Абсорбционные и сорбционные холодильные машины

Абсорбционные и сорбционные холодильные машины отлича­ются от компрессионных тем, что в них отвод теплоты от охлаж­даемого объекта к окружающей среде осуществляется путем за­траты внешней энергии в виде теплоты, а не работы.

В абсорбционных холодильных машинах циркулирует рабочее тело, представляющее собой бинарный раствор веществ, имеющих раз­личные нормальные температуры кипения. Низкокипящее веще­ство выполняет роль холодильного агента, а высококипящее — абсорбента (поглотителя).

Бинарные растворы, используемые наиболее широко, — это аммиак — вода и вода — бромид лития. Причем аммиак в первом растворе и вода во втором являются холодильными агентами. Водоаммиачные машины используют для получения относительно низких температур (до -70°С), а бромистолитиевые — для более высоких. Теплоиспользующие абсорбционные холодильные маши­ны перспективны с точки зрения экономии топливно-энергети­ческих ресурсов, поскольку позволяют использовать вторичные ресурсы (отходящие газы, отработанный пар, горячую воду), теплоту ТЭЦ в неотопительный период. С точки зрения эколо­гии также есть положительные моменты: эти машины позволяют избежать применения в качестве хладагентов хлорфторуглеводородов, отрицательно воздействующих на озоновый слой ат­мосферы, а также выбросов машинного масла в окружающую среду.

Однако абсорбционные холодильные машины работают при температуре греющего источника 70 — 180 °С (чаще 155 — 180 °С), поэтому диапазон температур до 70 °С не реализуется и соответ­ственно теплота часто просто сбрасывается в атмосферу. В этом диапазоне могут работать сорбционные холодильные машины, к которым подводится теплота низкого уровня температур, а запа­сы тепловой энергии в указанном температурном диапазоне ог­ромны.

В сорбционных холодильных машинах используют рабочие смеси, обладающие эффектом не только сорбции, но и полной взаим­ной растворимости компонентов. Сорбционные холодильные ма­шины (СХМ) не имеют конкурентов в выработке холода от теп­лоты низкого потенциала, начиная с температуры, превышаю­щей всего на 10 — 15 °С температуру среды, охлаждающей конден­сатор. Рабочими веществами таких машин могут быть ацетон (50 %) и пропанбутановая смесь техническая зимняя (50 %), а также вод­ные растворы роданида аммония и др. С помощью СХМ возможно получение холода на уровне -30 °С при тепловом коэффициенте от 5 до 10 % и выше.

Область применения СХМ — бытовые холодильники и конди­ционеры, автомобильный транспорт, выбрасывающий в окружа­ющую среду большое количество теплоты на уровне температур выше 70 °С.

В бытовых холодильниках и кондиционерах может быть исполь­зована энергия солнечного излучения, полученная с помощью солнечных коллекторов. СХМ, установленные на холодильниках агропромышленного комплекса и торговли, позволяют дополни­тельно вырабатывать холод за счет использования теплоты пере­грева паров хладагента и теплоты охлаждающего масла винтовых компрессоров. Холодопроизводительность СХМ составляет порядка 1 кВт.