Un doppio effettoRefrigeratore ad assorbimento LiBrof Speranza Deepblueè un sistema di refrigerazione ad assorbimento ad alta efficienza che sfrutta le proprietà di assorbimento ed evaporazione di una soluzione di LiBr per produrre raffreddamento. A differenza delle unità a singolo effetto, i refrigeratori a doppio effetto utilizzano fonti di calore in due stadi con due generatori, uno ad alta temperatura e uno a bassa temperatura, massimizzando l'efficienza energetica. Ecco una descrizione dettagliata del funzionamento di un refrigeratore a doppio effetto:

 

Principio di funzionamento di un refrigeratore ad assorbimento LiBr a doppio effetto

 

Il refrigeratore a doppio effetto segue un ciclo di refrigerazione ad assorbimento che utilizza sequenzialmente l'energia termica per generare raffreddamento. Il ciclo utilizza un processo a due stadi che coinvolge generatori ad alta e bassa temperatura, consentendo un maggiore utilizzo dell'energia termica rispetto ai refrigeratori a singolo effetto.

 

1. Generatore ad alta temperatura

Il generatore ad alta temperatura è il principale punto di apporto di calore del sistema, in genere utilizzando vapore o acqua calda a 130-160 °C. La soluzione concentrata di LiBr assorbe questo calore, provocando l'evaporazione dell'acqua dalla soluzione, creando vapore acqueo ad alta temperatura e alta pressione. Questo processo riduce la concentrazione della soluzione, formando una soluzione diluita.

 

2. Generatore a bassa temperatura

Il vapore acqueo ad alta temperatura viene trasferito al generatore a bassa temperatura, dove scambia calore con la soluzione diluita. Questo calore concentra ulteriormente la soluzione e produce vapore a media temperatura e media pressione.

 

Utilizzo dell'evaporazione secondaria: il vapore acqueo proveniente dal generatore ad alta temperatura fornisce il calore necessario al generatore a bassa temperatura, consentendo un ulteriore utilizzo di energia termica e aumentando l'efficienza totale del sistema.

 

3. Condensatore

Il vapore proveniente dal generatore a bassa temperatura entra nel condensatore, dove viene condensato in refrigerante liquido mediante l'acqua di raffreddamento. L'acqua di raffreddamento assorbe il calore del vapore e il refrigerante liquido risultante fluisce verso l'evaporatore.

 

4. Evaporatore

Nell'evaporatore, il refrigerante liquido viene espanso a bassa temperatura e pressione, assorbendo calore dall'ambiente circostante ed evaporando. Questo processo produce raffreddamento, riducendo la temperatura dell'acqua o dell'aria che circonda l'evaporatore, che viene utilizzata per raffreddare edifici o apparecchiature industriali.

 

5. Assorbitore

Il vapore acqueo proveniente dall'evaporatore viene assorbito dalla soluzione di LiBr nell'assorbitore, rigenerando la soluzione concentrata. Durante l'assorbimento, il calore viene rilasciato e trasportato dall'acqua di raffreddamento dell'assorbitore. La soluzione concentrata torna quindi al generatore ad alta temperatura per ripetere il ciclo.

 

6. Ciclo dell'acqua di raffreddamento

L'acqua di raffreddamento circola attraverso il condensatore e l'assorbitore per rimuovere il calore generato in ogni processo, mantenendo il sistema in funzione. La temperatura e la portata dell'acqua di raffreddamento influiscono in modo significativo sull'efficienza del refrigeratore.

 

Riepilogo del processo

 

Il refrigeratore LiBr a doppio effetto raggiunge un'elevata efficienza utilizzando un ciclo di riscaldamento a due stadi attraverso i suoi generatori ad alta e bassa temperatura, massimizzando l'utilizzo di energia. Questo approccio a doppio riscaldamento aumenta significativamente il coefficiente di prestazione (COP) del sistema, in genere superiore del 50-80% rispetto ai refrigeratori a singolo effetto, consentendo un utilizzo efficiente delle fonti di calore e una maggiore potenza frigorifera.

 

Vantaggi

 

Elevata efficienza: il design a doppio generatore consente più fasi di utilizzo del calore, migliorando l'efficienza del raffreddamento.

Risparmio energetico: rispetto ai refrigeratori a singolo effetto, le unità a doppio effetto sfruttano meglio l'energia, riducendone il consumo.

 

Refrigeratori ad assorbimento LiBr a doppio effettosono ideali per applicazioni con abbondanti fonti di calore ad alta temperatura (ad esempio vapore o acqua ad alta temperatura) e sono ampiamente utilizzati in grandi edifici, complessi commerciali e sistemi di raffreddamento industriali.