DE19927879A1 - Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen und Adsorptionskälteanlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen und Adsorptionskälteanlage zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen und eine Adsorptionskälteanlage zur Durchführung des Verfahrens. DOLLAR A Das Verfahren beruht auf dem Einsatz einer Adsorptionskälteanlage, bei der flüssiges Kältemittel verdampft wird, um die dafür erforderliche Wärme einem flüssigen oder gasförmigen Medium zur Kälteerzeugung zu entziehen. Das verdampfte Kältemittel wird einem Sorbens zur Adsorption zugeführt. Das mit dem Kältemittel beladene Sorbens wird erwärmt, um das Kältemittel wieder zu desorbieren, und das Kältemittel wird anschließend verflüssigt, um zur erneuten Verdampfung zur Verfügung zu stehen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Adsorptionskälteanlage zeichnen sich dadurch aus, daß als Kältemittel Methanol und als Sorbens Aktivkohle eingesetzt werden. DOLLAR A Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Adsorptionskälteanlage ohne aufwendige Konstruktionsmaßnahmen alleine mit Abwärme des Motors zu betreiben. Insbesondere kann die Adsorptionskälteanlage am Kühlmittelkreislauf des Motors betrieben werden, ohne daß eine zusätzliche elektrische Beheizung für den Desorptionsprozess erforderlich wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Klimatisierung von Fahrzeugen mit einer
Adsorptionskälteanlage sowie eine Adsorptionskälte
anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Für die Klimatisierung von Fahrzeugen wurden
bisher vorwiegend Kompressions-Kältemaschinen
eingesetzt. In letzter Zeit ist auch die technische
Nutzung von Sorptionsprozessen zur Wärme- bzw. Kälte
erzeugung für die Klimatisierung von Kraftfahrzeugen
vorgeschlagen worden.
So beschreibt die DE 41 26 960 A eine Adsorptions
kälteanlage zur Erzeugung von Wärme bzw. Kälte in
Kraftfahrzeugen. Bei dieser Anlage wird zur Kälte
erzeugung in einer ersten Arbeitsphase ein flüssiges
Kältemittel verdampft, einem Sorbens zugeführt und dort
adsorbiert. In einer zweiten Arbeitsphase wird das
Sorbens erhitzt, um das Kältemittel wieder zu desor
bieren. Das gasförmige desorbierte Kältemittel wird
schließlich verflüssigt und steht wieder für den
Einsatz in der ersten Arbeitsphase zur Verfügung. Die
zur Verdampfung des Kältemittels in der ersten Arbeits
phase benötigte Energie wird einem flüssigen oder
gasförmigen Medium entzogen, das sich dadurch abkühlt.
Die Adsorptionskälteanlage dieser Druckschrift arbeitet
mit Wasser als Kältemittel und mit Zeolith als Sorbens.
Die Verwendung von Wasser als Kältemittel erfor
dert jedoch aufgrund des geringen Dampfdruckes von
Wasser einen äußerst geringen Verdampferdruck. Die
einzelnen Einheiten der vorgestellten Adsorptions
kälteanlage müssen daher extrem vakuumfest sein, so daß
sich die Herstellungskosten einer derartigen Anlage
erhöhen. Weiterhin wirkt sich als nachteilig aus, daß
der in der Kälteanlage zirkulierende Wasserdampf bei
niedrigem Druck ein sehr großes spezifisches Volumen
aufweist. Die resultierenden großen Volumenströme
innerhalb der Anlage erfordern eine großzügige Dimen
sionierung der eingesetzten Aggregate und Rohr
verbindungen. Dies führt neben einem erhöhten Gewicht
ebenfalls zu höheren Herstellungskosten.
Ein weiterer Nachteil der in der Druckschrift
vorgeschlagenen Anlage besteht darin, daß in diesem
Fall zur Erzeugung der erforderlichen hohen
Desorptions- bzw. Regenerationstemperaturen eine
zusätzliche elektrische Heizvorrichtung eingesetzt
werden muß. Die Desorptionstemperatur liegt bei der
eingesetzten Kombination von Wasser als Kältemittel und
Zeolith als Sorbens derart hoch, daß lediglich Wärme
potentiale mit einem Temperaturniveau oberhalb von
250°C zur Durchführung der Desorption genutzt werden
können.
In der DE 43 34 808 C wird eine Verbesserung einer
derartigen Adsorptionskälteanlage vorgeschlagen.
Hierbei wird das Sorbens in der Adsorptionsphase nicht
wie bei der obigen DE 41 26 960 A direkt elektrisch
beheizt, sondern mit heißer Luft durchströmt, so daß
die Wärmeübertragung in das Sorbens deutlich verbessert
und damit die Desorption stark beschleunigt wird. Der
ebenfalls vorgeschlagene halboffene Kältemittel
kreislauf führt zwar zu einem geringeren Aufwand
hinsichtlich der Einhaltung eines Vakuums, zieht jedoch
zwangsläufig einen Verlust an Kältemittel nach sich.
Dies ist mit einem Komfortnachteil für den Betreiber
der Anlage verbunden, da dieser in regelmäßigen
Abständen Kältemittel nachfüllen muß.
Weiterhin ist zu erwarten, daß die zur Beheizung
des Sorbens herangezogene Außenluft mit der Zeit die
Poren des Sorbens zusetzt, so daß die Sorptions
kapazität und damit die Kälteleistung einer derartigen
Anlage auf Dauer negativ beeinflußt werden.
Auch bei dieser Anlage werden Zeolith als Sorbens
und Wasser oder Sole als Kältemittel eingesetzt. Es ist
daher, ebenso wie bei der DE 41 26 960 A, eine
elektrische Heizvorrichtung - hier zur Aufheizung der
eingeblasenen Luft - notwendig, um die für die
Desorption erforderlichen Temperaturen zu erreichen.
Alternativ wird bei dieser Druckschrift vorgeschlagen,
die zur Desorption eingeleitete Luft mit einer externen
stromführenden Abwärmequelle sehr hoher Temperatur,
einer bei Elektrofahrzeugen eingesetzten Hochtempe
raturbatterie, zu beheizen.
Bei der ersten Variante der elektrischen Beheizung
verschlechtert sich jedoch der Wirkungsgrad des
Fahrzeuges, da zusätzlich elektrische Energie erzeugt
werden muß. Die zweite Variante hat den Nachteil, daß
zu ihrer Realisierung eine entsprechende Hochtempe
raturbatterie im Fahrzeug vorhanden sein muß.
Eine Nutzung anderer Wärmepotentiale des Fahr
zeuges für die Bereitstellung der zur Desorption
erforderlichen hohen Temperaturen, wie beispielsweise
der Abgaswärme, kommt aufgrund der hierfür erforder
lichen aufwendigen konstruktiven Maßnahmen nicht in
Frage. Andere Wärmequellen, wie beispielsweise das
Kühlwasser des Fahrzeugs, erreichen wiederum nicht die
zur Regeneration des beladenen Zeolithes erforderlichen
hohen Temperaturen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ausgehend von dem genannten gattungsgemäßen
Stand der Technik ein Verfahren und eine Adsorptions
kälteanlage zur Klimatisierung von Fahrzeugen bereit
zustellen, die ohne aufwendige Konstruktionsmaßnahmen
eine Nutzung von Abwärmequellen im Fahrzeug zur
Desorption ermöglicht. Insbesondere soll die Anlage
ohne elektrische Zusatzheizung mit dem Kühlwasser des
Fahrzeugmotors betrieben werden können.
Die Aufgabe wird mit dem Verfahren und der
Adsorptionskälteanlage gemäß den Patentansprüchen 1 und
5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage und
des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Hierbei wurde erkannt, daß durch eine geeignete
Wahl des Stoffpaares Kältemittel/Sorbens die für die
Desorption bzw. Regenerierung des Sorbens erforderliche
Temperatur derart reduziert werden kann, daß Abwärme
des Fahrzeugmotors auf einem deutlich geringeren
Temperaturniveau als dies die Anlagen des Standes der
Technik erfordern, zur Regenerierung des beladenen
Sorbens verwendet werden kann. Durch diese erweiterte
Nutzungsmöglichkeit der Abwärme wird der gesamte
Wirkungsgrad des Fahrzeuges verbessert. So kann bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der zugehörigen
Adsorptionskälteanlage die im Kühlwasser eines Fahr
zeugs enthaltene Abwärme ohne aufwendige konstruktive
Maßnahmen für den Desorptionsprozess verwendet werden.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Stoffpaar Methanol/Aktiv
kohle ermöglicht die direkte Einbindung des
Kühlwasserkreislaufes in den Regenerationswärmekreis
lauf der Sorptionseinheiten. Das heiße Kühlwasser kann
dazu vom Motor durch einfache isolierte Rohrverbin
dungen in die beladenen Sorptionseinheiten geleitet
werden.
Vorzugsweise ist das Sorbens Aktivkohle in Form
einer sehr feinkörnigen Schüttung durch Metallgitter
bzw. Metallgaze direkt an der Wärmeaustauschfläche
innerhalb der Sorptionseinheiten fixiert. Hierdurch
wird ein optimaler Wärmeübergang von Kühlwasserwärme in
das Sorbens erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs
gemäße Adsorptionskälteanlage ermöglichen in vorteil
hafter Weise die Nutzung von Wärmepotentialen im
Kraftfahrzeug, die bisher aufgrund ihres geringeren
Temperaturniveaus nicht berücksichtigt werden konnten.
Durch die Nutzung der Abwärme des Kühlwassers läßt sich
der Gesamtwirkungsgrad des Fahrzeuges verbessern.
Weiterhin kann die Anlage eine sehr hohe Lebensdauer
bei gleichbleibender Kälteleistung gewährleisten.
Durch die Nutzung von Methanol anstelle von Wasser
als Kältemittel ist eine Kälteerzeugung von unter 0°C
möglich. Wasser würde bei diesen Temperaturen gefrieren
und die Adsorptionskälteanlage zusetzen.
Durch den Einsatz von Methanol als Kältemittel
ergibt sich darüber hinaus der Vorteil eines im
Vergleich zu Wasser höheren Dampfdruckes, so daß ein
höherer Verdampferdruck zugelassen ist. Dies führt
sowohl zu geringeren Anforderungen hinsichtlich der
Dichtigkeit der Anlage als auch zum Vorteil einer
geringeren Baugröße gegenüber den bekannten Sorptions
kälteanlagen mit dem Stoffpaar Wasser/Zeolith. Der
sinkende Materialbedarf für die Aggregate einer
Adsorptionskälteanlage mit dem Kältemittel Methanol
wirkt sich auch positiv auf das dynamische Verhalten
und damit auf die Leistung der Anlage aus. Durch die
Möglichkeit, Kälte auf einem Temperaturniveau von unter
0°C bereitzustellen, wird die Leistungsfähigkeit der
Fahrzeugklimatisierungsanlage nochmals verbessert.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs
gemäße Anlage werden nachfolgend anhand eines Aus
führungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen
nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 Gleichgewichtsisothermen für das Stoffpaar
Aktivkohle (AK1700)/Methanol im Vergleich zu
entsprechenden aus der Literatur entnommenen
Daten für Zeolith/Wasser; und
Fig. 2 schematisch ein Beispiel für eine Ausgestal
tung der erfindungsgemäßen
Adsorptionskälteanlage und deren Einbindung in
das Kühlwassersystem eines Kraftfahrzeugs.
In Fig. 1 ist deutlich der Vorteil der Verwendung
von Aktivkohle als Sorbens und Methanol als Kältemittel
im Vergleich zum Stoffpaar Zeolith/Wasser in einer
Adsorptionskälteanlage zu erkennen. Die Daten wurden
durch Anwendung der unterschiedlichen Arbeitsstoffpaare
im Rahmen der Berechnung eines adsorptiven Kälte
erzeugungs-Modellprozesses gewonnen. Aus der Figur
ergibt sich, daß im Hinblick auf die Verwendung in
adsorptiven Kälteerzeugungsprozessen das untersuchte
Arbeitsstoffpaar hochaktivierte Aktivkohle (AK1700)/Me
thanol gerade bei niedrigen Antriebstemperaturen
gegenüber dem Stoffpaar Zeolith/H2O einen deutlich
höheren Gütegrad aufweist. So wird der maximale COP
(Coefficient of Performance) bei dem erfindungsgemäß
eingesetzten Stoffpaar Aktivkohle/Methanol bereits bei
einer Desorptionstemperatur zwischen 80 und 90°C
erreicht, während der COP bei dem im Stand der Technik
eingesetzten Stoffpaar Zeolith/H2O selbst bei einer
Desorptionstemperatur von 120°C noch deutlich unter dem
von Aktivkohle/Methanol liegt.
In Fig. 2 ist schematisch die Einbindung einer
erfindungsgemäßen Adsorptionskälteanlage in den
Kühlwasserkreislauf eines Fahrzeugmotors dargestellt.
Die Figur zeigt die verschiedenen Wärmeträgerkreisläufe
anhand eines Beispiels der erfindungsgemäßen Anlage,
bei dem zwei das Sorbens Aktivkohle enthaltende
Speicherbehälter vorgesehen sind.
Die Adsorptionskälteanlage 1 weist zwei Sorptions
einheiten mit den Speicherbehältern 2 bzw. 3 auf. Die
Speicherbehälter beinhalten jeweils das von einem
Feststoff (Aktivkohle) gebildete Sorbens 4 bzw. 5. In
der Adsorptionskälteanlage sind weiterhin ein
Vorratsbehälter 6 mit flüssigem Sorbat (Methanol), ein
Kondensator 7, ein Verdampfer 8 sowie ein Leitungs
system bestehend aus den Dampfkanälen 9 bis 13, den
Dampfsperren 14 bis 17 sowie einem Expansionsventil 18
zusammengesetzt. Das Expansionsventil 18 verbindet den
Kondensator 7 über den Vorratsbehälter 6 fluidisch mit
dem Verdampfer 8. Der Verdampfer 8 ist über einen nicht
gezeigten Wärmetauscher mit dem Fahrzeuginnenraum 48
verbunden, dem er während des Betriebs zur Klimati
sierung die zur Verdampfung des Kältemittels (Methanol)
notwendige Wärme entzieht.
In den Speicherbehältern 2 und 3 sind neben dem
Sorbens Wärmetauscher 19 bzw. 20 vorgesehen, die
einerseits der Zuführung der für die Desorption
erforderlichen Wärme und andererseits der Abführung der
bei der Adsorption entstehenden Wärme dienen. Das
poröse Sorbens 4 bzw. 5 besteht aus einer losen,
feinkörnigen Schüttung von Aktivkohle 29, die mittels
eines Metallgaze 30 an den Wärmeaustauschflächen 31 der
Wärmetauscher 19 bzw. 20 gehalten wird. Dies ist in
Teilbild A zu erkennen.
In nahezu dem gesamten inneren Volumen der
Sorptionseinheiten bzw. Speicherbehälter 2, 3 sind
Wärmeaustauschflächen, vorzugsweise als Platten oder
Rohrwärmeaustauschflächen, vorgesehen, die mittels der
Rohre 21 bis 24 mit Heizwasser für die Desorption bzw.
mit Kühlwasser für die Adsorption versorgt werden.
Diese Rohre sind in zwei Leitungssysteme eingebunden,
die die Wärmeaustauschkreisläufe bilden und separat
über die Ventile 25 bis 28 eingekoppelt werden können.
Zwischen den einzelnen Rohren bzw. Platten der mit
Aktivkohle beschichteten Wärmeaustauschflächen befindet
sich ein Dampfraum 32 (vgl. Teilbild A), durch den der
desorbierte Sorbatdampf in die Verbindungskanäle 9 bis
12 gelangt. Diese Verbindungskanäle verbinden den
Innenraum der Speicherbehälter 2 bzw. 3 mit dem
Kondensator 7 bzw. dem Verdampfer 8. Sie dienen dem
Transport des Sorbatdampfes beim Desorptionsprozess vom
Speicherbehälter in den Kondensator 7 bzw. beim
Adsorptionsprozess vom Verdampfer 8 in den Speicher
behälter. In den Verbindungskanälen sind Dampfsperren
14 bis 17 angeordnet, mittels derer die Sorptions
einheiten vom Verdampfer bzw. dem Kondensator fluidisch
voneinander abgetrennt werden können, so daß das
Sorbens 4 bzw. 5 vom Sorbat 33 reaktiv isolierbar ist.
Der Vorratsbehälter 6 beinhaltet das flüssige
Sorbat 33, das ihm nach Verflüssigung im Kondensator 7
durch den Rohrabschnitt 13a zugeführt wird. Vom
Vorratsbehälter gelangt das flüssige Sorbat über die
Verbindung 13b zum Entspannungsventil 18, durch das
sich das verflüssigte Sorbat über die Verbindungs
leitung 13b auf das Druckniveau für die Verdampfung in
den Verdampfer 8 entspannen läßt.
Beim Betrieb dieser Fahrzeugklimatisierungsanlage
werden die beiden Sorptionseinheiten 2 und 3 wechsel
weise in Adsorption bzw. Desorption betrieben. Zur
Aufladung einer Sorptionseinheit wird Kühlwasser vom im
Motorraum neben dem Motorkühler zusätzlich vorgesehenen
Zusatzkühler 46 durch den Wärmetauscher der jeweiligen
Sorptionseinheit gefördert, um die dort entstehende
Adsorptionswärme abzuführen. Bei Entladung einer
Sorptionseinheit wird Heißwasser vom Fahrzeugmotor 45
über die Rohrleitungen 38 und 22 (bzw. 37 und 24) durch
den Wärmetauscher der jeweiligen Sorptionseinheit
geführt, um die zur Desorption erforderliche Wärme
bereitzustellen. Das aus der Sorptionseinheit aus
tretende, abgekühlte Wasser wird über die Rohrleitungen
21 und 36 (bzw. 23 und 35) dem Motorkühler 34 zuge
führt, wo dem Kühlwasser die zur Kühlung des Motors
notwendige Restwärme entzogen wird. Anschließend
gelangt das kalte Wasser über Leitung 47 in den Motor
45. Die einzelnen an den Verbindungen zum Kühlmittel
kreislauf des Fahrzeugmotors vorgesehenen Ventile 25
bis 28 werden dabei derart angesteuert, daß die
entsprechenden Wärmeströme zu den jeweiligen Sorptions
einheiten gelangen. Hierbei wird zur gleichen Zeit
jeweils eine der beiden Sorptionseinheiten in einer
Desorptionsphase und die andere in einer Adsorptions
phase betrieben. Auf diese Weise ist es durch eine
periodische Ansteuerung der Ventile 26 bis 28 möglich,
einen kontinuierlichen Betrieb der Klimatisierungs
anlage aufrecht zu erhalten. Eine Pause beim Betrieb
des Verdampfers für den Zeitraum der Desorption ist
nicht erforderlich.
So wird während einer Phase des Klimatisierungs
prozesses beispielsweise der Heizkreislauf in
Sorptionseinheit 2 durch die Ventile 25 und 26
geschlossen. Hierdurch gelangt heißes Kühlwasser vom
Fahrzeugmotor 45 über die Leitungen 38 und 22 direkt in
den Wärmetauscher 19 der Sorptionseinheit 2, wodurch
das Sorbens aufgeheizt wird. Dies ermöglicht die
Desorption von am Sorbens 4 gebundenem Sorbat. Die
Temperatur des Kühlwassers ist in diesem Falle für den
Desorptionsprozess ausreichend, da das Stoffgemisch
Aktivkohle/Methanol bereits bei Temperaturen von 80°C
eine ausreichende Desorption ermöglicht.
Durch die Adsorption des Sorbates in Sorptions
einheit 3 wird Adsorptionswärme frei, die über die
Wärmetauscher 20 abgeführt wird. Zur Abführung der
Wärme wird der im Sorbens 5 angeordnete Wärmetauscher
20 fluidisch durch das Umschalten der Regelventile 27
und 28 über die Leitungen 23, 24, 39 und 41 an den
Zusatzkühler 46 angekoppelt und gekühlt. Der Zusatz
kühler ist an der Front des Fahrzeuges untergebracht
und wird durch Umgebungsluft gekühlt.
In dieser Phase des Betriebs der Klimatisierungs
anlage gelangt das aus der Sorptionseinheit 2
desorbierte Sorbtiv über die Dampfleitungen 9a, 9b und
die geöffnete Dampfsperre 14 in den Kondensator 7, wo
es verflüssigt wird. Die Verflüssigungswärme wird
hierbei von einem Wärmeträgerfluid aufgenommen, das
über die Rohrleitungen 43 und 44 ebenfalls mit dem
Zusatzkühler 46 verbunden ist.
Das Kondensat kühlt sich schließlich im Vorrats
behälter 6 auf Umgebungstemperatur ab, wird über das
Entspannungsventil 18 dem Verdampfer 8 zur Verdampfung
und Kälteerzeugung zugeführt und von dort in die sich
im entladenen bzw. teilentladenen Zustand befindliche
Sorptionseinheit 3 geleitet.
Die im Verdampfer 8 zur Verdampfung notwendige
Verdampfungsenthalpie wird dem Fahrzeuginnenraum 48
entnommen, der dadurch gekühlt wird.
Die Dampfsperren 15 bzw. 16 sind in dieser Phase
geschlossen, so daß einerseits kein flüssiges Sorbat in
die adsorbierende Sorptionseinheit 3 fließt, und
andererseits kein dampfförmiges Sorbtiv aus dem
Verdampfer in die Sorptionseinheit 2 resorbiert wird.
Nach Beendigung der Desorptionsphase in Sorptions
einheit 2 bzw. der Adsorptionsphase in Sorptionseinheit
3 werden die Ventile 25 bis 28 und 14 bis 17 umge
schaltet, so daß die Entladephase in Sorptionseinheit 3
und die Beladungsphase in Sorptionseinheit 2 begonnen
werden kann.
In diesem Fall sind die Dampfsperren 14 und 17
geschlossen. Während die Dampfsperren 15 und 16
geöffnet werden. Der Sorptionseinheit 3 wird nun über
die Leitungen 37 und 24 heißes Kühlwasser vom
Fahrzeugmotor 45 zugeleitet, das die für die Desorption
erforderliche Wärme im Wärmetauscher 20 bereitstellt.
Das Kühlwasser wird über die Leitungen 23 und 35 in den
Motorkühler 34 und von dort zurück in den Fahrzeugmotor
geleitet. Im Falle der Sorptionseinheit 2 wird dem
Wärmetauscher 19 über die Leitungen 40 und 22 Kühl
wasser vom Zusatzkühler 46 zugeführt, das nach Aufnahme
der Adsorptionswärme über die Leitungen 21 und 42 in
den Zusatzkühler rückgeführt wird.
Auch in dieser Phase wird von der Sorptionseinheit
3 desorbiertes Sorbat im Kondensator 7 verflüssigt und
über den Vorratsbehälter 6 wiederum dem Verdampfer zur
Verdampfung und Kälteerzeugung zugeführt. Durch die
periodische Wiederholung von Adsorption und Desorption
in den Sorptionseinheiten 2 und 3 kann eine
kontinuierliche Kälteerzeugung realisiert werden.
Durch Regelung der Förderleistung mit dem
Entspannungsventil 18 in Verbindung mit einer Regelung
der Wärmeauskopplung aus dem adsorbierenden Sorbens 4
bzw. 5 kann dabei sehr feinfühlig die Adsorptionsrate
an Sorbatdampf und dadurch die Heiz- bzw. Kühlleistung
gesteuert werden.
Diese Anlage, die als Sorbens Aktivkohle und als
Kältemittel Methanol beinhaltet, kann somit ohne
zusätzliche elektrische Beheizung in einem Kraft
fahrzeug eingesetzt werden. Durch die Nutzung des im
Kraftfahrzeug bereits vorhandenen Kühlwasserkreislauf
systems läßt sich in vorteilhafter Weise der Gesamt
wirkungsgrad des Fahrzeuges verbessern. Die Einbindung
einer derartigen Klimatisierungsanlage in das Kraft
fahrzeug erfordert keine aufwendigen konstruktiven
Maßnahmen.
Claims (9)
1. Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen mit
einer Adsorptionskälteanlage,
bei dem flüssiges Kältemittel verdampft wird, um die dafür erforderliche Wärme einem flüssigen oder gasförmigen Medium zur Kälteerzeugung zu entziehen,
das verdampfte Kältemittel einem Sorbens zur Adsorption zugeführt wird,
das mit dem Kältemittel beladene Sorbens erwärmt wird, um das Kältemittel zu desorbieren,
und das Kältemittel anschließend verflüssigt wird, um zur erneuten Verdampfung zur Verfügung zu stehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kältemittel Methanol und als Sorbens Aktivkohle eingesetzt werden.
bei dem flüssiges Kältemittel verdampft wird, um die dafür erforderliche Wärme einem flüssigen oder gasförmigen Medium zur Kälteerzeugung zu entziehen,
das verdampfte Kältemittel einem Sorbens zur Adsorption zugeführt wird,
das mit dem Kältemittel beladene Sorbens erwärmt wird, um das Kältemittel zu desorbieren,
und das Kältemittel anschließend verflüssigt wird, um zur erneuten Verdampfung zur Verfügung zu stehen,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kältemittel Methanol und als Sorbens Aktivkohle eingesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Desorption erforderliche Wärme aus
Abwärme des Fahrzeugmotors gewonnen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Desorption erforderliche Wärme dem
Kühlwasserkreislauf des Fahrzeuges entnommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Adsorption abgegebene Wärme einem im
Motorraum des Fahrzeuges befindlichen,
luftgekühlten Zusatzkühler zugeführt wird.
5. Adsorptionskälteanlage zur Klimatisierung von
Fahrzeugen mit
daß die Sorptionseinheit (2, 3) Aktivkohle als Sorbens (4, 5) und das Vorratsbehältnis (6) Methanol als Kältemittel (33) enthalten.
- - zumindest einer Sorptionseinheit (2, 3) mit einem Sorbens (4, 5),
- - einem mit dieser über ein absperrbares Leitungssystem (9-13) verbundenes Vorratsbehältnis (6) mit einem Kältemittel (33),
- - einem Kondensator (7) und einem Verdampfer (8) für das Kältemittel,
- - einem ersten Wärmetauscher (19, 20) in der Sorptionseinheit (2, 3) und
- - einem zweiten Wärmetauscher am Verdampfer (8),
daß die Sorptionseinheit (2, 3) Aktivkohle als Sorbens (4, 5) und das Vorratsbehältnis (6) Methanol als Kältemittel (33) enthalten.
6. Adsorptionskälteanlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sorbens (4, 5) als feinkörnige Schüttung
in der Sorptionseinheit (2, 3) vorliegt und durch
Metallgaze (30) direkt an einer Oberfläche (31)
des ersten Wärmetauschers (19, 20) fixiert ist.
7. Adsorptionskälteanlage nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei der Sorptionseinheiten (2, 3) vorgesehen
sind, die über schaltbare Absperreinrichtungen
(14-17) derart mit dem Leitungssystem (9-13)
verbunden sind, daß zur gleichen Zeit eine Einheit
(2, 3) eine Desorptionsphase und die andere
Einheit (3, 2) eine Adsorptionsphase durchlaufen
kann.
8. Adsorptionskälteanlage nach einem der Ansprüche 5
bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Wärmetauscher (19, 20) Anschlüsse an
den Kühlwasserkreislauf (35-42, 47) des
Kraftfahrzeugs aufweist.
9. Adsorptionskälteanlage nach einem der Ansprüche 5
bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein luftgekühlter Zusatzkühler (46) vorgesehen
ist, an den die bei der Adsorption frei werdende
Wärme abgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19927879A DE19927879C2 (de) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen und Adsorptionskälteanlage zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19927879A DE19927879C2 (de) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen und Adsorptionskälteanlage zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19927879A1 true DE19927879A1 (de) | 2001-01-04 |
DE19927879C2 DE19927879C2 (de) | 2003-03-06 |
Family
ID=7911701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19927879A Expired - Fee Related DE19927879C2 (de) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Verfahren zur Klimatisierung von Fahrzeugen und Adsorptionskälteanlage zur Durchführung des Verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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