Az adszorpciós hűtő vizet használ hűtőközegként. A víz vákuumban, szobahőmérsékleten elpárolog és ez által hőt von el a környezetétől (párolgási energia). Ezen folyamat következtében a körben hűtés jön létre.
A nyitott rendszerekkel szemben itt az elpárolgott víz nem jut ki a környezetbe gőz formájában, hanem a berendezésen belül lecsapódik.
Az adszorpciós hűtő egy zárt rendszer.
Termodinamikai okok miatt az elpárolgott víz közvetlen kondenzálása műszakilag nem kivitelezhető. Ezért a vizet először egy szilárd hordozóanyagban nyeletjük el. Ez az anyag szilika-gél, ami a kvarchoz vagy homokhoz hasonlít.
A hűtéstechnikában az adszorpció elvét - a levegőben lévő vízpára összegyűjtése egy hidroszkopikus anyag (szilika-gél, zeolit) segítségével - gyakran alkalmazzák a levegő páramentesítéshez.
Ezekben a rendszerekben a forró hulladék levegőt használják a hordozó anyag folyamatos regenerálására.
A tokozott hűtőben ugyanez a folyamat játszódik le. Melegvíz használatával a hordozóanyag (szilika-gél) által elnyelt víz elpárolog és a hordozóanyag regenerálódik.
Vákuumban a szilika-gélből alacsony hőmérsékleten elpárologtatjuk a vizet, amely a kondenzátor egységben csapódik le.
A folyamathoz a következő tényezők szükségesek:
- A szilika-gél könnyen elnyeli a vizet anélkül, hogy ez struktúrális változásokat vagy tágulást eredményezne.
- A szilika-gél könnyen kibocsátja az elnyelt vizet hőmérséklet emelkedése hatására.
- A folyamat visszfordítható és számtalanszor megismételhető.
- A párolgási hőmérséklet függ a nyomástól. Normál atmoszférikus nyomáson
(760 Hgmm) a víz 100°C-on párolog.
Ha a nyomás esik, a víz párolgási hőmérséklete csökken. Megfelelő vákuum esetén a víz alacsonyabb hőmérsékleten párolog. Az adszorpciós hűtőben 10-20 Hgmm vákuum elegendő. Ha egy vákuum alatt lévő tartályba vizet fecskendezünk, azonnal spontán elpárolog és hőt von el a környezetétől.
Az adszorpciós hűtő a következő tulajdonságokat hasznosítja:
- Visszfordítható adszorpció és deszorpció szilika-gél felületén
- A szilika-gél felületén lévő víz spontán elpárolgása
- A víz magas energiaszinten történő könnyű kondenzációja.