Absorptionskühlung

Absorptionskühlung ist ein thermodynamischer Kühlprozess, der Wärmeenergie als Antrieb nutzt statt mechanischer Verdichtung. Dabei arbeitet ein Refrigent-Absorptionsmittel-Paar, typischerweise Wasser als Refrigent und Lithiumbbromid (LiBr) als Absorptionsmittel oder Ammoniak-Wasser. Im Generator wird durch Wärmezufuhr das Refrigent aus der Lösung freigesetzt; der Dampf kondensiert im Kondensator, verdampft im Verdampfer und kühlt das zu kühlende Medium. Der Dampf wird im Absorber vom Absorptionsmittel wieder absorbiert, wodurch die Lösung erneut für den Generator bereitsteht und der Kreislauf von vorn beginnt.

Kühlmittelpaare und Betriebsarten: Die gängigsten Paare sind LiBr-Wasser (vor allem in Gebäudekühlung) und Ammoniak-Wasser (auch für tiefere Temperaturen geeignet). Es existieren Einzeleffekt- und Doppel- bzw. Mehrstufen-Absorptionssysteme; Doppelwirkung nutzt zwei Generatorstufen, um den COP zu erhöhen.

Systemaufbau: Typische Komponenten sind Generator, Kondensator, Verdampfer, Absorber, eine Lösungspumpe sowie Wärmetauscher zur Vorwärmung der strömenden Lösung. Zur Wärmeversorgung werden häufig Abwärme, industrielle Prozesswärme oder Solarthermie eingesetzt, wodurch der elektrische Energiebedarf reduziert wird. Die Systeme arbeiten meist mit spürbar leisem Betrieb, da kein Kompressor vorhanden ist.

Vor- und Einschränkungen: Vorteile sind geringe Geräuschentwicklung, kein direkter Treibstoffverbrauch im Kühlprozess und der Einsatz umweltfreundlicher, naturbelassener Kühlmittel. Einschränkungen umfassen geringeren COP als moderne Verdichtungssysteme, größere Baumaße und Anforderungen an Korrosions- und Kristallisationsschutz, insbesondere bei LiBr-Systemen; Ammoniak-Systeme benötigen sorgfältige Sicherheitsmaßnahmen wegen Toxizität und Geruch.

Anwendungen: Absorptionskühlung findet Einsatz in klimatisierten Gebäuden, Industrieprozessen und solarbetriebenen Kühlsystemen, oft dort, wo Abwärme oder Solarwärme verfügbar ist.