SE527721C2 - Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen - Google Patents

Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen

Info

Publication number
SE527721C2
SE527721C2 SE0303304A SE0303304A SE527721C2 SE 527721 C2 SE527721 C2 SE 527721C2 SE 0303304 A SE0303304 A SE 0303304A SE 0303304 A SE0303304 A SE 0303304A SE 527721 C2 SE527721 C2 SE 527721C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
vessel
reactor
condenser
active substance
evaporator
Prior art date
Application number
SE0303304A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0303304L (sv
SE0303304D0 (sv
Inventor
Goeran Bolin
Original Assignee
Climatewell Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Climatewell Ab filed Critical Climatewell Ab
Priority to SE0303304A priority Critical patent/SE527721C2/sv
Publication of SE0303304D0 publication Critical patent/SE0303304D0/sv
Priority to US10/580,326 priority patent/US20070095095A1/en
Priority to ZA200604416A priority patent/ZA200604416B/xx
Priority to JP2006543772A priority patent/JP2007513319A/ja
Priority to BRPI0417389-9A priority patent/BRPI0417389A/pt
Priority to CNB2004800364642A priority patent/CN100416181C/zh
Priority to EP04801731A priority patent/EP1716370A1/en
Priority to PCT/SE2004/001826 priority patent/WO2005054757A1/en
Priority to KR1020067011115A priority patent/KR20070029120A/ko
Priority to AU2004295656A priority patent/AU2004295656A1/en
Publication of SE0303304L publication Critical patent/SE0303304L/sv
Priority to IL175733A priority patent/IL175733A0/en
Publication of SE527721C2 publication Critical patent/SE527721C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/04Heat pumps of the sorption type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/16Materials undergoing chemical reactions when used
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • F25B17/086Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt with two or more boiler-sorber/evaporator units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B35/00Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption
    • F25B35/04Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption using a solid as sorbent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

527 721 2 värmepump arbetande enligt hybridprincipen, vilken anläggning har hög verkningsgrad.
En kemisk värmepump arbetande enligt hybridprincipen innefattar allmänt en reaktordel, i vilken vid laddning den aktiva substansen i upplöst tillstånd övergår till fast tillstånd och kvar- stannar i reaktordelen och den flyktiga vätskan därvid desorberas och därvid/därefter förångas, och i vilken vid urladdning den aktiva substansen i fast tillstånd absorberar ånga av den flyktiga vätskan och övergår till upplöst tillstånd. Vidare innefattar den kerniska värmepumpenen kon- reaktorde- len och kondenseras till flytande tillstånd och kvarstannar i kondensor-/evaporatordelen, och i vil- ken vid urladdning åtminstone en del av den flyktiga vätskan förångas och den bildade ångan överförs till reaktordelen. densor-/evaporatordel, i vilken vid laddning ånga av den flyktiga vätskan mottas från Allmänt anvisas vidare en kemisk värmepump eller termodynamisk maskin utan några ventiler på vakuumsidan. Principen är att arbeta med två likadana huvudenheten Varje huvuden- het består av en reaktor och en kondensor/evaporator integrerade i samma behållare. Den ena hu- vudenheten kan då laddas, medan den andra exempelvis producerar kyla En av nackdelarna med derma princip är, att stora energimängder åtgår vid vândningarna. Den enhet, som just laddats, skall kylas ned, och den, som just har producerat kyla, skall då värmas upp. En sådan vändning tar därför läng tid och den energi, som bortförs vid nedkylningen, den huvudsakliga förlusten i systemet. Vid prov har det visats sig, att detta tar ca 30 - 50 minuter. Under denna tid är maskinen overksam och kan inte kyla fastigheten.
För att förbättra derma situation kan därför var och en av reaktor och kondensor/evapora- tor delas upp i ytterligare två kärl. Kondensom/evaporatom har en del, i vilken värmeväxlaren är placerad, samt en uppsamlingsdel, i vilken den flyktiga vätskan i. kondenserad form, dvs vanligen vattnet, förvaras. Likaså har reaktorn en del, i vilken värmeväxlare och filter är placerade, och en uppsamlingsdel, i vilken lösning av den aktiva substansen i den flyktiga vätskan förvaras.
Genom derma uppdelning behöver bara en mindre del av den aktuella massan byta ternpe- ratur vid en vändning. Vändningen går därvid betydligt snabbare och enligt prov klar på mind- re än lO minuter. En stor vinst i kylverkningsgrad kan erhållas i den praktiska tillämpningen med två huvudenheter, vid vilken det vid avsedd drifi i princip aldrig inträffar, att den ena huvudenhe- ten är helt urladdad och den andra huvudenheten är helt fulladdad.
Allmänt anvisas sålunda en kemisk värmepump, som arbetar med en aktiv substans, vanli- gen ett lämpligt metallsalt, och en flyktig vätska, vanligen vatten, som kan absorberas och desor- beras av den aktiva substansen vid respektive temperaturer, mellan vilka finns en i huvudsak kon- stant temperaturskillnad, så att inom intervallet mellan temperaturerna den aktiva substansen övergår gradvis från att vara i ett i den flyktiga vätskan upplöst tillstånd till fast tillstånd, dvs van- 527 721 3 ligen lcristallint tillstånd, när den flyktiga vätskan desorberas. Närmare bestämt kan den flyktiga vätskan absorberas av den aktiva substansen vid en första temperatur och desorberas av substan- sen vid en andra högre temperatur, så att den aktiva substansen vid den första ternperaturen har ett fast tillstånd, från vilket den aktiva substansen vid upptagande av den flyktiga vätskan och dennas ångfas omedelbart övergår partiellt i flytande tillstånd eller lösningsfas och vid den andra temperaturen har ett flytande tillstånd eller föreligger i lösningsfas, från vilket den aktiva substan- sen vid avgivande av den flyktiga vätskan, särskilt dennas ångfas, omedelbart övergår partiellt i fast tillstånd.
Den kemiska värmepumpen innefattar vidare en reaktordel med en däri anbragt första vär- meväxlare. Den aktiva substansen befinner sig hela tiden i reaktordelen och övergår i derma mel- lan sitt fasta tillstånd och i den flyktiga vätskan upplöst tillstånd. Vidare finns en kondensor-/eva- poratordel med en däri den flyktiga vätskan men i växlande mängd och i derma del kan den förångas och konden- anbragt andra värmeväxlare. I kondensor-/evaporatordelen finns hela üden endast seras. En passage för endast ånga/gas går mellan reaktordelen och kondensor-/evaporatordelen och förbinder dessa. En fördelare eller spridare kan finnas i reaktordelen för att substansen att i flytande, dvs upplöst, tillstånd passera i kontakt bringa den aktiva med den första värmeväxlaren och den fasta substansen. På sarnrna sätt kan en fördelare eller spridare finnas i kondensor-/eva- poratordelen för att bringa den flyktiga vätskan i flytande form att passera i kontakt med den and- ra värmeväxlaren. i Då gäller, att i reaktordelen: - vid laddning den aktiva substansen i upplöst tillstånd övergår till fast tillstånd och kvarstannar i reaktordelen och den flyktiga vätskan därvid desorberas och därvid/därefter förångas, och i - vid urladdning den aktiva substansen i fast tillstånd absorberar ånga av den flyktiga vätskan och övergår till upplöst tillstånd, I och att i kondensor-/evaporatordelen: - vid laddning ånga av den flyktiga vätskan mottas fi-ån reaktordelen och kondenseras till flytande tillstånd och kvarstarmar i kondensor-/evaporatordelem - vid urladdning åtminstone en del av den flyktiga vätskan förångas och den bildade ångan över- förs till reaktordelen.
På fördelaktigt sätt reaktordelen är uppdelad i två separata kärl, nämligen ett reaktorkärl för att utföra absorptionen/desorptionen av den flyktiga vätskan i/fiån den aktiva substansen och ' för att förvara den aktiva substansen, när denna efter desorptionen befinner sig i sitt fasta, ej upp- lösta tillstånd, och ett reaktoruppsanrlingskärl för uppsamling och förvaring av den aktiva sub- stansen, när derma befinner sig i sitt i den flyktiga vätskan upplösta tillstånd. Härigenom kan 527 721 4 åstadkommas, att temperaturen för det material, som förvaras eller uppehåller sig i reaktorupp- samlingskärlet, inte är beroende av temperaturen för desorptionen av den flyktiga vätskan och för förångning av denna i reaktorkärlet.
På samma sätt kan med fördel kondensor-/evaporatordelen vara uppdelad i två separata kärl, nämligen ett kondensor-/evaporatorkärl för att utföra törångningen/kondenseringen av den mängd av den flyktiga vätskan, som befinner sig i kondensor-levaporatordelen, och ett uppsarn- lingskärl för uppsamling den flyktiga vätskan i dess flytarrde/kondenserade tillstånd under urladd- ningen av den kemiska värmepumpen och förvaring av den flyktiga vätskan under laddning av den kemiska värmepumpen. Härigenom kan åstadkommas, att ternperaturen för det material, som förvaras eller uppehåller sig i uppsarnlingskärlet för kondensor-/evaporatordelen, inte är beroende av temperaturen för förângriingen/kondenseringen i kondensor-levaporatorkärlet.
Reaktoruppsarnlingskärlet är med fördel anbragt på en nivå nedanför reaktorkärlet och på samma sätt kan uppsamlingskärlet för kondensor-/evaporatordelen vara anbragt på en nivå under kondensor-/evaporatorkärlet. Uppsamlingskärlet för evaporatorn/kondensorn kan vara anbragt di- rekt under reaktoruppsarnlingskärlet. Kondensor-/evaporatorkärlet är på fördelaktigt sätt anbragt direkt ovanpå eller ovanför reaktorkärlet åtskilt av endast en mellanvägg. I denna är då gas-/âng- passagen anordnad.
Reaktordelen och kondensor-/evaporatordelen kan allmänt utgöras av utrymmen i en enda behållare, som av lämpliga innerväggar uppdelas i olika delar.
En första pump är med fördel anordnad att bringa den aktiva substansen i cirkulation. Den första pmnpen är då ansluten till reaktoruppsarnlingskärlet för att bringa den aktiva substansen i upplöst tillstånd att strömma över den första vänneväxlaren och den än också ansluten till ett ut- lopp från reaktorkärlet. Vätskeflöden och nivåer kan härigenom balanseras utan någon yttre reg- lering eller styrning. Den första purnpen är alltså anordnad att vid laddning pumpa vätska firân re- aktoruppsarnlirigskärlet till fördelaren eller spridaren i reaktorkärlet. Den kan vid laddning också pumpa vätska fi-åri uppsamlingskärlet för evaporatorn/kondensorn till fördelaren eller spridaren i reaktorkärlet.
En andra pump kan finnas för att vid urladdning pumpa vätska fi-ån uppsamlingskärlet för evaporatorn/kondensorn till kondensor-/evaporatorkärlet till fördelnings- eller spridningsanord- ningen för /kondensor-evaporatordelen, som är placerad i kondensor-/evaporatorkärlet vid den andra värmeväxlaren.
Vidare kan 'kondensator-/evaporatorkärlet innefatta ett .nödvätskekärL vilket har tämligen begränsad volym och är inkopplat och beläget för att kurma mottaga endast en begränsad mängd kondensat av den flyktiga vätskan. Nödvätskekärlet står då via en förbindelse irmefattande ett 527 721 ångrar 1 forumet-rss med en uaoppsieafring aan den ram pumpen innehållande crrkulerande flö- de av den aktiva substansen i upplöst tillstånd. Temperaturskillnaden mellan den aktiva substan- sen i det cirkulerande flödet och kondensatet i nödvätskekärlet kan härigenom förhindra ett flöde från nödvätskekärlet in i utloppsledningen vid normal drifi av den kemiska värmepurnpen. För- bindelsen mellan nödvätskekärlet och utloppsledningen kan då innehålla en backventil anordnad att förhindra oavsiktligt flöde av den aktiva substansen i upplöst tillstånd till nödvätskekärlet.
Ett filter eller nät kan i reaktordelen vara anbragt under den första värmeväxlaren för att kvarhålla den aktiva substansen i dess fasta form och filtret eller nätet är då med fördel utfonnat som en uppåt öppen korg och är givetvis placerat i reaktorkärlet. Filtret eller nätet kan vara utfor- mat med en överströmningsanordning för att släppa igenom lösning innehållande eventuell fast substans direkt till reaktoms uppsamlingskärl, i det fall att lösning tillförs och sprids överreak- torns värmeväxlare med alltför stor hastighet.
En annan förbindelse av passiv typ, dvs en rörledning utan någon pump, mellan reaktor- kärlet och reaktoruppsamlingskärlet kan vidare valbart upprättas för att erhålla en blandning mel- lan mängder av den aktiva substansen i upplöst tillstånd, som befinner sig i reaktorkärlet och re- aktoruppsamlingskärlet. Strömningen från reaktorkärlet till dess uppsamlingskärl genom denna förbindelse sker alltså enbart på grund av tyngdkraften. En styrenhet kan finnas för att upprätta derma förbindelse mellan reaktorkärlet och reaktoruppsarnlingskärlet i beroende av ternperaturen i reaktorkärlet, så att förbindelsen är upprättad, när derma temperatur är låg. Styrenheten kan vi- dare innefatta en ternperaturgivare, i vilken en temperaturvariation motsvaras av en ändring av lä- get av en mekanisk del eller i vilken en temperaturvariation omsätts till mekaniskt arbete, särskilt innefattande en del av bimetall eller av minnesmetall eller en del innehållande något lämpligt vax eller en gas.
FIGURBESKRIVNING _ Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i form av ej begränsande utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka - fig. 1 är en schematisk bild av en kemisk värmepump, och - fig. 2 är ett blockscherna av en luftkonditioneringsanläggriing driven av kemiska värmepumpar.
DETALJERAD BESKRIVNING I fig. 2 visas de viktigaste delarna i en luftkonditioneringsanordning driven av två växelvis arbetande, likadana huvudenheter 200. Varje huvudenhet består av en reaktor och en kondensor/ evaporator, som är anbragta i en behållare. Huvudenheterna innefattar övre och undre värmeväx- lare 210, 220 för reaktorn resp. kondensorn/evaporatom. De övre värmeväxlarna kan via trevägs- ventiler 230 anslutas till antingen element AC avsedda att kyla exempelvis en bostad eller kontor 527 721 6 eller en kylrnedelskylare OC. De undre värmeväxlarna kan via trevägsventiler 240 anslutas an- tingen till kylrnedelskylaren OC eller element, vilka uppvärms på lärnpligt sätt, såsom solpaneler SP. Genom lämplig inställning av trevägsventilerna kan den ena huvudenheten laddas, medan den andra exempelvis producerar kyla i elementen AC. Det har visat sig, att stora energirnängder åt- går vid omslag eller s k vändningar i systemet, då den ena huvudenhcten från att producera kyla övergår till att laddas, medan den andra huvudenheten övergår från att laddas till att börja produ- cera kyla. Dessa vändningar tar lång tid vid konventionell utformning av huvudenheterna. En ke- misk värmepumpsenhet. vilken erfordrar kortare tid för vändning, skall nu beskrivas.
Sålunda visas i fig. 1 i schematisk form en värmepump eller termod ' k maskin för produktion av kyla eller värme, vilken är konstruerad fór att allmänt arbeta enligt den process, som beskrivs i den publicerade internationella patentansökningen WO 00/37864. Maskinen inne- fattar som huvudbeståndsdel en vakuumtät behållare 100, vilken år uppdelad i olika delar eller kärl. Ett reaktorkärl 1, även benärnnt enbart reaktor, är av en svagt lutande, plan och tät mellan- vägg 110 vid sin botten avgränsat från ett reaktoruppsamlingskärl 2, även benämnt första upp- samlingskärl. Reaktorkärlet l övergår vid sin övre ände i kondensor-/evaporatorkärlet 3, även be- närnnt enbart kondensor/evaporator och är avskilt från detta av en mellanvägg 120 med rak bot- ten, vilken vid sin mittdel övergår i ett gasrör 3.4, vilket går uppåt från rnellanväggen. Reaktor- uppsamlingskärlet 2 är på samma sätt som reaktorkärlet av en svagt lutande, plan och tät mellan- vägg 130 vid sin botten avgränsat från ett uppsamlingskärl 4 för kondensom/evaporatorn, även benämnt andra uppsamlingskärl.
I reaktorkärlet 1 finns en värmeväxlare 1.3, även benämnd värmevâxlarenhet, och en mot- svarande värmeväxlare 3.3 i kondensor-/evaporatorkärlet 3. I reaktorkärlet l är vidare filtret eller separerande organ 1.2 placerat under värmeväxlarna för att samla upp fast substans.
Antag nu att maskinen är urladdad vid start, dvs att ingen aktiv substans i fast form finns i maskinen.
Substansen i form av lösning finns då i reaktoms uppsamlingskärl 2. Ventilen 2.3 i led- ningen 2,2 mellan reaktorkärlets botten och reaktoruppsaxnlingskärlet är stängd. Endast en mindre mängd av den flyktiga vätskan, vanligen vatten, finns i kondensorns/evaporatorns uppsarnlings- kärl 4, vilket är beläget underst i behållaren 100. En första pump Pl startas medan en andra pump P2 är avstängd. ' Värme tillförs reaktoms värmeväxlare 1.3, såsom från solpanelerna SP, se fig. 2, och kon- dcnsoms/evaporatoms värmeväxlare 3.3 kyls såsom med hjälp av kylrnedelskylaren OC.
När den första pumpen P1 då startas, strömmar lösning via utloppet 2.1 och backventilen 2.4 ut från bottnen av reaktoms uppsamlingskärl 2 genom pumpen till spridaren 1.4 i reaktorkär- H10 527 721 7 lets 1 övre del via inloppsledningen 1.6. Lösningen sprids över reaktoms värmeväxlare 1.3 och lösning strömmar genom filtret 1.2 och utloppet 1.5 vid reaktorkärlets botten åter tillbaka till den första pumpen Pl. Denna lösning, som nu finns i cirkulation i reaktorkärlet 1, värms snabbt upp av värmeväxlaren och laddas därigenom. Därvid avgår vattenånga från reaktorkärlet via gasröret 3.4 till kondensor-/evaporatorkärlet 3, i vilket vattenångan kondenseras på kondensomslevapora- töms värmeväxlare 3.3 och via utloppet 3.5 vid bottnen av kondensor-/evaporatorkärlet rinner ner i kondensorrrs/evaporatoms uppsamlingskärl 4 via dess botteninlopp/-utlopp 4.1. Lösningsmäng- den i reaktorkärlet 1 minskar härvid, varför ytterligare ny lösning kontinuerligt sipprar in från re- aktorns uppsarnlingskärl 2 via backventilen 2.4 till den första pumpen P1. Lösningen blir alltmer koncentrerad och den upplösta substansen övergår efter hand till fast form, dvs lcristaller, vilka uppsamlas av det som en korg utformade filtret 1.2.
Backventilen 2.4 förhindrar, att varm lösning på grund av gimgningar orsakade 'av tryck- olikheter mellan reaktoms uppsamlingskärl 2 och reaktorkärlet 1 tar sig in i reaktorns uppsam- lingskärl 2. Avsikten är nämligen, att uppsarnlingskärlet 2 skall förbli kallt. På detta sätt fortgår laddningen, tills reaktoms uppsamlingskärl 2 är tomt på lösning och filtret 1.2 i reaktorkärlet 1 in- nehåller väsentligen all aktiv substans i dess fasta form.
Mellan reaktorkärlet 1 och dess uppsamlingskärl 2 finns ett exempelvis centralt anbragt rör 1.1, som är avsett att utjämna tryckdiffereriser mellan dessa kärl och som från reaktoruppsam- lingskärlets övre vägg går uppåt inuti reaktorkärlet. Filtret 1.2 kan såsom visas vara utfört som en korg med en uppåt öppet ringformat utrymme för upptagande av kristallerna av substansen. Det centrala röret 1.1 sträcker sig då i filtrets centralt belägna, upphöjda del fram till ett större hål 1.8 i filtret, exempelvis utfört i en där anbragt plåt, så att lösning skall kunna rinna direkt tillbaka till den första pumpen P1, om filtret inte förmår att släppa igenom lösning i tillräckligt hög takt i jämförelse med den hastighet, varmed den första pumpen pumpar lösning.
Kondensvattnet har då tillslut uppsamlats i det andra uppsamlingskärlet 4. När detta kärl, strax innan laddningen är slutförd, är fullt, stiger nivån i röret mellan den andra pumpen P2 och kondensor-/evaporatorkärlets 3 botten. Småningom är nivån så hög, att kondensvattnet tar sig in i kondensor-/evaporatorkärlet 3 via dettas bottenutlopp 3.5. När nivån når en viss höjd i konden- sor-/evaporatorkärlet 3, återströmmar kondensvattnet via ett rör 3.9 till reaktorkärlet 1. Laddning- en är nu klar, men värmeeffekt från solpanelen kan ändå tas emot.
Nu kan processen vändas.
Reaktoms värmeväxlare 1.3 kyls nu och kondensoms/evaporatorns värmeväxlare 3.3 kopplas till husets AC-system. Den andra pumpen P2 startas. Den kvarvarande lösningen i reak- torkärlet 1 kyls tillsammans med saltet, dvs kristallerna av substansen, i filtret 1.2. Vatten pumpas 527 7211 8 med hjälp av den andra pumpen P2 för att strömma över värmeväxlaren 3.3. i kondensor-/evapo- ratorkärlet, och kommer då först upp till inloppet 3.6 vid kondensor-/evaporatorkärlets 3 översta del och därifrån till det upptill i kondensor-/evaporatorkärlet anordnade nödvätskekärlet 3.2 med relativt liten volym, som alltså kan uppta endast en begränsad vattenmängd. Vidare rirmer det via överströmningshålen 3.8 i nödvätskekärlet över till det vid sidan ürav belägna strilkärlet 3.1, varifrån det via öppningar i detta botten strilar över kondensoms/evaporatorns värmeväxlare 3.3.
Om strilkärlet inte hinner att ta emot allt vatten, strömmar överskottsvatten genom ett överström- ningsrör 3.11, som går från kondensor-/evaporatorkärlets övre del inuti detta kärl och ned till kondensor-/evaporatorkärlet 3 för att myrma vid den däri befintliga vârmeväxlaren 3.3. Via utlop- pet 3.5 från kondensor-/evaporatorkärlet 3 rinner sedan vattnet åter till den första pumpen P2. När reaktorkärlet l är nedkylt, öppnas kulventilen 2.3, varvid de två kârlen 1 och 2, reaktom och dess uppsamlingskärl, övergår till att praktiskt sett bli en enda huvudreaktor eller reaktorenhet. Saltet i filtret 1.2 upplöses långsamt och lösning samlas i reaktoms uppsarnlingskärl 2. Processen fortgår så länge som den producerade kyltemperaturen ut till AC-systemet är godtagbar. Kulventilen 2.3 styrs i beroende av temperaturen i reaktorkärlet, såsom med hjälp av en temperaturgivare/styren- het 1.9. Denna kan allmänt innefatta en givare, i vilken en temperaturvariation motsvaras av en ändring av läget av en mekanisk del eller i vilken en temperaturvariation omsätts till mekaniskt arbete, särskilt innefattande en del av bimetall eller av minnesmetall eller en del innehållande vax eller gas, varigenom kulventilen kan påverkas direkt på mekanisk våg.
I händelse av strömavbrott kommer pumparna Pl , P2 att stanna. Kvarvarande lösning i rö- ren och pumpen Pl löper då risk att kristallisera. För att förhindra detta utnyttjas vatten från nöd- vätskekärlet 3.2. Under normal drift är pumphöjden för den första pumpen P1 sådan, att denna ligger något över inloppet 1.6 till spridaren 1.4. Vatten från nödvätskekärlet 3.2 kan då inte rinna ner via rensningsröret 3.10 på grund av ett ånglås 3.12, som är bildat genom en slinga i röret 3.10.
Backventilen 3.7 i rensningsröret förhindrar lösning från att komma in till kondensor-/evaporator- kärlet på grund av tryckstötar. När den första pumpen Pl har stannat, rinner vattnet från nödvâts- kekärlet 3.2 via backventilen 3.7 och rensningsröret 3.10 ned i ledningen till pumpen Pl och ren- sar denna ledning och pumpen från saltlösning. , Samma förlopp kan utnyttjas genom att avsiktligt stoppa pumpen P1 för att genomföra s k rinsing. Detta innebär, att vatten från kondensor-/evaporatorkärlet 3.2 avsiktligt återförs till reak- torkärlet 1 via rensningsröret 3.10 för att avlägsna saltrester, som ansamlats efter en längre tids köming.
Komponentlista 1: Reaktorkärl 527 721 1.1 : Tryckutj ämningsrör 1.2: Filter 1.3: Värmeväxlare för reaktor 1.4; spridare i fealmfkafl 1.5: Utlopp l frånkärl 1 1.6: Inlopp till kärl 1 1.7: Utlopp 2 frånkärll 1.8: översuönmingshal 1.9 Ternperatxxrgivare/Styrenhet 2: Reaktoruppsamlingskärl 2.1: Utlopp från kärl 2 2.2: Förbindelserör 2.3: Ventil 3 kulventil 2.4: Ventil 2 backventil 3: Kondensor-/Evaporatorkârl 3.1: Strilkärl 3.2: Nödvätskekärl 3.3: Vårmeväxlare för kondensor/evaporator 3.4: Gasrör 3.5: Utlopp från kärl 3 3.6: Inlopp till kärl 3 3.7: Ventil 1 backventil 3.8: Överströmningshål 3.9: Skvaller-rör 3 . 1 0: Rensningsrör 3.1 1: Överströmníngsrör 3.12: Ånglås 4: Uppsamlingskärl för kondensor/evaporator 4.1: Utlopp från kärl 4 P1: Första pump, spraypump för reaktor P2: Andra pump, spraypump fór kondensor/evaporator

Claims (9)

15 20 25 30 527 721 10 PATENTKRAV
1. Kemisk värmepump irmefattande en aktiv substans och en flyktig vätska, S011! kan ab' sofoeras och desorberas av den aktiva substansen vid respektive temperaturer, mellan vilka fiImS en i huvudsak konstant ternperattnskillnad, så att inom intervallet mellan temperaturema den akti- va substansen övergår gradvis från i den flyktiga vätskan upplöst tillstånd till fast tillstånd, när den flyktiga vätskan desorberas, varvid den kemiska vïirmepumpen innefattar! - en reaktondel (l, 2) med en däri anbragt första värmeväxlare (1.3), varvid den aktiva substansen hela tiden befinner sig i reaktordelen och i denna överförs mellan fast tillstånd och i den flyktiga vätskan trpplöst tillstånd, - en kondensor-/evaporatordel (3, 4) med en däri anbragt andra värmevâxlane (3-3), varvid i kon' densor-/evaporatordelen hela tiden finns endast den flyktiga vätskan i växlande mängd, 50111 föl'- ångas och kondenseras däri, och - en passage (3.4) för endast ånga/gas mellan reaktordelen och kondensor-levaporatordelen. kännetecknad av - att reaktordelen (l , 2) är uppdelad i två separata kärl, - - ett reaktorkärl (1) för att utñra absorption/desorption av den flyktiga vätskan i/från den aktiva substansen och för att förvara den aktiva substansen, när denna efter desorptionerx befinner sig i fast tillstånd, och - - ett reaktoruppsarnlingskärl (2) för uppsamling och förvaring av den aktiva substansen, när denna befinner sig i i den flyktiga vätskan upplöst tillstånd, - varigenom åstadkoms att temperaturen för det i realctoruppsamlíngskärlet (2) förvarade inte är beroende av temperaturen för desorptionen av den flyktiga vätskan och förångning av denna i re- aktorkärlet (l), och/eller - att kondensor-/evaporatordelen (3, 4) är uppdelad i två separata kärl, - - ett kondensor-/evaporatorkärl (3) ßr att utföra förångning/kondensering av den mängd av den flyktiga vätskan, som befinner sig i kondensor-levaporatordelen, och - - ett uppsamliiigskärl (4) för uppsarnling den flyktiga vätskan i flytande/kondenserat tillstånd under irrladdníng av den kemiska värmepumpen och förvaring av denna under laddning av den kemiska värmepurnpen, - varigenom åstadkoms att temperaturen för det i uppsamlingskärlet (4) för kondensor-/evapora- tordelen förvarade inte är berode av temperaturen för förångriing/kondensering i kondensor-/ evaporatorkärlet (3).
2. Kemiskvärmepurrip enligtkrav 1, kännetecknad av en förstapump (Pl) för cir- kulation av den aktiva substansen, vilken första pmnp är ansluten till reaktoruppsarnlingskärlet 527 721 ' l l (2) för att bringa den aktiva substansen i upplöst tillstånd att strömma över den första vârmeväx- laren (l.3) och även är ansluten till ett utlopp (1.5) från reaktorkârlet (1), varigenom uppnås att vâtskeflöden och nivåer balanseras utan reglering.
3. Kemisk värmepump enligt något av krav l - 2, kännet e ckn ad av att kondensa- 5 tor-/evaporatoricârlet (3) innefattar ett nödvâtskekärl (3 .2) för mottagande av en begränsad mängd kondensat av den flyktiga vätskan, vilket nödvâtskekärl (32) via en förbindelse (3.l0) innefattan- de ett ånglås (3.l2) står i förbindelse med en utloppsledning fiån den första pumpen (Pl) innehål- lande cirkulerande flöde av den aktiva substansen i upplöst tillstånd, varvid temperaturskillnaden mellan den aktiva substansen i det cirkulerande flödet och kondensatet i nödvätskekärlet (3 .2) 10 förhindrar' ett flöde fiån nödvätskekârlet in i utloppsledningen vid drift av den kemiska värme- pumpen.
4. Kemisk värmepump enligt krav 3, k ä n n et e c k n a d av att ñrbindelsen (3.l0) mel- lan nödvâtskekärlet (3 .2) och utloppsledningen innehåller en backventil (3.7) anordnad att för- hindra oavsiktligt flöde av den aktiva substansen i upplöst tillstånd till nödvätskekärlet (3 .2). 15
5. Kemiskvârmepump enligt något avkrav 1 - 4, kânnetecknad av ett filter eller nät (l.2) i reaktordelen (l, 2) anbragt under den första värmeväxlaren (l.3) och anordnat att kvar- hålla den aktiva substansen i fast form.
6. Kemisk värmepump enligt krav 5, k än n e t eck n a d av att filtret eller nätet (l.2) är utformat som en uppåt öppen korg för mottagande av den aktiva substansen i fast form. 20
7. Kemiskvärmepurnp enligt något av krav l - 6, kånnetecknad av att en ßrbin- delse (2.2, 2.3) mellan reaktorkärlet (1) och reaktoruppsamlingskärlet (2) valbart (1.9) kan upp- rättas för att erhålla en blandning mellan mängder av den aktiva substansen i upplöst tillstånd, som befinner sig i reaktorkârlet (l) och reaktoruppsarnlingskärlet (2).
8. Kemisk värmepump enligt krav 7, kânnetecknad av en styrenhet (1.9) för att 25 upprätta förbindelsen mellan reaktorkärlet (1) och reaktoruppsamlingskärlet (2) i beroende av temperaturen i reaktorkärlet (1), så att förbindelsen är upprättad, när denna temperatur är låg.
9. Kemisk värmepump enligt krav 8, k änn ete cknad av att styrenheten (1.9) inne- fattar en temperaturgivare, i vilken en temperaturvariation motsvaras av en ändring av läget av en mekanisk del eller i vilken en temperatur-variation omsâtts till mekaniskt arbete, särskilt innefat- '30 tande en del av bimetall eller av minnesmetall eller en del innehållande vax eller gas.
SE0303304A 2003-12-08 2003-12-08 Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen SE527721C2 (sv)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0303304A SE527721C2 (sv) 2003-12-08 2003-12-08 Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen
AU2004295656A AU2004295656A1 (en) 2003-12-08 2004-12-08 Chemical heat pump working according to the hybrid principle
BRPI0417389-9A BRPI0417389A (pt) 2003-12-08 2004-12-08 bomba de calor quìmica, e, pulverizador ou distribuidor para pulverizar lìquido sobre superfìcies de um trocador de calor
ZA200604416A ZA200604416B (en) 2003-12-08 2004-12-08 Chemical heat pump working according to the hybrid principle
JP2006543772A JP2007513319A (ja) 2003-12-08 2004-12-08 ハイブリッド原理関連用途に従って作動する化学熱ポンプ
US10/580,326 US20070095095A1 (en) 2003-12-08 2004-12-08 Chemical heat pump working according to the hybrid principle related application
CNB2004800364642A CN100416181C (zh) 2003-12-08 2004-12-08 依据混合式原理工作的化学热泵
EP04801731A EP1716370A1 (en) 2003-12-08 2004-12-08 Chemical heat pump working according to the hybrid principle
PCT/SE2004/001826 WO2005054757A1 (en) 2003-12-08 2004-12-08 Chemical heat pump working according to the hybrid principle
KR1020067011115A KR20070029120A (ko) 2003-12-08 2004-12-08 하이브리드 원리에 의해 작동하는 화학 열펌프
IL175733A IL175733A0 (en) 2003-12-08 2006-05-18 Chemical heat pump working according to the hybrid principle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0303304A SE527721C2 (sv) 2003-12-08 2003-12-08 Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0303304D0 SE0303304D0 (sv) 2003-12-08
SE0303304L SE0303304L (sv) 2005-06-09
SE527721C2 true SE527721C2 (sv) 2006-05-23

Family

ID=29997676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0303304A SE527721C2 (sv) 2003-12-08 2003-12-08 Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20070095095A1 (sv)
EP (1) EP1716370A1 (sv)
JP (1) JP2007513319A (sv)
KR (1) KR20070029120A (sv)
CN (1) CN100416181C (sv)
AU (1) AU2004295656A1 (sv)
BR (1) BRPI0417389A (sv)
IL (1) IL175733A0 (sv)
SE (1) SE527721C2 (sv)
WO (1) WO2005054757A1 (sv)
ZA (1) ZA200604416B (sv)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530959C2 (sv) * 2006-05-29 2008-11-04 Climatewell Ab Publ Kemisk värmepump med hybridsubstans
SE532604C2 (sv) * 2007-11-29 2010-03-02 Climatewell Ab Publ Anläggning och sätt för energilagring och/eller transport
SE532504C2 (sv) * 2007-11-29 2010-02-09 Climatewell Ab Publ Termisk solfångare för leverans av värme och/eller kyla
DE102008006420B3 (de) * 2008-01-28 2009-05-14 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Vakuum-Sorptionsvorrichtung
TW201202636A (en) * 2010-07-09 2012-01-16 Chung Hsin Elec & Mach Mfg Separable solid adsorption cooling system
CN102287954B (zh) * 2011-06-23 2013-04-17 江苏河海新能源有限公司 一种溶解吸热式化学热泵及其加热或制冷方法
CN102287952B (zh) * 2011-06-23 2013-01-02 江苏河海新能源有限公司 溶解吸热式化学热泵及其加热或制冷方法
CN102287953B (zh) * 2011-06-23 2013-01-02 江苏河海新能源有限公司 简易溶解吸热式化学热泵及其加热或制冷方法
FR3074569B1 (fr) * 2017-12-04 2019-12-27 Jean-Emmanuel Faure Pompe a chaleur thermochimique et procede de redistribution d'energie calorifique a puissance variable
SE543195C2 (sv) * 2019-01-18 2020-10-20 Heatamp Sweden Ab Heat transferreing device and a method operating the device
CH716685A1 (fr) * 2019-10-09 2021-04-15 Ecoclim Sa Machine de refroidissement par absorption.

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532778A (en) * 1979-11-16 1985-08-06 Rocket Research Company Chemical heat pump and chemical energy storage system
FR2548340B1 (fr) * 1983-07-01 1986-03-21 Elf Aquitaine Pompe a chaleur triphasique
JPS60263060A (ja) * 1984-06-12 1985-12-26 日立造船株式会社 反応熱回収方法
FR2615602B1 (fr) * 1987-05-22 1989-08-04 Faiveley Ets Procede pour produire du froid par reaction solide-gaz et dispositif s'y rapportant
FR2620048B1 (fr) * 1987-09-07 1989-12-22 Elf Aquitaine Procede de conduite d'une reaction thermochimique et installation permettant la mise en oeuvre de ce procede
JPH02150675A (ja) * 1988-12-01 1990-06-08 Nissin Electric Co Ltd 吸収冷凍装置
JPH05294601A (ja) * 1992-04-13 1993-11-09 Toshiba Corp メタノール切替型燃料電池発電装置
FR2703763B1 (fr) * 1993-04-07 1995-06-23 Sofrigam Réacteur chimique, machine frigorifique et conteneur ainsi équipés, et cartouche de réactif s'y rapportant.
US5636526A (en) * 1995-09-28 1997-06-10 Gas Research Institute Apparatus and method for automatically purging an absorption cooling system
FR2748093B1 (fr) * 1996-04-25 1998-06-12 Elf Aquitaine Dispositif thermochimique pour produire du froid et/ou de la chaleur
SE515688C2 (sv) * 1998-12-18 2001-09-24 Suncool Ab Kemisk värmepump samt förfarande för kylning och/eller uppvärmning
JP3915334B2 (ja) * 1999-08-30 2007-05-16 株式会社豊田自動織機 燃料電池用水素供給システム、燃料リサイクル方法、液体運搬用移動体、給油設備及び燃料リサイクルシステム
US6357254B1 (en) * 2000-06-30 2002-03-19 American Standard International Inc. Compact absorption chiller and solution flow scheme therefor
CN2493894Y (zh) * 2001-08-08 2002-05-29 张少军 新型空调器

Also Published As

Publication number Publication date
EP1716370A1 (en) 2006-11-02
KR20070029120A (ko) 2007-03-13
US20070095095A1 (en) 2007-05-03
SE0303304L (sv) 2005-06-09
CN1890514A (zh) 2007-01-03
IL175733A0 (en) 2006-09-05
JP2007513319A (ja) 2007-05-24
AU2004295656A1 (en) 2005-06-16
ZA200604416B (en) 2007-10-31
BRPI0417389A (pt) 2007-04-10
WO2005054757A1 (en) 2005-06-16
CN100416181C (zh) 2008-09-03
SE0303304D0 (sv) 2003-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE527721C2 (sv) Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen
SE515688C2 (sv) Kemisk värmepump samt förfarande för kylning och/eller uppvärmning
US20040113291A1 (en) Diffusion driven desalination apparatus and process
KR101457153B1 (ko) 응축수의 강제 순환과 진공압 유지 및 물 보충 자동형 진공 스팀 보일러
WO2006138516A2 (en) Air heated diffusion driven water purification system
US20190316793A1 (en) Improved air-conditioner unit
GB2511075A (en) Desalination Apparatus
NO850165L (no) Solenergidrevet system for frembringelse av kulde
RU2224189C2 (ru) Абсорбционная холодильная машина
CN210030096U (zh) 一种高温污水换热***
US3385074A (en) Freeze crystallization, washing and remelting on a common rotary surface
JP2011220613A (ja) 吸収式冷凍方法
WO2001072638A1 (fr) Dispositif de dessalement
JP4276184B2 (ja) 溶解式ヒートポンプ温水製造装置
CN104234131A (zh) 一种空气制水机过滤***及其过滤提醒方法
WO2014205430A1 (en) Waste-heat water distillation system
CN206027114U (zh) 加湿除湿***
RU2654548C2 (ru) Устройство подготовки жидкости
JP3712036B2 (ja) 塩水淡水化装置
JP2000325945A (ja) 塩水淡水化装置
JP2001070929A (ja) 太陽熱および光電池ハイブリット型淡水化装置
CN106166394B (zh) 加湿除湿***及应用其的蒸馏方法
CN110655255A (zh) 一种废水蒸发浓缩减量一体化装置
CN104261500B (zh) 一种斯特林热泵多级蒸馏海水淡化装置
USRE194E (en) Improvement in evaporators and condensers

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed