Experimental study of an ammonia-water absorption chiller

This paper presents the performance of an ammonia-water absorption chiller. This single-stage 10 kW absorption chiller is cooled with a water-ethylene glycol solution. The required heat source is hot water between 75 °C and 85 °C. Different operating conditions can be imposed by varying temperatures and flow rates of secondary circuits and the flow of the rich solution. This equipment, designed for solar air conditioning applications, was tested under various operating conditions to assess its performance. This study shows that the performance of the absorption chiller decreases significantly with the evaporator temperature. This is due to a problem of partial evaporation in the evaporator when the absorption machine is operated outside its design specifications. Cooling capacity oscillations, caused by refrigerant expansion control, were also observed. Absorption chiller performance is also influenced by heat source temperature, cooling temperatures and flow of the rich solution.

RésuméCe document décrit la performance d'une machine à absorption ammoniac/eau, mono-étagée d'une puissance nominale de 10 kW. La machine est refroidie avec une solution d'eau/éthylène glycol, et utilise de l'eau chaude (75 °C à 85 °C) comme source thermique. Cet équipement, destiné à des applications de climatisation solaire, a été testé sous diverses conditions de fonctionnement afin d'en évaluer les performances. Cette étude fait ressortir que les performances de la machine à absorption diminuent de façon importante lorsque la température à l'évaporateur diminue. Ceci est attribué à un problème d'évaporation partielle rencontré dans l'évaporateur lorsque la machine à absorption fonctionne en dehors de sa zone de conception. De plus des oscillations de la puissance frigorifique, causées par la régulation de la détente du réfrigérant, ont également été observées. Les performances sont également influencées par les températures du désorbeur et du refroidissement, ainsi que par le débit de la solution riche.

► An ammonia-water absorption chiller (10 kW) was tested.
► Different operating conditions were imposed.
► Performances in cooling ceiling and cooling mode were evaluated.