Ana teknoloji

Adsorpsiyon soğutucu

Adsorpsiyon soğutucu
Adsorpsiyon soğutucu

Video: Absorption and Adsorption - Definition, Difference, Examples 2024, Haziran

Video: Absorption and Adsorption - Definition, Difference, Examples 2024, Haziran
Anonim

Adsorpsiyonlu soğutucu, adsorpsiyon yoluyla iç mekanları soğutmak için tasarlanmış herhangi bir cihaz, yüzeylerine gaz veya molekülle temas ettikleri çözeltileri çekmek için katı maddeler kullanan bir işlem. Büyük miktarda elektrik kullanmak yerine, bir adsorpsiyonlu soğutucudaki soğutma işlemi, suyun buharlaşması ve yoğunlaşması ile tahrik edilir. Adsorpsiyonlu soğutucular, geleneksel soğutma ve iklimlendirmeye enerji tasarruflu bir alternatif sunar, çünkü soğutma sistemini çalıştırmak için kullanılan enerji, endüstriyel proseslerden gelen egzoz veya buhar veya doğrudan güneş panelleri veya diğer cihazlardan üretilen ısı gibi atık ısı ile ısıtılan sudan gelir.

Hem adsorpsiyon soğutucuları hem de daha geleneksel kompresör soğutma üniteleri çok düşük kaynama noktasına sahip sıvı bir soğutucu kullanır. Her iki cihazda da, soğutucu kaynadığında ve buharlaştığında, soğutma sağlayarak biraz ısıyı alır. (Etki, terleyerek bir insanın soğumasına benzer.) Bununla birlikte, iki cihaz, soğutucu akışkanın gazdan sıvıya dönüşümü ve döngüyü tekrarlaması bakımından farklılık gösterir. Bir kompresör soğutma ünitesi daha fazla enerji yoğundur; gaz üzerindeki basıncı arttırmak için elektrikle çalışan bir kompresör kullanır. Aksine, bir evaporatör, iki adsorpsiyon odası ve bir kondansatörden oluşan bir adsorpsiyon soğutucu, hareketli parça kullanmadan gazı bir sıvıya geri ısıtır. Her iki adsorpsiyon odası da silika jel ile doldurulur (adsorban genellikle lityum bromürdür) ve su soğutucu maddedir. Bir bölmede, bu jel evaporatördeki su için bir taşıyıcı malzeme olarak işlev görür. Jel ayrıca evaporatörün içindeki nemi düşürür, bu da su soğutucu akışkanının düşük bir sıcaklıkta buharlaşmasına izin verir. (Ek olarak, bazı buharlaştırıcılar içindeki atmosfer basıncı, suyun buharlaşma noktasını önemli ölçüde azaltmak, bazen de 2 ° C [36 ° F] kadar düşük tutmak için düşük tutulabilir.) Buharlaştırıcıdaki su molekülleri, bir sıvıya bir gaza ısı, kalan suyun sıcaklığını düşüren sistemden ısı uzaklaştırılır ve su soğutma uygulamalarında kullanılmak üzere soğutulur.

Su buharı ve ısı, sıvı soğurma suyu içeren bir kondansatöre yol açan bir valf vasıtasıyla birinci adsorpsiyon odasındaki jelden çıkarılır. İkinci bir adsorbe etme odasından (amacı, atık ısı ile ısıtılan suyu jel boyunca çevirmek olan) su buharı da kondensere bağlanır. İkinci adsorpsiyon odasındaki ılık su, yoğunlaştırıcıya su buharı ekler ve burada enerjisini soğutma suyuna yoğunlaştırır ve serbest bırakır. Kondenserin içinde, soğutma suyu her iki hazneden ısıyı alır ve su buharının çoğu sıvı bir su haline gelir, bu da dışarı atılabilir veya bir genleşme valfi aracılığıyla evaporatörün içindeki soğutulmuş su döngüsüne girmesine izin verilebilir.

Adsorpsiyon soğutmasının arkasındaki teknoloji, Fransız bilim adamı Ferdinand Carré'nin absorpsiyon soğutma olarak bilinen, su ve amonyak kullanan benzer bir sistemi icat ettiği 19. yüzyılın ortalarına kadar uzanabilir. Bunu 1928'de Alman doğumlu Amerikalı fizikçi Albert Einstein ve eski öğrencisi Macar doğumlu Amerikalı fizikçi Leo Szilard'ın patentlediği bir tasarım da dahil olmak üzere diğer tasarımlar izledi. Einstein-Szilard chiller'in genel kabulü, cihazın yüksek enerji maliyeti, 1929'da Büyük Buhran'ın başlaması ve 1930'da freon'un (kompresör soğutma ünitelerinin önemli bir bileşeni) piyasaya sürülmesiyle engellendi.

Adsorpsiyon ve absorpsiyon soğutucuları giderek artan bir şekilde kompresörlere düşük enerji, sessiz ve çevre dostu alternatifler olarak tanıtılmaktadır. Sera gazı yaymazlar veya kloroflorokarbon veya hidrokloroflorokarbon soğutucuları kullanmazlar, ayrıca fazla elektrik tüketmezler veya atmosfere veya su yollarına çok fazla ısı yaymazlar. Adsorpsiyonlu soğutucular çok az miktarda elektrik kullanır, çünkü sadece pompalarının çalışması için elektrik gücü gerekir. Sonuç olarak, elektriğin maliyetli veya zor olduğu, kompresör gürültüsünün dikkat dağıtıcı olabileceği ve hazır bir ısı kaynağının bulunduğu yerlerde popüler bir seçenektir.