O Ciclo de Absorção foi inventado em 1846 por Ferdinand Carré com o propósito de produzir gelo com entrada de calor. Ele se baseia no princípio de que a absorção de amônia na água faz com que a pressão do vapor diminua. Os ciclos de absorção produzem resfriamento e/ou aquecimento com entrada térmica e mínima entrada elétrica, utilizando trocadores de calor e massa, bombas e válvulas.

Um ciclo de absorção pode ser visto como um ciclo mecânico de vapor-compressão, com o compressor substituído por um gerador, um absorvedor e uma bomba de líquido. O ciclo de absorção desfruta dos benefícios de requerer uma fração da entrada elétrica, além de utilizar as substâncias naturais amônia e água, em vez de halocarbonos que empobrecem a camada de ozônio. O ciclo de absorção desfruta de uma utilização generalizada a partir da década de 1920 como refrigeradores/construtores a gás.

O funcionamento básico de um ciclo de absorção de amônia-água é o seguinte. O calor é aplicado ao gerador, que contém uma solução de água com amoníaco, rica em amoníaco. O calor faz com que o vapor de amoníaco a alta pressão desorbata a solução.

Calor pode ser tanto da combustão de um combustível, como gás natural de queima limpa, ou calor desperdiçado do escape do motor, outros processos industriais, calor solar, ou qualquer outra fonte de calor. O vapor de amônia de alta pressão flui para um condensador, tipicamente resfriado por ar externo. O vapor de amônia condensa-se em um líquido de alta pressão, liberando calor que pode ser usado para o calor do produto, como o aquecimento do espaço.

O líquido de amônia de alta pressão passa por uma restrição, para o lado de baixa pressão do ciclo. Este líquido, a baixas pressões, ferve ou evapora no evaporador. Isto fornece o produto de resfriamento ou de refrigeração. O vapor a baixa pressão flui para o absorvedor, que contém uma solução rica em água obtida do gerador.

Esta solução absorve o amoníaco enquanto liberta o calor de absorção. Este calor pode ser utilizado como calor do produto, ou para recuperação interna de calor em outras partes do ciclo, descarregando assim o queimador e aumentando a eficiência do ciclo. A solução no absorvedor, agora novamente rica em amoníaco, é bombeada para o gerador, onde está pronta para repetir o ciclo.

Um ciclo de absorção pode usar uma variedade de pares de trabalho. O par de trabalho é composto por um refrigerante, tipicamente amônia ou água; e uma solução que absorve o refrigerante. Outros pares de trabalho incluem lítio-brometo-água; TriDroxido-água; e Alkitrate-água. Tridroxide e Alkitrate são pares de trabalho patenteados pela Energy Concepts com aplicações especiais na indústria.

Ciclos de absorção podem operar com alta eficiência utilizando ciclos avançados, usando troca de calor por gerador-absorvente, múltiplas pressões e múltiplos efeitos. Estes ciclos utilizam uma extensa recuperação interna de calor para requerer menos entrada de combustível primário para produzir a mesma saída térmica. Operação de alta eficiência, além dos benefícios de refrigerantes ecológicos, combustíveis de queima limpa e poucas peças móveis que requerem manutenção fazem da absorção uma escolha muito boa para os consumidores.

Os ciclos de absorção podem produzir uma variedade de saídas térmicas. No uso comercial comum hoje em dia são os refrigeradores de absorção a gás, que produzem água refrigerada para aplicações de resfriamento de espaços. O ciclo de absorção pode produzir resfriamento a baixa temperatura para a produção de gelo ou para o armazenamento a frio.

O arrefecimento na entrada da turbina é um uso muito eficiente do arrefecimento por absorção, aumentando a eficiência da turbina em até 15%. Muitas outras aplicações existem na indústria, onde o calor residual está disponível e o resfriamento é necessário. Ciclos avançados também podem produzir energia elétrica ou de eixo, produzindo vapor ou vapor de alta pressão para alimentar um par turbina/gerador.