Modeling and simulation of a solar absorption refrigeration machine operating with lithium chloride water coupled (H₂O-LiCl)

This document presents a thermodynamic analysis of a solar driven single effect lithium Chloride-water (H2O-LiCl) absorption cooling system. A flat plate collector (FPC) is used to absorb the solar radiation and serve as a source of heat necessary for the operation of the cycle. An energy and exergy-based analysis was carried out for every component of the system. This system is analyzed in respect with a broad range of performance indicators including the coefficient of performance (COP), the cooling capacity (Qevap), total and exergetic effeciency. Under steady state working conditions, the thermal and the mathematical calculation of the single effect chiller at each state point and the solar collector performance was simulated using EES tool. The final result shows that the solar absorption installation overall performance is dependent on various number of parameters (TGEN, TABS, TCOND, TEVAP). According to a parametric study it was found that the generator and evaporator temperature improves the cooling capacity and the coefficient of performance of chiller which is not the case for absorber and condenser temperatures. Furthermore, the exergy destruction is maximum at both the generator and absorber while it is less at the evaporator and condenser and approximately null at expansions valves and solution pump.

Ce document présente une analyse thermodynamique d’un système de refroidissement par absorption simple effet à base de chlorure de lithium et d’eau (H2O-LiCl). Un collecteur plat (FPC) est utilisé pour absorber le rayonnement solaire et servir de source de chaleur nécessaire au fonctionnement du cycle. Une analyse énergétique et exergétique a été réalisée pour chaque composant du système. Ce système est analysé en fonction d’une large gamme d’indicateurs de performance, notamment le coefficient de performance (COP), la capacité de refroidissement (Qevap), l’efficacité totale et l’efficacité énergétique. Dans des conditions de fonctionnement en régime permanent, le calcul thermique et mathématique du refroidisseur à simple effet à chaque point d’état et la performance des capteurs solaires ont été simulés à l’aide de l’outil EES. Le résultat final montre que la performance globale de l’installation d’absorption solaire dépend d’un certain nombre de paramètres (TGEN, TABS, TCOND, TEVAP). Selon une étude paramétrique, il a été constaté que la température du générateur et de l’évaporateur améliore la capacité de refroidissement et le coefficient de performance du refroidisseur, ce qui n’est pas le cas pour les températures de l’absorbeur et du condenseur. En outre, la destruction d’énergie est maximale au niveau du générateur et de l’absorbeur, alors qu’elle est moindre au niveau de l’évaporateur et du condenseur et à peu près nulle au niveau des vannes d’expansion et de la pompe de solution.

Absorption cooling chiller Exergetic efficiency Energetic analysis Coefficient of performance Lithium Chloride-water

Réfrigérateur à absorption Efficacité énergétique Analyse énergétique Coefficient de performance Chlorure de lithium-eau