Absorptionskälteanlagen
Absorptionskälteanlagen
sind
wärmegetriebene Kälteanlagen. Anstelle eines
mechanischen Kompressors wird ein
thermisches System eingesetzt. Seit etwa 1942 wird das
Arbeitsmittelpaar Wasser
und Lithiumbromid in einer großen Zahl von Anlagen eingesetzt
und ist heute das
gängigste Arbeitsmittelpaar. ENTROPIE setzt dieses ebenfalls
für die
Absorptionsanlagen ein, da bisher kein besser geeignetes Stoffpaar
bekannt ist.
Die wesentlichen Unterschiede zwischen Absorptions- und
Kompressionskältemaschinen sind in der nachfolgenden Tabelle
zusammengefaßt:
|
Absorptionskälteanlage |
Kompressionskälteanlage |
| Antriebsenergie |
Wärme
mit 80-100°C |
meist
Strom |
| Energieverbrauch |
|
|
|
Wärme |
130%
der
Kälteleistung |
|
|
Strom |
1-2%
der
Kälteleistung |
25-35
% der
Kälteleistung |
| Maschinen |
2-3
kleine Pumpen |
ein
oder mehrere
Verdichter |
| Schwingungen |
keine |
erheblich |
| Schall |
unerheblich
|
erheblich |
| Arbeitsmittel |
|
|
| -
Kältemittel |
Wasser |
NH3,
FCKW , KW |
| -
Lösungsmittel |
LiBr
Salzlösung |
|
| Betriebsdruck |
Vakuum,
8-10 mbar |
bis
über 20 bar |
Die
Kältezahl, auch COP (
Coefficient of Performance ) ist das
Verhältnis von Kälteleistung zu Antriebsenergie und
wird bei
Absorptionskälteanlagen im wesentlichen nur durch zwei
physikalische
Eigenschaften des Arbeitsstoffpaares bestimmt:
- die
Verdampfungswärme r des
reinen Kältemittels
- und die Lösungswärme
l
In der Praxis erreicht die Kältezahl am Bestpunkt ca 0,75 -
0,83.
Diese Werte sind relativ nah am theorestisch ereichmbare Maximum von
ca. 0,9
Die
Zeichnung unten zeigt
alle wesentlichen Komponenten in einem einfachen Schaltbild :
- den
Verdampfer, wo das
Kältemittel unter
niedrigem Druck verdampft und damit Kälte erzeugt,
- den
Absorber
wo die stark hygroskopische LiBr-Salzlösung den
Kältemitteldampf aus dem
Verdampfer absorbiert.
Die Salzlösung
wird dadurch etwas verdünnt und mit einer Pumpe
zurück zum Austreiber
gefördert.
- Im
Austreiber wird die
Salzlösung durch
Wärmezufuhr wieder eingedampft. Das Kältemittel
(Wasser) entweicht unter
höherem Druck.
- Im
Verflüssiger oder
Kondensator wird das
dampfförmige Kältemittel wieder verflüssigt
und die Kondensationswärme an das
Kühlwasser abgegeben.
Die in der
konzentrierten Lösung enthaltene Wärme wird zur
Vorwärmung der verdünnten Lösung
genutzt .
Dieser "Lösungswärmetauscher“
hat einen ganz entscheidenden Einfluß auf
die Kältezahl.
