Абсорбционный цикл
Теория
В холодильном цикле есть этап, на котором пар хладагента, имеющий после выхода из испарителя низкие температуру и давление, преобразуются в пар с высокими температурой и давлением, после чего для охлаждения пара можно применять воду с достаточно высокой температурой. В парокомпрессионном цикле этот этап совершается в компрессоре. Однако сжатие паров хладагента стоит дорого. Эксплуатация, монтаж, контрольно-измерительные приборы, сам компрессор — все это стоит дорого. Однако существуют и другие способы. В абсорбционном цикле пар, выходящий из испарителя, абсорбируется (растворяется) во вспомогательной жидкости — абсорбенте. Давление этого жидкого раствора затем повышается с помощью насоса. Поднять давление в жидкости с помощью насоса — это более простая и дешевая операция, чем сжатие пара. Другое достоинство абсорбционного цикла заключается в его практически бесшумной работе. Насос производит гораздо меньше шума, чем компрессор.
При высоком давлении хладагент и абсорбент разделяются либо в процессе дистилляции, либо просто в результате испарения. В результате, как и в случае парокомпрессионного цикла, образуется газообразный хладагент высокого давления, который затем конденсируется, после чего подвергается расширению, т.е. протекает обычный цикл. В процессе дистилляции к генератору (кипятильнику) подводят тепло от низкопотенциального источника. Эта тепловая энергия заменяет механическую при сжатии пара. Кроме пара хладагента высокого давления в этом процессе получается и более или менее восстановленный абсорбент, который снова возвращается в абсорбер.
Существует два основных типа абсорбционных систем: водо-аммиачные и бромистолитиевые. Водоаммиачная система работает при высоком давлении (приблизительно 24 бара) и пригодна для компактных установок. В этой системе аммиак является хладагентом, а вода -абсорбентом. В этом случае нет каких-либо особых проблем с коррозией, за исключением запрета на применение меди и цинка. Обычно применяют низкоуглеродистую или нержавеющую сталь.
Бромистолитиевая система работает при низком давлении (до 1 бара). Вода является хладагентом, а LiBr — абсорбентом. Концентрированный раствор LiBr может вызвать коррозию обычных конструкционных материалов, поэтому требуются специальные меры предосторожности. Из-за большого объема паров эти системы довольно громоздкие.