки абсорбционных холодильных установок в сревнении с компрессионными

© "Система 4", Киев, 2012