Absorption refrigeration system for mobile applications utilizing exhaust gases

Abstract A breadboard prototype of an absorption system for truck refrigeration using heat from the exhaust-gases was designed, built and tested. Measured COP values of the unoptimized single-stage ammonia-water absorption cycle varied between 23 and 30%, but system modeling shows that this can be improved to values considerably over 30%. Computer simulation for the system included cycle analysis as well as component modeling, using a detailed two-fluid model for flow of the ammonia-water mixture in the condenser and absorber. This detailed model was also validated using test data. In addition, the recoverable energy of the exhaust gases was analyzed for representative truck-driving conditions for city traffic, mountain roads and flat roads. The results show that the system is promising for long distance driving on flat roads.Zusammenfassung Es wurde ein Prototyp einer abgasbetriebenen Absorptionskälteanlage für Transportkühlung ausgelegt, gebaut und getestet. Das gemessene Wärmeverhältnis der noch nicht optimierten einstufigen Ammoniak-Wasser Absorptionskältemaschine (AKM) liegt zwischen 23 und 30%. Simulationsrechnungen zeigen, daß das Wärmeverhältnis auf deutlich über 30% gesteigert werden kann. Die Simulationsrechnungen wurden sowohl für den gesamten Kreisprozeß als auch für einzelne Komponenten durchgeführt. Insbesondere wurde für den Verflüssiger und Absorber ein detailiertes Zweifluidmodell für die Strömung des Ammoniak-Wasser-Gemisches entwickelt und mit Hilfe der Meßdaten validiert. Zusätzlich wurde für repräsentative Lkw Fahrten im Stadtverkehr und auf gebirgigen und ebenen Außerortsstrecken die nutzbare Abgasenergie analysiert. Die Ergebnisse zeigen, daß eine abgasbetriebene AKM besonders für Langstreckenfahrten auf ebener Strecke geeignet ist.