Absorpční/adsorpční chlazení
Kategorie
Popis úsporného opatření
Absorpční/adsorpční chlazení
Absorpčního chlazení je asi nejznámější u ledniček či chladících potravinářských boxů. Lze jej však využít i v průmyslu.
Pro výrobu chladu využívá tento systém chlazení odpadní teplo, teplo z CZT aj. Zdrojem tepla může být jak voda, teplonosný olej, pára nebo horký výfukový plyn, který je k dispozici z průmyslových procesů
Absorpční chladící zařízení pracuje podobně jako kompresorové chladící zařízení. Rozdíl je v dopravě par chladiva z výparníku do kondenzátoru. U kompresorového chladícího zařízení jsou páry chladiva dopravovány pomocí elektrického kompresoru. U absorpčního chladícího zařízení jsou páry chladiva dopravovány pomocí „tepelného“ kompresoru.
Absorpční chlazení je založeno na fyzikálních vlastnostech dvou látek (chladivo a absorbent), na schopnosti jejich vzájemné absorpce. Chladivo, které se odpaří ve výparníku vlivem odebrání tepla chlazené látce, se v absorbéru pohlcuje roztokem absorbentu. Absorbent s rozpuštěnými parami chladiva („bohatý“) je přečerpán do desorbéru, kde jsou z něj přívodem tepla vypuzeny páry chladiva. Absorbent („chudý“) se vrací přes výměník tepla do absorbéru. Ve výměníku se používá teplo horkého „chudého“ roztoku k předehřátí „bohatého“ roztoku. Páry chladiva přecházejí do kondenzátoru, kde je jim působením chladicí látky odebíráno teplo, takže zkondenzují. Zkondenzované kapalné chladivo se přivádí zpět do výparníku, čímž se pracovní oběh chladiva uzavírá.
Adsorpční chlazení
Princip adsorpčního chlazení je podobný jako u absorpčního chlazení. Rozdíl spočívá v tom, že u absorpčního chlazení se odnímá okolní teplo rozpuštěním chladicího média v absorbéru, zde se tak děje jeho přilnutím na povrchu adsorbentu. Chladicí princip, při němž chladivo (obvykle amoniak) je adsorbováno pevným adsorbentem (obvykle chlorid vápenatý) a uvolňováno jeho ohřátím. Uvolněný plynný amoniak za zvýšeného tlaku v kondenzátoru zkapalní a přitéká do výparníku, kde se odpařuje teplem odebíraným okolí, které tím ochlazuje. Vzniklá pára proudí do adsorbéru, kde je adsorbována adsorbentem; vznikající teplo je odváděno žebry do vzduchu. Tento oběh se opakuje, neprobíhá plynule, ale po přítržích, po kratší době přípravy a delší chladicí době.
Využití odpadního tepla z teplárny pro absorpční chlazení
Měrné ceny, úspory, návratnosti
| Investice vůči kompresorovému chlazení | O cca 60-80% dražší než kompresorové |
| Prostorové nároky | O 30% větší prostorové nároky než pro kompresorové chlazení |
| hmotnost | O 80-100% těžší zařízení než kompresorové chlazení |
| Účinnost absorpčního chlazení |
Přímo vytápěné EER od 1,4-1,6
Nepřímovytápění EER od 0,9 pro jednostupňové do 1,6 pro dvoustupňové jednotky |
| Cena tepla pro ekonomický provoz absorpčního chlazení | Pod 100 Kč/GJ (ideálně pokud je teplo odpadním produktem nebo vyráběný solárním systémem) |
| Minimální teplota napájecí teplé vody | Min 75°C, u dvoustupňových nepřímo vytápěných min 140°C |
Spočtěte si sami
Výhody, nevýhody, mýty
Silné stránky
- Nízké náklady na údržbu a obsluhu
- Absorpční chladiče používají jako hlavní zdroj energie – teplou vodu, páru, spaliny výfukových plynů, odpadní plyn, nebo odpadní teplo
- Snadná regulace
- Vysoká životnost
- Spolehlivý a čistý provoz
- Splňuje všechny požadavky na ochranu životního prostředí
- Provoz je téměř bezhlučný a bez vibrací
- Oproti kompresorovému chlazení o 10 až 15 % nižší spotřeba elektrické energie
- Pro instalaci stačí jednofázový elektrický rozvod
Příležitosti
- Dotační příspěvek od státu do roku 2021 (viz dotace u jednotlivé kategorie)
Slabé stránky, hrozby
- Oproti jiným systémům vyšší pořizovací náklady
- Větší rozměry
- Vyšší hmotnost oproti kompresorovým systémům
Mýty
- Mýtem je, že absorpční chladicí jednotky jsou levnější než kompresorové, protože neobsahují kompresor. Bohužel opak je pravdou.
Související úsporné opatření
ORC technologie
Trigenerační jednotky
Dotační potenciál
Termíny a definice
| Nejpoužívanější pojmy | popis | jednotka |
|---|---|---|
| Absorpční chlazení nepřímo vytápěné | Absorpční stroje (IFA) používají již vyrobené teplo v podobě teplé nebo horké vody, popřípadě spalin nebo páry pro vyhřívání nízkoteplotního vypuzovače (jednostupňové stroje), případně vysokoteplotního vypuzovače (dvoustupňové nebo třístupňové stroje). | |
| Absorpční chlazení přímo vytápěné | Absorpční chladicí stroje (DFA) používají jako napájecí energii palivo (zemní plyn, bioplyn, LTO atd.), které je spalováno v odpovídajícím hořáku vysokoteplotního vypuzovače. | |
| Absorpční systém chlazení | Absorpční systémy využívají tepelné energie k výrobě chladicího efektu. V těchto systémech chladivo, tj. voda, absorbuje teplo v nižší teplotě a nižším tlaku během odpařování a uvolňuje teplo ve vyšší teplotě a vyšším tlaku během kondenzace. | |
| ADCHZ | Zkratka používaná pro adsorpční chladicí zařízení. | |
| EER | Chladící faktor. Bezrozměrové číslo EER udává poměr chladícího výkonu ku příkonu tepelného čerpadla. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší. | (-) |
| CH | Chlazení | |
| Chiller | Jednotka určena pro chlazení v objektu. Jednotka obsahuje výparník, kde se předává energie mezi vodou a chladivem. Chiller obsahuje 4 části: kompresor, kondenzátor, expanzní ventil a výparník obdobně jako tepelné čerpadlo. Chillery mohou být buď vzduch/vzduch nebo voda/voda. Výrobníky chladu vzduch/voda se pak dělí na kompaktní a jednotky s odděleným kondenzátorem. | |
| CHJ | Chladící jednotka | |
| Chladicí věž | Tepelný výměník, v němž se předává teplo chladicí vody z kondenzátoru do okolního vzduchu. Nejpoužívanější jsou chladicí věže s přirozeným tahem, charakterizované tahovým komínem z železobetonového hyperboloidního pláště. Přiváděná voda je rozstřikována na drobné kapičky, které jsou ochlazovány proudem stoupajícího vzduchu. Dalším typem chladících věží jsou ventilátorové chladicí věže (chladiče). | |
| Chladivo | Chladivo je chemická látka nebo směs látek používaná v tepelném cyklu, kde podléhá fázové přeměně z plynu na kapalinu a zpět. | |
| LiBr | Vodný roztok bromidu litného používaný jako absorbent v cyklu absorpčního chlazení | |
| SEER | Sezónní chladící faktor. Udává průměrný chladící faktor za chladící sezónu, tedy poměr vyrobeného chladu výkonu ku dodané energii. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší. |
Reference
TZBinfo: Sorpční chladící zařízení
