Ein DoppeleffektLiBr-Absorptionskältemaschineof Hoffe Deepblueist ein hocheffizientes Absorptionskältesystem, das die Absorptions- und Verdampfungseigenschaften einer LiBr-Lösung zur Kühlung nutzt. Im Gegensatz zu Geräten mit einfacher Wirkung nutzen Kältemaschinen mit doppelter Wirkung Wärmequellen in zwei Stufen mit zwei Generatoren – Hochtemperatur und Niedertemperatur – und maximieren so die Energieeffizienz. Hier ist eine detaillierte Aufschlüsselung der Funktionsweise eines Doppeleffekt-Kühlers:

 

Funktionsprinzip eines Doppeleffekt-LiBr-Absorptionskühlers

 

Der Doppeleffekt-Kühler folgt einem Absorptionskältekreislauf, der nacheinander Wärmeenergie nutzt, um Kühlung zu erzeugen. Der Zyklus nutzt einen zweistufigen Prozess mit Hochtemperatur- und Niedertemperaturgeneratoren und ermöglicht so eine höhere Nutzung der Wärmeenergie als Einzelkühler.

 

1. Hochtemperaturgenerator

Der Hochtemperaturgenerator ist der Hauptwärmeeintragspunkt des Systems und verwendet typischerweise Dampf oder Heißwasser bei 130–160 °C. Die konzentrierte LiBr-Lösung absorbiert diese Wärme, wodurch Wasser aus der Lösung verdampft und Wasserdampf mit hoher Temperatur und hohem Druck entsteht. Dieser Prozess senkt die Lösungskonzentration und bildet eine verdünnte Lösung.

 

2. Niedertemperaturgenerator

Der Wasserdampf mit hoher Temperatur wird zum Niedertemperaturgenerator übertragen, wo er Wärme mit der verdünnten Lösung austauscht. Diese Wärme konzentriert die Lösung weiter und erzeugt Dampf mittlerer Temperatur und mittleren Drucks.

 

Sekundäre Verdampfungsnutzung: Der Wasserdampf vom Hochtemperaturgenerator liefert die notwendige Wärme für den Niedertemperaturgenerator, was eine zusätzliche Nutzung der Wärmeenergie ermöglicht und die Gesamteffizienz des Systems erhöht.

 

3. Kondensator

Der Dampf aus dem Niedertemperaturgenerator gelangt in den Kondensator, wo er durch Kühlwasser zu flüssigem Kältemittel kondensiert wird. Das Kühlwasser nimmt die Wärme des Dampfes auf und das entstehende flüssige Kältemittel strömt zum Verdampfer.

 

4. Verdampfer

Im Verdampfer wird das flüssige Kältemittel auf eine niedrige Temperatur und einen niedrigen Druck entspannt, wobei es Wärme aus der Umgebung aufnimmt und verdampft. Dieser Prozess erzeugt Kühlung und senkt die Temperatur des Wassers oder der Luft um den Verdampfer, der zur Kühlung von Gebäuden oder Industrieanlagen verwendet wird.

 

5. Absorber

Der Wasserdampf aus dem Verdampfer wird von der LiBr-Lösung im Absorber absorbiert und regeneriert so die konzentrierte Lösung. Bei der Absorption wird Wärme freigesetzt und vom Kühlwasser des Absorbers abgeführt. Die konzentrierte Lösung kehrt dann zum Hochtemperaturgenerator zurück, um den Zyklus zu wiederholen.

 

6. Kühlwasserkreislauf

Kühlwasser zirkuliert durch den Kondensator und den Absorber, um die bei jedem Prozess erzeugte Wärme abzuführen und so den Systembetrieb aufrechtzuerhalten. Die Temperatur und die Durchflussmenge des Kühlwassers haben einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz des Kühlers.

 

Prozesszusammenfassung

 

Der Doppeleffekt-LiBr-Kühler erreicht einen hohen Wirkungsgrad durch die Nutzung eines zweistufigen Heizzyklus durch seine Hoch- und Niedertemperaturgeneratoren und maximiert so die Energieausnutzung. Dieser duale Heizansatz erhöht den Leistungskoeffizienten (COP) des Systems deutlich, typischerweise 50–80 % höher als bei Einfachkühlern, was eine effiziente Nutzung von Wärmequellen und eine höhere Kühlleistung ermöglicht.

 

Vorteile

 

Hohe Effizienz: Das Dual-Generator-Design ermöglicht mehrere Wärmenutzungsstufen und verbessert so die Kühleffizienz.

Energieeinsparungen: Im Vergleich zu Einfacheffekt-Kältemaschinen erzielen Doppeleffekt-Geräte eine bessere Energieausnutzung und senken den Energieverbrauch.

 

LiBr-Absorptionskältemaschinen mit doppelter Wirkungsind ideal für Anwendungen mit reichlich vorhandenen Hochtemperatur-Wärmequellen (z. B. Dampf oder Hochtemperaturwasser) und werden häufig in großen Gebäuden, Gewerbekomplexen und industriellen Kühlsystemen eingesetzt.