LES APPLICATIONS DES CYCLES A ABSORPTION
Les couples de fluides frigorigène/ absorbant utilisés dans les machines à absorption actuelles sont de deux types :
- eau/bromure de lithium (H20/LiBr) en solution aqueuse
- et ammoniac/eau(NH3/H20) dilué
Dans les machines H20/LiBr, l’eau peut être utilisée comme fluide frigorigène parce qu’elle est maintenue à très basse pression (absolue) d’à peine quelques kPa (1 kPa = 10 mbars absolus).
L’eau est un excellent fluide frigorigène de par ses caractéristiques physiques. Ainsi pour une même puissance froid, il y a dix fois moins de fluide frigorigène en circulation dans une machine utilisant de l’eau comme fluide qu’une machine utilisant du R22.
Dans les machines NH3/H20, dont la technique est moins répandue en France, le fluide frigorigène utilisé est l’ammoniac ce qui permet d’obtenir des températures basses en sortie d’échangeur. C’est sur ce principe de l’absorption que fonctionnent les installations de climatisation au gaz naturel. De par sa simplicité, l’intérêt d’une telle machine est évident. Elle produit du froid et/ou du chaud et ce, sans complications techniques de mise en oeuvre tout en respectant notre environnement.
Comme c’est indiqué ci-dessus, il faut une source de chaleur pour faire fonctionner le cycle. En production de froid, pour 1 kWh de gaz naturel, on produit 1 kWh de froid et presque 2 kWh de chaud (à une température comprise entre 37 et 39°C). La chaleur récupérée dans le condenseur de la machine peut être utilisée pour chauffer l’eau de bassin d’une piscine, l’eau chaude sanitaire, l’air neuf.
En production de chaud, le rendement est identique à celui d’une chaudière gaz. Les machines à absorption sont donc très indiquées chaque fois qu’il y a une source de chaleur ‘’gratuite’’ ou dont le coût énergétique est peu élevé, par exemple les chaleurs fatales, mais aussi l’énergie solaire.
Le cycle à absorption dégage de la chaleur en deux endroits :
- Au condenseur en tête de colonnes de rectification
- A l’absorbeur
Dans le cas du couple eau ammoniac, la réaction d’absorption est très exothermique. Il faut donc pouvoir évacuer cette chaleur pour profiter des pleines performances.
Le brevet Cryogen refroidi l’absorbeur avec une unité Stirling fonctionnant en pompe à chaleur, et apporte l’énergie calorifique au désorbeur.
De la même manière, l’énergie cédée à l’ambiante par le condenseur peut aussi être réutilisée vers un deuxième étage de cycle à absorption.