Absorptionskältemaschinen

Absorptionskältekreislauf relativ alte Technologie. Das Konzept des Datums aus den späten 1700s und der ersten Absorptionskältemaschine wurde in die 1850s eingebaut. Zu Beginn des Ersten Weltkrieges haben die Technologie und der Einsatz von Hubkolbenkompressoren jedoch einen Punkt erreicht, an dem das Interesse an der Absorptionskühlung tatsächlich bis zum 1950 eingefroren ist. Während dieses Zeitraums wurde in den USA eine Absorptionskältemaschine in zwei Phasen entwickelt, während das direkt befeuerte Konzept in Japan und anderen pazifischen Ländern getestet wurde.

Der grundlegende einzelne Absorptionszyklus ist in Abb. 1.8 dargestellt. Verdampfer besteht aus einem unter niedrigem Druck gehaltenen Wärmetauscher mit einer separaten Kältemittelpumpe (normalerweise Wasserpumpe). Pumpsprays des Kältemittels durch die Rohre mit gekühltem Wasser, es nimmt die Wärme des Wassers auf und verdampft als Niederdruckgas. Niederdruckgasströme absorbieren aufgrund des Differenzdrucks. Absorber mit einem niedrigeren Druck als im Verdampfer liegt daran, dass der Fokus der Absorptionslösung (üblicherweise Lithiumbromid) eine molekulare Anziehungskraft für das Kältemittel hat. Die absorbierende Lösung wird in Kontakt mit Kältemitteldampf gesprüht. Kondensation des Kältemittels, da die Wärme vom Absorptionsmittel aufgenommen wird. Dann saugfähig gekühltes Kondensatorwasser.

Das Absorptionsmittel besteht jetzt aus der verdünnten Lösung, da es Wasserdampf als Kältemittel absorbiert. Die verdünnte Lösung wird in die Aufbereitungsanlage gepumpt, wo Wärme zum erneuten Verdampfen des Kühlmittels angewendet wird. Eine konzentrierte Lösung des Absorptionsmittels wird dann in den Absorber zurückgeführt. Kältemitteldampf tritt in den Kondensator ein, wo er im Kondensatorwasser kondensiert. Zur Steigerung der Effizienz wird die Wärme zum Erwärmen der verdünnten Lösung verwendet, wobei die Wärme in einer konzentrierten Lösung des Absorptionsmittels enthalten ist.

Luftleckage ermöglicht es Ihnen, das Kältemittel einzuloggen, das die nicht kondensierbaren Gase darstellt. Diese Gase müssen entfernt oder verwischt werden, um zu verhindern, dass der Druck im Absorber bis zu dem Punkt ansteigt, an dem der Kältemitteldampfstrom am Auslass des Verdampfers stoppt. Die Lösung am Boden des Absorbers ist relativ leise, und diese Gase neigen dazu, sich in diesem Moment anzusammeln. Sie können mit einer Vakuumpumpe entfernt werden, die üblicherweise als Pumpe reinigen bezeichnet wird

Absorption Chiller werden als indirekt oder direkt befeuert definiert und können einstufig oder zweistufig sein (Forschung am dreistufigen Kühler jetzt), wie folgt:

1. Indirekt befeuerte Einzelmaschinen verwenden Nieder- und Mitteldruckdampf (5-40 psig), um Wärme im Absorptionsprozess bereitzustellen. Diese Art von Kühler erfordert ungefähr 18 500 BTU / HR pro Tonne Kühleffekt, was zu einem COP des Kühlers bei 0.67 führt.
2. Der indirekt befeuerte zweistufige Kühler verwendet Hochdruckdampf (nicht weniger als 100 Pfund pro Quadratzoll) oder heißes Hochtemperaturwasser (400F oder höher) und benötigt ungefähr 12,000 Btu / Stunde pro Tonne Kühleffekt, was zu einem COP 1.0 des Kühlers führt .
3. Direkt beheizte hmm, wie der Name schon sagt, verwenden keinen Dampf, sondern Erdgas und / oder Flüssigbrennstoff, Brenner und Wärmeversorgungssysteme. Diese Kühlschränke zwei Stufen der Maschine, was zu einer Gesamteffizienz von 1.0-1.1.

Bei indirekt befeuerten Einheiten sollte der Gesamt-COP reduziert werden, um Verluste bei der Dampferzeugung in Kesseln zu berücksichtigen. Mit einer typischen Kesselwirkungsgradaufnahme 80-85%, die den Gesamt-COP für einstufige Systeme um 0.54 und um 0.80 für das zweistufige System reduziert.

Da die Absorptionskühlung COP nur 0.54-1.1 hat, konkurriert dies schlecht mit dem elektrischen Antrieb von Rotationskompressor Kältemaschinen, wie in РўР ° Р ± Р ».1.5 gezeigt.

Weitere Faktoren, die bei Absorptionskältemaschinen berücksichtigt werden müssen, sind:

1. Absorptionskältemaschinen benötigen ca. 50% mehr Stellfläche als der entsprechende elektrische Antrieb (Dampfkompressionszyklus) hmm. Darüber hinaus muss die mechanische Ausstattung der Räume aufgrund ihrer Höhe 6-10 Fuß höher sein als die Räume des Gebäudes des elektrischen Antriebs von Kältemaschinen. Schließlich sollte der Boden, da die flüssige Lösung in den langen, flachen Böden des Absorptionskühlers enthalten ist, so nah wie möglich am absoluten Niveau sein.
2. Das Gewicht der Absorptionskältemaschinen beträgt mindestens das Doppelte des entsprechenden elektrischen Antriebs hmm.
3. Aufgrund ihrer Größe kommen Absorptionskältemaschinen manchmal in verschiedenen Bereichen zum Einsatz, in denen Schweißarbeiten für die Endmontage erforderlich sind.
4. Während die meisten elektrischen Kältemaschinen ab Werk mit Kältemittel ausgeliefert werden, sollte die Installation von Absorptionskältemaschinen Kältemittel und Absorptionsmittel (einschließlich Additiven) sein.
5. Während der Lärm und die Vibration bei Kältemaschinen mit elektrischem Antrieb (siehe C. 6.1) echte Probleme darstellen, werden Absorptionskältemaschinen (sofern sie nicht direkt befeuert werden) lautlos und tatsächlich ohne Vibration betrieben.
6. Aufgrund der Möglichkeit der Kristallisation von Lithiumbromid im Kühler, wenn es zu kalt wird, darf die Kondensatorwassertemperatur 75 -80F nicht überschreiten.
7. Notstromversorgung kann erforderlich sein, wenn längere Stromausfälle häufig sind. Ohne Strom und Wärme beginnt hmm abzukühlen und Lithiumbromidlösung kann auskristallisieren. Da die Absorptionskältemaschine jedoch nur eine sehr geringe elektrische Last benötigt (normalerweise weniger als 10 kW), ist ein dedizierter Notstromgenerator kein wesentliches Element.
8. Wärmeabgabe aus dem Kondensator bei 20-50% mehr als der entsprechende elektrische Antrieb hmm, was einen höheren Wasserverbrauch im Kondensator und mehr erfordert, Kühltürme und Kondensatorwasserpumpen.
9. Schließlich ist eine indirekt befeuerte Absorptionskältemaschine mindestens 50% teurer als der Kauf eines entsprechenden Elektroantriebs hmm. Direkt befeuerte Absorptionskältemaschinen würden fast doppelt so viel kosten wie elektrische Maschinen. Hinzu kämen die Kosten für die Bereitstellung von Verbrennungsluft und Belüftung (Stack).