Experimental research of a novel binary solution for diffusion absorption cooling systems

Abstract: The diffusion absorption refrigeration (DAR) systems are driven by heat and utilize a binary solution along with an inert gas as the working fluid. In commercial applications, the choice of binary solutions operating with an auxiliary gas is typically limited to ammonia‐water or water‐lithium bromide combinations. The focus of this study is to explore the viability of using tetrafluoropropene (R‐1234yf, an HFO refrigerant) as the refrigerant, dimethylacetamide (DMAC) as the absorbent, and helium as the auxiliary gas. As the thermodynamic properties of this specific binary solution are yet to be studied, experimental investigations are conducted to obtain these properties. The results allow the establishment of the pressure‐temperature and concentration relationships and determine the mixture‘s enthalpy for various temperatures. Subsequently, both numerical and experimental analyses of the diffusion absorption system are performed. The experimental findings show that, under certain concentrations of the components and with appropriate heat input, temperatures in the evaporator reached below 0 °C. However, the system exhibits low coefficient of performance values, high generation temperatures, and overall inefficiency, suggesting that this particular binary solution may not be well‐suited for diffusion absorption cooling systems.
Die Diffusions‐Absorptions‐Kühlsysteme werden durch Wärme betrieben und nutzen eine binäre Lösung zusammen mit einem Inertgas als Arbeitsmedium. Bei kommerziellen Anwendungen ist die Auswahl an binären Lösungen, die mit einem Hilfsgas betrieben werden, typischerweise auf Ammoniak‐Wasser‐ oder Wasser‐Lithiumbromid‐Kombinationen beschränkt. Der Schwerpunkt dieser Studie liegt auf der Untersuchung der Machbarkeit der Verwendung von Tetrafluorpropen (R‐1234yf, ein HFO‐Kältemittel) als Kältemittel, Dimethylacetamid (DMAC) als Absorptionsmittel und Helium als Hilfsgas. Mit dem Ziel, die thermodynamischen Eigenschaften dieser spezifischen binären Lösung zu bestimmen, werden experimentelle Untersuchungen durchgeführt, um diese Eigenschaften zu ermitteln. Die Ergebnisse ermöglichen die Ermittlung der Druck‐Temperatur‐ und Konzentrationsbeziehungen sowie die Bestimmung der Gemischenthalpie für verschiedene Temperaturen. Anschließend werden sowohl numerische als auch experimentelle Analysen des Diffusionsabsorptionssystems durchgeführt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass bei bestimmten Konzentrationen der Komponenten und entsprechender Wärmezufuhr Temperaturen im Verdampfer unter 0 °C erreichten. Das System weist jedoch niedrige Leistungskoeffizientenwerte, hohe Erzeugungstemperaturen und eine allgemeine Ineffizienz auf, was darauf hindeutet, dass diese spezielle binäre Lösung möglicherweise nicht gut für Diffusionsabsorptionskühlsysteme geeignet ist.

Object Details

• Alternative title: Experimentelle Untersuchung einer neuartigen binären Lösung für Diffusions‐Absorptions‐Kühlsysteme
• Location: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Extent: Online-Ressource
• Language: Englisch

References and Relationships

• Bibliographic citation: Experimental research of a novel binary solution for diffusion absorption cooling systems ; volume:55 ; number:5 ; year:2024 ; pages:700-708 ; extent:9 ; Materials science and engineering technology ; 55, Heft 5 (2024), 700-708 (gesamt 9)

Contributors, Places and Time

• Creator: Gurevich, B. ; Zohar, A.

Further information

• DOI: 10.1002/mawe.202400033
• URN: urn:nbn:de:101:1-2405301413194.867543423306
• Rights: Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.
• Last update: 14.08.2025, 10:45 AM CEST