Ein DoppeleffektLiBr-Absorptionskältemaschineof Hope Deepblueist ein hocheffizientes Absorptionskältesystem, das die Absorptions- und Verdampfungseigenschaften einer LiBr-Lösung zur Kälteerzeugung nutzt. Im Gegensatz zu einstufigen Geräten nutzen doppelstufige Kältemaschinen Wärmequellen in zwei Stufen mit zwei Generatoren – Hochtemperatur und Niedertemperatur – und maximieren so die Energieeffizienz. Hier ist eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise eines doppelstufigen Kältemaschinensystems:

 

Funktionsprinzip einer Doppeleffekt-LiBr-Absorptionskältemaschine

 

Der Doppeleffekt-Kältemittelkühler folgt einem Absorptionskältekreislauf, der Wärmeenergie nacheinander zur Kühlung nutzt. Der Kreislauf nutzt einen zweistufigen Prozess mit Hochtemperatur- und Niedertemperaturgeneratoren und ermöglicht so eine höhere Wärmeenergieausnutzung als einstufige Kältemittelkühler.

 

1. Hochtemperaturgenerator

Der Hochtemperaturgenerator ist der Hauptwärmeeintragspunkt des Systems und verwendet typischerweise Dampf oder heißes Wasser mit 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 Hochtemperatur-Wasserdampf wird in den Niedertemperaturgenerator geleitet, 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 aus dem Hochtemperaturgenerator liefert die notwendige Wärme für den Niedertemperaturgenerator, wodurch eine zusätzliche thermische Energienutzung ermöglicht und die Gesamteffizienz des Systems erhöht wird.

 

3. Kondensator

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

 

4. Verdampfer

Im Verdampfer wird das flüssige Kältemittel auf niedrige Temperatur und niedrigen Druck entspannt und absorbiert dabei Wärme aus der Umgebung, um zu verdampfen. Dieser Prozess erzeugt Kühlung und senkt die Temperatur des Wassers oder der Luft um den Verdampfer herum. Dies wird zur Kühlung von Gebäuden oder Industrieanlagen eingesetzt.

 

5. Absorber

Der Wasserdampf aus dem Verdampfer wird von der LiBr-Lösung im Absorber absorbiert, wodurch die konzentrierte Lösung regeneriert wird. Bei der Absorption wird Wärme freigesetzt und vom Kühlwasser des Absorbers abgeführt. Die konzentrierte Lösung kehrt anschließend zum Hochtemperaturgenerator zurück, wo der Zyklus erneut beginnt.

 

6. Kühlwasserkreislauf

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

 

Prozesszusammenfassung

 

Der doppelstufige LiBr-Kältemittelkühler erreicht durch einen zweistufigen Heizzyklus mit Hoch- und Niedertemperaturgeneratoren eine hohe Effizienz und maximiert so die Energieausnutzung. Dieser duale Heizansatz erhöht den Leistungskoeffizienten (COP) des Systems deutlich, typischerweise um 50–80 % höher als bei einstufigen Kältemitteln, und ermöglicht so eine effiziente Nutzung der Wärmequellen und eine höhere Kühlleistung.

 

Vorteile

 

Hohe Effizienz: Das Design mit zwei Generatoren ermöglicht mehrere Wärmenutzungsstufen und verbessert so die Kühleffizienz.

Energieeinsparungen: Im Vergleich zu einstufigen Kühlern erzielen doppelstufige Einheiten eine bessere Energieausnutzung und senken so den Energieverbrauch.

 

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