一、原理与结构

       吸附式制冷与吸收式制冷是两个循环特性十分相近的制冷方式, 其制冷原理为: 制冷剂在低压( 相对) 下蒸发, 从环境中吸热制冷, 两者都是利用物质的吸附( 吸收) 作用, 吸附( 吸收) 冷剂蒸汽, 后者释放的吸附( 吸收) 热被冷却介质排除于系统之外, 经加热后冷剂蒸汽重新从吸附( 吸收) 剂中解吸( 发生) 而出, 经冷凝器凝结为冷剂液, 并进入蒸发器蒸发, 如此循环往复。即两者均遵循 解吸( 发生) 冷凝 蒸发 吸附( 吸收) ! 制冷循环。在吸附式制冷系统中, 冷剂的解吸和吸附均由吸附器完成, 其功能相当于蒸汽压缩式制冷循环中的压缩机。吸收式制冷系统中, 类似的过程分别由发生器和吸收器完成。吸收式制冷循环是一个连续的制冷过程, 发生器与冷凝器、吸收器与蒸发器之间设置了挡液装置和汽液分离装置, 其流通截面很大, 对冷剂蒸汽的阻力很小, 一般可以忽略不计, 冷剂蒸汽在流动中的压力损失对发生器的发生过程和吸收器的吸收过程影响很小。在吸附式制冷系统中, 由于工作的间歇性, 往往需要进行管路切换, 冷剂蒸汽管路阻力较大; 对制冷量较大的机组, 尤其如此。为减小冷剂蒸汽的流动阻力, 有必要使用较大通径的阀门。吸附式制冷系统一般采用具有高气密性、耐高温、耐高压的气动( 电动) 电磁阀门, 阀门的造价昂贵。

二、 循环方式

     无论是吸附式制冷还是吸收式制冷, 只有当冷剂蒸发时才能获得制冷效应。在吸附式制冷系统中, 冷剂( 吸附质) 的解吸和吸附均由吸附器完成。对于只有一个吸附器的基本循环而言, 要使吸附器中的冷剂解吸, 必须对吸附器进行加热; 吸附器吸附时, 冷剂蒸汽由汽态变为液态, 大量的凝结热需要排出吸附器, 为了使吸附器具有持续的吸附能力, 也必须对吸附器进行有效的冷却。因此, 吸附器的加热解吸和冷却吸附过程交替进行。吸附式系统若实现连续制冷, 至少必须设置两个以上吸附器, 当一个吸附器处于加热解吸状态, 另一个吸附器则处于冷却吸附状态, 通过吸附器与冷凝器、蒸发器之间的管路切换, 实现连续制冷。

     应当指出的是, 系统连续制冷与连续向外释放冷量不是一回事, 后者可以由间歇式基本循环加蓄冷装置组合完成。在吸收式制冷系统中, 冷剂的发生需要加热溶液; 冷剂蒸汽进入浓溶液时, 释放的大量潜热、溶解热等热量, 需要由冷却介质( 一般为水) 排出系统, 浓溶液的温度愈低、浓度愈高, 其吸收能力愈强, 为了使吸收器具有持续的吸收能力, 同样必须对吸收器进行良好的冷却。即使对于一个单效吸收式制冷循环而言, 由于冷剂的发生和吸收分别在发生器和吸收器中同时进行, 与发生过程相对应的冷凝过程以及与蒸发过程相对应的吸收过程也同时进行。

三、制冷工质

     吸收式制冷的吸收剂一般为流动性良好的液体介质, 便于输送。吸收式制冷常使用氨- 水、溴化锂水溶液等制冷工质。

     吸附式制冷的吸附剂一般为固体介质, 吸附式制冷分物理吸附和化学吸附两类, 物理吸附常使用分子筛水、活性炭甲醇、活性炭氨等制冷工质对, 化学吸附常使用氯化钙氨、氯化镍氨、金属氢化物等制冷工质对。

     上述制冷工质都是天然工质, 其中大部分工质对环境无害, 属 绿色制冷工质!。一般根据制冷机的用途、吸附器( 发生器) 的热源加热温度及蒸发温度等因素, 综合考虑制冷工质的选取。

四、系统的功能与能量补偿方式

     吸附式和吸收式制冷既可以为工业过程提供所需的的冷量( 如冷冻、冷藏) , 也可以为空调系统提供冷源, 还能够以热泵方式向外界提供热源。

     吸附式制冷和吸收式制冷均可利用热能作为能量补偿方式, 既可以由热水、蒸汽、废气、太阳能等热源驱动, 也可以由天然气、城市煤气及燃油( 轻油、重油、渣油) 燃烧后产生的高温烟气驱动。吸附式和吸收式制冷系统特别适用于低品位热能驱动。在自然界, 有取之不尽的太阳能、地热能,工业生产过程中也有大量的余热( 废热) 可资利用, 而制冷系统本身的耗电量极少, 因此可以节省电能。吸附式和吸收式制冷为节能、节电提供了两种现实的技术手段。