Avec le couple LiBr- H2O, l'eau est le réfrigérant, ce qui impose deux contraintes: d'une part les pressions de travail sont très basses compte tenu de la loi de pression saturante de l'eau, et d'autre part la température minimale du cycle doit être supérieure à 0 °C. Les machines utilisant le couple bromure de lithium-eau ne sont utilisées qu'en conditionnement d'air. Vous trouverez dans cette page une présentation des diagrammes et équations permettant de les représenter. Machine à absorption LiBr-H2O Un cycle de machine à absorption utilisant le couple LiBr-H2O comporte huit éléments principaux: un désorbeur, qui reçoit de la source chaude un flux de chaleur, et dans lequel entre la solution riche à haute pression, préchauffée dans l'échangeur de solution (B).
L'effet frigorifique est quant à lui modélisé par un échangeur classique. Modèle Thermoptim d'un cycle à absorption Sur le synoptique de la figure ci-dessus, on reconnaît dans la partie centrale la machine à absorption, avec les trois sources avec lesquelles elle échange de la chaleur: en haut le circuit de refroidissement à moyenne température, en bas à gauche l'eau réfrigérée, et en bas à droite la vapeur à haute température. Dans ce synoptique on a comptabilisé comme énergie utile l'effet frigorifique et comme énergie payante l'énergie thermique fournie au désorbeur, ce qui conduit à un COP du cycle à absorption à simple effet égal à 0, 76. Exercices et activités personnelles A titre d'exercice vous pouvez modéliser le cycle présenté ci-dessus. Son corrigé succinct vous fournira les fichiers Thermoptim correspondants. Références ASHRAE, Fundamentals Handbook (SI), Thermodynamics and Refrigeration Cycles, 2001.
Schéma d'un cycle à absorption On notera que le condenseur, le détendeur de réfrigérant et l'évaporateur fonctionnent de la même manière que dans un cycle frigorifique à compression de vapeur. Tout se passe donc comme si le compresseur d'un cycle de réfrigération classique était remplacé par les composants situés dans la partie basse de la figure ci-dessus. Composants spécifiques à un cycle à absorption Absorbeur Comme son nom l'indique, c'est dans l'absorbeur que prend place l'absorption du frigorigène dans la solution pauvre. L'opération étant exothermique, il est nécessaire de refroidir l'absorbeur. Le schéma d'un absorbeur est donné figure ci-dessous. Schéma d'un absorbeur La solution pauvre sort sous forme de gouttelettes des buses situées en haut de l'appareil et vient ainsi lessiver la vapeur de frigorigène qui sort de l'évaporateur. La surface de contact entre les deux fluides étant très grande, le phénomène d'absorption est facilité. La concentration en soluté augmente progressivement dans l'appareil, de telle sorte que la solution qui en sort est riche en frigorigène.