制冷量在1～2万kcal/h以下的小型吸收式制冷机的主要特点是取消溶液泵，这种无泵

吸收式制冷机完全没有运动部件，故机组简单，使用方便。

一、周期作用的无泵吸收式制冷机

图8-21是利用太阳能的周期作用无泵吸收式制冷原理图。太阳集热器4内装有一定浓度的制冷剂-吸收剂溶液。白昼有日照时，太阳集热器用作为发生器，开启阀门Vl,关闭阀门V2、V3，进行溶液的沸腾过程（即发生过程）。溶液在太阳集热器内受热，升温至沸点后在定压下沸腾，气态制冷剂从其中蒸发出来，进入冷凝器3冷凝成液态，贮入蒸发器2内，而太阳集热器中的溶液则逐渐变浓（以含吸收剂数量而言）。夜间，太阳集热器用作吸收器，开启阀门V2，关闭阀门V1、V3，进行制冷过程（即吸收过程）。集热器对天空进行辐射，溶液温度逐渐下降，因而整个系统中的压力逐渐下降，蒸发器内制冷剂的饱和温度也相应降低。当该温度降至低于冷藏室1的温度时，蒸发器内的液态制冷剂开始吸取冷藏室的热量变成气态，从而达到制冷的目的。蒸发器内形成的气态制冷剂通过阀门V2进入吸收器，被其中的浓溶液吸收，溶液逐渐变稀，以再次进行沸腾过程和制冷过程。

周期性无泵吸收式制冷机的制冷能力除与各设备的传热面积以及蒸发温度和冷凝温度有关外，还与充于太阳集热器中的溶液浓度有关。溶液浓度过低，对发生过程有利，对吸收过程不利；浓度过高，则相反。因此，需要根据溶液的种类不同，选取恰当的浓度。

二、连续作用的无泵吸收式制冷机

连续作用的无泵吸收式制冷机，当采用不同的工质对时，其工作原理不同。

（一）无泵溴化锂吸收式制冷机

图8-22为无泵溴化锂吸收式制冷机的原理图。由于吸收器5的压力低于发生器1的压力，故两者应有一定的高度差，才能保证稀溶液自流进入发生器。稀溶液在发生器内受热沸腾，靠热虹吸管7将水蒸汽和浓溶液的混合物一起提升至气液分离器2。经分离器分液后的高压过热水蒸汽进入冷凝器3，蒸发器4进行制冷，而分离出来的浓溶液积存在分离器的下部，靠高度差流经热交换器6,再进入吸收器，吸收来自蒸发器的低压冷剂水蒸汽。这种无泵溴化锂吸收式制冷机靠热虹吸管输送溶液，简化了制冷装置。但是，它的热力系数受热媒温度影响较大，热媒温度过高或过低均使其热力系数急剧降低。此外，它的制冷能力较小，目前国外最大者，制冷量约25000kcal/h。

(二)扩散吸收式制冷机

由于氨-水吸收式制冷机以氨作为制冷剂，冷凝压力和蒸发压力之差很大，为实现无泵氨-水吸收式制冷，不能采用上述系统，而应采用扩散式系统。该系统除充灌氨-水溶液外，还充入中性气体氢，以平衡系统中的压力。根据道尔顿定律，系统中的总压力等于各组成气体分压力之和。一般扩散式系统中的总压力及高压侧压力约为16kg/cm2,而系统低压侧总压力的不足，则由氢气来补足。氢气虽然参与系统内的循环，但它与氨和水都不起化学作用，因此，决定蒸发和吸收过程状态变化特性的不是总压力，而是氨的分压力，就如同氢气不存在一样。再者，氢气比重小，易于上浮，能促进氨气在系统内的循环。

扩散式氨-水吸收式制冷机的工作原理如图8-23所示。该系统是由氨循环、氨-水溶液循环

和氢气循环三部分组成，现分述如下。

1．氨循环（制冷循环）

来自贮液器8的浓氨-水溶液，经溶液热交换器9升温后，进入发生器1。浓氨-水溶液在发生器中受热，并在定压下沸腾气化。沸腾出的氨气靠热虹吸作用携带稀氨-水溶液沿热虹吸管

2上升，分液后，氨气进入分凝器3。在分凝器内，氨气受壁面冷却，析出其中残存的水分，提高了纯度，继续上升进入冷凝器4冷凝成氨液，而析出的水分则回流至发生器。冷凝后的氨液在氨气的节制下进入蒸发器5。氨液初进入蒸发器时它的分压力很小，随着氨的蒸发，分压力逐渐增加。由于氢气的存在，蒸发器内的总压力仍约为16kg/c㎡，而其中氨的分压力平均约为3～4kg/c㎡，相应蒸发温度约为-2～-10℃，因此，氨液能够吸热蒸发进行制冷。

从蒸发器出来的氨气与氢气一起经气相热交换器6和气-液热交换器7，进入贮液器8和吸收器10,其中氨气被吸收器中的稀氨水吸收，而氢气被分离出来。

2．氨-水溶液循环

浓氨水在发生器内受热沸腾变稀，随氨气一起沿热虹吸管上升，与氨气分离后的稀氨水先后流入溶液热交换器9和气-液热交换器7，两次被冷却。冷却降温后的稀氨水流入吸收器10,一方面吸收来自蒸发器的氨气，同时，向外散热，而变成浓氨水，流入贮液器。贮液器中的浓氨水以高差为推动力，经溶液热交换器预热，升温，进入发生器，再次受热沸腾。

3．氢气循环

由蒸发器流出的氨氢混合气体，经气相热交换器和气-液热交换器，进入贮液器和吸收器。在吸收器中氨气被吸收，氢气比重既小，又不断受热，因而上升重新回至蒸发器超平衡压力的作用。而贮氢器11可以在环境温度有变化时，平衡系统内的压力，以保证该制冷机能够常年稳定运行，达到良好的制冷效果。

这种扩散式武吸收制冷装置完全没有运动部件，故使用寿命长，无振动和噪声。其最大弱点是热力系数低，只能用在小型医疗和家用冰箱。