DE102007022841A1

DE102007022841A1 - Chiller with different sorption materials

Info

Publication number: DE102007022841A1
Application number: DE102007022841A
Authority: DE
Inventors: Niels Braunschweig; Sören PAULUSSEN
Original assignee: INVENSOR GmbH
Current assignee: INVENSOR GmbH
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-11-13
Also published as: EP2162687A1; JP2010526983A; US20100300124A1; WO2008138325A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Adsorptionsmittels anstelle eines Verflüssigers in einer Wärmepumpe/Kältemaschine und weiterhin die Verwendung des Adsorptionsmittels bei der Dampfdruckreduktion in einer Wärmepumpe/Kältemaschine zur Verbesserung der Kapazität der Desorption; weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kälteerzeugung, bei dem bevorzugt zwei unterschiedliche Adsorptionsmittel in zwei Stufen eingesetzt werden.The invention relates to the use of an adsorbent in place of a condenser in a heat pump / chiller and further to the use of the adsorbent in the vapor pressure reduction in a heat pump / chiller to improve the capacity of desorption; Furthermore, the invention relates to a method for cooling, in which preferably two different adsorbents are used in two stages.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Adsorptionsmittels anstelle eines Verflüssigers in einer Wärmepumpe/Kältemaschine und weiterhin die Verwendung des Adsorptionsmittels bei der Dampfdruckreduktion in einer Wärmepumpe/Kältemaschine zur Verbesserung der Kapazität der Desorption; weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kälteerzeugung, bei dem bevorzugt zwei unterschiedliche Adsorptionsmittel in zwei Stufen eingesetzt werden.The The invention relates to the use of an adsorbent instead a condenser in a heat pump / chiller and further the use of the adsorbent in vapor pressure reduction in a heat pump / chiller to improve capacity desorption; Furthermore, the invention relates to a method for Refrigeration, preferably two different adsorbents in two Stages are used.

Dem durchschnittlichen Fachmann ist bekannt, dass Kältemaschinen thermodynamische Kreisprozesse realisieren, bei denen z. B. Wärme unterhalb der Umgebungstemperatur aufgenommen und bei höherer Temperatur abgegeben wird. Diese Kreisprozesse in Kältemaschinen sind im Wesentlichen identisch mit den Kreisprozessen in Wärmepumpe/Kältemaschinen. Die Kältemaschine kann daher auch als eine Wärmepumpe aufgefasst werden. Bekannte Kältemaschinen sind beispielsweise Absorptionskälteanlagen, Diffusionsabsorptionskältemaschinen, Adsorptionskälteanlagen sowie Kompressionskälteanlagen. Der Aufbau dieser Anlagen ist dem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet bekannt. Für Adsorptionskältemaschinen und Absorptionskältemaschinen gilt, dass ihre Leistung und ihr Wirkungsgrad stark von den Temperaturen der anliegenden Wärmesenken und Wärmequellen abhängen. Die Antriebswärme für die Desorption und die aufgenommene Wärme auf niedrigem Temperaturniveau bei der Kälteerzeugung stellen für Adsorptionskältema schinen Wärmequellen dar. Diese beiden Wärmeströme müssen die Maschinen wieder verlassen bzw. diese Wärme muss rückgekühlt werden, um Adsorptionsprozesse am Laufen zu halten. Dies wird durch Rückkühlung der Kondensationswärme und Adsorptionswärme realisiert. Der Fachmann spricht bezüglich der den Prozess antreibenden Desorption/Verflüssigungs-Temperaturdifferenz von Schub und bezüglich der Temperaturdifferenz bei Adsorption/Verdampfung von Hub. Nach den bekannten Gesetzen der Thermodynamik funktionieren thermische Sorptionsmaschinen besser, je größer der Schub bei gegebenen Hub ist, d. h., je besser das Adsorptionsmaterial getrocknet wird, umso besser kann es Wasser aufsaugen und demgemäß die gewünschte Kälte erzeugen.the Average specialist is known that chillers thermodynamic Implement cycle processes in which z. B. heat below the ambient temperature recorded and at higher temperature is delivered. These cycles in chillers are essentially identical to the cycle processes in heat pump / chillers. The chiller can therefore also be considered as a heat pump become. Known refrigeration machines are for example absorption refrigeration systems, Diffusion absorption chillers, adsorption chillers as well as compression refrigeration systems. The structure of these systems is the person skilled in the relevant Area known. For adsorption and absorption chillers is true that their performance and their efficiency are greatly different from the temperatures the applied heat sinks and heat sources depend. The drive heat for the Desorption and the absorbed heat at a low temperature level in the refrigeration ask for Adsorptionskältema machines heat sources dar. These two heat flows must Leave machines again or this heat has to be recooled to adsorption processes to keep going. This is done by re-cooling the heat of condensation and adsorption realized. The person skilled in the art speaks with regard to the process driving the process Desorption / liquefaction temperature difference of thrust and re the temperature difference in adsorption / evaporation of stroke. To The known laws of thermodynamics operate thermally Sorption machines better, the larger the Thrust at given stroke is, d. h., The better the adsorption material is dried, the better it can absorb water and thus produce the desired cold.

Die typische einstufige Adsorptionskältemaschine besteht aus einem Verdampfer, einem Verflüssiger und einem Adsorber-/Desorber-Paar, welches alternierend ad- und desorbiert. Bei Adsorptionskältemaschinen wird das einzusetzende Kältemittel in vorher desorbiertes (getrocknetes) Adsorptionsmaterial adsorbiert. D. h., je besser die vorherige Desorption, desto wirkungsvoller die eigentliche Adsorption. Die bekannten Adsorptionskältemaschinen weisen für zahlreiche Anwendungen deshalb nicht die erforderlichen Leistungen auf, insbesondere wenn höhere bzw. ungünstigere Rückkühlungstemperaturen vorherrschen. Die mangelnde Leistungsfähigkeit wird im Stand der Technik durch aufwendige konstruktive Anordnungen versucht zu beseitigen, wobei diese konstruktiven Anordnungen einen hohen Aufwand bei der Herstellung, bei der Inbetriebnahme und Nutzung Kältemaschinen/Wärmepumpen erfordern.The typical single-stage adsorption chiller consists of an evaporator, a condenser and an adsorber / desorber pair, which alternately adsorbs and desorbs. In adsorption chillers is the refrigerant to be used adsorbed in previously desorbed (dried) adsorbent material. That is, the better the previous desorption, the more effective the actual adsorption. The known adsorption chillers show for numerous applications therefore not the required services on, especially if higher or unfavorable Re-cooling temperatures prevalence. The lack of performance is known in the art tried by consuming constructive arrangements to eliminate, wherein these constructive arrangements require a great deal of manufacturing effort, during commissioning and use chillers / heat pumps require.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein einfaches und effizientes Mittel und Verfahren bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisentask The invention was therefore a simple and efficient means and to provide methods which overcome the disadvantages of the prior art not have the technology

Es war überraschend, dass die Nachteile des Standes der Technik gelöst werden können, wenn anstelle eines Verflüssigers in einer Wärmepumpe/Kältemaschine ein Adsorptionsmittel verwendet wird, insbesondere, wenn das Adsorptionsmittel in einer Feststoffsorptionswärmepumpe zur Druckabsenkung, insbesondere zur Niederdruckverdichtung verwendet wird.It was surprising that the disadvantages of the prior art can be solved if, instead of a condenser in a heat pump / chiller an adsorbent is used, especially if the adsorbent in a solids sorption heat pump used for pressure reduction, in particular for low pressure compression becomes.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des Adsorptionsmittels, wobei die Niederdruckverdichtung über mindestens zwei Stufen realisiert wird, wobei in der ersten Stufe ein Adsorptionsmittel desorbiert, welches vorher in dieser Stufe adsorbiert wurde, und das dadurch entstehende gasförmige Kältemittel, insbesondere Wasser oder Wasserdampf, in einer zweiten Stufe zur Adsorption auf ein weiteres Adsorptionsmittel geleitet wird.In In another aspect, the invention relates to the use of the Adsorbent, wherein the low pressure compression over at least two stages is realized, wherein in the first stage an adsorbent desorbed, which was previously adsorbed in this stage, and the resulting gaseous Refrigerant in particular water or steam, in a second stage to Adsorption is directed to another adsorbent.

Ein Aspekt der Erfindung ist demgemäß die Erweiterung einer einstufigen Adsorptionskältemaschine um eine weitere Adsorptions-/Desorbereinheit, die bevorzugt ein anderes Adsorptionsmaterial aufweist. Durch dieses Vorgehen erhält man eine zweistufige Adsorptionskältemaschine, wobei die Materialien in einer bevorzugten Ausführungsform so ausgewählt sind, dass die erste Stufe sehr gut adsorbiert und die zweite Stufe sehr gut desorbiert. So liefert beispielsweise ein gut adsorbierendes Material, sofern es gut desorbiert wurde, sehr gute Hübe beim Betrieb. Ein gut desorbierbares Material hingegen lässt sich einfach desorbieren, liefert aber keine guten Hübe. Erfindungsgemäße werden diese Eigenschaften kombiniert, so dass die im Stand der Technik nur mit einem großen Schub erreichbare Desorption des Materials in einer ersten Stufe durch eine Adsorption in der zweiten Stufe erreicht wird. Die sonst übliche Verflüssigung in der ersten Stufe findet nicht statt. Der Desorber der ersten Stufe trocknet den Adsorber der zweiten Stufe. Es kommt also statt der im Stand der Technik bekannten Verflüssigung des Kühlmittels zu einer Niederdruckverdichtung. Der Druck bei dieser Adsorption entspricht dem Druck einer normalen Kondensation/Verflüssigung bei reduzierter Rückkühltemperatur. Der Schub der ersten Stufe kann somit erhöht werden, ohne dass sich die eigentlichen Temperaturen der Systemrandbedingungen der Adsorptionskältemaschine ändern. Anders ausgedrückt, ist der Betrieb der Adsorptionskältemaschine auch bei deutlich kleinerem Schub möglich, bei dem eine Adsorptionskältemaschine im Stand der Technik nicht mehr funktionieren würde. Durch die anmeldungsgemäße Lehre, insbesondere durch die im Folgenden zu nennenden Vorzugsvarianten werden somit verschiedene Vorteile erreicht:

– Abkehr vom technisch Üblichen
– neue Aufgabenstellung
– Vorliegen eines seit langem ungelösten dringenden Bedürfnisses für die Lösung des mit der Erfindung gelösten Problems
– bisheriges vergebliches Bemühen der Fachwelt
– die Einfachheit der Lösung spricht für erfinderische Tätigkeit, insbesondere da sie kompliziertere Lehren ersetzt
– Entwicklung der wissenschaftlichen Technik ging in eine andere Richtung
– entwicklungsstraffende Leistung
– Fehlvorstellungen der Fachwelt über die Lösung des entsprechenden Problems (Vorurteil)
– technischer Fortschritt, wie z. B.: Verbesserung, Leistungssteigerung, Verbilligung, Ersparnis an Zeit, Material, Arbeitsstufen, Kosten oder schwer beschaffbaren Rohstoffen, erhöhte Zuverlässigkeit, Beseitigung von Fehlern, Qualitätshebung, Wartungsfreiheit, größere Effektivität, höhere Ausbeute, Vermehrung der technischen Möglichkeiten, Bereitstellung eines weiteren Mittels, Eröffnung eines zweiten Weges, Eröffnung eines neuen Gebietes, erstmalige Lösung einer Aufgabe, Reservemittel, Alternativen, Möglichkeit der Rationalisierung, Automatisierung oder Miniaturisierung
– glücklicher Griff, da aus einer Vielzahl von Möglichkeiten eine bestimmte gewählt wurde, deren Ergebnis nicht vorausgesagt werden konnte, daher handelt es sich um ein patentwürdigen glücklichen Griff)
– Irrtümer in der Fachliteratur bzw. sehr widersprüchliche Darstellung zum Erfindungsgegenstand
– junges Gebiet der Technik
– Kombinationserfindung, d. h. mehrere bekannte Elemente werden zu einer Kombination zusammengeführt, die einen überraschenden Effekt aufweist
– Lizenzvergabe
– Lob der Fachwelt und
– wirtschaftlicher Erfolg.

Accordingly, one aspect of the invention is the extension of a one-stage adsorption chiller to a further adsorption / desorber unit, which preferably has a different adsorption material. By doing so, one obtains a two-stage adsorption chiller, wherein in a preferred embodiment the materials are selected so that the first stage adsorbs very well and the second stage desorbs very well. For example, a well-adsorbed material, if desorbed well, provides very good strokes during operation. A good desorbable material, on the other hand, is easy to desorb but does not provide good strokes. According to the invention, these properties are combined so that the desorption of the material achievable in the prior art only with a great thrust is achieved in a first stage by adsorption in the second stage. The usual liquefaction in the first stage does not take place. Of the Desorber of the first stage dries the adsorber of the second stage. It comes, therefore, instead of the known in the art liquefaction of the refrigerant to a low pressure compression. The pressure at this adsorption corresponds to the pressure of a normal condensation / liquefaction at reduced recooling temperature. The thrust of the first stage can thus be increased without changing the actual temperatures of the system boundary conditions of the adsorption chiller. In other words, the operation of the adsorption chiller is possible even at a significantly lower thrust, in which an adsorption refrigerator would not work in the prior art. By the teaching according to the application, in particular by the preferred variants to be mentioned below, various advantages are thus achieved:

- departure from the technical usual
- new task
- There is a long unresolved urgent need for the solution of the problem solved by the invention
- Past futile efforts of the experts
The simplicity of the solution speaks to inventive step, especially as it replaces more complicated teachings
- Development of scientific technology went in a different direction
- development-firming achievement
- misconceptions of the experts about the solution of the corresponding problem (prejudice)
- technical progress, such as B .: improvement, performance increase, cheapening, saving time, material, work stages, costs or difficult-to-procure raw materials, increased reliability, elimination of errors, quality improvement, maintenance-free, greater effectiveness, higher yield, increase in technical possibilities, providing a further means, Opening a second path, opening a new territory, solving a task for the first time, reserve resources, alternatives, possibility of rationalization, automation or miniaturization
- happy grip, because of a variety of possibilities was chosen a particular, the result of which could not be predicted, so it is a patentable lucky grip)
- Errors in the literature or very contradictory presentation of the subject invention
- young field of engineering
- Combination invention, ie several known elements are combined to form a combination that has a surprising effect
- Licensing
- praise the experts and
- economic success.

Ein besonderer Vorteil ist gemäß dem Vorgenannten, dass der Betrieb der Adsorptionskältemaschinen bei sonst nicht möglichen Betriebstemperaturen durchgeführt werden kann. D. h. beispielsweise, dass eine ganzjährige Kälteerzeugung mit trockener Rückkühlung auch im Sommer möglich ist. Durch die erfindungsgemäße Lehre ist es möglich, gut adsorbierbare Materialien wie z. B. Zeolithe nutzbar zu machen, die normalerweise einen sehr großen Schub für die Desorption benötigen. Besonders vorteilhafterweise ist es möglich, je nach Ausgestaltung der Erfindung die zweite Stufe auch als Speicher zu nutzen.One particular advantage is according to the aforementioned, that the operation of Adsorptionskältemaschinen not otherwise potential Operating temperatures performed can be. Ie. for example, that a year-round refrigeration with dry recooling too possible in summer is. By the teaching of the invention Is it possible, readily adsorbable materials such. B. to make zeolites usable, which normally require a huge boost for desorption. Especially advantageously it is possible depending on the embodiment of the invention, the second stage as a memory to use.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Adsorptionsmittel bei der Dampfdruckreduktion in einer Wärmepumpe/Kältemaschine zur Verbesserung der Kapazität der Desorption eingesetzt.In a preferred embodiment The invention is an adsorbent in the vapor pressure reduction in a heat pump / chiller to improve capacity desorption used.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Kälteerzeugung in einer Kälteanlage/Wärmepumpe, wobei ein Adsorptionsmittel anstelle eines Verflüssigers verwendet wird. Bei diesem Verflüssiger kann es sich beispielsweise um einen in der Kältetechnik bekannten Kondensator handeln.The Invention also relates to a method for refrigeration in a refrigeration system / heat pump, wherein an adsorbent is used instead of a condenser. at this liquefier For example, it may be a condenser known in refrigeration act.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird neben dem Adsorptionsmittel anstelle eines Verflüssigers zusätzlich mindestens ein weiterer Verflüssiger, bevorzugt ein Kondensator, eingesetzt. Es kann bevorzugt sein, das erfindungsgemäße Verfahren dadurch zu realisieren, dass die Kälteanlage mindestens zwei Adsorptions- und Desorptionseinheiten aufweist. Dem Fachmann ist bekannt, dass die Adsorption nicht kontinuierlich ablaufen kann, da das Material gemäß seiner Eigenschaften zu einem bestimmten Zeitpunkt im Sinne der Kältetechnik als gesättigt gilt. In der Nähe dieses Zeitpunkts wäre es möglich, auf die Desorption umzuschalten, nach der das Material dann wieder adsorbieren kann. Hieraus resultieren vorteilhafterweise zwei Möglichkeiten für die Ausgestaltung der Adsorptions-/Desorptionseinheiten. Bei einem Verfahren zur diskontinuierlichen Kälteerzeugung wird bevorzugt die Kälte immer nur in den Adsorptionsphasen, im Wesentlichen aber nicht in den Desorptionsphasen erzeugt. In dieser Ausgestaltung würde die Adsorptions-/Desorptionseinheit als ein im Wesentlichen kompaktes Bauteil vorliegen. Nach der erfolgten Adsorption wird desorbiert, wobei in dieser Phase keine Kälte erzeugt wird. Im Anschluss hieran ist wieder eine Adsorption möglich, d. h. eine Kälteerzeugung. Vorteilhafterweise würde demgemäß in ca. 50% der Betriebszeit Kälte durch die Bereitstellung eines Bauteils erzeugt werden. Selbstverständlich wäre es möglich, mehrere dieser Bauteile hintereinander zu schalten. Neben der genannten vorteilhaften diskontinuierlichen Kälteerzeugung wäre auch eine quasikontinuierliche Kälteerzeugung vorteilhaft, wobei im Wesentlichen zwei Bauteile als Adsorptions-/Desorptionseinheit im alternierenden Betrieb gefahren werden. Während das eine Bauteil adsorbiert wird, wird das zweite Bauteil desorbiert. Danach würde das erste Bauteil desorbiert und das zweite adsorbiert werden. Hierdurch ist eine nahezu kontinuierliche Kälteerzeugung möglich, die durch die Bereitstellung von zwei Bauteilen bei Adsorptionskältemaschinen bekannt ist. Der Fachmann mit durchschnittlichem Können kann demgemäß die erfinderische Lehre realisieren, wenn offenbart wird, dass in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfin dung die Kälteanlage mindestens zwei Adsorptions- und Desorptionseinheiten, da ihm die Begriffe Adsorptions- und Desorptionseinheiten sowie erste oder zweite Stufe im Zusammenhang mit der Gesamtoffenbarung der Erfindung und seinem allgemeinen Standardwissen bekannt sind. Der Fachmann mit durchschnittlichem Wissen kann auch die erste bzw. zweite Stufe im Sinne der Erfindung konstruktiv realisieren. Ihm ist bekannt, dass im Stand der Technik der Begriff der zweiten Stufe eine Wiederholung der ersten Stufe auf einem anderen Temperaturniveau ist. Im Sinne der Erfindung resultiert die zweite Stufe aus der Verschaltung zweier verschiedener Adsorber und die zweite Stufe wird bevorzugt auf dem gleichen Temperaturniveau realisiert. Bisher wurden im Stand der Technik keine zweistufigen Adsorptionsanlagen, sondern nur Absorber beschrieben. Die zweite Stufe im Sinne der Erfindung wird vom Fachmann mit durchschnittlichem Wissen daher eher als Zusatzstufe oder erweiterte Stufe begriffen.In a preferred embodiment of the invention, in addition to the adsorbent, at least one further condenser, preferably a condenser, is additionally used instead of a condenser. It may be preferable to realize the method according to the invention in that the refrigeration system has at least two adsorption and desorption units. It is known to the person skilled in the art that the adsorption can not take place continuously, since the material is considered to be saturated according to its properties at a certain time in the sense of refrigeration. Near this point in time, it would be possible to switch to desorption, after which the material can then re-adsorb. This advantageously results in two possibilities for the design of the adsorption / desorption units. In a process for discontinuous refrigeration, the cold is preferably always produced only in the adsorption phases, but essentially not in the desorption phases. In this embodiment, the adsorption / desorption unit would be present as a substantially compact component. After the adsorption is desorbed, wherein no cold is generated in this phase. Following this, adsorption is possible again, ie a refrigeration. Advantageously, accordingly, cold would be generated in about 50% of the operating time by the provision of a component. Of course, it would be possible to switch several of these components in a row. In addition to the aforementioned advantageous discontinuous refrigeration, quasi-continuous refrigeration would also be advantageous, with essentially two components being operated as an adsorption / desorption unit in alternating operation. While one component is adsorbed, the second component is desorbed. Thereafter, the first component would be desorbed and the second adsorbed. As a result, a nearly continuous refrigeration is possible, which is known by the provision of two components in adsorption refrigeration machines. The person skilled in the art can accordingly realize the inventive teaching, if it is disclosed that in an advantageous embodiment of the inven tion, the refrigeration system at least two adsorption and Desorptionseinheiten, as him the terms adsorption and Desorptionseinheiten and first or second stage in connection with the Overall disclosure of the invention and its general standard knowledge are known. The person skilled in the art with average knowledge can also constructively realize the first or second stage in the sense of the invention. He is aware that in the prior art the term second stage is a repetition of the first stage at a different temperature level. For the purposes of the invention, the second stage results from the connection of two different adsorbers and the second stage is preferably realized at the same temperature level. So far, no two-stage adsorption, but only absorber have been described in the prior art. The second stage in the sense of the invention is thus understood by the person skilled in the art with average knowledge rather as an additional stage or extended stage.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kälteanlage zusätzlich eine Speichereinheit aufweist.In a particularly preferred embodiment The invention provides that the refrigeration system additionally a Memory unit has.

Vorteilhafterweise können bei der Realisierung der erfindungsgemäßen Lehre mit Vorteil mindestens zwei unterschiedliche Adsorptionsmittel eingesetzt werden. Bevorzugt können die Adsorptionsmittel ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Zeolith, Silicagel, Bentonit, Aktivkohle, Aluminiumoxydgel, Cellulose und/oder Stärke.advantageously, can in the realization of the teaching according to the invention advantageously at least two different adsorbents are used. Prefers can the adsorbents selected being from the group comprising zeolite, silica gel, bentonite, activated carbon, Aluminum oxide gel, cellulose and / or starch.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung wird als Kältemittel Wasserdampf eingesetzt bzw. ein Me thanol-Wasser-Gemisch oder aber auch Methanol; selbstverständlich sind auch alle anderen Kältemittel, die dem Fachmann bekannt sind, einsetzbar.In A preferred embodiment of the invention is used as a refrigerant Water vapor used or a methanol-water mixture or also methanol; Of course are all other refrigerants, which are known in the art, can be used.

Bevorzugt wird das Kältemittel, insbesondere Wasser/Wasserdampf in der Kälteanlage durch konstruktive Ausgestaltung so geleitet, dass das aus der Desorption der ersten Stufe generierte gasförmige Kältemittel, insbesondere Wasserdampf, in den Adsorber der zweiten Stufe geleitet wird. Die Methoden der konstruktiven Ausgestaltung sind dem Fachmann mit durchschnittlichem Können bekannt. Besonders bevorzugt werden als das Adsorptionsmittel in der ersten Stufe Zeolith und in der zweiten Stufe Silicagel verwendet. Selbstverständlich kann es auch bevorzugt sein, wenn in der ersten Stufe Silicagel und in der zweiten Stufe Zeolith eingesetzt wird.Prefers becomes the refrigerant, in particular water / steam in the refrigeration system by constructive Design so directed that that from the desorption of the first Stage generated gaseous Refrigerant in particular steam, passed into the adsorber of the second stage becomes. The methods of structural design are those skilled in the art with average ability known. Particularly preferred as the adsorbent in the first stage zeolite and used in the second stage silica gel. Of course you can It may also be preferred if in the first stage silica gel and in the second stage zeolite is used.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Desorption des Adsorptionsmaterials in der ersten Stufe durch eine Adsorption in der zweiten Stufe erreicht.In a further preferred embodiment The invention relates to the desorption of the adsorption material in the first stage achieved by adsorption in the second stage.

Besonders bevorzugt kann es in einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung sein, dass die Kälteanlage zusätzlich zu den zwei Adsorptions-/Desorptionseinheiten ein Dampfverteilungssystem umfasst, wobei alle Stufen so verschaltbar sind, dass die Wasserdampfströmung in alle Stufen leitbar ist.Especially it may preferably be in a further embodiment of the invention be that the refrigeration system additionally to the two adsorption / desorption units a steam distribution system includes, wherein all stages are interconnected so that the water vapor flow in all stages is controllable.

Besonders bevorzugt ist es, wenn zwischen die Desorption und die Verflüssigung, d. h. bevorzugt der Kondensation, eine Adsorptionsstufe geschaltet wird.Especially it is preferred if between the desorption and the liquefaction, d. H. preferably the condensation, an adsorption stage connected becomes.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren zur Niederdruckverdichtung und sie betrifft in einer bevorzugten Ausführungsform auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren zur Desorption eines Kältemittels in einem Adsorber. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, um eine zweistufige Adsorption in einer Wärmepumpe/Kältemaschine mit den o. g. Vorteilen durchzuführen.The The invention also relates to the use in a further aspect the inventive method for low pressure compression and it relates in a preferred embodiment also the use of the method according to the invention for desorption a refrigerant in an adsorber. In preferred embodiments of the invention can the inventive method used to be a two-stage adsorption in a heat pump / chiller with the o. g. Perform benefits.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen sowie Skizzen und Schaltbildern näher beschrieben und erläutert werden, ohne auf diese konkreten Beispiele beschränkt zu sein.in the The invention is based on examples and sketches and schematics closer described and explained without being limited to these specific examples.

Beispiel a): 2. Stufe ohne Speicher = weiteres Adsorber/Desorberpaar

Example a): 2nd stage without storage = additional adsorber / desorber pair

2 alternierende Hauptbetriebsphasen:

2 alternating main operating phases:

Beispiel b): 2 Stufe mit Speicher-Option = ein Adsorber/DesorberExample b): 2 stage with memory option = an adsorber / desorber

2 stage designed as a component that has a multiple capacity of 1. Level possesses.

4 Hautbetriebsphasen4 skin phases of operation

1. no liquefaction, 2nd stage adsorbed from the 1st stage
2nd analog 1st phase, but interchanged operation in 1st stage - repetition the 1st and 2nd phase exhausted until adsorption capacity of the 2nd stage
3rd 2nd stage is desorbed, no refrigeration.
After completion of desorption and freeze this condition is sorptive cold saved
4. Storage discharge: refrigeration without supply of drive heat by direct evaporation in the 2nd stage

Die zweite Stufe lässt sich auf mehrere Arten umsetzen, insbesondere hinsichtlich einer Speicher-Option lassen sich folgende grundsätzlichen Aufbauarten unterscheiden:The second stage leaves to implement themselves in a number of ways, in particular as regards Storage option, the following basic types of construction can be distinguished:

Mögliche Umsetzungen für die 2. Stufe

Possible implementations for the 2nd stage

Erklärung:Statement:

1.) Both stages have the same adsorption dynamics, adsorb similar ones Amounts of refrigerant and are switched accordingly at the same time → the 2. Stage has two similar ones heat exchangers like the first only other material
2. The second stage has a slower dynamic (which, for example, in Silica gel is to be expected) Then there are 2 possibilities: a) the second Level consists of an Ads./Des-pärchen like at the first stage, but is not driven synchronously to the 1st stage b) the second stage consists of only one adsorber / desorber, the one significantly larger capacity hta and is switched less frequently than the 1st stage. Here offers itself the memory option on, basically is a storage, however, also with 1.) and 2.a)

Variante: gleiche Dynamik mit 2Ads/Des

Variant: same dynamics with 2Ads / Des

- 2 alternating operating states (without heat recovery)

Claims

Using an adsorbent instead a condenser in a heat pump / chiller, in particular a solids sorption heat pump for reducing the pressure, in particular for low pressure compression.

Use of the adsorbent, characterized that the low pressure compression over at least two stages is realized, wherein in the first stage an adsorbent desorbed, which was previously adsorbed in this stage, and the resulting gaseous Refrigerant in particular water / steam, in a second stage for adsorption is passed to another adsorbent.

Use of an adsorbent in vapor pressure reduction in a heat pump / chiller to improve capacity desorption of the first stage.

Method for cooling in a refrigeration system / heat pump, characterized in that an adsorbent instead of a condenser is used.

Method according to the preceding claim, characterized characterized in that in addition to the adsorbent as a condenser additional Lich at least another condenser is used.

Method according to the preceding claim, characterized characterized in that the refrigeration system has at least two adsorption and desorption units.

Method according to the preceding claim characterized characterized in that the refrigeration system additionally a memory unit.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least two different adsorbents be used.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the desorption of the adsorption material in the first stage achieved by adsorption in the second stage becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that between desorption and liquefaction an adsorption stage is switched.

Use of the method according to one of claims 3 to 10 for low pressure compression.