吸収システムとは？

吸収システムは、液体またはガスの組み合わせと熱源を使用して冷却が行われる冷蔵または空調の手段です。 従来のコンプレッサー駆動システムとは異なり、吸収冷却は、二次吸収液とプロパンまたは灯油の炎からの熱を利用して、冷媒を循環させるのに必要な圧力差を作り出します。 ただし、基本的な冷媒冷却サイクルの残りは両方のシステムで共有されます。 吸収システムには、臭化リチウム/水とアンモニア/水という2つの基本的なタイプがあります。 コンプレッサーがないため、主電源が利用できない、または信頼できないアプリケーションに吸収システムが適しています。

コンプレッサーと吸収システムの主な違いは、冷媒を加圧して循環させる方法です。 吸収式冷却装置はコンプレッサーを使用せず、システムを駆動するために外部熱源からのエネルギーに依存しています。 通常、この熱源はプロパンまたは灯油の炎ですが、太陽熱はエネルギー成分としてより一般的になりつつあります。 この基本的な逸脱とは別に、吸収式冷蔵庫と空調機は、コンプレッサー駆動の同等品と同じ熱伝達の基本原理を使用しています。

吸収システムには2つの基本的なタイプがあり、それぞれが同様の方法で機能しますが、異なる温度範囲に適しています。 1つ目は、32°F（0°C）以上の温度が必要な用途向けの臭化リチウム/水システムです。 これらのシステムでは、臭化リチウム成分が吸収剤として使用され、水が冷媒剤です。 2番目のタイプの吸収システムは、32°F以下の温度を必要とするアプリケーションで使用されるアンモニア/水バリアントです。 このタイプのシステムは、アンモニアを冷媒として使用し、水を吸収剤として使用します。

吸収システムは、ジェネレーター、セパレーター、コンデンサー、エバポレーター、アブソーバーの5つの基本ステージで構成されています。 冷凍プロセスは発電機で始まり、そこで熱が冷媒/吸収剤混合物に加えられます。 ここで、冷媒は蒸発してガスを形成し、吸収剤とともに分離器に流れます。 次に、2つの要素が互いに取り外され、冷媒が凝縮器に循環します。 凝縮器では、冷媒ガスが凝縮により放出され、その熱が液体状態に戻ります。

液体冷媒は、部屋または冷蔵庫の内部にある蒸発器に流れ込みます。 ここでは、加圧された水素ガスと混合して、冷媒が空間内部から熱を吸収し、急速に蒸発します。 蒸発器から、冷媒と水素ガスが吸収器に流れ、そこで最初に分離された吸収剤が再混合されます。 吸収剤は溶液を形成し、冷媒と放出された水素ガスは蒸発器に戻ります。 吸収システムにその名前を与えるのは、サイクルのこの段階です。

このプロセスが完了すると、冷媒/吸収剤の混合物が発電機に再び入り、サイクルを再開します。 吸収システムクーラーに主電源がないため、これらのシステムはキャンピングカー、RV（Recreational Vehicle）、ボート、およびキャラバンに最適です。 主電源グリッドが信頼性の低い場所も、このタイプの空調と冷凍に適しています。 これらのシステムは、今日の環境保護意識が高まっている環境でも多くの意味をなします。