Ένας ψύκτης απορροφήσεως διαφέρει από τους άλλους ψύκτες στο ότι δεν διαθέτει συμπιεστή. Χρησιμοποιεί θερμότητα για την παραγωγή ψύξης. Αυτό μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά θα εξηγήσουμε πως αυτό είναι εφικτό.
Γράφει ο Μπάμπης Δαλαβούρας, Πολιτικός μηχανικός ΕΜΠ MEng ASHRAEBEAPCERTIFIED
CERTIFIED PASSIVE HOUSE DESIGNER Τεχνικός σύμβουλος στην ΓΕΝΙΚΗ ΨΥΚΤΙΚΗ ΑΤΕΚΕ
Το πρώτο που θα παρατηρήσουμε είναι ότι δεν χρησιμοποιούνται συνηθισμένα ψυκτικά ρευστά. Αντίθετα χρησιμοποιείται νερό αναμεμιγμένο είτε με βρωμιούχο λίθιο είτε με αμμωνία. Το βρωμιούχο λίθιο είναι πιο συνηθισμένο γιατί είναι μη τοξικό και ασφαλέστερο, για αυτό τον λόγο θα παρουσιάσουμε την λειτουργία αυτού. Θα πρέπει να επισημάνουμε τις βασικές αρχές στις οποίες βασίζεται η λειτουργία ενός ψύκτη βρωμιούχου λιθίου.
Η θερμοκρασία στην οποία βράζει το νερό εξαρτάται από την πίεση. Σε πίεση 101kPa (ατμοσφαιρική πίεση στην στάθμη της θάλασσας), το νερό βράζει στους 100°C. Σε πίεση 35kPa (υψηλό υψόμετρο) το νερό βράζει στους 70°C. Σε ακόμα χαμηλότερη πίεση (όταν πλησιάζουμε το κενό) 0,84kPaτο νερό βράζει στους 4,5°C. Με μεταβολή της πίεσης μέσα στο ψύκτη, μπορούμε να ελέγξουμε την αλλαγή φάσης του νερού ανάμεσα σε υγρό και αέριο.
Το βρωμιούχο λίθιο είναι άλας το οποίο είναι σε υγρά μορφή και έχει την ιδιότητα να τραβάει την υγρασία. Αν λοιπόν ψεκάσουμε βρωμιούχο λίθιο πάνω σε υδρατμούς, το βρωμιούχο λίθιο θα έλξει τους υδρατμούς (νερό) και θα αναμιχθούν. Αν όμως στο μίγμα βρωμιούχου λιθίου και νερού, προσθέσουμε θερμότητα, θα διαχωριστούν. Το νερό θα εξατμιστεί και θα ανέβει ενώ το βρωμιούχο λίθιο θα πάει στον πάτο.
Στην αρχή του κύκλου έχουμε το υγρό μίγμα βρωμιούχου λιθίου με το νερό σε αναλογία 60%-40% αντίστοιχα, το οποίο αντλείται από τον απορροφητή (absorber) διαμέσου του εναλλάκτη θερμότητας (ο εναλλάκτης θερμότητας χρησιμοποιείται για αυξήσει την αποδοτικότητα) για να ανέβει στην γεννήτρια (generator). Αυτό το τμήμα ονομάζεται γραμμή αδύναμου διαλύματος επειδή το βρωμιούχο λίθιο είναι αραιωμένο με νερό.
Ένας σωλήνας με νερό ή ατμό μεταφέρει μέσα στην γεννήτρια (generator) την θερμότητα από την πηγή που χρησιμοποιούμε. Η θερμότητας όπως είπαμε, διαχωρίζει το μίγμα και το νερό εξατμίζεται και ανεβαίνει πάνω. Το βρωμιούχο λίθιο συγκεντρώνεται στην βάση και με την βοήθεια μια αντλίας ρέει διαμέσου του εναλλάκτη θερμότητας και ψεκάζεται πάνω από τον απορροφητή (absorber),όπου μπορεί να αναμιχθεί με τα μόρια του νερού. Ο ατμός που δημιουργήθηκε στην γεννήτρια (generator),ανεβαίνει πάνω και συμπυκνώνεται όταν έρχεται σε επαφή με τον σωλήνα του συμπυκνωτή που τροφοδοτείται από τον πύργο ψύξης. Σε υγρή φάση πλέον, συγκεντρώνεται στον συλλέκτη από κάτω από τον οποίο οδηγείται με σωλήνα βαρυτικά κάτω στον εξατμιστή.
Η ροή του νερού ρυθμίζεται από ένα orifice. Στον εξατμιστή έχουμε πολύ μικρή πίεση (κοντά στο κενό) που αναγκάζει το νερό να πέσει η θερμοκρασία του απότομα περίπου στους 4°C.Το δίκτυο νερού που μεταφέρει τα φορτία ψύξης, περνάει μέσω σωλήνα από τον εξατμιστή με θερμοκρασία 12°C (επιστροφή) και καθώς ψεκάζεται με το κρύο νερό από τον συμπυκνωτή μεταφέρεται η θερμότητα του νερού του δικτύου στο νερό από τον συμπυκνωτή. Μέχρι το νερό του δικτύου να φύγει από τον εξατμιστή, έχει ρίξει την θερμοκρασία του στους 7°C (προαγωγή) ενώ το νερό που ψεκάζεται εξατμίζεται. Ένα κύκλωμα συλλέγει το νερό που δεν εξατμίστηκε στον εξατμιστή και το αντλεί πίσω για να το ξαναψεκάσει, μέχρι να εξατμιστεί όλο.
Τέλος, ο υδρατμός που δημιουργείται στον εξατμιστή, έλκεται προς τα κάτω από το ισχυρό διάλυμα βρωμιούχου λιθίου που ψεκάζεται στον απορροφητή (absorber). Η έλξη αυτή είναι σαν μαγνητική και αρκετά δυνατή ώστε τα σωματίδια του νερού να πηγαίνουν από μόνα τους προς τα κάτω για να συναντήσουν το βρωμιούχο λίθιο. Αυτός είναι ο τρόπος που δημιουργείται το «κενό» στον θάλαμο. Καθώς αναμιγνύονται τα δύο ρευστά, παράγεται ένα μικρό ποσό θερμότητας, το οποίο μαζί με την θερμότητα που συλλέγεται από τον συμπυκνωτή αφαιρείται στον πύργο ψύξης. Το νερό του πύργου ψύξης στον απορροφητή επίσης συμπυκνώνει τα εναπομείναντα σωματίδια σε υγρό. Το μίγμα βρωμιούχου λιθίου και νερού συλλέγεται στον πάτο και είναι έτοιμο να αντληθεί πάλι για ένα νέο κύκλο.
