Die Funktionsweise eine Absorptionskältemaschine
Die Technologie der modernen Ammoniak-Absorptionskälteanlagen basiert auf einem Prinzip welches schon vor weit über 100 Jahren zur Kühlung eingesetzt wurde. Mithilfe modernster Technik und einer über Jahre weiterentwickelten Prozessoptimierung ist aus diesem alten Prinzip eine energetisch hochwirksame Kältemaschine entstanden.
Das Grundprinzip einer jeden Kältemaschine folgt immer den gleichen Gesetzmäßigkeiten: Man nutzt die thermodynamische Eigenschaften der Stoffe, die beim Übergang vom flüssigen zum gasförmigen Aggregatzustand ihrer Umgebung Wärme entziehen. Das Kühlmittel verdampft dabei bei einem bestimmten Druck mit resultierender Verdampfungstemperatur. Das gasförmige Kältemittel wird im Anschluss auf einen hohen Druck gebracht und in diesem Zustand verflüssigt. Darauf wird das Kältemittel in einer Expansionsdrossel auf Verdampferdruck entspannt und kann beim erneuten Verdampfen seiner Umgebung Wärme entziehen.
| Im Falle einer konventionellen Kompressionskältemaschine wird ein mechanischer Kompressor dazu verwendet das bei niedrigem Druck verdampfte (1) Kältemittel auf einen höheren Druck zu verdichten (2). Dem gasförmigen und verdichteten Kältemittel wird anschließend im Kondensator so viel Wärme entzogen, bis die Kondensationstemperatur des Kältemittels erreicht ist und sich dieses verflüssigt (3). In der Expansionsdrossel wird das flüssige Kondensat auf den Niederdruck entspannt (4) und anschließend in den Verdampfer geleitet um dort erneut zu verdampfen (1). |  |
| Bei einer Absorptionskälteanlage, wird der Kompressor durch ein Lösungskreislauf ersetzt. Nachdem das flüssige Ammoniak verdampft (1) ist, wird dieses Gas in dem Absorber in einer Ammoniak-Wasser Lösung gebunden (2). Anschließend wird diese Lösung mit Hilfe einer Flüssigkeitspumpe auf den Hochdruck gepumpt. Da Flüssigkeit sich praktisch nicht komprimieren läßt ist der energetische Aufwand ein Bruchteil von dem eines Kompressors, der Gas mechanisch komprimiert. Nachdem die Lösung auf den Hochdruck gebracht wurde, wird diese in im Generator ausgekocht und so reines Ammoniak Hochdruckgas erzeugt. Die Schritte (3) und (4) sind wieder identisch zum Kompressionskreislauf. |  |
Der Hauptunterschied zwischen einem Kompressor und einer Absorptionskältemaschine besteht darin, dass ein Kompressor elektrische Leistung zum Verdichten benötigt. Eine Absorptionskälteanlage hingegen verwendet thermische Energie in Form von Wärme, um so den Austreiber zu betreiben. Lediglich 2% der Antriebsleistung werden in elektrischer Energie benötigt, um damit die Lösungspumpe anzutreiben.
In einigen Fällen ist es sinnvoll eine Absorptionsanlage mit mehreren Absorptionsstufen zu installieren. Dies kann unter anderem erforderlich sein, wenn die Antriebswärme ein sehr niedriges Temperaturniveau hat, zum Beispiel bei Verwendung von Kühlwasser eines Motors als Antriebsmedium. Auch wenn verschiedene Verdampfungstemperaturen benötigt werden können mehrere Absorptionsstufen zu einer Steigerung des Wirkungsrades führen.
