WO1999009359A1 - Solar heat powered cooling plant - Google Patents

Abstract

The invention relates to a cooling plant, comprising a solar powered generator, a condenser and a mixing device in which a combination of two liquids is circulated, said liquids having a heat of mixing of ΔH⊃ 500 J/mol. The cooling takes place through the mixing of the liquids. The solar-powered generator separates the mixture into a gaseous component 1 and a liquid component 2 according to the different boiling points. After the component 1 has condensed in the condenser, the two liquids are returned to the mixing device. According to a preferred configuration, the condenser is used to heat plant water at the same time.

Description

Beschreibungdescription

SOLARTHERMISCH BETRIEBENE KÜHLANLAGESOLAR THERMAL COOLING SYSTEM

Die Erfindung betrifft eine solarthermisch betriebene Kuhlanlage sowie eine Anlage zur kombinierten Heizung und Kühlung mit Sonnenenergie und ein Verfahren zum Betreiben dieser AnlagenThe invention relates to a solar thermal cooling system and a system for combined heating and cooling with solar energy and a method for operating these systems

Stand der TechnikState of the art

Das Kuhlen von Räumen oder Substanzen ist eine seit alters her geübte Technik So wurden bereits in der Antike Flüssigkeiten in porösen, irdenen Gefäßen dadurch gekühlt, daß Flüssigkeit durch diese Poren hindurch verdampfteThe cooling of rooms or substances has been a technique that has been practiced since ancient times. Thus, in ancient times, liquids in porous, earthenware vessels were cooled by the fact that liquid evaporated through these pores

Auch in den meisten modernen Kuhlanlagen (siehe unten) ist das Verdampfen von Flüssigkeiten der wesentliche Bestandteil des Kuhlkreislaufes Prinzipiell lassen sich jedoch tiefe Temperaturen auch durch eine ganze Reihe von anderen Vorgangen erzielen, so z B durch Mischen von Stoffen, die eine positive Mischungsenthalpie aufweisen, sich also beim Mischen abkühlen Beispielsweise kann durch das Mischen von Eis und Kochsalz eine Temperatur von -22 °C erzielt werden Eine Kältemaschine, die die Mischungswarme von zwei Flüssigkeiten zur Erzeugung von Kalte nutzt, wurde von V P Latyshev, Kholod Tekh 1982,In most modern cooling systems (see below), the evaporation of liquids is an essential part of the cooling cycle. In principle, however, low temperatures can also be achieved by a whole series of other processes, e.g. by mixing substances that have a positive enthalpy of mixing, cooling down during mixing For example, a temperature of -22 ° C can be achieved by mixing ice and common salt. A refrigeration machine that uses the heat of mixing two liquids to produce cold was developed by VP Latyshev, Kholod Tekh 1982,

34-8, beschrieben Ebenfalls auf der Basis von Flüssigkeiten mit positiver Mischungswarme beruhte die von M G Verdiev et al entwickelte Kältemaschine Dabei kamen zwei thermoelektrische Batterien zum Einsatz Als Stoffpaar wurde Methylbromid/ Propan eingesetzt (M G Verdiev et al , Izv Vyssh Uchebn. Zaved , Energ 1980, 23(8), 67-71 )34-8, described The refrigeration machine developed by MG Verdiev et al was also based on liquids with positive heat of mix. Two thermoelectric batteries were used. Methyl bromide / propane was used as the substance pair (MG Verdiev et al, Izv Vyssh Uchebn. Zaved, Energ 1980, 23 (8), 67-71)

Das Prinzip der Kompressionskältemaschine, die z B in den meisten Haushaltskuhlschranken angewandt wird, beruht darauf, daß ein gasformiges Kältemittel unter Druck verflüssigt wird Die dabei auftretende Warme wird abgeführt. Beim nachfolgenden Entspannen verdampft das Kältemittel und entzieht die zur Verdampfung benotigte Warme dem Kuhlraum Die Absorptionskaltemaschine arbeitet wie die Kompressionskältemaschine auf 2 Druckniveaus jedoch auf 3 Temperaturniveaus Dabei ist der mechanische Verdichter durch einen thermischen Verdichter ersetzt Arbeitsstoff ist ein Zweistoffgemisch, bestehend aus dem Arbeits- oder Kältemittel und dem Sorptions- oder Losungsmittel Die Fähigkeit des Sorptionsmittels das Kältemittel zu losen, bestimmt die Wirkungsweise dieses Prozesses Als Arbeitsstoffpaare werden vor allem das StoffpaarThe principle of the compression refrigerator, which is used for example in most household refrigerators, is based on the fact that a gaseous Refrigerant is liquefied under pressure. The heat that occurs is dissipated. During the subsequent expansion, the refrigerant evaporates and extracts the heat required for evaporation from the cooling chamber.The absorption refrigerator operates like the compression refrigerator at 2 pressure levels but at 3 temperature levels. The mechanical compressor is replaced by a thermal compressor. Working fluid is a mixture of two substances, consisting of the working or refrigerant and the sorbent or solvent The ability of the sorbent to dissolve the refrigerant determines the mode of operation of this process

Wasser/Lithiumbromid und das Stoffpaar Ammoniak/Wasser eingesetzt Neuerdings werden auch andere Stoffpaare getestet, so z B das Stoffpaar 1 , 1 , 1 ,2 - Tetrafluorethan (R1 34a) /Tetraethylenglykoldimethylether (DMETEG) (I Borde et al , Int J Refπg 1995, 18(6), 387-94) Zur Funktionsweise einer kontinuierlich arbeitenden Absorptionskaltemaschine siehe z B F W Winter, Technische Wärmelehre, Verlag W Giradet, Essen, 275ffWater / lithium bromide and the pair of ammonia / water used Recently, other pairs of substances have also been tested, e.g. pair 1, 1, 1, 2 - tetrafluoroethane (R1 34a) / tetraethylene glycol dimethyl ether (DMETEG) (I Borde et al, Int J Refπg 1995 , 18 (6), 387-94) For the functioning of a continuously working absorption chiller see z BFW Winter, Technische Wärmelehre, Verlag W Giradet, Essen, 275ff

Eine derartige Absorptionskaltemaschine hat wenigstens die folgenden 4 HauptbestandteileSuch an absorption refrigerator has at least the following 4 main components

- einen Kocher (Austreiber) Hier wird Ammoniak, z B durch- A cooker (expeller) Here ammonia, for example by

Gasbeheizung, verdampftGas heating, evaporated

- einen Kondensator Hier wird das ausgetriebene Ammoniak kondensiert, die frei werdende Warme abgeführt- a condenser Here the expelled ammonia is condensed and the heat released is dissipated

- einen Verdampfer Hier wird das Ammoniak bei reduziertem- An evaporator Here the ammonia is reduced

Druck verdampft Die dazu erforderliche Warme wird dem Kuhlraum entzogenPressure evaporates The heat required for this is extracted from the cold room

- einen Absorber Hier nimmt das aus dem Kocher kommen- de Wasser die aus dem Verdampfer kommenden Ammoniakdampfe wieder auf Die dabei frei werdende Absorptions- und Kondensationswarme werden abgeführt Als Antriebsenergie erfordert die Absorptionskaltemaschine neben einem geringen Anteil hoherwertiger (z B elektrischer) Energie für die Losungspumpe lediglich minderwertige thermische Energie- An absorber Here the water coming out of the stove absorbs the ammonia vapors coming out of the evaporator. The heat of absorption and condensation released is removed In addition to a small amount of high-quality (e.g. electrical) energy for the solution pump, the absorption chiller only requires inferior thermal energy as the drive energy

Dies ist sicher ein Grund, warum gerade Absorptionkaltemaschinen zur solaren Kühlung eingesetzt worden sindThis is certainly one reason why absorption chillers have been used for solar cooling

Ganz allgemein steigt das Interesse an solarer Kühlung, d h der Nutzung von Sonnenwarme für Kuhlzwecke Dabei wird die Sonnenenergie sowohl zum Betrieb von Kuhlschranken als auch zur Kühlung (Klimatisierung) von Räumen genutzt Gebaudekhmatisierung mittels Sonnenenergie ist dabei besonders interessant, da Solarangebot und Kuhlbedarf optimal zusammenfallen (siehe auch Fraunhofer Gesellschaft, Jahresbericht 1995, S 82)In general, there is increasing interest in solar cooling, i.e. the use of solar heat for cooling purposes. Solar energy is used both to operate cooling barriers and to cool (air-condition) rooms. Building dehumidification using solar energy is particularly interesting, since solar supply and cooling requirements coincide optimally ( see also Fraunhofer Society, Annual Report 1995, p. 82)

Eine ganze Reihe von Systemen zur solaren Kühlung ist zusammengestellt im Solar Energy Technology Handbook, Part B, Herausgeber William CA whole range of systems for solar cooling is compiled in the Solar Energy Technology Handbook, Part B, published by William C.

Dickinson, Paul N Cheremisinoff, Kapitel 30, 1 03ffDickinson, Paul N Cheremisinoff, Chapter 30, 1 03ff

Darin werden solar betriebene Absorptionskalteanlagen beschrieben, die mit den Systemen Ammoniak/Wasser, Lithiumchloπd/Wasser und Lithiumbromid/Wasser arbeiten Danach hat insbesondere das System Lithiumbromid/Wasser eine gewisse Verbreitung in solar betriebenenIt describes solar-powered absorption chillers that work with the systems ammonia / water, lithium chloride / water and lithium bromide / water. According to this, the system lithium bromide / water in particular has a certain distribution in solar-powered systems

Klimaanlagen gefundenAir conditioners found

Wie diese Studie auch zeigt, ist eine kombinierte Solarheizung und Solarkuhlung deutlich effektiver als Heizung oder Kühlung alleinAs this study also shows, a combined solar heating and cooling system is significantly more effective than heating or cooling alone

Auch die Absorptionskaltemaschine gemäß DE-OS 19535840 bzw die inThe absorption refrigerator according to DE-OS 19535840 or in

DE-OS 19535841 beschriebene Vorrichtung zur Klimatisierung arbeiten mit Lithiumbromid/WasserDE-OS 19535841 described device for air conditioning work with lithium bromide / water

Für Zwecke der solaren Kühlung wird auch die Sorptionstechnik mit dem Stoffpaar Wasser/Zeolith untersucht Bei diesem System wird die hohe Bindungstendenz des Zeolithen für Wasser genutzt So erfolgt im evakuierten System die Aufnahme des Wasserdampfes im Zeolith so heftig, daß das Wasser unter Eisbildung verdampft Das Regenerieren des Zeolith, d h das Austreiben des Wassers aus dem Zeolith erfolgt mit Sonnenenergie bei Temperaturen > 200°C (siehe auch DE-OS 3521448 sowie S Muller, S Zech, Sonnenenergie 6/96, 22-24)For the purposes of solar cooling, the sorption technology with the water / zeolite pair of substances is also investigated. In this system, the high binding tendency of the zeolite for water is used. In the evacuated system, the absorption of water vapor in the zeolite is so violent that the water evaporates with the formation of ice. The regeneration of the zeolite, ie the water is expelled from the zeolite using solar energy at temperatures> 200 ° C (see also DE-OS 3521448 and S Muller, S Zech, Sonnenenergie 6/96, 22-24)

Ein Kuhlsystem auf der Basis Aktivkohle/Ammoniak wird von J Bougard et al beschrieben, Sei Tech Froid 1992 ( 1 , Froid a Sorption solide), 302-7 Das in DE-OS 4340812 beschriebene System zum Heizen und Kuhlen arbeitet mit Zeolith als Speichermedium und Ethan als ArbeitsmittelA cooling system based on activated carbon / ammonia is described by J Bougard et al, Be Tech Froid 1992 (1, Froid a Sorption solid), 302-7. The heating and cooling system described in DE-OS 4340812 works with zeolite as a storage medium and Ethan as a tool

AufgabenstellungTask

Besonderes Interesse im Bereich der solaren Kühlung hat das System Zeolith/Wasser gefunden Dabei werden zum Regenerieren des Zeolith, also zum Austreiben des Wassers jedoch Temperaturen > 200°C benotigt, die mit den derzeit gebrauchlichen Flachkollektoren nur schwer zu erreichen sind So werden für das Austreiben des Wassers z B spezielle Parabol- kollektoren eingesetzt Hinzu kommt, daß die Handhabung einer solchen, periodisch arbeitenden Zeolith/Wasser- Kältemaschine recht komplex ist (siehe Stefan Eichengrun et al , Ki Luft- und Kaltetechn 1994, 30(3 ) 1 12)The zeolite / water system has found particular interest in the field of solar cooling. However, temperatures> 200 ° C are required to regenerate the zeolite, i.e. to drive off the water, which are difficult to achieve with the flat collectors currently in use of water, for example, special parabolic collectors are used. In addition, the handling of such a periodically operating zeolite / water chiller is quite complex (see Stefan Eichengrun et al, Ki Luft- und Kältechn 1994, 30 (3) 1 12)

Andererseits sind die solar betriebenen Absorptionskaltemaschinen, die mit dem Stoffpaar Lithiumbromid/Wasser arbeiten, durch den Salzgehalt in ihrem Einsatzbereich beschranktOn the other hand, the solar-powered absorption chillers, which work with the material pair lithium bromide / water, are limited in their area of application by the salt content

Bei dem in einem relativ breiten Bereich einsetzbaren System Ammoniak/ Wasser müssen demgegenüber relativ hohe Temperaturen und Drücke eingesetzt werden, so daß auch dieses System mit den üblicherweise eingesetzten Sonnenkollektoren nicht ohne weiteres zu nutzen ist Einen Ausweg bietet hier u U die von D T Rose et al (AES (Am Soc Mech Eng ) 1994, 3 1 (Absorption Heat Pump Conference, 1994), 109- 1 5) beschriebene zweistufige Ammoniak/Wasser- Absorptionskalteanlage, die allerdings einen recht komplexen Aufbau zeigtIn the ammonia / water system which can be used in a relatively wide range, on the other hand, relatively high temperatures and pressures have to be used, so that this system, too, cannot be easily used with the commonly used solar collectors. One way out here may be that of DT Rose et al (AES (Am Soc Mech Eng) 1994, 3 1 (Absorption Heat Pump Conference, 1994), 109-1 5) described two-stage ammonia / water absorption cold plant, which, however, shows a rather complex structure

Nach wie vor fehlt es also an einer solarthermisch betriebenen Kälteanlage bzw Klimaanlage, die einfach aufgebaut ist und ohne große Arbeitsdrucke auskommt LosungSo there is still a lack of a solar-thermal refrigeration system or air conditioning system that is simple in construction and does not require large working pressures Solution

Es wurde nun gefunden, daß die Anforderungen an eine solar betriebene Kuhlanlage in hervorragender Weise erfüllt werden durch die erfindungsgemaße Kuhlanlage, die die folgenden Bestandteile enthaltIt has now been found that the requirements for a solar-powered cooling system are met in an outstanding manner by the cooling system according to the invention, which contains the following components

- einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber (Kocher),- a directly or indirectly solar heated expeller (cooker),

- einen Verflussiger (Kondensator),- a condenser,

- eine Mischeinrichtung und - ein Stoffpaar, bestehend aus 2 Flüssigkeiten, die a) eine Mischungswarme ΔH > 500 J7 mol Mischung aufweisen, b) einen Unterschied in den Siedepunkten von > 20°C zeigen, c) von denen wenigstens 1 Komponente einen Siedepunkt > 50°C aufweist- a mixing device and - a pair of substances consisting of 2 liquids which a) have a heat of mixture ΔH> 500 J7 mol mixture, b) show a difference in boiling points of> 20 ° C, c) at least 1 component of which has a boiling point> 50 ° C

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Kühlung mittels Sonnenenergie, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Flussigkeitsgemisch bestehend aus wenigstens 2 Komponenten, die eine Mischungswarme ΔH > 500 J/ mol aufweisen, sich hinsichtlich des Siedepunktes um mehr als 20°C unterscheiden und von denen wenigstens eine Komponente einenThe invention also relates to a method for cooling by means of solar energy, which is characterized in that a liquid mixture consisting of at least 2 components which have a heat of mixing ΔH> 500 J / mol differ from the boiling point by more than 20 ° C. and from them at least one component one

Siedepunkt > 50°C hat, in einer Anlage enthaltend einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber (Kocher), einen Verflussiger (Kondensator) und eine Mischeinrichtung im Kreis gefuhrt wird, wobei die Mischung im Austreiber in eine gasformige Komponente 1 und eine nicht verdampfende Komponente 2 getrennt wird, die Komponente 1 imBoiling point> 50 ° C, in a system containing a directly or indirectly solar driven expeller (cooker), a condenser (condenser) and a mixing device is circulated, the mixture in the expeller into a gaseous component 1 and a non-evaporating component 2 is separated, component 1 in

Verflussiger verflüssigt wird, die flussigen Komponenten 1 und 2 in der Mischeinrichtung unter Aufnahme von Energie gemischt werden und schließlich die erhaltene Mischung wieder dem Austreiber zugeführt wirdIs liquefied liquefied, the liquid components 1 and 2 are mixed in the mixing device with the absorption of energy and finally the mixture obtained is fed back to the expeller

Sieht man einmal von den naturlich auch hier zum Einsatz kommendenIf you look at the ones that are of course also used here

Warmetauschtechniken (Gegenstromkuhlung etc ) ab, so wird bei diesem Verfahren an 2 Stellen Energie aufgenommen beim Mischen der beiden Flüssigkeiten (eigentlicher Kuhlvorgang) und beim Verdampfen (Austreiben) der Komponente 1 im Austreiber mittels Sonnenenergie Die Abgabe der Energie erfolgt im wesentlichen im Verflussiger (Kondensationswarme der Komponente 1 )Heat exchange techniques (countercurrent cooling, etc.), this method absorbs energy at two points when mixing the two liquids (actual cooling process) and when evaporating (expelling) component 1 in the expeller using solar energy The energy is essentially released in the condenser (heat of condensation of component 1)

Es handelt sich bei der erfindungsgemaßen solar betriebenen Kuhlanlage also um eine sehr einfache Anlage Diese Anlage besteht im wesentlichen aus den in Fig 1 und Fig 2 dargestellten Bauteilen, d h einem solar betriebenen Austreiber, einem Verflussiger und einer Mischeinrichtung Der Unterschied zur solar betriebenen Absorptionskaltemaschine besteht darin, daß die Kühlung durch das Mischen erfolgt und nicht durch Verdampfen bei reduziertem Druck Dadurch bedingt arbeitet die Anlage in der Regel auch auf einem einzigen (niedrigen) DruckniveauThe solar-powered cooling system according to the invention is therefore a very simple system.This system essentially consists of the components shown in FIGS. 1 and 2, i.e. a solar-powered expeller, a condenser and a mixing device.The difference to the solar-powered absorption chiller is that that the cooling takes place by mixing and not by evaporation at reduced pressure. As a result, the system generally also works at a single (low) pressure level

Wesentlich ist auch, daß das Austreiben der niedrig siedenden Komponente 1 in einem Temperaturbereich, z B 40- 180°C, oder bevorzugt 50- 1 50°C erfolgt, der mit den Sonnenkollektoren entsprechend dem Stand der Technik poblemlos erreicht wird Auf den ersten Blick von Nachteil ist der Umstand, daß bei der erfindungsgemaßen solar betriebenen Kuhlanlage der recht hohen Verdampfungswarme eine Mischungswarme entgegensteht, die in der Regel nur einen Bruchteil der Verdampfungswarme ausmacht, z B 20% Dagegen steht der sehr einfache Aufbau der Anlage und das breite Anwendungsspektrum Hinzu kommt, daß diese erfindungsgemaße Kuhlanlage problemlos mit einem Sonnenkollektorsystem zur Brauchwassererwarmung kombiniert werden kann, wobei die Kühlung als Zusatznutzen z B zur Klimatisierung anfalltIt is also essential that the low-boiling component 1 is driven out in a temperature range, for example 40-180 ° C., or preferably 50-150 ° C., which is achieved without problems with the solar collectors according to the prior art. At first glance A disadvantage is the fact that in the solar-powered cooling system according to the invention, the very high heat of vaporization is opposed by a heat of mixture, which usually only makes up a fraction of the heat of vaporization, for example 20%. On the other hand, there is the very simple structure of the system and the wide range of applications that this cooling system according to the invention can be easily combined with a solar collector system for domestic water heating, the cooling being obtained as an additional benefit, for example for air conditioning

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Die Komponenten der MischungThe components of the mixture

Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemaßen solar betriebenen Kuhlanlage ist eine geeignete Mischung, d h ein geeignetes Stoffpaar, bestehend wenigstens aus den Komponenten 1 und 2 Gegenenfalls kann die Mischung auch noch weitere Bestandteile enthalten, diese werden unter Umstanden eingesetzt zur Beeinflussung des Trennvorganges (Beeinflussung eines Azeotropes) oder der Rheologie der Mischung. In untergeordneten Anteilen kann die Mischung auch stabilisierende Zusätze wie z.B Alterungsschutzmittel enthaltenAn essential component of the solar-powered cooling system according to the invention is a suitable mixture, ie a suitable pair of substances, consisting at least of components 1 and 2. Alternatively, the mixture can also contain further components, which may be used to influence the separation process (Influencing an azeotrope) or the rheology of the mixture. In minor proportions, the mixture can also contain stabilizing additives such as anti-aging agents

Ein geeignetes Stoffpaar, d h eine geeignete Mischung, ist wenigstens durch die folgenden Merkmale charakterisiertA suitable pair of substances, i.e. a suitable mixture, is characterized at least by the following features

- eine hohe Mischungswarme,- a high heat of mixing,

- gute Trennbarkeit durch Verdampfen einer Komponente, - Umweltvertraglichkeit,- good separability through evaporation of a component, - environmental compatibility,

- Langzeitstabilitat- Long-term stability

Wesentlich für das Funktionieren der erfindungsgemaßen Kuhlanlage ist der Einsatz eines Stoffpaares mit einer möglichst hohen Mischungswarme, d h der Einsatz eines Stoffpaares, das sich beim Mischen deutlich abkühltEssential for the functioning of the cooling system according to the invention is the use of a pair of substances with a heat of mixing that is as high as possible, that is, the use of a pair of substances that cools significantly during mixing

So hat ein geeignetes Stoffpaar eine Mischungswarme ΔH > 500 J/mol Mischung oder bevorzugt ΔH > 1000 J/ mol Mischung Insbesondere, wenn es sich um Stoffpaare mit einem mittleren Molekulargewicht > 80 g/ mol handelt, sind jedoch Mischungswarmen ΔH > 1 500 J/ mol Mischung bevorzugtFor example, a suitable pair of substances has a mixture warmth ΔH> 500 J / mol mixture or, preferably, ΔH> 1000 J / mol mixture. Especially when it comes to substance pairs with an average molecular weight> 80 g / mol, however, mixture warmths ΔH> 1,500 J / mol mol mixture preferred

Gunstiger ist es im allgemeinen die Mischungswarme auf ein kg Mischung zu beziehen So sollte die Mischungswarme eines geeigneten Stoffpaares im allgemeinen ΔH > 10 kJ/ kg Mischung betragen Bevorzugt ist eine Mischungswarme ΔH > 20 kJ/ kg MischungIt is generally cheaper to relate the heat of mixture to a kg of mixture. For example, the heat of mixture of a suitable pair of substances should generally be ΔH> 10 kJ / kg of mixture. A mixture heat of ΔH> 20 kJ / kg of mixture is preferred

Andererseits kann man auch direkt die Temperaturanderung beim Mischen der Stoffe als Kriterium für die Auswahl eines geeigneten Stoffpaares heranziehen Als Anhaltspunkt laßt sich feststellen, daß die Abkühlung beim Mischen wenigstens 4°C, besser wenigstens 6°C oder bevorzugt wenigstens 8°C betragen sollte Besonders bevorzugt sind solcheOn the other hand, the temperature change when mixing the substances can also be used directly as a criterion for the selection of a suitable pair of substances. As a guide, it can be stated that the cooling during mixing should be at least 4 ° C, better at least 6 ° C or preferably at least 8 ° C such are preferred

Stoffpaare, die sich beim adiabatischen Mischen um mehr als 10°C abkühlen.Material pairs that cool down by more than 10 ° C during adiabatic mixing.

Prinzipiell können geeignete Stoffpaare direkt aus Standard- Nachschlagewerken wie z B James J Christensen et al , Handbook of Heats of Mixing, John Wiley & Sons, New York bzw Christensen et al , Heats of Mixing Data Collection (Chemistry Data Series 3/1 ,2), Frankfurt DECHEMA 1984, entnommen werden Daneben lassen sich geeignete Mischungspartner auch durch Inkrementenmethoden berechnen, so z B UNIFAC (siehe auch A Fredenslund et al , AICHE Journal, 21 , 1086 ( 1975) oder J W Barlow et al , Macromolecules 1988, 21 , 2492-2502 und Macromolecules 1989, 22, 374-80)In principle, suitable material pairs can be obtained directly from standard reference works such as James J Christensen et al, Handbook of Heats of Mixing, John Wiley & Sons, New York or Christensen et al, Heats of Mixing Data Collection (Chemistry Data Series 3/1, 2), Frankfurt DECHEMA 1984, can be taken. In addition, suitable mixing partners can also be calculated using incremental methods B UNIFAC (see also A Fredenslund et al, AICHE Journal, 21, 1086 (1975) or JW Barlow et al, Macromolecules 1988, 21, 2492-2502 and Macromolecules 1989, 22, 374-80)

Allgemein sind anorganische wie organische Flüssigkeiten von Interesse Als Mischungskomponente interessant ist z B Wasser Bevorzugt sind jedoch Stoffpaare, die wenigstens eine organische Fussigkeit beinhalten Besonderes Interesse finden Mischungen, bei denen beide Komponenten organische Flüssigkeiten darstellen Wenigstens eine der Komponenten hat einen Siedepunkt > 50°C, bevorzugt > 80°C Besonders bevorzugt sind Stoffpaare, bei denen die hoher siedende Komponente, im folgenden alsIn general, inorganic and organic liquids are of interest. Mixture components are of interest, for example, water. However, preference is given to pairs of substances which contain at least one organic footing. Mixtures in which both components are organic liquids are of particular interest. At least one of the components has a boiling point> 50 ° preferably> 80 ° C. Particularly preferred are material pairs in which the higher-boiling component, hereinafter referred to as

Komponente 2 angesprochen, einen Siedepunkt > 1 20°C oder noch gunstiger einen Siedepunkt > 160°C aufweistComponent 2 addressed, has a boiling point> 1 20 ° C or even more favorably a boiling point> 160 ° C.

Ganz allgemein sind solche Stoffpaare interessant, die chemisch sehr unter- schiedlich sind, sich also z B hinsichtlich der funktionellen Gruppen unterscheiden Zwar findet man auch Stoffpaare mit positiven Mischungswarmen, wenn die Komponente 1 und Komponente 2 derselben Substanzklasse angehören, sich z B lediglich hinsichtlich der Geometrie unterscheiden wie z B die Kohlenwasserstoffe Cyclohexan/ Heptan Für dieses Stoffpaar findet man eine Mischungswarme ΔH ca 280 J/ molIn general, those substance pairs are interesting that are chemically very different, that is, for example, they differ with regard to the functional groups. It is true that substance pairs with positive warmths of mixture are also found if component 1 and component 2 belong to the same substance class, for example only in terms of Differentiate geometry, such as the hydrocarbons cyclohexane / heptane. For this pair of substances there is a heat of mixture ΔH approx. 280 J / mol

Ein derartiger Wert für die Mischungswarme ist jedoch für einen Einsatz in der erfindungsgemaßen solar betriebenen Kuhlanlage zu gering Erfindungsgemaß sind - wie dargestellt- Stoffpaare, die eine Mischungswarme ΔH > 500 J/ mol aufweisen Ganz besonders geeignet sind jedoch solche Stoffpaare, die eine deutlich höhere Mischungswarme, z B ΔH > 2000 J/ mol zeigenSuch a value for the heat of mixture is, however, too low for use in the solar-powered cooling system according to the invention. According to the invention, material pairs which have a mixture heat ΔH> 500 J / mol are, according to the invention, very particularly suitable are those material pairs which have a significantly higher mixture heat , eg show ΔH> 2000 J / mol

Von besonderem Interesse als Mischungspartner ist die Substanzklasse der reinen Kohlenwasserstoffe, der Alkane Diese zeigt mit einer ganzen Reihe anderer Substanzklassen hohe Mischungswarmen Dabei kann die Substanzklasse der Alkane sowohl als leicht fluchtige Komponente 1 zum Einsatz kommen (z B Pentan) als auch die schwerer fluchtige Komponente 2 stellen (z B langerkettige Kohlenwasserstoffe wie Dodecan)Of particular interest as a mixing partner is the substance class of pure hydrocarbons, the alkanes. This shows high warmth of mixing with a whole range of other substance classes The substance class of the alkanes can be used both as volatile component 1 (e.g. pentane) and the more volatile component 2 (e.g. long-chain hydrocarbons such as dodecane)

Im folgenden sind Substanzklassen aufgeführt, die erfindungsgemaß mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen kombiniert werden könnenSubstance classes are listed below which can be combined with aliphatic hydrocarbons according to the invention

- Halogenkohlenwasserstoffe, z B Fluoralkane, Chlorkohlenwasserstoffe, - Carbonylgruppen enthaltende Verbindungen wie- Halogenated hydrocarbons, eg fluoroalkanes, chlorinated hydrocarbons, - Compounds containing carbonyl groups such as

- Ketone, z B Aceton/Hexadecan ΔH 2374 J/ mol- Ketones, e.g. acetone / hexadecane ΔH 2374 J / mol

- Ester, z B Methylacetat/Dodecan ΔH 2141 J/ mol- Ester, e.g. methyl acetate / dodecane ΔH 2141 J / mol

- Amide, insbesondere N,N- Dialkylamide, z B N,N- Dimethylacetamid/Heptan ΔH 1236 J/ mol - Carbonsauren, z B Essigsaure/Cyclohexan ΔH ca 1000 J/ mol- Amides, especially N, N-dialkylamides, eg N, N-dimethylacetamide / heptane ΔH 1236 J / mol - carboxylic acids, eg acetic acid / cyclohexane ΔH approx. 1000 J / mol

- Nitroverbindungen, z B Nitroethan/2,2-Dimethylbutan ΔH ca 1610 J/ mol- Nitro compounds, e.g. nitroethane / 2,2-dimethylbutane ΔH approx. 1610 J / mol

- Amine, z B Pyridin/Hexan ΔH 1 590 J/ mol- Amines, e.g. pyridine / hexane ΔH 1 590 J / mol

- Ether/Ketale, auch cyclische, z B Diethylenglykoldimethylether/Heptan ΔH 1650 J/ mol- Ether / ketals, also cyclic, e.g. diethylene glycol dimethyl ether / heptane ΔH 1650 J / mol

Alkohole sind als Mischungspartner für Alkane ebenfalls von Interesse Es sind jedoch gewisse Einschränkungen zu beachten Alkohole/Alkane zeigen eine ausgeprägte Abhängigkeit der Mischungswarme von der Temperatur und neigen insbesondere bei tiefen Temperaturen zu Mischungslucken Noch ausgeprägter ist die Temperaturabhangigkeit beim SystemAlcohols are also of interest as mixing partners for alkanes.However, certain restrictions have to be observed. Alcohols / alkanes show a pronounced dependence of the heat of the mixture on the temperature and tend to have gaps in the mixture, especially at low temperatures

Essigsaureanhydrid/Cyclohexan Dieses System ist bei Raumtemperatur nur zu einem geringen Anteil mischbar Bei erhöhter Temperatur, z B 60°C, ist es jedoch gut mischbar und zeigt dann eine Mischungstemperatur von ΔH ca 3000 J/ mol Ein derartiges System ist demzufolge nur bei erhöhter Temperatur einsetzbarAcetic anhydride / cyclohexane This system is only slightly miscible at room temperature. However, at elevated temperature, e.g. 60 ° C, it is readily miscible and then shows a mixing temperature of ΔH approx. 3000 J / mol. Such a system is therefore only at an elevated temperature applicable

Von den hier genannten Kombinationsmoglichkeiten mit Alkanen sind insbesondere die Fluoralkane und die Carbonylgruppen enthaltenden Systeme wie Ester oder Ketone bevorzugt Ebenso wie die hier dargestellten Kombinationsmoglichkeiten mit Alkanen lassen sich auch andere Substanzklassen miteinder kombinieren (siehe z B Christensen et al , loc cit )Of the combination possibilities with alkanes mentioned here, the fluoroalkanes and the carbonyl group-containing systems such as esters or ketones are particularly preferred Just like the possible combinations with alkanes shown here, other classes of substances can also be combined (see e.g. Christensen et al, loc cit)

Interessant ist z B die Kombination von Methyl-t -butylether (MTBE) mit sehr polaren Mischungspartnern MTBE ist eine sehr stabile, niedrig siedende Verbindung, die eine niedrige Verdampfungswarme aufweistFor example, the combination of methyl t-butyl ether (MTBE) with very polar mixing partners is interesting. MTBE is a very stable, low-boiling compound that has a low heat of vaporization

Von besonderem Interesse sind die Kombinationen Alkohol/Keton, Alkohol/Ester und Alkohol/Nitril So zeigt die Mischung Isopropanol/The combinations alcohol / ketone, alcohol / ester and alcohol / nitrile are of particular interest. The mixture shows isopropanol /

Aceton eine Mischungswarme von ΔH ca 1600 J/ mol, ebenso deutlich positiv ist die Mischung Isopropanol/Methylacetat (ΔH ca 1600 J/ mol)Acetone a mixture heat of ΔH approx. 1600 J / mol, the isopropanol / methyl acetate mixture is also clearly positive (ΔH approx. 1600 J / mol)

Prinzipiell kann das Mischungsverhältnis der Komponenten 1 und 2 im Bereich 1 9 bis 9 1 liegen (Gewichtsteile) Im allgemeinen wird man dieIn principle, the mixing ratio of components 1 and 2 can be in the range 1 9 to 9 1 (parts by weight)

Komponenten jedoch im Verhältnis 3 7 bis 7 3 (Gewichtsteile) einsetzen Insbesondere wenn die Anlage ausschließlich Kuhlzwecken dient, ist es vorteilhaft, die Komponente 1 , für die die Verdampfungsenergie aufgebracht werden muß, im Unterschuß einzusetzen In diesem Fall ist ein Verhältnis Komponente 1 zu Komponente 2 im Bereich 2 8 bis 4 6However, use components in a ratio of 3 7 to 7 3 (parts by weight). In particular, if the system is used exclusively for cooling purposes, it is advantageous to use component 1, for which the evaporation energy has to be applied, in a deficit. In this case, a ratio of component 1 to component 2 in the range 2 8 to 4 6

(Gewichtsteile) bevorzugt(Parts by weight) preferred

Trennbarkeit der Stoffpaare im AustreiberSeparability of the material pairs in the expeller

Von den oben dargestellten Stoffpaaren mit einer Mischungswarme ΔH > 500 J/ mol sind diese von besonderem Interesse, die einen möglichst großen Unterschied im Siedepunkt aufweisen In der Regel sollte dieser Unterschied mehr als 20°C oder bevorzugt mehr als 40°C betragen Die Trennbarkeit der Stoffe wird erleichtert, wenn die Komponente 2 einen um mehr als 80°C höheren Siedepunkt aufweist als die Komponente 1 Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Komponenten 1 und 2 sich in ihrem Siedepunkt um mehr als 120°C unterscheiden und kein Azeotrop bilden Bei einem derartigen Unterschied im Siedepunkt gelingt die Trennung der Komponenten im Austreiber auch bei sehr unterschiedlichem Energieeintrag Dabei kann es durchaus von Vorteil sein, daß bei besonders hohem Energieeintrag (also bei besoders hoher Sonneneinstrahlung) das Austreiben der Komponente 1 im Austreiber nahezu vollständig erfolgt, wobei dann beim Mischen der fast reinen Komponenten eine besonders starke Kühlung erfolgt, wahrend bei nur geringer Sonneneinstrahlung das Austreiben der Komponente 1 aus der Mischung nur unvollständig gelingt, Komponente 2 also noch erhebliche Anteile an Komponente 1 enthalt (z B 20%) Dies bewirkt eine deutlich geringere TemperaturabsenkungOf the material pairs shown above with a heat of mixture ΔH> 500 J / mol, these are of particular interest which have the greatest possible difference in the boiling point. As a rule, this difference should be more than 20 ° C. or preferably more than 40 ° C. The separability of the Substances are lightened if component 2 has a boiling point higher than component 1 by more than 80 ° C. There are particular advantages if components 1 and 2 differ in their boiling point by more than 120 ° C and do not form an azeotrope With such a difference in the boiling point, the separation of the components in the expeller succeeds even with very different energy input. It can be an advantage that component 1 is expelled almost completely in the expeller with particularly high energy input (i.e. particularly high solar radiation) Then, when the almost pure components are mixed, a particularly strong cooling takes place, while with only little sunshine, component 1 can only be driven out of the mixture incompletely, so component 2 still contains considerable proportions of component 1 (for example 20%) lower temperature drop

(siehe Beispiel 10)(see example 10)

Damit ist z B eine Klimaanlage realisierbar, die ohne zusatzliche aufwendige Regelung auskommtThis makes it possible, for example, to implement an air conditioning system that does not require any additional complex control

Bezuglich einer Auswahl geeigneter Stoffpaare bietet sich zunächst die große Anzahl der literaturbekannten Stoffpaare an, die eine Mischungswarme ΔH > 500 J/ mol zeigen, einen ausreichend großen Unterschied hinsichtlich des Siedepunktes aufweisen und kein die Trennung störendes Azeotrop bilden (siehe auch Azeotropic Data 3 (Adv Chem Series 1 16), Washington ACS 1973 )With regard to a selection of suitable substance pairs, the large number of substance pairs known from the literature, which show a mixture warmth ΔH> 500 J / mol, have a sufficiently large difference with regard to the boiling point and do not form an azeotrope disrupting the separation (see also Azeotropic Data 3 (Adv Chem Series 1 16), Washington ACS 1973)

Geht man beispielsweise vom Stoffpaar Keton/Alkan aus und wählt das Keton als leicht fluchtige Komponente 1 , so sind eine Reihe von literaturbekannten Mischungen direkt geeignet Hier sind z B zu nennen (Siedepunkte der Komponenten jeweils in Klammer) Aceton (56°C)/Decan ( 174°C), ΔH 1978 J/ mol,For example, if you start from the ketone / alkane pair and choose the ketone as volatile component 1, a number of mixtures known from the literature are directly suitable. Examples include (boiling points of the components in parentheses) acetone (56 ° C) / decane (174 ° C), ΔH 1978 J / mol,

Ethylmethylketon(79°C)/Dodecan (216°C), ΔH 1664 J/ molEthyl methyl ketone (79 ° C) / dodecane (216 ° C), ΔH 1664 J / mol

Will man bei diesen Mischungen beispielsweise den Einsatzbereich zu tiefen Temperaaturen hin vergrößern, so wird man verzweigte Alkane wählen, die einen deutlich niedrigeren Festpunkt habenIf, for example, you want to increase the range of use for these mixtures to low temperatures, you will choose branched alkanes that have a significantly lower fixed point

Andererseits kann man auch das Alkan als fluchtige Komponente 1 wählen und entsprechend das Keton als hoher siedende Komponente Dabei kommen als Alkane z B die verschiedenen Butane, Pentane oder Hexane in Frage, als Ketone entsprechend hoher siedende Verbindungen, z.B Diethylketon oder Cycloalkanone Lediglich, wenn die Anlage unter erhöhtem Druck arbeiten soll, ist Aceton als Komponente 2 von Interesse, etwa in der Kombination mit Butan als Komponente 1On the other hand, one can also choose the alkane as volatile component 1 and, accordingly, the ketone as the high-boiling component. The various butanes, pentanes or hexanes are suitable as alkanes, for example, and the corresponding high-boiling compounds, for example, as ketones Diethyl ketone or cycloalkanone Only if the system is to work under increased pressure is acetone as component 2 of interest, for example in combination with butane as component 1

Ganz analog ist das Stoffpaar Ester/Alkan zu sehen Auch hier kann man beim Einsatz des Esters als fluchtiger Komponente 1 direkt die in der Literatur beschriebenen Stoffpaare auf Basis niedrig siedender Formiate oder Acetate einsetzen, so z B die Mischungen Methylacetat (56°C)/Dodecan (216°C), ΔH 2140 J/ mol oder Ethylacetat (77°C)/Dodecan (216°C), ΔH 1 768 J/ molThe ester / alkane pair of substances can be seen quite analogously. Here too, when using the ester as volatile component 1, the substance pairs based on low-boiling formates or acetates described in the literature can be used directly, for example the mixtures of methyl acetate (56 ° C.) / Dodecane (216 ° C), ΔH 2140 J / mol or ethyl acetate (77 ° C) / dodecane (216 ° C), ΔH 1 768 J / mol

Bei Wahl des Alkans als Komponente 1 wird man sich jedoch nicht auf die literaturbekannten Stoffpaare wieWhen choosing the alkane as component 1, however, one will not refer to the substance pairs known from the literature

Hexan (68°C)/Methylbenzoat ( 199°C), ΔH 1372 J/ mol,Hexane (68 ° C) / methyl benzoate (199 ° C), ΔH 1372 J / mol,

Hexan (68°C)/Dimethylcarbonat (90°C), ΔH 1 896 J/ mol, beschranken, sondern beispielsweise statt des Hexans das tiefer siedendeHexane (68 ° C) / dimethyl carbonate (90 ° C), ΔH 1 896 J / mol, but instead, for example, the lower boiling instead of hexane

Pentan (34°C) und statt des Dimethylcarbonat das hoher siedende Diethylcarbonat ( 121 °C) wählen, das in der Literatur beispielsweise als Mischungspartner für Dodecan beschrieben ist Ganz allgemein ist die Mischung niederes Alkan (z B die verschiedenen Butane, Pentane, Hexane)/Dimethyl- oder Diethylcarbonat von InteresseSelect pentane (34 ° C) and, instead of dimethyl carbonate, the higher-boiling diethyl carbonate (121 ° C), which is described in the literature as a mixing partner for dodecane. In general, the mixture is lower alkane (e.g. the various butanes, pentanes, hexanes) / Dimethyl or diethyl carbonate of interest

In der Regel laßt sich bei einer gegebenen Mi schung der Siedepunkt einer Komponente dadurch verringern, daß man z B in einer homologen Reihe eine Komponente mit niedrigerem Molekulargewicht wählt, z B die Mischung Hexan (68°C)/Diethylcarbonat ( 121 °C) statt der in der Literatur beschriebenen Mischung Dodecan (216°C)/Diethylcarbonat ( 121 °C)In general, the boiling point of a component can be reduced for a given mixture by, for example, choosing a component with a lower molecular weight in a homologous series, for example the mixture hexane (68 ° C.) / diethyl carbonate (121 ° C.) instead the mixture dodecane (216 ° C) / diethyl carbonate (121 ° C) described in the literature

Die inverse Vorgehensweise, d h ausgehend von einer bekannten Mischung das Molekulargewicht einer Komponente zu erhohen, etwa um den Siedepunkt anzuheben, ist nicht immer möglich Hier treten häufig Mischungslucken auf Generell gilt, daß wenigstens die Komponente 1 der Mischung ein Molekulargewicht < 100g/ mol aufweisen sollte Im allgemeinen ist es von Vorteil, wenn auch die hoher siedende Komponente 2 ein relativ niedriges Molekulargewicht, z B < 400 g/ mol aufweist Besonders interessant sind die Stoffpaare Alkohol/Keton und Alkohol/ Ester, die auch beim Einsatz relativ hoch molekularer Komponenten in der Regel vollständige Mischbarkeit und recht hohe Mischungswarmen zeigen Hier sind z B als Stoffpaare zu nenenThe inverse procedure, that is, starting from a known mixture to increase the molecular weight of a component, for example in order to raise the boiling point, is not always possible. Gaps in the mixture often occur here. In general, at least component 1 of the mixture should have a molecular weight <100 g / mol In general, it is advantageous if the high-boiling component 2 also has a relatively low molecular weight, for example <400 g / mol Of particular interest are the alcohol / ketone and alcohol / ester substance pairs, which generally show complete miscibility and very high heat of mixing even when using relatively high molecular weight components. Here, for example, substances are to be mentioned

Aceton und Ethylmethylketon als Komponente 1 und langerkettige, insbesondere auch verzweigte Alkohole, z B C4- C I O Alkanole oder mehrwertige Alkohole als Komponente 2, beispielsweise Ethylmethylketon (79°C)/l ,3-Butandiol (204°C), ΔH ca 1600 J/ mol oder Aceton (56°C)/ l -Hexanol ( 1 57°C), ΔH 1784 J/ molAcetone and ethyl methyl ketone as component 1 and long-chain, especially also branched alcohols, e.g. C4-CIO alkanols or polyhydric alcohols as component 2, for example ethyl methyl ketone (79 ° C) / l, 3-butanediol (204 ° C), ΔH ca 1600 J. / mol or acetone (56 ° C) / l-hexanol (1 57 ° C), ΔH 1784 J / mol

Noch breiter sind die Variationsmoglichkeiten im Bereich Ester/Alkohol Hier lassen sich z B niedere Ester mit höheren Alkoholen kombinieren, z B Ethylacetat (77°C)/3-Methyl- l -butanol ( 13 1 °C), ΔH ca 2700 J/ mol oder niedere Ester wie Methanol, Ethanol, Propanol und Isopropanol als Komponente 1 und höhere Ester als Komponente 2, z BThe options for variation in the ester / alcohol range are even wider. For example, lower esters can be combined with higher alcohols, e.g. ethyl acetate (77 ° C) / 3-methyl-1-butanol (13 1 ° C), ΔH approx. 2700 J / mol or lower esters such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol as component 1 and higher esters as component 2, for example

Isopropanol/Dialkylester von Dicarbonsauren wie Dialkylsuccinate, Dialkyladipate Als Esterkomponente von Interesse sind auch Ester von Diolen und hoch siedende cyclische Ester wie Propylencarbonat Bevorzugt als Komponente 1 ist Isopropylalkohol und ein Diisopropylester einer Dicarbonsaure als Komponente 2Isopropanol / dialkyl esters of dicarboxylic acids such as dialkyl succinates, dialkyl adipates. Esters of diols and high-boiling cyclic esters such as propylene carbonate are also of interest as component 1. Isopropyl alcohol and a diisopropyl ester of a dicarboxylic acid as component 2 are preferred

Anforderungen an Umweltvertraglichkeit / LangzeitstabilitatRequirements for environmental compatibility / long-term stability

Neben der Anforderung einer möglichst hohen Mischungswarme und einer guten Trennbarkeit im Austreiber müssen die Stoffpaare selbstverständlich umweltvertraglich und stabil seinIn addition to the requirement for the highest possible heat of mixture and good separability in the expeller, the material pairs must of course be environmentally compatible and stable

So sind Alkan/Chlorkohlenwasserstoff- Kombinationen, insbesondere Stoffpaare, die Fluorchlorkohlenwasserstoffe enthalten, weniger bevorzugt Gut geeignet sind dagegen Fluorkohlenwasserstoff/ Alkan- KombinationenThus, alkane / chlorohydrocarbon combinations, in particular material pairs which contain chlorofluorocarbons, are less preferred. In contrast, fluorocarbon / alkane combinations are particularly suitable

Diese Stoffpaare zeigen gute Stabilität, darüber hinaus zeichnen sich Fluorkohlenwasserstoffe durch eine niedrige Verdampfungswarme aus Gut geeignet sind auch Alkan/Keton- und Alkan/Ester- Kombinationen Insbesondere unter dem Aspekt der Langzeitstabilität sind jedoch Alkohol/Ester- Kombinationen nur eingeschränkt einsetzbar. Zum einen erforden diese Stoffpaare den Einsatz von Trockenmitteln, um eine Hydrolyse des Esters zu verhindern, zum anderen besteht die Gefahr der Umesterung. Aus diesem Grunde sind Alkohol/Ester- Kombinationen, bei denen der Alkoholrest des Esters und der Alkohol gleich sind, besonders interessant, z.B. Kombinationen vom Typ Isopropylalkohol/Isopropylester. In diesem Fall führt eine Umesterung nicht zur Veränderung des Mischungs- und des Siedeverhaltens. Ganz allgemein ist es vorteilhaft unter Ausschluß von Sauerstoff zu arbeiten und Oxydationsschutzmittel und Trockenmittel zu verwenden.These pairs of substances show good stability. In addition, fluorohydrocarbons are characterized by a low heat of vaporization. Alkane / ketone and alkane / ester combinations are also suitable However, alcohol / ester combinations can only be used to a limited extent, in particular with regard to long-term stability. On the one hand, these substance pairs require the use of drying agents to prevent hydrolysis of the ester, and on the other hand there is a risk of transesterification. For this reason, alcohol / ester combinations in which the alcohol residue of the ester and the alcohol are the same are particularly interesting, for example combinations of the isopropyl alcohol / isopropyl ester type. In this case, transesterification does not change the mixing and boiling behavior. In general, it is advantageous to work in the absence of oxygen and to use antioxidants and drying agents.

Anforderungen an die Mischeinrichtung und den Kocher (Austreiber)Requirements for the mixing device and the cooker (expeller)

Prinzipiell kann das Mischen der Komponenten 1 und 2 mit Hilfe eines Rührwerkes erfolgen. Im Hinblick auf einen möglichst einfachen Aufbau der Kühlanlage wird man jedoch in der Regel auf einen Rührer verzichten. Häufig genügt ein einfaches Zusammenführen der Komponenten. Geeignete Mischeinrichtungen sind z.B . beschrieben in Ullmann^' s Encyclopedia ofIn principle, components 1 and 2 can be mixed using an agitator. With a view to making the cooling system as simple as possible, however, a stirrer will generally be dispensed with. A simple merging of the components is often sufficient. Suitable mixing devices are, for example. described in Ullmann ^' s Encyclopedia of

Industrial Chemistry, Vol. B4, 561 ff : ^'Continuous Mixing of Fluids^' . Besonders geeignet zum Mischen der Komponenten 1 und 2 sind statische Mischer (siehe hierzu insbesondere Manfred H. Pahl und E.Muschelknautz, Chem.-Ing. -Tech., 51 ( 1979), 347-64 und Chem.-Ing. -Tech., 52 ( 1980), 285-91 ).Industrial Chemistry, Vol. B4, 561 ff: ^' Continuous Mixing of Fluids ^' . Static mixers are particularly suitable for mixing components 1 and 2 (see in particular Manfred H. Pahl and E. Musselknautz, Chem.-Ing. -Tech., 51 (1979), 347-64 and Chem.-Ing. -Tech ., 1980, 52: 285-91).

Prinzipiell kann der Sonnenkollektor direkt als Austreiber (Kocher) eingesetzt werden. Andererseits ist es auch möglich, den Sonnenkollektor mit einem Wärmeträgermedium zu betreiben und damit den Austreiber zu beheizen. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz des Sonnenkollektors direkt alsIn principle, the solar collector can be used directly as an expeller (cooker). On the other hand, it is also possible to operate the solar collector with a heat transfer medium and thus heat the expeller. However, the use of the solar collector is preferred as

Austreiber. Falls erforderlich wird man dem Austreiber noch einen Rektifi- kator nachschalten. Im allgemeinen wird man die Rektifikationseinrichtungen (z.B . Rücklaufkühler) möglichst klein halten und stattdessen Stoffpaare mit einem möglichst großen Unterschied in den Siedepunkten wählen Im allgemeinen lassen sich die von den Absorptionskaltemaschinen bekannten Austreib- und Rektifiziertechniken verwendenExpeller. If necessary, a rectifier will be added to the expeller. In general, the rectification devices (e.g. reflux coolers) will be kept as small as possible and instead material pairs with the greatest possible difference in the boiling points Select In general, the stripping and rectification techniques known from absorption chillers can be used

Besondere Ausfuhrungsformen der ErfindungSpecial embodiments of the invention

Die erfindungsgemaße solar betriebene Kuhlanlage zeigt ein außerordentlich breites Einsatzspektrum Dies ist unter anderem darin begründet, daß die Temperaturen zum Trennen der Komponenten ideal mit den Arbeitsbereichen der üblichen Sonnenkollektoren übereinstimmen Hervorzuheben ist aber auch, daß der hier genutzte Effekt der Abkühlung durch das Mischen von 2 Flüssigkeiten nicht nur bei Raumtemperatur sondern auch bei höheren Temperaturen und bei tiefen Temperaturen anwendbar ist Im allgemeinen kann ein Arbeitsbereich von z B +70°C bis -80°C mit einem einzigen Stoffpaar abgedeckt werden Wählt man spezielleThe solar-powered cooling system according to the invention has an extremely wide range of uses.This is due, among other things, to the fact that the temperatures for separating the components ideally match the working areas of the usual solar collectors, but it should also be emphasized that the cooling effect used here is achieved by mixing two liquids can be used not only at room temperature but also at higher temperatures and at low temperatures In general, a working range from z + 70 ° C to -80 ° C can be covered with a single pair of substances

Tieftemperatur oder Hochtemperaturmischungen so ist der Arbeitsbereich noch großer + 1 50°C bis - 1 10°C Dabei ist nur darauf zu achten, daß der Festpunkt der Komponenten tiefer als der Einsatzbereich istLow-temperature or high-temperature mixtures make the working range even larger + 1 50 ° C to - 1 10 ° C. It is only necessary to ensure that the fixed point of the components is lower than the area of application

So kann die erfindungsgemaße Kuhlanlage zum Betrieb einesThe cooling system according to the invention can be used to operate a

Gefrierschrankes (Temperatur - 18°C) oder eines Kuhischrankes (Temperatur ca 4°C) eingesetzt werden Besonders geeignet ist aber auch der Einsatz zur Luftentfeuchtung oder zur Klimatisierung (Kühlung) von Räumen Prinzipiell ist es möglich, zur Erzielung eines Kuhleffektes auch für Zeiten ohne Sonne oder für die Nachtstunden die Komponenten 1 und 2 in getrennten Vorratsbehaltern zu speichern, in der Regel wird man jedoch insbesondere bei kleinen Geraten wie Haushaltskuhlschranken oder Gefriertruhen auf Vorratsbehalter für die Komponenten 1 und 2 verzichten und vielmehr die gesamte im System befindliche Mischung möglichst gering haltenFreezer (temperature - 18 ° C) or a cow cupboard (temperature approx. 4 ° C) can also be used for dehumidification or air conditioning (cooling) of rooms. In principle, it is possible to achieve a cooling effect even in times without Store components 1 and 2 in separate storage containers in the sun or for the night, but as a rule, especially for small appliances such as household refrigerators or freezers, storage containers for components 1 and 2 will be dispensed with and the entire mixture in the system should be kept as low as possible

Für große Anlagen, etwa zum Klimatisieren von ganzen Gebaudekomplexen ist es jedoch durchaus vorteilhaft, die Komponenten 1 und 2 in Vorratsbehaltern zu speichern und entsprechend dem Kuhlbedarf zu mischen Von besonderem Vorteil ist dabei, daß die Lagerung dieser Komponenten z B bei Raumtemperatur nicht zeitlich begrenzt ist und auch keine Isolierung erfordertFor large systems, for example for air conditioning entire building complexes, it is definitely advantageous to store components 1 and 2 in storage containers and mix them according to the cooling requirements It is particularly advantageous that the storage of these components, for example at room temperature, is not time-limited and does not require insulation

Insbesondere bei Haushaltskuhlschranken und Gefiertruhen wird man zur Uberbruckung der sonnenarmen Zeit bzw zur Uberbruckung derEspecially in the case of household refrigerators and freezers, one is used to bridge the sun-poor time or to bridge the

Nachtstunden jedoch z B Eisspeicher oder Solespeicher einsetzen Kuhlschranke und Gefrierschranke mit geeigneten Latentspeichern sind bekannt aus DE-OS 2433499, EPA 0098052 oder EPA 065 1214 Derartige Kuhlschranke mit Speicher wurden insbesondere für photovoltaisch betriebene Kuhlschranke oder für Kuhlschranke entwickelt, die mit billigemHowever, at night, for example, use ice storage or brine storage. Refrigerators and freezers with suitable latent storage are known from DE-OS 2433499, EPA 0098052 or EPA 065 1214

Nachtstrom arbeitenWork night electricity

Neben einem Einsatz als Klimaanlage im häuslichen Bereich ist vor allem die Klimatisierung von Mobilheimen, Campingeinrichtungen und Fahrzeugen von Interesse Besonders interessant ist der Einsatz im Bereich von CampingkuhlschrankenIn addition to being used as an air conditioning system in the home, the air conditioning of mobile homes, camping facilities and vehicles is of particular interest. Use in the area of camping fridge barriers is particularly interesting

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemaßen solar betriebenen Kuhlanlage ist der kombinierte Betrieb einer solar betriebenen Heizung insbesondere einer solar betriebenen Warmwasserbereitung und einer KälteanlageA particularly preferred embodiment of the solar-powered cooling system according to the invention is the combined operation of a solar-powered heating system, in particular a solar-powered hot water preparation and a refrigeration system

Dies ermöglicht eine besonders effektive Nutzung der SonnenenergieThis enables a particularly effective use of solar energy

Bei dieser kombinierten Solarheizung/Solarkuhlung wird die im Austreiber zum Verdampfen der Komponente 1 eingebrachte Sonnenenergie im Verflussiger (Kondensationswarme) zur Warmwasserbereitung genutztWith this combined solar heating / solar cooling system, the solar energy introduced in the expeller to evaporate component 1 is used in the condenser (heat of condensation) to produce hot water

(siehe Fig 2)(see Fig 2)

Dabei laßt sich der Warmwasserspeicher bevorzugt als sogenannterThe hot water tank can preferably be called a so-called

Schichtspeicher betreibenOperate stratified storage

Bei Nutzung dieser Form der solaren Warmwasserbereitung ist die erfindungsgemaße Kaiteerzeugung ein Zusatznutzen, der ohne größeren, zusatzlichen Aufwand erreicht wirdWhen using this form of solar water heating, the kite generation according to the invention is an additional benefit that is achieved without major additional effort

Je nach Auslegung der Anlage (siehe Fig 2) - stärkere Betonung derDepending on the layout of the system (see Fig. 2) - stronger emphasis on the

Kühlung oder der Warmwasserbereitung - kann es hier durchaus von Vorteil sein, auch Stoffe mit einer relativ hohen Verdampfungswarme als Komponente 1 einzusetzenCooling or hot water preparation - it can be done here Be advantageous to use substances with a relatively high heat of vaporization as component 1

So ist insbesondere bei dieser Ausführungsform auch Wasser als Komponente 1 von Interesse (Verdampfungswarme 2253 kJ/ kg) Gut geeignet als Komponente 1 sind bei dieser Heiz/Kuhl-Kombination auch Methanol, Ethanol und IsopropanolIn this embodiment in particular, water is also of interest as component 1 (heat of vaporization 2253 kJ / kg). Methanol, ethanol and isopropanol are also particularly suitable as component 1 in this heating / cooling combination

Bei einer reinen Nutzung als Kälteanlage oder als Klimaanlage wird man als Komponente 1 jedoch Substanzen mit einer deutlich niedrigeren Verdampfungswarme einsetzen Hier sind insbesondere fluorierteWhen used purely as a refrigeration system or as an air conditioning system, however, components 1 with a significantly lower heat of vaporization will be used as component 1

Verbindungen und niedere Kohlenwasserstoffe von Interesse So zeigt z B Pentan eine Verdampfungswarme von 383 kJ/ kg Aber auch die niederen Ester wie Methylacetat (Verdampfungswarme 406 kJ/ kg) sind geeignetCompounds and lower hydrocarbons of interest For example, pentane shows a heat of evaporation of 383 kJ / kg. However, the lower esters such as methyl acetate (heat of evaporation 406 kJ / kg) are also suitable

Gerade in der Kombination solare Warmwasserbereitung/solare Kühlung liegt der besondere Nutzen der erfindungsgemaßen Kuhlanlage Dabei ist insbesondere der sehr einfache Aufbau hervorzuheben So besteht die ganze Anlage abgesehen vom Austreiber (Sonnenkollektor) und Kondensator (Warmwasserspeicher) lediglich aus einer Anzahl von Rohren und Wärmetauschern Besonders beanspruchte, bewegliche Teile hat die Anlage nicht In der Regel wird die Anlage von einer Pumpe angetrieben, die z B die Mischung in den Austreiber pumpt Vorteilhaft arbeitet diese Pumpe photovoltaisch Dabei kann im allgemeinen auf eine aufwendige Regelung verzichtet werdenThe particular benefit of the cooling system according to the invention lies particularly in the combination of solar hot water preparation / solar cooling. In particular, the very simple structure is to be emphasized. Apart from the expeller (solar collector) and condenser (hot water tank), the entire system consists only of a number of pipes and heat exchangers that are particularly stressed The system does not have any moving parts. The system is usually driven by a pump, which pumps the mixture into the expeller, for example. This pump advantageously works photovoltaically. In general, there is no need for complex control

Bei geschickter Auswahl der Komponenten 1 und 2 hinsichtlich der Dichte, z B Dichte der Komponente 2 deutlich hoher als Dichte der Komponente 1 (wie dies bei einem Alkan als Komponente 1 und einem Ester als Komponente 2 der Fall ist), kann auf eine Pumpe ganzlich verzichtet werden In diesem Fall ist ein hydrostatischer Antrieb möglichWith a skilful selection of components 1 and 2 in terms of density, e.g. density of component 2 significantly higher than density of component 1 (as is the case with an alkane as component 1 and an ester as component 2), a pump can be used entirely In this case, a hydrostatic drive is possible

Der Verzicht auf komplexe, bewegliche Teile macht die erfindungsgemaße Anlage storunanfallig, nahezu gerauschlos und einfach in der Herstellung BeispieleThe elimination of complex, moving parts makes the system according to the invention prone to disruptions, almost noiseless and simple to manufacture Examples

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, stellen jedoch keine Einschränkung darThe following examples serve to illustrate the invention, but do not constitute a limitation

Beispiele 1 -7 Orientierende Vorversuche zur Untersuchung des Mischungsverhaltens der Komponenten 1 und 2Examples 1-7 Orientative preliminary tests to investigate the mixing behavior of components 1 and 2

Zur exakten Bestimmung der Mischungswarmen von Fussigkeiten siehe z B Christensen et al (loc cit ) Für eine schnelle, orientierende Untersuchung ist es jedoch völlig ausreichend, je 20g Flüssigkeit in einem Glaskolben, ausgestattet mit Magnetruhrer und Thermometer zu mischen und die Temperaturanderung zu beobachten Dabei ist es lediglich erforderlich die Komponenten zunächst auf dieselbe Ausgangstemperatur zu bringen und ein schnell ansprechendes Thermometer oder Thermoelement zu verwendenFor the exact determination of the warmth of the mixture of footiness see e.g. Christensen et al (loc cit) For a quick, orientating examination it is completely sufficient to mix 20g of liquid in a glass flask equipped with a magnetic stirrer and thermometer and to observe the temperature change it is only necessary to bring the components to the same initial temperature and to use a fast responding thermometer or thermocouple

Auf eine aufwendige Isolierung kann verzichtet werden, da die Temperaturanderung sehr schnell erfolgtThere is no need for expensive insulation because the temperature changes very quickly

Beispiel 1 Isopropanol und Aceton werden im Verhältnis 1 1 (Angaben jeweils alsExample 1 Isopropanol and acetone are mixed in a ratio of 1 1 (data as

Gewichtsverhaltnisse) gemischt Man beobachtet eine Abkühlung um 9, 5°CWeight ratios) mixed. A cooling of 9.5 ° C is observed

Beispiel 2 Methylacetat und Dodecan werden im Verhältnis 1 1 gemischtExample 2 Methyl acetate and dodecane are mixed in a ratio of 1 liter

Man beobachtet eine Abkühlung um 7,8°CA cooling of 7.8 ° C is observed

Beispiel 3Example 3

2-Ethylhexanol und Methylacetat werden im Verhältnis 1 1 gemischt Man beobachtet eine Abkühlung um 8,9°C Beispiel 42-Ethylhexanol and methyl acetate are mixed in a 1 1 ratio. A cooling of 8.9 ° C. is observed Example 4

Eine Estermischung, bestehend aus 70Gew% Ethylenglykoldiacetat und 30Gew% Ethylacetat, wird mit Pentan im Verhältnis 1 1 gemischt Man beobachtet eine Abkühlung um 7,3 °CAn ester mixture consisting of 70% by weight of ethylene glycol diacetate and 30% by weight of ethyl acetate is mixed with pentane in a ratio of 1 liter. A cooling of 7.3 ° C. is observed

Beispiel 5Example 5

Isopropanol und Propylencarbonat werden im Verhältnis 1 1 gemischtIsopropanol and propylene carbonate are mixed in a ratio of 1 1

Man beobachtet eine Abkühlung um 10,9°CA cooling of 10.9 ° C. is observed

Beispiel 6Example 6

Isopropanol und Propylencarbonat werden im Verhältnis 3 5 gemischt Man beobachtet eine Abkühlung um 1 0, 8°CIsopropanol and propylene carbonate are mixed in the ratio 3 5. A cooling of 1 0. 8 ° C. is observed

Beispiel 7 (nicht erfindungsgemaß) Ethylenglykoldiacetat und Aceton werden im Verhältnis 1 1 gemischtExample 7 (not according to the invention) ethylene glycol diacetate and acetone are mixed in a ratio of 1 liter

Man beobachtet eine geringfügige Temperaturerniedrigung von ca 0,3°CA slight decrease in temperature of about 0.3 ° C is observed

Beispiel 8 Kuhlversuch mit partiellem WarmetauschExample 8 Cooling test with partial heat exchange

Die Komponenten gemäß Beisiel 1 , I sopropanol und Aceton, werden unter partiellem Warmetausch kontinuierlich gemischt Dazu werden dieThe components according to example 1, isopropanol and acetone, are mixed continuously with partial heat exchange

Ausgansstoffe auf einer Strecke von ca 1 0 cm durch die Mischung vorgekuhlt Es stellt sich eine Temperatur von 4, 3°C ein (Temperatur der Ausgangsstoffe 24,6°C Es resultiert also eine Temperaturerniedrigung um 20,3°CStarting materials precooled over a distance of approx. 10 cm by the mixture. A temperature of 4.3 ° C is established (temperature of the starting materials 24.6 ° C. This results in a temperature decrease of 20.3 ° C

Beispiel 9 Mischversuch bei erniedrigter TemperaturExample 9 Mixing test at reduced temperature

Jeweils 20g der Komponenten gemäß Beispiel 3 werden bei einerIn each case 20 g of the components according to Example 3 are used in a

Ausgangstemperatur von -26, 1 °C gemischtInitial temperature of -26.1 ° C mixed

Man beobachtet eine Abkühlung auf -33 , 5°CA cooling to -33.5 ° C. is observed

Beispiel 10 Trennversuch ohne RektifikationExample 10 Separation test without rectification

Die Komponenten der Mischung gemäß Beispiel 2 (Komponente 1 Methylacetat, Siedep 56°C, Komponente 2 Dodecan, Siedep 216°C) werden durch Austreiben des Methylacetates getrennt 1 ) Arbeitstemperatur des Austreibers 88°CThe components of the mixture according to Example 2 (component 1 methyl acetate, boiling point 56 ° C, component 2 dodecane, boiling point 216 ° C) are separated by expelling the methyl acetate 1) Working temperature of the expeller 88 ° C

Die Austreibung des Methylacetates ist unvollständig, das zurückbleibende Dodecan enthalt noch ca 12% Methylacetat Beim Mischen der zurückbleibenden Komponente 2 mit der ausgetrie- benen Komponente 1 beobachtet man eine Abkühlung um 5,4°CThe expulsion of the methyl acetate is incomplete, the remaining dodecane still contains about 12% methyl acetate. When the remaining component 2 is mixed with the expelled component 1, a cooling of 5.4 ° C. is observed

2 ) Arbeitstemperatur des Austreibers 95°C2) Working temperature of the expeller 95 ° C

Die Austreibung des Methylacetates ist auch in diesem Fall noch nicht vollständig Das zurückbleibende Dodecan enthalt ca 8% Methylacetat Beim Mischen der zurückbleibenden Komponente 2 mit der ausge- triebenen Komponente 1 beobachtet man eine Abkühlung um 6, 5°CIn this case too, the expulsion of the methyl acetate is not yet complete. The remaining dodecane contains about 8% methyl acetate. When the remaining component 2 is mixed with the expelled component 1, a cooling of 6.5 ° C is observed

Mit zunehmendem Energieeintrag wird die Trennung besser und der Kuhleffekt großer Damit gestattet das Stoffpaar Methylacetat den Aufbau einer solar betriebenen Kuhlanlage ohne aufwendige Temperaturregelung With increasing energy input, the separation becomes better and the cooling effect becomes larger. The pair of methyl acetate materials enables the construction of a solar-powered cooling system without complex temperature control

Claims

Patentansprüche claims

1 . Solarthermisch betriebene Kühlanlage, dadurch gekennzeichnet, daß diese als1 . Solar thermal operated cooling system, characterized in that this as

Bestandteile enthält:Ingredients contains:

- einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber (Kocher),- a directly or indirectly solar heated expeller (cooker),

- einen Verflüssiger (Kondensator),- a condenser,

- eine Mischeinrichtung, - ein Stoffpaar bestehend aus 2 Flüssigkeiten, die a) eine Mischungswärme ΔH > 500J/ mol aufweisen, b) einen Unterschied in den Siedepunkten > 20°C zeigen, c) von denen wenigstens 1 Komponente einen Siedepunkt > 50°C aufweist.- a mixing device, - a pair of substances consisting of 2 liquids which a) have a heat of mixing ΔH> 500J / mol, b) show a difference in boiling points> 20 ° C, c) of which at least 1 component has a boiling point> 50 ° C having.

2. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Stoffpaar eine Mischungswärme2. Solar thermal cooling system according to claim 1, characterized in that the pair of substances a heat of mixing

ΔH > 1200 J/ mol aufweist.ΔH> 1200 J / mol.

3. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten des Stoffpaares, die niedrig siedende Komponente 1 und die höher siedende Komponente 2 sich hinsichtlich der Siedepunkte um > 80°C unterscheiden.3. Solar thermal cooling system according to claim 1 and 2, characterized in that the components of the pair of substances, the low-boiling component 1 and the higher-boiling component 2 differ in boiling points by> 80 ° C.

4. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente 2 des Stoffpaares einen Siedepunkt >120°C aufweist.4. Solar thermal cooling system according to claims 1-3, characterized in that component 2 of the pair of substances has a boiling point> 120 ° C.

5. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Komponente des Stoffpaares ein5. Solar thermal operated cooling system according to claims 1-4, characterized in that one component of the pair of substances

Kohlenwasserstoff aus der Gruppe der Alkane ist, die andere Komponente eine Substanz aus der Gruppe der Halogenkohlenwasserstoffe, Carbonylverbindungen, Nitroverbindungen, Ether, Alkohole und Amine. Hydrocarbon from the group of alkanes, the other component is a substance from the group of halogenated hydrocarbons, carbonyl compounds, nitro compounds, ethers, alcohols and amines.

6. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Komponente des Stoffpaares ein Alkohol ist, die andere Komponente eine Substanz aus der Gruppe der Ketone, Ester, Nitrile.6. Solar thermal cooling system according to claims 1-4, characterized in that one component of the pair of substances is an alcohol, the other component is a substance from the group of ketones, esters, nitriles.

7. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß der Austreiber direkt als Sonnenkollektor ausgelegt ist.7. Solar thermal cooling system according to claims 1-6, characterized in that the expeller is designed directly as a solar collector.

8. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung aus statischen Mischern besteht.8. Solar thermal cooling system according to claims 1-7, characterized in that the mixing device consists of static mixers.

9. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger (Kondensator) Teil eines Warmwasserspeichers ist.9. Solar thermal cooling system according to claims 1-8, characterized in that the condenser (condenser) is part of a hot water tank.

10. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -9, dadurch gekennzeinet, daß die Mischeinrichtung Teil eines10. Solar thermal operated cooling system according to claims 1-9, characterized in that the mixing device is part of a

Kühlschranks und/oder eines Gefrierschranks ist.Refrigerator and / or a freezer.

1 1 . Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung Teil eines Luftentfeuchters ist.1 1. Solar thermal cooling system according to claims 1-9, characterized in that the mixing device is part of a dehumidifier.

12. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1 -9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlanlage Teil einer Klimaanlage ist.12. Solar thermal operated cooling system according to claims 1-9, characterized in that the cooling system is part of an air conditioning system.

13. Verfahren zur Kühlung mittels Sonnenenergie, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anlage enthaltend13. A method of cooling by means of solar energy, characterized in that containing in a plant

- einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber,- a directly or indirectly solar heated expeller,

- einen Verflüssiger,- a condenser,

- eine Mischeinrichtung ein Flüssigkeitsgemisch (Stoffpaar) bestehend aus wenigstens 2- a mixing device a liquid mixture (pair of substances) consisting of at least 2

Komponenten, die eine Mischungswärme ΔH > 500J/ mol aufweisen, sich hinsichtlich des Siedepunktes um mehr als 20°C unterscheiden, und von denen wenigstens eine Komponente einen Siedepunkt > 50°C aufweist, im Kreis geführt wird, wobei das Flüssigkeitsgemisch im Austreiber in eine gasförmige Komponente 1 und eine nicht verdampfende Komponente 2 getrennt wird, die Komponente 1 im Verflüssiger verflüssigt wird, die flüssigen Komponenten 1 und 2 in der Misch- einrichtung unter Aufnahme von Energie gemischt und anschließend die erhaltene Mischung wieder dem Austreiber zugeführt wird.Components which have a heat of mixing ΔH> 500J / mol, differ in their boiling point by more than 20 ° C, and of which at least one component has a boiling point> 50 ° C, is circulated, the liquid mixture in the expeller in a gaseous component 1 and a non-evaporating component 2 is separated, component 1 is liquefied in the liquefier, the liquid components 1 and 2 are mixed in the mixing device while absorbing energy, and the mixture obtained is then returned to the expeller.

14. Verfahren zur Kühlung mittels Sonnenenergie gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Austreiber direkt solar beheizt wird.14. A method for cooling by means of solar energy according to claim 13, characterized in that the expeller is directly heated by solar energy.

15. Verfahren zur Kühlung mittels Sonnenenergie gemäß den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger zur Erwärmung von Brauchwasser genutzt wird. 15. A method for cooling by means of solar energy according to claims 13 and 14, characterized in that the condenser is used for heating domestic water.