Adsorptsiooni jahuti

Adsorptsioonjahuti - mis tahes seade, mis on loodud siseruumide jahutamiseks adsorptsiooni kaudu - protsess, mille käigus tahked ained meelitavad oma pinnale kokkupuutel olevate gaaside või lahuste molekule. Suurte elektrienergia tarbimise asemel juhib adsorptsiooni jahuti jahutusprotsessi vee aurustumine ja kondenseerumine. Adsorptsioonjahutid pakuvad energiatõhusat alternatiivi tavapärasele jahutusele ja kliimaseadmele, kuna jahutussüsteemi juhtimiseks vajalik energia tuleb soojusenergiast soojendatud veest, näiteks tööstusprotsesside heitgaasidest või aurust või päikesepaneelidest või muudest seadmetest otse toodetud soojusest.

Nii adsorptsioonjahutid kui ka tavapärasemad kompressorjahutusseadmed kasutavad vedelat jahutusainet, mille keemistemperatuur on väga madal. Kui jahutusaine keeb ja aurustub, võtab mõlemas seadmes see osa soojust, pakkudes jahutust. (Mõju on analoogne sellega, et inimene muutub higistamisega jahedaks.) Kuid kaks seadet erinevad selle poolest, kuidas nad muudavad jahutusaine gaasist tagasi vedelikuks ja kordavad tsüklit. Kompressori jahutusseade on energiamahukam; gaasi rõhu suurendamiseks kasutab see elektritoitega kompressorit. Seevastu adsorptsiooni jahuti, mis koosneb aurustist, kahest adsorptsioonikambrist ja kondensaatorist, soojendab gaasi tagasi vedelikuks, kasutamata liikuvaid osi. Mõlemad adsorptsioonikambrid on täidetud silikageeliga (adsorbent on sageli liitiumbromiid) ja külmutusagensiks on vesi. Ühes kambris toimib see geel aurustis vee kandjana. Samuti alandab geel aurusti sees olevat niiskust, mis võimaldab vesijahutusainel madalal temperatuuril aurustuda. (Lisaks võib mõne aurusti juures õhurõhku hoida madalana, et vähendada vee aurustumispunkti oluliselt, mõnikord kuni 2 ° C [36 ° F].) Kuna aurusti veemolekulid muutuvad faasist alates vedelikust gaasiks, süsteemist eemaldatakse soojus, mis alandab järelejäänud vee temperatuuri, ja vesi jahutatakse jahutamiseks.

Veeaur ja kuumus eemaldatakse geelist esimeses adsorptsioonikambris ventiili kaudu, mis viib vedelikku jahutavat vett sisaldava kondensaatorini. Kondensaatoriga ühendatakse ka teisest adsorptsioonikambrist pärit veeaur (mille eesmärk on tsükliseerida jäätmesoojendusega soojendatud vesi läbi geeli). Teises adsorptsioonikambris olev soe vesi lisab veeauru kondensaatorisse, kus see kondenseerub ja vabastab oma energia jahutusvette. Kondensaatori sees võtab jahutusvesi soojust vastu mõlemast kambrist ja suur osa veeaurust saab vedelaks veeks, mida võib paisuventiili kaudu välja lasta või lasta aurusti sees jahutatud veeahelasse siseneda.

Adsorptsiooni jahutamise tehnoloogiat saab jälgida 19. sajandi keskpaigast, kui prantsuse teadlane Ferdinand Carré leiutas sarnase süsteemi, mida tuntakse absorptsioonjahutusena ja milles kasutati vett ja ammoniaaki. Järgnesid teised kujundused, sealhulgas üks esmakordselt patenteeritud 1928. aastal Saksa päritolu Ameerika füüsik Albert Einstein ja tema endine õpilane, Ungari päritolu Ameerika füüsik Leo Szilard. Einsteini-Szilardi jahuti avalikku aktsepteerimist takistasid seadme kõrged energiakulud, Suure depressiooni algus 1929. aastal ja freooni (kompressori jahutusseadmete põhikomponendi) kasutuselevõtt 1930. aastal.

Adsorptsiooni- ja absorptsioonjahuteid reklaamitakse üha enam kompressorite madala energiatarbega, vaiksete ja keskkonnasõbralike alternatiividena. Need ei eralda kasvuhoonegaase ega kasuta klorofluorosüsivesinikke või osaliselt halogeenitud klorofluorosüsivesinikke sisaldavaid külmutusagense ega tarbi palju elektrit ega eralda atmosfääri või veeteedesse palju soojust. Adsorptsioonjahutid tarbivad väga väikest kogust elektrit, sest ainult nende pumbad vajavad töötamiseks elektrienergiat. Seetõttu on need populaarsed võimalused kohtades, kus elekter on kulukas või raskesti hangitav, kus kompressori müra võib häirida ja kus on hõlpsasti saadaval olev soojusallikas.