Absorptions kältemaschinen

Arten von Absorptions-Kältemaschinen

Absorptions-Kältemaschinen sind komplexe Maschinen mit verschiedenen Typen, die ihre Leistung, Effizienz und Anwendungen beeinflussen.

• Direktbefeuerte Absorptions-Kältemaschinen

  Direktbefeuerte Absorptions-Kältemaschinen verwenden eine direktbefeuerte Wärmequelle, wie z. B. einen Erdgasbrenner oder den Abgas eines gasbetriebenen Motors, um das Arbeitsmedium zu erhitzen. Der Prozess beginnt mit dem Erhitzen des Kältemittels, das dann verdampft und Wärme aus dem Wasser oder der Flüssigkeit absorbiert, die gekühlt werden muss. Der Kältemitteldampf wird dann im Kondensator abgekühlt und wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert, bevor er zurück in den Absorber gepumpt wird. Die wichtigsten Komponenten einer direktbefeuerten Absorptions-Kältemaschine sind ein Generator, ein Absorber, eine Pumpe, ein Kondensator, ein Expansionsventil und ein Verdampfer. Diese Komponenten arbeiten zusammen, um das Kältemittel zu zirkulieren und Wärme aus der Flüssigkeit oder dem Wasser zu entfernen, die gekühlt werden muss. Der Hauptvorteil dieses Typs von Absorptions-Kältemaschine ist, dass er Abwärme aus industriellen Prozessen oder Kraft-Wärme-Kopplungssystemen nutzen kann.

• Indirektbefeuerte Absorptions-Kältemaschinen

  Indirektbefeuerte Absorptions-Kältemaschinen werden in der Regel zum Kühlen von Wasser verwendet. Diese Kältemaschinen werden von einer sekundären Wärmequelle beheizt, wie z. B. Abwärme aus einem industriellen Prozess, Erdgas, Sonnenenergie oder Dampf. Sie verwenden einen Wärmetauscher, um Wärme auf das Kältemittel zu übertragen, das dann verdampft und Wärme aus dem Wasser absorbiert. Der Kältemitteldampf durchläuft den gleichen Prozess wie bei einer direktbefeuerten Absorptions-Kältemaschine, indem er abgekühlt und zu einer Flüssigkeit kondensiert wird, bevor er zurück in den Wärmetauscher gepumpt wird. Der Hauptvorteil indirektbefeuerter Absorptions-Kältemaschinen ist, dass sie in Anwendungen eingesetzt werden können, bei denen die Verfügbarkeit oder Konsistenz der direktbefeuerten Wärmequelle fraglich ist.

• Doppelfluss-Absorptions-Kältemaschinen

  Doppelfluss-Absorptions-Kältemaschinen verwenden zwei Absorptions- und Desorptionsphasen in einer einzigen Einheit. Sie sind in der Regel effizienter als Einfachfluss-Absorptions-Kältemaschinen und außerdem kompakter. Der Arbeitsprozess ähnelt dem einer Einfachfluss-Absorptions-Kältemaschine. Der Unterschied besteht darin, dass bei einer Doppelfluss-Kältemaschine der erste Absorber mit Hochdruckdampf beheizt wird und der zweite Absorber mit dem Dampf aus dem ersten Absorber. Der Vorteil von Doppelfluss-Absorptions-Kältemaschinen ist, dass sie höhere Kühlleistungen mit besseren Energieeffizienzen erzielen können. Die Wärmequelle von Doppelfluss-Absorptions-Kältemaschinen ist ebenfalls auf Hochtemperaturwärme beschränkt, wie z. B. Abwärme aus industriellen Prozessen oder Dampf aus zentralen Heizkraftwerken.

• Einfachfluss-Elektrische Absorptions-Kältemaschinen

  Einfachfluss-Absorptions-Kältemaschinen sind häufiger als Doppelfluss-Kältemaschinen. Sie verwenden einen ähnlichen Arbeitsprozess mit einem Kältemittel und einem Absorptionsmittel, aber nur eine Absorptionsphase. Das Kältemittel verdampft im Absorber, dann gibt es Wärme ab und kondensiert im Kondensator zu einer Flüssigkeit. In einer Einfachfluss-Absorptions-Kältemaschine muss der Absorber von außen beheizt werden, um zu funktionieren. Dieser Heizbedarf kann aus verschiedenen Quellen stammen, wie z. B. Gas, Elektrizität, Solarthermie, Dampf oder Abwärme. Die Hauptvorteile einer Einfachfluss-Absorptions-Kältemaschine sind, dass sie unter geringen Temperaturdifferenzen arbeiten und vereinfachte Systemdesigns haben können.

Spezifikationen und Wartung von Absorptions-Kältemaschinen

Spezifikationen

Die Spezifikationen von Absorptions-Kältemaschinen können je nach Typ, Modell und Hersteller variieren. Hier sind einige Spezifikationsdetails von Absorptions-Kältemaschinen, die Sie berücksichtigen sollten.

• Kühlleistung

  Die Kühlleistung bezieht sich auf die Kühlleistung der Absorptions-Kältemaschine. Sie wird in der Regel durch die Kälteleistung angegeben, die die Kältemaschine liefern kann, und wird typischerweise in Kilowatt (kW) oder Tonnen gemessen. Unternehmenskäufer sollten zunächst die Wärmeleistung bestimmen, die sie kühlen möchten, und dann eine Absorptions-Kältemaschine mit der entsprechenden Kühlleistung wählen.

• Temperatur der Wärmequelle

  Absorptions-Kältemaschinen verwenden in der Regel Wärme als Energiequelle für die Kühlung, wie z. B. Heißwasser, Dampf oder Abwärme. Verschiedene Arten von Absorptions-Kältemaschinen benötigen unterschiedliche Wärmequellen und Betriebstemperaturbereiche.

• Kühlmedium

  Das Kühlmedium einer Absorptions-Kältemaschine ist in der Regel Wasser oder eine Wasser-Glykol-Lösung. Wasser hat eine hohe spezifische Wärmekapazität und einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten, was es zu einem effektiven Kühlmedium macht. Außerdem kann die Wasser-Glykol-Lösung den Gefrierpunkt senken und ist für den Betrieb bei niedrigen Temperaturen geeignet.

• Systemeffizienz

  Die Effizienz einer Absorptions-Kältemaschine wird in der Regel durch den Leistungskoeffizienten (COP) oder den Energieverwertungsgrad dargestellt. Der COP spiegelt das Verhältnis der Kühlleistung zur Eingangsenergie wider, und die Nutzung der Wärmequelle beeinflusst die Effizienz von Absorptions-Kältemaschinen ebenfalls erheblich. Unternehmenskäufer sollten Absorptions-Kältemaschinen mit höheren COPs wählen, um Energie und Betriebskosten zu sparen.

• Abmessungen und Gewicht

  Unternehmenskäufer, die Absorptions-Kältemaschinen in bestimmten Räumen installieren müssen oder die Gewichtsbegrenzungen haben, müssen die Abmessungen und das Gewicht der Absorptions-Kältemaschine berücksichtigen.

Wartung

• Regelmäßige Inspektion

  Führen Sie eine regelmäßige umfassende Inspektion der Absorptions-Kältemaschine gemäß dem Wartungsplan durch. Prüfen Sie, ob Komponenten wie die Kältemittelpumpe, die Absorptionseinheit, der Regenerator, der Kondensator, der Verdampfer, das Expansionsventil und andere ordnungsgemäß funktionieren. Suchen Sie nach Problemen wie losen Teilen, Lecks, Verstopfungen, Korrosion und Beschädigungen und ergreifen Sie rechtzeitig Maßnahmen, um diese zu beheben, wenn Auffälligkeiten festgestellt werden.

• Reinigung

  Reinigen Sie die wichtigsten Komponenten der Absorptions-Kältemaschine regelmäßig. Reinigen Sie beispielsweise die Wärmeaustauschflächen des Kondensators und Verdampfers, um eine ordnungsgemäße Wärmeübertragungsleistung sicherzustellen. Außerdem sollten Sie die Absorptionslösung und das Kältemittelwassersystem reinigen, um Verstopfungen und Bakterienwachstum zu verhindern.

• Schmierung

  Stellen Sie sicher, dass die Umwälzpumpe und andere Komponenten der Absorptions-Kältemaschine ordnungsgemäß geschmiert sind, um Verschleiß zu reduzieren. Überprüfen Sie regelmäßig das Schmiermittel der Pumpe, reinigen Sie es und ersetzen Sie es bei Bedarf durch neues Öl.

• Temperatur- und Druckregelung

  Überprüfen und regeln Sie die Betriebstemperatur und den Druck der Absorptions-Kältemaschine, um sicherzustellen, dass sie innerhalb des vorgeschriebenen Bereichs arbeitet. Dies hilft, Schäden an der Maschine durch Überdruck und Überhitzung zu vermeiden und eine stabile und effiziente Kühlleistung zu gewährleisten.

• Kontrolle von Gas- und Wasserlecks

  Überprüfen Sie regelmäßig die Absorptions-Kältemaschine auf Gas- und Wasserlecks. Stellen Sie sicher, dass die Dichtungsbauteile, wie z. B. Ventile und Rohre, ordnungsgemäß abgedichtet sind, um Kältemittellecks und Energieverluste zu vermeiden.

Szenarien für Absorptions-Kältemaschinen

Absorptions-Kältemaschinen sind in verschiedenen Bereichen nützlich.

• HKL-Systeme

  Absorptions-Kältemaschinen sind in großen Gebäuden, wie z. B. Krankenhäusern, Schulen und Einkaufszentren, nützlich, die eine effiziente Kühlung benötigen. Die Kältemaschinen eignen sich für eine zentrale Kühlregelung, die den Menschen im Inneren der Gebäude Komfort bietet. Außerdem werden sie zur Regelung der Temperatur von Industrieanlagen und -prozessen eingesetzt.

• Erneuerbare Energien

  Absorptions-Kältemaschinen können Solarenergie als Energiequelle nutzen. Dies ermöglicht ihnen die Verbindung und Nutzung von Solarthermiekollektoren. Diese Kollektoren erzeugen Wärme aus Sonnenlicht, die dann von der Absorptions-Kältemaschine zur Kühlung der Luft genutzt wird. Darüber hinaus können Absorptions-Kältemaschinen auch Windenergie nutzen, indem sie Wärme aus Windkraftanlagen nutzen, oder sie können Biomasseenergie über kombinierte Strom- und Wärmeerzeugungsanlagen für Biomasse nutzen.

• Industrielle Fertigung

  Viele Industrien sehen sich der Aufgabe gegenüber, in ihren Produktionsprozessen konstante Temperaturen zu halten, um Stabilität zu erreichen. So müssen beispielsweise die Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie die Pharmaindustrie sicherstellen, dass ihre Produkte sowohl hochwertig als auch zuverlässig sind. Daher werden Absorptions-Kältemaschinen zu einem wichtigen Ausrüstungsgegenstand, da sie eine präzise Temperaturregelung ermöglichen.

• Industriekühlung

  In der Eisen- und Stahlindustrie ist die Kühlung von Hochtemperaturabwärme ein wichtiger Faktor für die Gesamtenergieeffizienz einer Anlage. Absorptions-Kältemaschinen können für diesen Prozess eingesetzt werden, indem sie Abwärme in Kälte umwandeln und letztendlich die Kühllast der Anlage reduzieren.

Absorptions-Kältemaschinen sind in weiteren Bereichen nützlich, wie z. B. Rechenzentren, Hotels, Flughäfen, Kühlhäusern und Fernkältesystemen.

Wie man Absorptions-Kältemaschinen wählt

Die folgenden Schlüsselfaktoren müssen bei der Auswahl einer Absorptions-Kältemaschine berücksichtigt werden:

• Kühllast:

  Berechnen Sie zunächst die erwartete Kühllast des Gebäudes oder des Prozesses, der gekühlt werden muss. Dies wird typischerweise in Kilowatt (kW) oder Tonnen gemessen. Wählen Sie dann eine Absorptions-Kältemaschine, deren Kapazität der Kühllast entspricht. Stellen Sie sicher, dass sie weder überdimensioniert noch unterdimensioniert ist, da beides zu Ineffizienzen führen kann.

• Wärmequelle:

  Bestimmen Sie den Typ und die Verfügbarkeit der Wärmequelle für die Absorptions-Kältemaschine. Übliche Wärmequellen sind Erdgas, Propan, Dampf, Heißwasser oder Hochtemperaturabwärme. Wählen Sie eine Kältemaschine, die mit der am Installationsort verfügbaren Art der Wärmequelle kompatibel ist.

• Kältemaschinentyp:

  Entscheiden Sie sich für den bevorzugten Typ der Absorptions-Kältemaschine, basierend auf den Anwendungsbedürfnissen. Lithium-Bromid-Absorptions-Kältemaschinen eignen sich gut für die Klimatisierung. Während Einfachfluss-Wasser/Elektrizität-Dampf-Absorptions-Kältemaschinen effizienter sind als Doppelfluss-Kältemaschinen, sind sie in der Regel auch teurer. Wenn die Kosten ein wichtiger Faktor sind, ist eine Einfachfluss-Kältemaschine möglicherweise die bessere Wahl.

• Effizienz:

  Berücksichtigen Sie die thermische Effizienz der Absorptions-Kältemaschine, die misst, wie effektiv sie Wärme in Kälte umwandelt. Kältemaschinen mit höherer Effizienz können über die gesamte Lebensdauer der Anlage erhebliche Energieeinsparungen erzielen, selbst wenn die Anschaffungskosten anfänglich höher sind.

• Umweltbelastung:

  Denken Sie über die Umweltbelastung der gewählten Kältemaschine nach, einschließlich ihres CO2-Fußabdrucks und des verwendeten Kältemittels. Lithium-Bromid ist in einigen Situationen Ammoniak vorzuziehen, da Ammoniak schädlicher ist. Wählen Sie außerdem ein Kältemittel mit einem geringen Treibhauspotenzial (GWP).

• Betriebs- und Wartungsanforderungen:

  Untersuchen Sie die Betriebs- und Wartungsanforderungen der in Betracht gezogenen Absorptions-Kältemaschine. Beurteilen Sie die Verfügbarkeit von qualifizierten Servicetechnikern und die Ressourcen, die benötigt werden, um die optimale Kältemaschinenleistung im Laufe der Zeit zu erhalten.

• Kosten:

  Schließlich sollten Sie sowohl die Anschaffungskosten als auch die Betriebskosten berücksichtigen. Absorptions-Kältemaschinen sind in der Regel teurer als herkömmliche Elektrokältemaschinen. Bewerten Sie die Gesamtbetriebskosten, einschließlich Energieverbrauch und Wartung, um die wirtschaftlichste Wahl zu treffen.

Fragen und Antworten zu Absorptions-Kältemaschinen

F1. Warum haben die Menschen Absorptions-Kältemaschinen erfunden?

A1. Die Menschen haben Absorptions-Kältemaschinen erfunden, um ein Kühlsystem bereitzustellen, das weniger Strom und mehr Wärme verbraucht, um weniger abhängig von Elektrizität zu sein und um effizienter zu sein, wenn die Stromnachfrage hoch ist.

F2. Was ist der Hauptunterschied zwischen Absorptions-Kältemaschinen und anderen Kältemaschinen?

A2. Der Hauptunterschied zwischen Absorptions-Kältemaschinen und anderen Kältemaschinen besteht darin, dass Absorptions-Kältemaschinen Wärme als Energiequelle verwenden, während andere Kältemaschinen Elektrizität als Energiequelle verwenden.

F3. Was sind die Vorteile von Absorptions-Kältemaschinen?

A3. Zu den Vorteilen von Absorptions-Kältemaschinen gehören ein geringerer Stromverbrauch, ein leiserer Betrieb, ein geringeres Risiko von Kältemittellecks, eine längere Lebensdauer und alternative Energiequellen.

F4. Was sind die Vor- und Nachteile von Absorptions-Kältemaschinen?

A4. Die Vor- und Nachteile von Absorptions-Kältemaschinen wurden bereits erwähnt. Die Absorptions-Kältemaschinen erfordern höhere Investitionskosten und einen größeren Platzbedarf, da sie größer sind als Zentrifugalkältemaschinen. Ihre Kühlleistung ist auch geringer als die von mechanischen Kältemaschinen.