Absorptiojääkaappi

Absorptiojääkaappi on vaihtoehto kompressorilla toimivalle jääkaapille paikoissa, joissa verkkovirran käyttö ei ole mahdollista. Absorptiojääkaapin toiminta perustuu ammoniakin, veden ja vedyn ja näiden aineiden seosten kemiallisiin ominaisuuksiin. Absorptiolämpöpumppuun perustuvassa jääkaapissa ei ole mekaanisesti liikkuvia osia. Siksi se on lähes äänetön. Kaapissa oleva keitin tarvitsee lämmönlähteen, joka kesämökeillä, veneissä tai matkailuautoissa on yleensä nestekaasuliekki tai akusta saatavalla sähkövirralla toimiva lämmitin.

Historia

Ferdinand Carré keksi absorptio-kylmennyksen vuonna 1858. Siinä kylmeneminen saatiin aikaan rikkihapon ja veden avulla. Ruotsalaisten tekniikan opiskelijoiden Baltzar von Platenin ja Carl Muntersin vuonna 1922 kehittämään järjestelmään kuuluivat ammoniakki ja vesi sekä apuaineena vety. Nykyiset absorptiojääkaapit toimivat näillä kolmella aineella.

Toimintaperiaate

Absorptiojääkaappi toimii ilman mekaanisia osia. Järjestelmän kemialliset aineet ovat ammoniakki, vesi ja vety. Vety toimii apuaineena, joka tasoittaa painetta prosessin eri vaiheissa. Pienet paineenvaihtelut ovat tärkeitä tehokkaan kylmennyksen aikaansaamiseksi. Vesi absorboituu eli imeytyy ammoniakkiin matalassa lämpötilassa ja paineessa. Vesi vapautuu ammoniakista korkeassa paineessa ja lämpötilassa. Apuaineena voidaan vedyn sijaan käyttää esim. heliumia, mutta se heikentää systeemin tehokkuutta (COP-lukua).

Jääkaappia kylmentävä kierto on seuraava:

1. Ammoniakki-vesiseos kuumennetaan keittimessä esim. nestekaasuliekillä. Ammoniakki alkaa kuplia ja nostaa seosta putkessa ylöspäin. Tämän kemiallisen pumpun yläosassa vesi lähtee virtaamaan toista putkea pitkin alaspäin ja ammoniakki irtaantuu seoksesta ylöspäin virtaavana kaasuna.
2. Ammoniakkikaasu saapuu jääkaapin takana olevaan lauhdutinputkistoon ja jäähtyy muuttaen olomuotonsa nesteeksi.
3. Nestemäinen ammoniakki siirtyy jääkaapin sisälle höyrystimeen, jossa vetykaasu alentaa ammoniakin painetta. Ammoniakki höyrystyy ja kylmenee. Prosessi vaatii lämpöä, jonka se ottaa jääkaapin sisältä. Näin kaapin sisältö kylmenee.
4. Osa vedystä sekoittuu ammoniakkiin. Tämä seos laskeutuu imeyttimeen. Sinne virtaa myös (kohdassa 1) ammoniakista poistunut vesi, jota on matkalla jäähdytetty. Viileä vesi ja ammoniakki imeytyvät (absorboituvat) toisiinsa. Vety irtoaa samalla ammoniakista ja nousee kaasuna putkea pitkin takaisin höyrystimeen.