吸收式制冷

　　吸收式制冷（absorptionrefrigerator）是利用熱源作為制冷能量來源的制冷系統(tǒng)，熱源可以是太陽熱能、燃燒化石燃料、工廠廢熱、或來自區(qū)域供暖系統(tǒng)。系統(tǒng)中有兩種冷媒，一種會蒸發(fā)冷卻，由第二種冷媒吸收。之后會再加熱，讓這兩種冷媒恢復到原始狀態(tài)。此一原理也可以用在空氣調節(jié)的大樓中，用燃氣渦輪發(fā)動機的廢熱或是熱水器的熱。若利用燃氣渦輪發(fā)動機的廢熱，在能源效率上的效率很高，因為先產(chǎn)生電、接著產(chǎn)生熱水，最后可以有冷氣的熱電聯(lián)產(chǎn)。吸收式制冷常用在休旅車、露營車以及拖掛式房車上，因為可以用丙烷作為能量來源，不需要電力。吸收式制冷和蒸氣壓縮制冷不同，除了讓冷媒流動之外，不需要其他的可動件。

原理

　　常見的吸收式制冷裝罝類似蒸氣壓縮制冷裝置，也會用沸點很低（低于-18°C）的冷媒。壓縮制冷的冷媒常會選氫氯氟烴（HCFC）或氫氟烴（HFC），而吸收式制冷裝罝會用氨或是水為冷媒，而且會有第二種冷媒（吸收劑，absorbent）可以吸收前述冷媒的氣體。冷媒可能是水（冷媒是氨的情形）或是鹽水（冷媒是水的情形）。兩種都是用蒸發(fā)冷卻的原理：當冷媒蒸發(fā)（或沸騰），會帶走熱量，因此會有冷卻的效果。二個的差異是冷媒由氣態(tài)變成液態(tài)（因此可以重復冷卻循環(huán)）的方式，吸收式制冷裝罝的冷媒單純只用熱量傳輸使其由氣態(tài)變成液態(tài)，除了讓冷媒流動外，不需要其他的可動件。

　　吸收式制冷循環(huán)可以分為以下三段：

1. 　　蒸發(fā)：液態(tài)冷媒在低分壓環(huán)境下蒸發(fā)，從環(huán)境中（例如冷藏室）吸熱。因為分壓較低，使其蒸發(fā)需要的溫度比較低。

2. 　　吸收：第二種液態(tài)冷媒（在耗盡狀態(tài)下），會吸收氣態(tài)的冷媒，維持較低的分壓。會產(chǎn)生氣態(tài)冷媒飽和的液體，進入下一階段。

3. 　　再生：將冷媒飽和的液體加熱，使其中的氣態(tài)冷媒蒸發(fā)。

　　因此系統(tǒng)有沒有泵浦的情形下，會提供力學式的循環(huán)。

　　在凝結時，為了避免一些壓力上的問題，會加入第三種氣態(tài)。

　　和壓縮制冷比較，壓縮制冷會使用壓縮機，可能是電力或是內燃機驅動，以增加氣態(tài)冷媒的壓力。所得的高溫、高壓氣體會在暴露在外在環(huán)境下（多半是室內的空氣）的熱交換器（冷凝器）中凝結為液體。凝結的液體溫度接近室溫，但壓力較高，會通過節(jié)流孔或節(jié)流閥進入蒸發(fā)區(qū)。節(jié)流孔或節(jié)流閥會在高壓凝結區(qū)以及低壓蒸發(fā)區(qū)之間產(chǎn)生壓力差。蒸發(fā)區(qū)的低壓會使液態(tài)冷媒蒸發(fā)，同時吸收冷藏室內的熱。氣態(tài)冷媒會回到壓縮機，重復此一循環(huán)。

簡易的鹽水系統(tǒng)

　　大型商業(yè)場所中用的簡易吸收式制冷系統(tǒng)會用溴化鋰或氯化鋰鹽以及水。水在低壓下會在要冷卻的盤管內蒸發(fā)。水會吸收到溴化鋰（或氯化鋰）鹽水溶液中。系統(tǒng)再透過熱，將水從溴化鋰鹽水中提取出來。

噴水吸收制冷系統(tǒng)

　　另一種制冷會使用空氣、水以及鹽水溶液。吸入的溫暖潮濕空氣會通過噴灑鹽水的腔室中，會使空氣降低濕度，但不會降低溫度，之后再讓空氣通過蒸發(fā)冷卻器，其中會噴灑淡水，使空氣降溫，并增加濕度。低溫的空氣會再通過另一個通過噴灑鹽水的腔室中，去除濕度，得到干冷的空氣。

　　鹽水溶液會在低壓下加熱，使水蒸發(fā)。蒸發(fā)的水蒸氣會再凝結成液態(tài)的水，接到蒸發(fā)冷卻器中。

單壓吸收制冷系統(tǒng)

　　單壓吸收冷卻系統(tǒng)的原理是依液體的蒸發(fā)速度是依其蒸氣的分壓而定，若分壓較低，會蒸發(fā)的比較快。在維持系統(tǒng)總壓相等的前提下，冷卻系統(tǒng)在低溫的冷卻部分，讓冷媒維持在分壓較低的條件下（以提高蒸發(fā)速率），在和外部空氣接觸，散熱到外界時，讓冷媒維持在分壓較高的條件下（降低蒸發(fā)速率）。

　　冷卻系統(tǒng)中有三種物質：氨、氫氣和水。循環(huán)是封閉的，因此所有的氨、氫氣和水都可以重復使用。此系統(tǒng)會加壓，使氨的沸點超過冷凝管（冷卻系統(tǒng)傳熱到外部，溫度會比空氣高）的溫度，此壓力一般會是14–16atm，此壓力下氨的露點為35°C。

　　冷凍循環(huán)的開始，室溫下的液氨會進入蒸發(fā)器中。蒸發(fā)器的容積較液氨的體積較大，多出來的空間是由氫氣及氨氣所填充。氫氣的存在會降低氨氣的氣體分壓，因此使液氨的蒸發(fā)溫度低于蒸發(fā)器內的溫度。氨氣蒸發(fā)，并且從液氨中帶走一部分的熱，使液氨溫度降低。冷卻系統(tǒng)較熱的部分會有熱流到較冷的液體，讓液氨進一步的蒸發(fā)。

　　在接下來的二個步驟中，會將氨氣和氫氣分離，因此可以重新使用氨氣。

1. 　　氨氣和氫氣的混合氣體會經(jīng)由管路，從蒸發(fā)器流到吸收器中。在吸收器中，混合氣體會和水溶液接觸，氨氣會溶在水溶液中，氫氣不會，因此吸收器的上方會是氫氣，吸收器的下方則是高濃度的氨水溶液，此程序可以分離氫氣（不溶于水）和氨氣（溶在水中）。

2. 　　下個步驟會分離氨氣和水。氨水溶液會流到產(chǎn)生器（鍋爐）中，會加熱讓氨氣沸騰汽化，留下沸點較高的水。有些水蒸氣和泡沫會和氨混合，最后一個步驟會將氨氣（和少許水蒸氣）流到分離器，是往上彎曲的管道，有小的障礙物以消除泡沫，并且讓水在管壁凝結流回產(chǎn)生器中。

　　純氨氣會再流到凝結器內。熱的氨氣在換熱器中會和空氣進行熱交換，空氣溫度比高壓的氨沸點要低，因此氨氣會凝結成液氨。凝結后的液氨會往下流，和吸收器釋放的氫氣混合，重復此一循環(huán)。

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