PRIMERJAVA MED KOMPRESORSKIMI IN SORBCIJSKIMI HLADILNIMI NAPRAVAMI

 

Povzetek

 

Hladilne naprave obratujejo v večini primerov poleti. Za proizvodnjo hladu se v večini primerov uporabljajo kompresorski hladilniki, ki jih poganja električna energija. Največ hladilnih naprav v svetu se uporablja za vzdrževanja ugodja v delovnih in bivalnih prostorih.

 

Pričakovati je, da bo z dvigom življenjskega standarda število klimatskih naprav, ki koristijo električno energijo naraščalo. Nove naprave pomenijo tudi večje potrebe po električni energiji. Če te potrebe ne bomo zadovoljili z drugim virom, se bo bistveno povečala poraba električne energije, kar pa posledično pomeni gradnjo novih energetskih objektov.

 

Za vzdrževanje ugodja v delovnih in bivalnih prostorih so tako primerne tudi absorpcijske hladilne naprave, ki namesto električno gnanega kompresorja uporabljajo toplotni kompresor. Posebej to velja v primeru, ko je cena električne energije visoka in je zahtevana najnižja temperatura hladu nad 5 °C.

 

Toploto, ki je potrebna za delovanje absorpcijske hladilne naprave, lahko pridobimo neposredno z zgorevanjem plina, odvzamemo iz vroče vode, vodne pare ali koristimo odpadno toploto, kar omogoča tudi uporabo v kogeneracijskem procesu.

 

Trigeneracijski proces s plinskim motorjem ima prednost tam, kjer imamo na razpolago nizkotlačno plinovodno omrežje. Odpadno toploto lahko uporabimo pri hladilnem procesu gnanem z nizko temperaturno toploto.

 

Pri analizi energijske učinkovitosti različnih hladilnih naprav je smiselno ugotoviti, kolikšno hladilno moč dosežemo z določenim vloženim delom. Razmerje obeh energiji imenujemo hladilno število (COP).

 

Pri normalnih obratovalnih pogojih dosegajo kompresorski hladilniki hladilna števila med 5 in 6 v določenih pogojih tudi do 7. Hladilna števila absorpcijskih hladilnikov nihajo med 0,5 do 1,5 (odvisno od stopenj absorpcijskega hladilnika in vrste pogonske energije). Enostopenjski in dvostopenjski absorpcijski hladilniki, gnani neposredno s plinom, omogočajo razen priprav hladu tudi možnost priprave toplote za ogrevanje.

 

Strategija učinkovite rabe je tudi v hladilni tehniki pomembna. Področja varčne rabe, ki so pomembna v hladilniki tehniki so: tehnologija hladilnih procesov, energijska učinkovitost (COP) naprav in izolacija hlajenih objektov. Ker je smotrna raba energije v hladilni tehniki tesno povezana s porabo elektrike, je ob enaki kakovosti življenja možno zmanjšati njeno porabo z vlaganji v učinkovitost hladilnih naprav in sistemov.

 

1. Vrste hladilnikov

 

Za potrebe hlajenja izkoriščamo različne vrste energij. Glede na parni in sorpcijski proces delimo hladilnike v dve skupini:

 

-         kompresorske,

-          sorbcijske.

 

Sorbcijske hladilnike pa razdelimo na:

 

-         absorbcijske,

-         adsorpcijske.

 

Kompresorski hladilniki (slika 1) koristijo za pogon kompresorja običajno električno energijo. Obstajajo pa tudi druge izvedbe, kjer lahko kompresor poganja plinski motor. Odpadno toploto iz plinskega motorja uporabimo za ogrevanje prostorov ali za pripravo tople vode. Te toplote je lahko do 60 % energijskega potenciala goriva. Kompresorski hladilniki s plinskim motorjem lahko opravljajo dve funkciji (ogrevanje in hlajenje). Obratovalni stroški so v povprečju nižji od stroškov naprav, gnanih z elektromotorjem, medtem ko so vzdrževalni stroški višji. Učinkovitost (COP) naprave doseže vrednosti od 1,4 do 1,9 ter tako presega vrednosti, ki jih dosežejo tri stopenjski absorpcijski hladilniki. Prednost pogona s plinskim motorjem je lažje prilagajanje hladilne moči potrebam hlajenja (zaradi preprostejše regulacije števila vrtljajev motorja). Če imamo namesto centrifugalnega kompresorja vgrajen vijačni kompresor, je možna uporaba amoniaka. Plinski motor je tudi ekološko primernejši, saj ne koristimo električne energije, ki s proizvodnjo iz fosilnih goriv obremenjuje okolje.

 

 

Absorpcijski hladilnik (slika 2) se od kompresorskega razlikuje v tem, da nimajo mehanskega, temveč toplotni kompresor (generator in absorber).

Absorpcijski hladilniki omogočajo uporaba katere koli toplote, ki ima dovolj veliko temperaturo (para, vroča voda, plin, kurilno olje).

 

 

Absorpcijski hladilniki za svoje delovanje uporabljajo delovno snov  voda - litijev bromid (H2O - LiBr) in amoniak - voda (NH3 - H2O). Izvedba je lahko enostopenjska in dvostopenjska. V primerjavi z absorpcijskimi hladilniki, ki uporabljalo za svoje delovanje delovno zmes voda - litijev bromid, potrebujejo amoniakovi absorpcijski hladilniki za svoje obratovanje visoke pogonske temperature, vendar pa ne dosegajo tudi tako visokih hladilnih števil. Slabe strani amoniaka so še toksičnost, ne omogoča uporabe na centrifugalnih kompresorjih, omogoča pa hlajenje pri nižjih temperaturah. Slaba stran raztopine voda -  litijev bromid  je močna korozivnost pri višjih temperaturah, ter meja kristalizacije pri nižjih temperaturah. Delovna zmes amoniak - voda  omogoča  nižje temperature hlajenja (do – 60 °C). Delovni par litijev bromid - voda pa je  namenjen za hlajenje v temperaturnem območju  + 6 °C  do + 20 °C.

Na sliki 3 je prikazana enostopenjska absorpcijska naprava ki za hladivo uporablja vodo. Za pogon generatorja služi vroča voda oziroma vodna para, kar je odvisno od razpoložljivosti vira. Medij za transport hladilne moči je voda, ki je ohlajena 6 °C. Hlajeno vodo uporabimo najpogosteje v klimatizaciji.

 

 

 

Pogonska energija omogoča izvedbo cikla uparjanja, kondenzacije in absorpcije delovnega medija litijev bromid - voda in s tem zagotavljanje hladilne energije oziroma hladilne moči.

 

Adsorpcijske hladilne naprave omogočajo uporabo različnih virov energij. Delovni par v hladilni napravi predstavljata trdno sorpcijsko sredstvo - adsorbent ter adsorbat. Danes se večinoma uporabljata delovna para voda - zeolit in voda - silikagel.

Voda, ki se uporablja kot adsorbat, je ekološko neoporečna in ne predstavlja nevarnosti za ozonsko plast ali nastanek tople grede (kot na primer hladiva, ki jih uporabljamo v klasičnih kompresorskih napravah). Razen vode se kot adsorbat uporablja še amoniak in metanol, ki pa ste delno škodljiva okolju. Hladilno število adsorpcijske hladilne naprave ne presega vrednosti 0,6. Temperatura regeneracije, ki definira nivo odpadne toplote za pogon adsorpcijske naprave je prikazana za posamezne delovne pare v tabeli 1.

 

Tabela 1

Delovni par

Temperatura regeneracije

H20 - zeolit

150 - 320 °C

H20 - silikagel

100 - 140°C

CH3OH -aktivno oglje

80 - 100 °C

 

2. Priprava hladu v klimatizacijskih sistemih

 

Za pripravo hladu se v večini primerov uporabljajo kompresorski hladilniki. Sodobni mehanski kompresorji (centrifugalni in vijačni) dosegajo hladilno število od 5 do 7. Hladilno število predstavlja razmerje med pridobljeno hladilno energijo in vloženo električno energijo. Hladilne naprave obratujejo pretežno poleti, zato je takrat največja njihova poraba energije. Diagram na sliki 4 prikazuje potrebe po energiji za ogrevanje in hlajenje ter električni energiji. V primeru, da hladilno energijo proizvajamo z električno energijo, pomeni vgradnja novih naprav tudi povečanje porabe električne energije.

 

 

Mehanski kompresorji za pogon hladilnih naprav gnani z električno energijo porabijo malo energije na enoto pridobljene hladilne toplote, kar izkazujejo z visokim grelnim številom,vendar je ta energija čista eksergija. Toplotni kompresorji, gnani s toplotno energijo delujejo na principu sorpcije. Za te naprav je značilno, da imajo nizko hladilno število, ker porabijo za pogon veliko energije, vendar je ta eksergijsko revna.

 

Za hlajenje zraka v klima komorah ali za direktno hlajenje prostorov z konvektorji, uporabljamo hlajeno vodo temperature 6 °C. Na sliki 5a je prikazana izvedba absorpcijske hladilne naprave z direktnim priključkom na plin. Hladilnik v večini primerov postavimo na streho. Manjše enote lahko povežemo med seboj in tako zagotovimo večjo hladilno moč. Ohlajeno vodo vodimo k porabnikom v posameznih prostorih. Možno je več izvedb in sicer z vgradnjo stropnega hladilnika zraka, uporabo hladilne komore v delovnem prostoru, uporaba komore za ventilacijo in hlajenje in uporaba ventilatorskih konvektorjev.

 

 

 

 

Na sliki 5 b je prikazana povezava absorpcijske hladilne naprave z indirektnim plinskim gretjem.

 

 

Za ohlajanje te vode od 12 na 6 °C koristimo hladilni proces, ki poteka med temperaturo uparjanja in kondenzacije. Vodo za hlajenje iz hladilnega stolpa lahko v zelo vročih letnih dneh ohladimo na 30 °C, kar omogoča temperaturo kondenzacije pri 35 °C.

 

3. Primerjava učinkovitosti kompresorskega in absorpcijskega hladilnika

 

Za oceno hladilnega parnega procesa uporabljamo hladilno število, ki predstavlja razmerje med hladilno močjo Q´R ter celotno dovedeno močjo P v hladilnik. Za Carnotov popolnoma povračljiv proces velja:

 

e = Q´R/P = TR/(Tok – TR)

 

V enačbi pomeni:

 

TR - hladilna temperatura

Tok - temperatura okolice

 

Z nižanjem hladilne temperature se hladilno število manjša, prav tako pa tudi eksergijski izkoristek (razmerje med koristno uporabljenim eksergijskim ter celotnim dovedenim eksergijskim tokom).

 

Hladilno število oziroma učinkovitost COP kompresorskega hladilnika lahko napišemo tudi z energijami:

 

COPhl = QR/Wel

 

Kondezacijsko toploto izrazimo z enačbo:

 

QK = W + QR

 

Kompresorski hladilnik oz. hladilna naprava je sestavljena iz kompresorja, kondenzatorja, dušilnega ventila in uparjalnika (slika 1). Glede na izvedbo kompresorja jih delimo na batne, vijačne, turbokompresorje in rotacijske hladilnike.

Pri analizi absorpcijske hladilne naprave uporabljamo za oceno hladilnega procesa razmerje med hladilno energijo in skupno porabljeno pogonsko energijo (dovedena toplota in mehansko delo). Učinkovitost COP izrazimo z enačbo:

 

COP = QR/(Qg + Wč)

 

Če v enačbi delež električne energije za pogon črpalke za raztopino zanemarimo, lahko napišemo toplotno bilanco celotnega absorpcijskega hladilnika:

 

Qg + QR = QK + Qabs

 

V enačbi pomeni:

 

Qg - grelna toplota

QR - hladilna toplota

QK- toplota kondenzacije

Qabs - absorpcijska toplota

 

Za Carnotov proces (poteka pri temperaturi segrevanja Tg in temperaturi okolice Tok, kjer mehansko delo Wč nadomestimo s grelno toploto Qč) velja :

 

hc = (Tg – Tok)/Tg …termični izkoristek

 

Učinkovitost (COP) pri popolnima povračljivem procesu doseže mejno vrednost COPc, kar izrazimo:

 

COPc = ec . hc

 

V absorpcijski napravi se nepovračljivosti ne moremo izogniti, zato je v realnih razmerah učinkovitost (COP) vedno manjša kot v Carnotovem procesu:

 

COP £ COPc oziroma

COP = ec . hc

 

Termodinamične primerjave kompresorskih in absorpcijskih hladilnikov ne moremo narediti z neposredno primerjavo učinkovitosti COP in hladilnega števila e. Pri kompresorskih napravah je zato potrebno vključiti še izkoristek toplotnega procesa ht (termodinamični izkoristek) , ki ga izrazimo z enačbo:

 

ht = W/Q (razmerje med pridobljenim delom in dovedeno toploto)

 

 Pri tem predstavlja »Q« dovedeno toploto, ki jo je možno pretvoriti v delo »W« za pogon hladilnega kompresorja. Hladilno število eCOP, ki ustreza z učinkovitosti COP absorpcijske hladilne naprave zapišemo:

 

eCOP= COP/ht oziroma

 

COP = ht. e

 

Če v enačbo vstavimo termodinamični izkoristek elektrarne ht = 0,25 %, hladilno število kompresorskega hladilnika e = 5 , dobimo primerljivo učinkovitost (COP) :

 

COP = 0,25 . 5 = 0,75

 

Narejena primerjava pomeni, da bo absorpcijska hladilna naprava s toplotnega stališča enakovredna ali boljša od kompresorske hladilne naprave, če bo pri danih temperaturah hladilne in hlajene vode (6/12 °C in 25/30 °C) dosegla učinkovitost COP ³ 0,75.

Hladilno število se razlikuje pri parnem in absorpcijskem hladilnem procesu. Tako pri parnem procesu dovajamo v hladilnik čisto eksergijo, pri absorpcijskem pa eksergijsko revno mešanico. V tabeli 2 so prikazani parametri obratovanja vodno hlajenih hladilnikov pri hladilni obremenitvi 1000 kW. Njihova učinkovitost je pogojena s temperaturami hladilne in hlajene vode, ter parametri pogonske energije.

 

Tabela 2 Parametri obratovanja hladilnika m QR = 1000 kW

 

Vrsta hladilnika

Hlajena voda

(° C)

Hladilna voda

(° C)

 

Pogonska energija

 

COP

Električno gnan kompresor

6/12

25/30

Električna energija

5,7

Absorpcijsko plinski 1.st.

6/12

25/30

1 m3 ZP = 9, 5 kWh

0,65

Absorpcijsko plinski 2.st.

6/12

25/30

1 m3 ZP = 9, 5 kWh

1,1

Absorpcijski parni 1.st.

6/12

25/30

1 bar, nasičena para

0,70

Absorpcijski parni 2.st.

6/12

25/30

8 bar, nasičena para

1,2

Absorpcijski vročevodni

6/12

25/30

90/70 °C

0,70

 

Iz tabele 2 je razvidno, da se hladilna števila različnih hladilnikov razlikujejo. Prave slike o porabi primarne energije hladilno število ne daje, zato je potrebno analizirati eksergijski izkoristek hladilnika (slika 6).

 

 

Iz slike 6 je razvidno, da so električno gnani kompresorski hladilniki eksergijsko najbolj učinkoviti. Hladilniki z vročo vodo dosegajo približno 15 % manjšo učinkovitost in parni 25 do 30 % v primerjavi s kompresorskimi hladilniki. S plinom gnani absorpcijski hladilniki so eksergijsko najslabše hladilne naprave.

 

3.1. Hladilno število v odvisnosti od delovnega sredstva

 

V primeru, da se odločimo, da bomo kot pogonsko energijo uporabili plin, imamo možnost uporabe s plinskim motorjem gnane kompresorje (kogeneracijska postrojenje) ali absorpcijske hladilnike. V primeru uporabe absorpcijskih hladilnikov imamo možnost uporabiti enostopenjske in dvostopenjske hladilnike, gnane neposredno s plinom. Dvostopenjski hladilniki omogočajo izkoriščanje višjih temperatur pogonske toplote. Na sliki 7 je prikazana primerjava energijske učinkovitosti eno in dvostopenjskega hladilnika z delovnima zmesema amoniak - voda in voda - litijev bromid. Delovna zmes amoniak - voda omogoča hlajenje pri nižjih temperaturah. Pomanjkljivost te zmesi je v njenih termodinamičnih lastnosti (slabše izkoriščanje dovedene energije), saj znaša COP približno 0,55 pri enostopenjskih in 0,85 pri dvostopenjskih absorpcijskih hladilnikih.

 

 

Enostopenjski absorpcijski hladilniki, ki uporabljajo delovno voda - litijev bromid imajo boljši COP zaradi  ugodnejših snovnih lastnosti. Za doseganje želenih temperatur hladilne vode je potrebno absorber hladiti z vodo, ker bi zračno hlajenje zahtevalo prevelike površine. Zaradi racionalne rabe primarnih virov je primernejša raba dvostopenjskih absorpcijskih hladilnikov. V primeru direktne uporabe plina (toplote dimnih plinov) kot pogonske energije, dvostopenjski absorpcijski hladilniki dosegajo COP 1,2 in tudi več (do 1,5). Absorpcijski hladilniki omogočajo razen priprave hladu, tudi pripravo vroče vode.

 

3.2. Vpliv temperature hlajene in hladilne vode na COP

 

Hladilno  število je v veliki meri odvisno od parametrov delovanja hladilnika. Tako narašča z višanjem temperature hlajene vode in nižanjem temperature hladilne vode (slika 7 a in 7 c). Pri oceni investicijskih stroškov je pomembna delna hladilna obremenitev, ki jo določimo pri različnih parametrih hlajene in hladilne vode (slika 7 d).

Pri vodno hlajenih kompresorskih hladilnikih imata temperaturi hlajene in hladilne vode približno enak vpliv na hladilno število hladilnika. Pri zračno hlajenem kompresorskem hladilniku je vpliv temperature okolice večji od vpliva hlajene vode. Z višanjem temperature okolice se hladilno število manjša (slika 7 b).

Investicijski stroški so odvisni od delnega hladilnega števila, ki predstavlja razmerje med dejansko odvedenim toplotnim tokom v okolico in imenskim toplotnim tokom (edelni = Q¢dej/Q¢imen) pri različnih temperatura hladilne in hlajenje vode (slika 7 d).

 

 

 

 

Na sliki 7 e je prikazana učinkovitost absorpcijskih in kompresorskih hladilnih naprav v odvisnosti od obremenitve.

 

 

4. Poraba energije kompresorskih in absorpcijskih hladilnikov

 

Poraba energije za kompresorski in absorpcijski hladilni proces je različna. Razlika je tako v količini in kakovosti. Za hlajenje vode od 12 na 6 °C delovni hladilni proces porablja toploto, ki jo je potrebno dovesti. Pogonski proces potrebuje hladilno vodo, kjer je dopuščena maksimalna temperatura 30 °C. Specifična količina potrebne hladilne vode predstavlja razmerje med količino vode in dobljeno hladilno energijo (kg/kWh). V tabeli 3 je prikazana primerjava med kompresorskim in absorpcijskim hladilnikom.

 

Tabela 3

Hladilni proces

kg/kWh

kompresorski

225

absorpcijski

480

 

V diagramu na sliki 8 vidimo, da je električna moč pri absorpcijski hladilnikih zelo majhna in dejansko neodvisna od hladilne moči. Pri kompresorskih hladilnikih pa je naraščanje električne moči precej strmo. Primerjava celotne - skupne dovedene energije, da precej drugačno sliko. Iz slike je razvidno, da je razmerje med pridobljeno in vloženo energijo bistveno ugodnejše pri kompresorskih hladilnikih. To pomeni, da kompresorski hladilniki porabijo znatno manj pogonske energije od absorpcijskih, kjer dovajamo v sistem tudi precejšno količino anergije. V primeru, da moramo toploto dovajati z zgorevanjem plina, bi morala biti cena električne energije približno  4,5 krat  višja od cene plina, da bi bila uporaba absorpcijskih hladilnikov še upravičena. V tem primeru, bi bila odpadna toplotna zelo koristna namesto uporabe plina. Omejevalni učinek uporabe odpadne toplote je temperaturni nivo, ki v sedanji komercialni ponudbi ni nižji od 90 °C.

Toplota, ki jo maramo odvesti iz hladilnega sistema je pri kompresorskih hladilnikih bistveno manjša (približno 50 %), kar je bistvena prednost, kadar odvajamo toploto preko hladilnih stolpov, ki so lahko manjših moči. Temperatura kompresorskega hladilnika je višja od temperature toplote, ki jo odvajamo iz absorpcijskega hladilnika. To nam nudi možnost zračnega hlajenja, vendar odvajamo v okolje toploto z višjo eksergijsko vrednostjo.

 

 

4.1. Nabavna cena hladilnikov

 

Na sliki 9 a je prikazana nabavna cena kompresorskih in absorpcijskih hladilnikov. Krivulji, ki predstavljata odvisnost nabavne cene od hladilne močo sta premici. Z naraščanjem hladilnih moči se gradient obeh krivulj zmanjšuje in pomeni manjšanje cene na enoto moči. Ker so stroški za energijo in življenjska doba različni, nam diagram ne pove dosti o gospodarnosti obeh vrst hladilnikov. Na sliki 9 b je prikazana cena hladilne naprave v odvisnosti od hladilne moči. Na sliki 9 c so prikazani stroški različnih absorpcijskih hladilnih naprav v odvisnosti od hladilne moči.

 

 

 

5. Hladilni procesi gnani s toplotno energijo - pregled parametrov

 

V tabeli 4 je prikazan pregled absorpcijskih naprav in njihova tehnologij. Poraba električne energije je pri teh sistemih mala. Za hlajenje zraka v klima komorah in hlajenje zraka v prostorih se uporablja hlajena voda temperature 6 °C. Za njeno hlajenje od 12 na 6 °C koristimo hladilni proces, ki obratuje med temperaturo in kondenzacije. Temperatura uparjanja je 0 °C, da se lahko medij za hlajenje (hlajena voda) ohladi na 6 °C. Temperaturo kondenzacije je določena z medijem, ki je na razpolago (okoliški zrak, hladilna voda iz hladilnega stolpa, vodnjaška voda). Hladilna voda iz hladilnega stolpa se lahko v letnih časih ohladi največ na 30 °C, s čimer je določena temperatura kondenzacije pri 35 °C.

 

Tabela 4

tehnologija

zaprti ciklus

odprt ciklus

namen

proizvodnja hlajene vode

razvlaževanje zraka, izparilno hlajenje

sorpcijski medij

trden

tekoči

trden

tekoči

pogonski /sorpcijskimedij

voda/silikagel

·         voda/LiBr

·         amoniak/voda

voda/silikagel

voda/litijev klorid - celuloza

 

proces - tehnologija

adsorpcija

absorpcija

klimatske naprave

 

hladilna moč, kW

70 -1000

15 -23.000

20 - 350

 

COP

0,6

0,55 - 1,5

 

 

temperatura pogonskega medija, °C

60 - 90

·         85 - 110

·         140 - 180

45 - 95

 

temperatura hlajene vode, °C

6

·         6

·         - 30

6

6

poraba električne energije

neznatna

neznatna

40 % glede na stand.naprave

40 % glede na stand.nap.

 

6. Hladilni proces pri kombinirani proizvodnji električne, toplotne in hladilne energije

 

Največ hladilnih naprav v svetu se uporablja za vzdrževanja ugodja v delovnih in bivalnih prostorih. Proizvodnja hladilne energije za klimatske naprave je zato vse bolj pomembna, instaliranje novih naprav vse bolj narašča. Večinoma se gradijo naprave na električni pogon. Obstaja velika verjetnost, da bodo izpadi električne energije zaradi preobremenjenosti omrežja vse pogostejši. Takšne probleme lahko omilimo z proizvodnjo električne energije v manjših pogonih. Trigeneracija je vsekakor upravičena tudi iz ekonomskega vidika, če se proizvaja razen toplotne in električne  tudi hladilna energija, ki za pogon koristi toploto, nastalo pri proizvodnji električne energije.

 

7. Zaključek

 

Faktorji, ki vplivajo na gospodarnost kompresorskih in absorpcijskih hladilnih naprav so temperaturni pogoji, vir energije, delno hladilno število, letno število obratovalnih ur, cena hladilnega sistema in energije ter stroški vzdrževanja. Termodinamično je uporaba absorpcijskih hladilnikov primernejša od kompresorskih. Absorpcijske hladilne naprave, v primerjavi s kompresorskimi, omogočajo uporabo različnih oblik toplotne energije, njihovo delovanje je tiho, življenjska doba je dolga. Iz tega razloga se njihova vgradnja v zahodnih državah vse bolj povečuje. Izdelujejo se v velikosti od 5 kW in vse do 23.000 KW hladilne moči. V zadnjem času so se naprave manjših hladilnih moči (5 do 20 KW) največ uveljavile na Japonskem, Kitajski in ZDA. V Evropi je vodilna država Italija. Glede na hladilno moč je ponudba absorpcijskih hladilnikov razdeljena v dve skupini. To so majhni absorpcijski hladilniki z močjo do 100 kW, ki jih lahko povežemo v večje serije in hladilniki z močjo nad 300 kW. Majhni absorpcijski hladilniki z delovnim parom amoniak - voda se koristijo le za individualne zgradbe. Njihova prednost je v tem, da so zračno hlajeni in ne potrebujejo hladilne vode. Slab stran pa je, da imajo nižje vrednosti COP v primerjavi z absorpcijskimi hladilniki, ki kot delovno zmes koristijo litijev bromid - voda. Investicijski stroški za absorpcijske hranilnike so nekoliko višji od stroškov za kompresorske hladilnike.

 

Uporaba absorpcijskih hladilnikov večji moči je vsekakor smotrna, če imamo na razpolago odpadno toploto ali možnost uporabe sončne energije. Poleg začetne investicije je pomembno tudi obratovanje, bistven vpliv na gospodarnost ima seveda količina in cena posameznega energenta. V primeru, da moramo dovajati toploto z zgorevanjem plina, je upravičenost uporabe absorpcijskih kompresorjev odvisna tudi od števila ur obratovanja. Pri obratovanju plinsko gnani absorpcijski kompresorji porabijo več energije kot kompresorski, ko jih poganja elektrika. Pri tem pa je potrebno upoštevati razliko v eksergiji posameznega energenta. Pri kompresorskem hladilniku uporabljamo čisto eksergijo v obliki električne energije. Pri absorpcijskih hladilnikih je električna energija zamenjana s toplotno, zato je poraba eksergije manjša. Država bi morala podpirati tiste tehnologije, pri katerih je poraba eksergije in s tem primarnih virov energije čim manjša. Manjša poraba primarne energije pomeni tudi manjši uvoz primarnih virov ter manjšo obremenitev okolja z CO, CO2, NOx, SO2.. Uporaba absorpcijskih hladilnikov tudi prispeva k zmanjšanju učinka tople grede. Delovna zmes je litijev bromid - voda, tudi nima vpliva na tanjšanje ozonske plasti.

 

 

Bojan Grobovšek, univ.dipl.inž.

Viri:

-         Katalogi in proizvajalcev kompresorskih in hladilnih naprav ( Rubor, Carrier, Sullair, York, Broad, Trane),

-         Drees H : Kuhlanlagen,

-         M.Šunić: Učinkovitost hlajenja s plinom.