吸収サイクルは、1846年にフェルディナン・カレによって、投入熱で氷を作る目的で発明された。 アンモニアを水に吸収させると蒸気圧が下がるという原理に基づいている。 熱交換器、物質交換器、ポンプ、バルブなどを用いることで、最小限の電気的入力で冷却や加熱を行うことができる。
吸収サイクルは、圧縮機を発電機、吸収器および液体ポンプに置き換えた機械的蒸気圧縮サイクルと見なすことができます。 吸収サイクルは、電気入力が数分の一で済むという利点があり、オゾン層を破壊するハロカーボンの代わりに、天然物質のアンモニアと水を使用する。 吸収サイクルは、1920年代からガス式冷蔵庫や製氷機として広く使用されている。
アンモニア-水吸収サイクルの基本的な動作は次のとおりである。 アンモニアを豊富に含むアンモニア水溶液を含む発電機に熱が加えられる。 この熱によって高圧のアンモニア蒸気が溶液から脱離する。
熱は、きれいに燃える天然ガスなどの燃料の燃焼によるものか、エンジンの排気や他の工業プロセス、太陽熱、あるいは他の熱源からの廃熱のいずれかでよい。 高圧のアンモニア蒸気は、通常外気で冷却されたコンデンサーに流れます。 アンモニア蒸気は凝縮して高圧の液体になり、熱を放出して、空間暖房などの製品熱に利用されます。 この液体は低圧で、蒸発器において沸騰または蒸発する。 これが冷却または冷凍の製品になります。 低圧の蒸気は吸収器に流れ、吸収器には発電機から得られた水分の多い溶液が含まれています。
この溶液は、吸収熱を放出しながらアンモニアを吸収する。 この熱は製品の熱として、あるいはサイクルの他の部分で内部熱回収のために使用することができ、したがってバーナーをアンロードしてサイクル効率を高めることができる。 吸収器内の溶液は、再びアンモニアを豊富に含むようになった後、発電機に送られ、そこでサイクルを繰り返す準備が整います。
吸収サイクルでは、さまざまな作業ペアを使用することができます。 冷媒(通常はアンモニアまたは水)と、冷媒を吸収する溶液から構成される。 その他、臭化リチウム-水、三酸化二窒素-水、アルキト酸塩-水などがある。 三酸化二窒素とアルキレートは、エナジーコンセプト社が特許を取得した作動液で、産業界で特殊な用途に使用されています。
吸収サイクルは、発電機と吸収体の熱交換、複数の圧力、複数の効果を使用する高度なサイクルを利用することにより、高効率で動作させることができます。 これらのサイクルは、同じ熱出力を生成するために、より少ない主燃料入力を必要とする広範な内部熱回収を使用しています。 高効率運転に加え、環境に優しい冷媒、クリーンな燃焼燃料、メンテナンスが必要な可動部品が少ないなどの利点があり、消費者にとって非常に良い選択となります。
吸収サイクルは、さまざまな熱出力を生成することができます。 今日、一般的に商業的に使用されているのは、ガス燃焼式吸収式冷凍機で、空間冷却用途に冷水を生産している。 吸収サイクルは、製氷や冷蔵のための低温冷却を作り出すことができる。
タービン入口冷却は、吸収冷却の非常に効率的な利用法であり、タービン効率を最大15%まで高めることができる。 その他にも、廃熱が利用でき、冷却が必要な産業界では多くの用途が存在する。 アドバンスト・サイクルは、タービン/発電機のペアに電力を供給するために蒸気または高圧蒸気を生成することによって、電気または軸動力を生成することもできます
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