Lodówka absorpcyjna. Różnice i zasada działania

Obecnie wszystkie możliwe redukcje kosztów i koszty związane z projektowaniem, produkcją, instalacją i dalszym działaniem sprzętu, klient próbuje wybrać najbardziej wydajne rozwiązanie możliwe, mniej energochłonne i o długiej żywotności. Projektując dzisiaj centra chłodnicze, ponad 85% przypadków, firmy inżynieryjne wybierają sprawdzony sprzęt, a mianowicie agregat sprężania pary. To samo dotyczy urządzeń gospodarstwa domowego. Chłodziarka typu absorpcyjnego może być kupowana tylko przez ograniczoną liczbę potencjalnych nabywców. Są trudne do utrzymania i kosztują więcej. Z drugiej jednak strony działają cicho, nie powodują drgań pasożytniczych i trwają znacznie dłużej niż ich kompresory par.

Pojedynczy proces

Przed porównaniem i oceną lodówki absorpcyjnej należy zrozumieć, jak różni się ona od tradycyjnego projektu. Zasada działania dowolnego prymitywu agregat chłodniczy to samo. Nie ma znaczenia, czy jest to produkt krajowy, czy przemysłowy. Począwszy od najmniejszych, zaledwie kilku kilowatów, systemów split i kończąc na wielkich przemysłowych agregatach chłodniczych, od standardowej lodówki domowej po ogromny przemysłowy magazyn zamrażalników i chłodniczych - proces można zawsze zredukować do jednej zamkniętej pętli. Wszelkie prymitywne agregaty chłodnicze działają w uproszczonym odwrocie Cykl Carnota.

Podstawy termodynamiki

Ciepło zawsze przenosi się z cieplejszego ciała do gorszego. Przyszli fizycy, a nie tylko nauczają "Pierwsza zasada termodynamiki" wciąż w szkole. I trudno się z tym nie zgodzić. Spróbuj gorącego letniego dnia, aby położyć lody na słońcu - zacznie się topić od ciebie, ale nie zamrozić jeszcze więcej. Aby odprowadzić ciepło z ciała (lub z pewnej ilości cieczy / gazu), musisz wykonać pewną pracę. W maszynach do sprężania pary praca ta jest wykonywana przez sprężarkę. Zwiększenie ciśnienia czynnika chłodniczego (zwykle freonu) w układzie do pewnego poziomu, powoduje także wzrost jego temperatury. Chłodziarka absorpcyjna sprężarki jest pozbawiona - i jest to jedna z głównych różnic.

Uwolnienie ciepła

Po sprężarce gaz o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze wchodzi do skraplacza. W obu rodzajach lodówek umieszcza się go na zewnątrz komory chłodzenia i jest przeznaczony do odprowadzania ciepła do otoczenia, to jest do pomieszczenia kuchennego, w którym jest zainstalowany. Temperatura, w której freon wchodzi do skraplacza, jest rzędu 50-55 stopni Celsjusza, czyli nieco wyższa niż w pomieszczeniu. Z powodu mniej ogrzanego powietrza gaz ochładza się i zmienia stan fazowy, zamieniając się w ciecz, czyli skraplając. Jeśli trzymasz rękę na konwencjonalnej lub absorpcyjnej lodówce, możesz poczuć podgrzewany wymiennik ciepła skraplacza. Jest to uniwersalny sposób sprawdzenia, czy lodówka działa, czy nie.

Co i gdzie gotuje?

Następnie ciekły czynnik chłodniczy wraca do komory chłodniczej i wchodzi do cienkiego włókna kapilary, gdzie następuje uwolnienie ciśnienia, a freon częściowo się zagotuje. Duża jednostka chłodnicza zamiast kapilary współpracuje z zaworem termostatycznym (TRV). Zasada ich pracy jest prawie taka sama. Ochłodzony czynnik chłodniczy o niskim ciśnieniu dostaje się do parownika i zaczyna wrzeć z powodu niższej temperatury parowania niż temperatura powietrza w komorze. Zmiana stanu fazy (z ciekłej na gazową) zachodzi przy dość przyzwoitej absorpcji ciepła. Temperatura w komorze chłodniczej spada. Gaz wchodzi ponownie do sprężarki i cykl się powtarza.

Lodówka absorpcyjna

Zasada działania nieskompresowanego urządzenia jest podobna do kompresji pary w linii niskiego ciśnienia. W strefie wysokiego ciśnienia jako substancję roboczą stosuje się absorbery. W zależności od typu absorbera, takie urządzenia mogą być wodno-amoniakiem lub bromkiem litu. Po parowniku para czynnika chłodniczego dostaje się do absorbera, gdzie są absorbowane przez substancję roboczą (roztwór amoniaku w wodzie lub roztwór bromku litu). Ciepło uwalniane podczas tego procesu jest odprowadzane do otoczenia (w kuchni), a stężony roztwór jest pompowany przez termopompę do kotła, gdzie jest podgrzewany. Ponieważ temperatura wrzenia czynnika chłodniczego jest znacznie niższa, tylko absorber jest odparowywany w kotle, chociaż częściowo. Pozostała część jest usuwana w specjalnym wymienniku ciepła - dephlegmator, a czysty czynnik chłodniczy wchodzi do skraplacza, a cykl się powtarza.

Jaki jest wynik?

Jeśli weźmiemy pod uwagę duże przemysłowe chillery absorpcyjne, są one stosowane tam, gdzie można wykorzystać odpadowe źródła ciepła (do pracy na kotle): tani gaz, spaliny z turbin, źródła energii geotermalnej itp. Zmniejsza to koszt eksploatacji o kilka rzędów wielkości. Chłodziarka absorpcyjna jest zasilana z sieci, a zużywa ją mniej niż sprężarka. Takie lodówki są bezgłośne (nie ma hałasu z pracy sprężarki) i niezawodne (nie ma ruchomych ani trących się części). Jednak naprawa takiej lodówki, jeśli nadal się nie powiedzie, będzie kosztować całkiem przyzwoitą kwotę, a ich koszt będzie wyższy. Dlatego każdy konsument sam decyduje o tym, co jest dla niego ważniejsze.