Главное преимущество АБХМ – снижение энергопотребления
Испарение – ключевой процесс, на котором зиждется функционирование холодильных машин. Испаряющаяся жидкость имеет свойство поглощать тепло, исходящее от окружающей среды. Убедиться в этом позволяет простой бытовой эксперимент: достаточно нанести каплю спирта на кожу ладони, чтобы почувствовать прохладу на смоченном участке – при испарении спирт, согласно законам физики, поглощает естественное тепло ладони.
В отличие от спирта, воде присуще испарятся (в условиях нормального давления) при 100°С. Однако снижение давления позволяет этому свойству проявиться и при достаточно низких температурах. Так, 6 мм.рт.ст, созданное в сосуде, приводит к испарению воды уже при 4°С.
Попадая затем в абсорбер, покинувшие испаритель водяные пары под воздействием сильного абсорбента (например, раствора бромистого лития) поддерживают низкое давление в замкнутой системе охлаждения. При этом происходит непрерывное паропоглощение. Из вышеописанной схемы следует, что положенный в основу абхм принцип работы зиждется на отводе водой тепла от обволакивающего систему воздуха, чему способствуют условия вакуума.
При этом поглощающий пар раствор LiBr снижает свою концентрацию, превращаясь в разбавленный раствор. Полученная субстанция перекачивается в генератор, где под воздействием горячей воды, пара, выхлопных газов восстанавливает первоначальную концентрацию, выпарив излишки влаги. Повторение процесса предопределяется направлением водяного пара в конденсатор и возвращением концентрированного раствора LiBr обратно в абсорбер.
Используемые в холодильном цикле параллельные потоки позволяют достичь следующих преимуществ:
- Данная конструкция освобождает от необходимости задействовать в генераторе низкого давления крепкий раствор, преследуя цель избежать кристаллизации. Использование при этом пластинчатого теплообменника обязательно.
- Параллельные потоки способны преодолевать нештатные условия, например, накипь на медных трубках абсорбера или высокую температуру охлаждающей жидкости. Достаточные параметры генератора высокого давления позволяют использовать крепкий раствор, который в описываемых условиях не подвергается быстрой кристаллизации, обеспечивая повышенную холодопроизводительность.
- Параллельные потоки позволяют также уменьшить объем раствора в генераторе высокого давления вдвое, вдвое же ускорив запуск механизма. Неполная загрузка машины предопределяет быстрое возрастание температуры в генераторе высокого давления, снижая расход топлива.
Использование абсорбционных холодильных машин имеет целью снизить пиковые нагрузки, осложняющие электроснабжение. Охлаждение в этих механизмах достигается за счет расхода тепловой, а не электрической энергии, что выгодно отличает АБХМ от их компрессорных аналогов.