DE102010040088A1 - Air conditioning apparatus e.g. household refrigerator, for storing e.g. food, has sorption refrigerating machine comprising sorbent for sorption and desorption of refrigerant with waste heat of compression refrigerating machine - Google Patents

Air conditioning apparatus e.g. household refrigerator, for storing e.g. food, has sorption refrigerating machine comprising sorbent for sorption and desorption of refrigerant with waste heat of compression refrigerating machine Download PDF

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Dr. Ing. Athanasiou Athansios
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Abstract

The apparatus (101) has a sorption refrigerating machine (105) e.g. absorption or adsorption refrigerating machine, comprising a sorbent (107) e.g. adsorbent or absorbent. The sorbent is utilized for sorption and desorption of refrigerant with waste heat of a heat exchanger e.g. compressor, condenser and evaporator, of a compression refrigerating machine (103). The heat exchanger is arranged adjacent to the sorbent. A valve allows refrigerant flow from the compression refrigerating machine to the sorption refrigerating machine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kälteerzeugung.The present invention relates to the field of refrigeration.

Zur Klimatisierung von Räumen werden üblicherweise Klimatisierungsgeräten eingesetzt, welche zur Kälteerzeugung auf der Basis von Kältemitteln arbeitende Kältemaschinen aufweisen können. Die häufigste Bauform einer derartigen Kältemaschine ist die Kompressionskältemaschine, bei der zur Kälteerzeugung ein Wechsel des Aggregatszustandes des Kältemittels von flüssig zu gasförmig genutzt wird. Das Kältemittel wird in einem Kältemittelkreislauf bewegt und durch einen Kompressor komprimiert, d. h. verdichtet. Das verdichtete Kältemittel wird einem Wärmetauscher, insbesondere einem Verflüssiger, zugeführt und verflüssigt dort unter Wärmeabgabe. Das verflüssigte Kältemittel wird zur Druckänderung unter Verwendung einer Drossel, beispielsweise eines Expansionsventils, entspannt und einem weiteren Wärmetauscher, insbesondere einem Verdampfer, zugeführt. Im Verdampfer verdampft das Kältemittel unter Wärmeaufnahme bei einer niedrigen Temperatur und wird daraufhin dem Kompressor zugeführt.For air conditioning of rooms usually air conditioning units are used, which may have for cooling on the basis of refrigerants working chillers. The most common type of such a refrigerating machine is the compression refrigerating machine, in which a change of the state of aggregation of the refrigerant is used from liquid to gas for cooling. The refrigerant is moved in a refrigerant circuit and compressed by a compressor, i. H. compacted. The compressed refrigerant is a heat exchanger, in particular a condenser, supplied and liquefied there under heat. The liquefied refrigerant is for pressure change using a throttle, such as an expansion valve, relaxed and another heat exchanger, in particular an evaporator supplied. In the evaporator, the refrigerant evaporates under heat absorption at a low temperature and is then supplied to the compressor.

Eine weitere Bauform einer Kältemaschine ist die Sorptionskältemaschine, welche mit einem Sorptionsmittel arbeitet. Das Sorptionsmittel nimmt das Kältemittel auf und gibt dieses unter Einwirkung von Wärme durch Desorption ab, bei der das Kältemittel das Sorptionsmittel im flüssigen oder gasförmigen Aggregatszustand verlässt. Bekannte Sorptionskältemaschinen arbeiten entweder auf der Basis einer Adsorption, bei der das Kühlmittel an das Sorptionsmittel anlagert, oder auf der Basis einer Absorption, bei der das Kühlmittel durch das Sorptionsmittel absorbiert wird.Another design of a chiller is the sorption chiller, which works with a sorbent. The sorbent receives the refrigerant and releases it under the action of heat by desorption, in which the refrigerant leaves the sorbent in the liquid or gaseous state. Known sorption refrigerators operate either on the basis of adsorption, in which the coolant attaches to the sorbent, or on the basis of absorption, in which the coolant is absorbed by the sorbent.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Konzept eines Klimatisierungsgerätes, insbesondere eines Haushaltsklimatisierungsgerätes, mit zwei Kältemaschinen zu schaffen, wovon eine der Kältemaschinen als Sorptionskältemaschine mit einem Sorptionsmittel arbeitet und die andere Kältemaschine beispielsweise eine Kompressionskältemaschine ist.It is the object of the present invention to provide an efficient concept of an air-conditioning device, in particular a household air-conditioning device, with two refrigerating machines, one of which operates as a sorption refrigerating machine with a sorbent and the other refrigerating machine is for example a compression refrigerating machine.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous forms of further education are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine Sorptionskältemaschine energieeffizient gemeinsam mit einer weiteren Kältemaschine in einem Klimatisierungsgerät betrieben werden kann, wenn das Sorptionsmittel der Sorptionskältemaschine durch die bei der Kälteerzeugung entstehende Abwärme der weiteren Kältemaschine beaufschlagt wird, um eine Desorption des Kältemittels herbeizuführen. Da die Abwärme der weiteren Kältemaschine nicht der Umgebung, sondern dem Sorptionsmittel zugeführt wird, kann erfindungsgemäß die Energiebilanz eines Klimatisierungsgerätes bei einer Steigerung dessen Kältewirkungsgrades verbessert werden. Darüber hinaus ist eine zusätzliche Heizung zur Beheizung des Sorptionsmittels nicht mehr notwendig.The present invention is based on the finding that a sorption refrigeration machine can be operated in an energy-efficient manner together with another refrigerating machine in an air conditioning unit when the sorption of the sorption is subjected to the waste heat of the other refrigerator in the refrigeration to cause desorption of the refrigerant. Since the waste heat of the further chiller is not supplied to the environment but to the sorbent, according to the invention the energy balance of an air conditioning unit can be improved while increasing its refrigeration efficiency. In addition, an additional heating to heat the sorbent is no longer necessary.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung ein Klimatisierungsgerät, das ein Haushaltsklimatisierungsgerät sein kann, mit einer ersten Kältemaschine und einer zweiten Kältemaschine, wobei die zweite Kältemaschine ein Sorptionsmittel zur Sorption eines Kältemittels aufweist. Das Sorptionsmittel ist zur Desorption des Kältemittels mit der Abwärme der ersten Kältemaschine beaufschlagbar. Mit anderen Worten ausgedrückt wird die Abwärme der ersten Kältemaschine zur Erwärmung des Sorptionsmittels eingesetzt, was beispielsweise durch eine benachbarte Anordnung von Wärme erzeugenden Elementen der ersten Kältemaschine, wie beispielsweise eines Kompressors, zu dem Sorptionsmittel erreicht werden kann. Unter „benachbart” ist eine derartige Anordnung der Wärme erzeugenden Elemente zu verstehen, die ein Beaufschlagend des Sorptionsmittels mit Wärme ermöglicht. Das Klimatisierungsgerät kann ferner einen Ventilator aufweisen.According to one aspect, the invention relates to an air conditioning unit, which may be a household air conditioning unit, with a first refrigerator and a second refrigerator, wherein the second refrigerator has a sorbent for sorption of a refrigerant. The sorbent is acted upon for desorption of the refrigerant with the waste heat of the first refrigerator. In other words, the waste heat from the first refrigerator is used to heat the sorbent, which may be achieved, for example, by an adjacent arrangement of heat generating elements of the first refrigerator, such as a compressor, to the sorbent. By "adjacent" is meant such an arrangement of the heat-generating elements that allows heat to be applied to the sorbent. The air conditioning unit may further include a fan.

Unter Klimatisierungsgerät wird insbesondere ein Haushaltsklimatisierungsgerät verstanden, also ein Klimatisierungsgerät, das zur Haushaltsführung in Haushalten oder im Gastronomiebereich eingesetzt wird. Insbesondere ist ein Klimatisierungsgerät ein Kältegerät, wobei unter einem Kältegerät insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden wird, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.Under air conditioning device is in particular a household air conditioning unit understood, ie an air conditioning unit that is used for household management in households or in the catering sector. In particular, an air conditioning unit is a refrigeration appliance, wherein a refrigeration appliance is understood in particular to be a household refrigeration appliance, that is to say a refrigeration appliance which is used for household management or possibly even in the gastronomy sector, and in particular for storing food and / or drinks in household quantities at specific temperatures such as a refrigerator, a freezer, a fridge freezer, a freezer or a wine storage cabinet.

Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Kältemaschine eine Kompressionskältemaschine, welche auf der Basis einer Kompression eines Kältemittels arbeitet. Das Kältemittel der ersten Kältemaschine und das Kältemittel der zweiten Kältemaschine können insbesondere bei einem gemeinsamen Kältemittelkreislauf identisch sein. Die Kältemittel können jedoch, insbesondere bei voneinander getrennten Kältemittelkreisläufen, getrennt voneinander eingesetzt werden.According to one embodiment, the first chiller is a compression chiller that operates on the basis of a compression of a refrigerant. The refrigerant of the first refrigerating machine and the refrigerant of the second refrigerating machine may be identical in particular in a common refrigerant circuit. However, the refrigerants can be used separately, in particular in the case of separate refrigerant circuits.

Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Kältemaschine eine Sorptionskältemaschine. Die Sorptionskältemaschine kann beispielsweise eine Adsorptionskältemaschine oder eine Absorptionskältemaschine sein.In one embodiment, the second chiller is a sorption chiller. The Sorption chiller can be, for example, an adsorption chiller or an absorption chiller.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Kältemaschine einen Kompressor. Bevorzugt ist das Sorptionsmittel mit der Abwärme des Kompressors zur Desorption des Kältemittels beaufschlagbar. Hierzu kann der Kompressor beispielsweise räumlich benachbart zu dem Sorptionsmittel angeordnet werden.According to one embodiment, the first chiller comprises a compressor. Preferably, the sorbent with the waste heat of the compressor for desorption of the refrigerant can be acted upon. For this purpose, the compressor may for example be arranged spatially adjacent to the sorbent.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Kältemaschine einen Verflüssiger. Bevorzugt ist das Sorptionsmittel mit der Abwärme des Verflüssigers zur Desorption des Kältemittels beaufschlagbar. Hierzu kann der Verflüssiger oder ein Abschnitt desselben in der Nähe des Sorptionsmittels angeordnet werden. Darüber hinaus kann gemäß einer weiteren Ausführungsform die Abwärme des Verflüssigers zusammen mit der Abwärme des Kompressors zur Desorption des Sorptionsmittels eingesetzt werden.According to one embodiment, the first chiller comprises a condenser. Preferably, the sorbent with the waste heat of the condenser for the desorption of the refrigerant can be acted upon. For this purpose, the condenser or a portion thereof may be arranged in the vicinity of the sorbent. In addition, according to another embodiment, the waste heat of the condenser can be used together with the waste heat of the compressor for desorption of the sorbent.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Kältemaschine einen Verdampfer, mit dessen Abwärme das Sorptionsmittel zur Desorption des Kältemittels beaufschlagt werden kann. Hierzu kann dem verdampften Kältemittel zumindest teilweise Energie zur Erwärmung des Sorptionsmittels entzogen werden.According to one embodiment, the refrigerating machine comprises an evaporator, with the waste heat of which the sorption agent for desorption of the refrigerant can be acted upon. For this purpose, the vaporized refrigerant can be at least partially deprived of energy for heating the sorbent.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Kältemaschine einen Wärmetauscher, beispielsweise einen Verdampfer oder einen Verflüssiger, oder einen Kompressor. Der Verdampfer und/oder der Verflüssiger und/oder der Kompressor können benachbart zu dem Sorptionsmittel angeordnet sein, um das Sorptionsmittel mit der durch den Wärmetauscher und/oder durch den Kompressor erzeugten Abwärme zu beaufschlagen. Der Wärmetauscher und/oder der Kompressor sind bevorzugt derart benachbart zu dem Sorptionsmittel angeordnet, dass dieses der jeweiligen Abwärme ausgesetzt werden kann. Bevorzugt sind der Wärmetauscher und/oder der Kompressor in unmittelbarer Nähe zu dem Sorptionsmittel oder an dieses unmittelbar angrenzend angeordnet.According to one embodiment, the first refrigerating machine comprises a heat exchanger, for example an evaporator or a condenser, or a compressor. The evaporator and / or condenser and / or compressor may be disposed adjacent to the sorbent to pressurize the sorbent with the waste heat generated by the heat exchanger and / or by the compressor. The heat exchanger and / or the compressor are preferably arranged adjacent to the sorbent such that it can be exposed to the respective waste heat. Preferably, the heat exchanger and / or the compressor are arranged in the immediate vicinity of the sorbent or directly adjacent thereto.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Kältemaschine und/oder die zweite Kältemaschine einen Verdampfer, dem das Sorptionsmittel strömungstechnisch vorgeschaltet ist. Ist das Sorptionsmittel strömungstechnisch dem Verdampfer der ersten Kältemaschine vorgeschaltet, so wird das in der zweiten Kältemaschine durch Desorption verflüssigte Kältemittel der ersten Kältemaschine zugeführt. Sind die Kältemittelkreisläufe getrennt oder zumindest teilweise getrennt, so kann das Kältemittel dem Verdampfer der zweiten Kältemaschine nach der Desorption zugeführt werden.According to one embodiment, the first refrigerating machine and / or the second refrigerating machine comprises an evaporator, to which the sorbent is fluidically connected upstream. If the sorbent fluidically upstream of the evaporator of the first refrigerator, so the liquefied in the second refrigerator by desorption refrigerant is supplied to the first refrigerator. If the refrigerant circuits are separated or at least partially separated, then the refrigerant can be supplied to the evaporator of the second refrigerator after desorption.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste oder die zweite Kältemaschine einen Verflüssiger, dem das Sorptionsmittel strömungstechnisch nachgeschaltet ist. Dadurch kann das Kältemittel in der zweiten Kältemaschine noch weiter abgekühlt werden.According to one embodiment, the first or the second cooling machine comprises a condenser, downstream of which the sorption agent is connected downstream. As a result, the refrigerant in the second refrigerator can be further cooled.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Kältemaschine einen Kompressor, dem das Sorptionsmittel strömungstechnisch nachgeschaltet oder vorgeschaltet ist.According to one embodiment, the first refrigerating machine comprises a compressor, downstream of which the sorption agent is downstream of the sorption means.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die erste Kältemaschine und die zweite Kältemaschine einen gemeinsamen Kältemittelkreislauf. Somit wird das Kältemittel vollständig oder zumindest teilweise durch die erste Kältemaschine und durch die zweite Kältemaschine umgewälzt.According to one embodiment, the first chiller and the second chiller include a common refrigerant circuit. Thus, the refrigerant is completely or at least partially circulated through the first refrigerator and the second refrigerator.

Gemäß einer Ausführungsform kann beispielsweise ein Ventil vorgesehen sein, um einen Kältemittelfluss des Kältemittels auf die erste Kältemaschine und auf die zweite Kältemaschine zu verteilen. Somit kann beispielsweise eine erste Teilmenge des Kältemittels mittels der ersten Kältemaschine gekühlt werden, während eine zweite Teilmenge des Kältemittels mittels der zweiten Kältemaschine gekühlt werden kann.According to one embodiment, for example, a valve may be provided to distribute a refrigerant flow of the refrigerant to the first refrigerator and to the second refrigerator. Thus, for example, a first subset of the refrigerant may be cooled by the first refrigerator while a second subset of the refrigerant may be cooled by the second refrigerator.

Gemäß einer Ausführungsform umfassen die erste Kältemaschine und die zweite Kältemaschine getrennte Kältemittelkreisläufe. In diesem Fall können die erste und die zweite Kältemaschine im Wesentlichen thermisch gekoppelt sein.According to one embodiment, the first chiller and the second chiller include separate refrigerant circuits. In this case, the first and second refrigerators may be substantially thermally coupled.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Sorptionsmittel ein an sich bekanntes Adsorptionsmittel oder Absorptionsmittel.In one embodiment, the sorbent is a per se known adsorbent or absorbent.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Klimatisierungsverfahren unter Verwendung einer ersten Kältemaschine. Dabei wird eine zweite Kältemaschine mit einem Sorptionsmittel zur Sorption eines Kältemittels verwendet. Das Sorptionsmittel wird zur Desorption mit der Abwärme der ersten Kältemaschine beaufschlagt. Weitere Verfahrensschritte ergeben sich unmittelbar aus der Funktionalität des erfindungsgemäßen Klimatisierungsgerätes.In another aspect, the invention relates to an air conditioning method using a first refrigerator. In this case, a second refrigerator is used with a sorbent for sorption of a refrigerant. The sorbent is applied for desorption with the waste heat of the first refrigerator. Further method steps result directly from the functionality of the air conditioning device according to the invention.

Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further embodiments will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 ein prinzipielles Diagramm eines Klimatisierungsgerätes gemäß einer Ausführungsform; 1 a schematic diagram of an air conditioning unit according to an embodiment;

2 ein prinzipielles Diagramm eines Klimatisierungsgerätes gemäß einer weiteren Ausführungsform; und 2 a schematic diagram of an air conditioning unit according to another embodiment; and

3 ein prinzipielles Diagramm eines Klimatisierungsgerätes gemäß einer weiteren Ausführungsform. 3 a schematic diagram of an air conditioning unit according to another embodiment.

1 zeigt ein prinzipielles Schaubild eines Klimatisierungsgeräts 101 mit einer ersten Kältemaschine 103, beispielsweise einer Kompressionskältemaschine, und einer zweiten Kältemaschine 105, beispielsweise einer Sorptionskältemaschine. Die zweite Kältemaschine 105 umfasst ein Sorptionsmittel 107 zur Sorption eines Kältemittels. Bevorzugt ist das Sorptionsmittel 107 zur Desorption des Kältemittels mit der Abwärme der ersten Kältemaschine 103 beaufschlagbar. Die Abwärme kann beispielsweise durch ein Wärme erzeugendes Element 109 der ersten Kältemaschine 103, beispielsweise durch einen Kompressor, erzeugt werden. 1 shows a schematic diagram of an air conditioning unit 101 with a first chiller 103 , For example, a compression refrigeration machine, and a second refrigerator 105 , For example, a sorption refrigerator. The second chiller 105 includes a sorbent 107 for sorption of a refrigerant. The sorbent is preferred 107 for desorption of the refrigerant with the waste heat of the first refrigerator 103 acted upon. The waste heat can, for example, by a heat-generating element 109 the first chiller 103 be generated by a compressor, for example.

2 zeigt ein prinzipielles Schaubild eines Klimatisierungsgerätes 201 mit einer ersten Kältemaschine, beispielsweise einer Kompressionskältemaschine, und einer zweiten Kältemaschine 202, beispielsweise einer Sorptionskältemaschine. Die erste Kältemaschine umfasst einen Verdampfer 203, welchem strömungstechnisch eine Drossel 205, beispielsweise ein Entspannungsventil, nachgeschaltet ist. Der Drossel 205 ist strömungstechnisch ein Verflüssiger 207 nachgeschaltet, welcher beispielsweise ein Rohrverflüssiger sein kann. Dem Verflüssiger 207 ist ein Hybridkälteerzeugungselement 209 nachgeschaltet, welches die zweite Kältemaschine 202 sowie einen Kompressor 211 umfasst. Die zweite Kältemaschine 202, beispielsweise eine Adsorptionskältemaschine oder eine Absorptionskältemaschine, umfasst ein Sorptionsmittel 213, das in unmittelbarer Nähe zum Kompressor 211 angeordnet sein kann, so dass die bei der Kompression eines Kältemittels entstehende Abwärme das Sorptionsmittel 213 zur Desorption erwärmen kann. 2 shows a schematic diagram of an air conditioning unit 201 with a first chiller, such as a compression chiller, and a second chiller 202 , For example, a sorption refrigerator. The first chiller includes an evaporator 203 , which fluidically a throttle 205 , For example, an expansion valve, is connected downstream. The throttle 205 is fluidically a condenser 207 downstream, which may be, for example, a tube condenser. The liquefier 207 is a hybrid refrigeration element 209 downstream, which is the second chiller 202 as well as a compressor 211 includes. The second chiller 202 For example, an adsorption chiller or an absorption chiller includes a sorbent 213 in the immediate vicinity of the compressor 211 may be arranged so that the resulting in the compression of a refrigerant waste heat the sorbent 213 can heat to desorption.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Verflüssiger 207 das Kältemittel direkt der zweiten Kältemaschine 202 bzw. dem Sorptionsmittel 213 zuführen. Nach Desorption kann das Kältemittel vermittels des Kompressors 211 dem Verdampfer 203 zugeführt werden.According to one embodiment, the condenser 207 the refrigerant directly to the second chiller 202 or the sorbent 213 respectively. After desorption, the refrigerant can by means of the compressor 211 the evaporator 203 be supplied.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Verflüssiger 207 das Kältemittel dem Kompressor 211 zuführen, welcher das komprimierte Kältemittel der zweiten Kältemaschine 202, insbesondere dem Sorptionsmittel 213 zuführt. Dadurch kann dem Kältemittel in vorteilhafter Weise die Restwärme entzogen werden. Nach Desorption kann die zweite Kältemaschine 202 das Kältemittel dem Verdampfer 207 zuführen.According to a further embodiment, the condenser 207 the refrigerant to the compressor 211 supply, which the compressed refrigerant of the second refrigerator 202 , in particular the sorbent 213 supplies. As a result, the residual heat can be withdrawn from the refrigerant in an advantageous manner. After desorption, the second chiller can 202 the refrigerant is the evaporator 207 respectively.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste Kältemaschine den Verdampfer 203, die Drossel 205, den Verflüssiger 207 sowie den Kompressor 211. Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet der alleine Kompressor 211 die erste Kältemaschine, so dass der Verdampfer 203, die Drossel 205 und der Verflüssiger 207 gemeinsame Elemente der ersten Kältemaschine und der zweiten Kältemaschine 202 sind.According to one embodiment, the first chiller comprises the evaporator 203 , the throttle 205 , the liquefier 207 as well as the compressor 211 , According to another embodiment, the compressor alone forms 211 the first chiller, leaving the evaporator 203 , the throttle 205 and the liquefier 207 common elements of the first refrigerator and the second refrigerator 202 are.

Das Sorptionsmittel der zweiten Kältemaschine 202 wird bevorzugt aus der thermischen Energie der Abwärme des Kompressors 211, bei dem es sich um einen gewöhnlichen Kompressor handeln kann, erhitzt.The sorbent of the second chiller 202 is preferred from the thermal energy of the waste heat of the compressor 211 , which may be a conventional compressor, is heated.

Allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass der Wirkungsgrad des Gesamtsystems erhöht werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei der Kältespeicherung mittels der zweiten Kältemaschine 202 die Abwärme der ersten Kältemaschine ausgenutzt werden kann.All the embodiments described above have in common that the efficiency of the overall system can be increased. This is due to the fact that in the cold storage by means of the second chiller 202 the waste heat of the first refrigerator can be exploited.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zusätzlich zu der Abwärme des Kompressors 211 auch die Abwärme des Verflüssigers 207 zur Desorption eingesetzt werden.According to another embodiment, in addition to the waste heat of the compressor 211 also the waste heat of the condenser 207 be used for desorption.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann statt der Abwärme des Kompressors 211 die Abwärme des Verflüssigers 207 oder eines Abschnitts desselben zur Desorption verwendet werden.According to another embodiment, instead of the waste heat of the compressor 211 the waste heat of the condenser 207 or a portion thereof for desorption.

3 zeigt ein Klimatisierungsgerät 301 mit einer Kompressionskältemaschine 303, welche einen Wärmetauscher 305 aufweist und eine Ausführungsform der ersten Kältemaschine sein kann. Das Klimatisierungsgerät umfasst ferner eine Sorptionskältemaschine 307, welche benachbart zu der Kompressionskältemaschine 303 angeordnet ist und eine Ausführungsform der zweiten Kältemaschine sein kann. Die Sorptionskältemaschine 307 umfasst ein Sorptionsmittel 309, das im Betrieb der Abwärme des Wärmetauschers 305 zur Desorption eines Kältemittels ausgesetzt wird. Der Wärmetauscher 305 kann beispielsweise ein Verflüssigen oder ein Verdampfer sein. Gemäß einer Ausführungsform kann eine Verlängerung des Wärmetauschers 305, beispielsweise eines Verflüssigers, welcher ein Rohrverflüssiger sein kann, bis in das Innere der zweiten Kältemaschine 307 hinein vorgesehen sein, um das Sorptionsmittel 309 der Sorptionskältemaschine 307 aus der thermischen Energie der Abwärme des verlängerten Wärmetauschers zu erhitzen. 3 shows an air conditioning unit 301 with a compression refrigeration machine 303 which a heat exchanger 305 and may be an embodiment of the first refrigerator. The air conditioning unit further includes a sorption refrigerator 307 which is adjacent to the compression refrigeration machine 303 is arranged and may be an embodiment of the second refrigerator. The sorption chiller 307 includes a sorbent 309 in operation of the waste heat of the heat exchanger 305 is exposed to the desorption of a refrigerant. The heat exchanger 305 may be, for example, a liquefier or an evaporator. According to one embodiment, an extension of the heat exchanger 305 , For example, a condenser, which may be a tube condenser, into the interior of the second refrigerator 307 be provided in to the sorbent 309 the sorption chiller 307 from the thermal energy of the waste heat of the extended heat exchanger to heat.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

101101
Klimatisierungsgerätair conditioning unit
103103
erste Kältemaschinefirst chiller
105105
zweite Kältemaschinesecond chiller
107107
Sorptionsmittelsorbents
109109
Wärme erzeugendes Element, insbesondere Kompressor oder VerflüssigerHeat generating element, in particular compressor or condenser
201201
Klimatisierungsgerätair conditioning unit
202202
zweite Kältemaschinesecond chiller
203203
VerdampferEvaporator
205205
Drosselthrottle
207207
Verflüssigercondenser
209209
HybridkälteerzeugungsgerätHybrid refrigeration equipment
211211
Kompressorcompressor
213213
Sorptionsmittelsorbents
301301
Klimatisierungsgerätair conditioning unit
303303
KompressionskältemaschineCompression chiller
305305
Wärmetauscherheat exchangers
307307
Sorptionskältemaschinesorption
309309
Sorptionsmittelsorbents

Claims (15)

Klimatisierungsgerät mit einer ersten Kältemaschine (103) dadurch gekennzeichnet, dass das Klimatisierungsgerät eine zweite Kältemaschine (105) mit einem Sorptionsmittel (107, 213, 309) zur Sorption eines Kältemittels aufweist, und das dass Sorptionsmittel (107, 213, 309) zur Desorption des Kältemittels mit der Abwärme der ersten Kältemaschine (103) beaufschlagbar ist.Air conditioning unit with a first chiller ( 103 ), characterized in that the air-conditioning device has a second chiller ( 105 ) with a sorbent ( 107 . 213 . 309 ) for sorption of a refrigerant, and that sorbent ( 107 . 213 . 309 ) for desorption of the refrigerant with the waste heat of the first refrigerator ( 103 ) can be acted upon. Klimatisierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) eine Kompressionskältemaschine ist.Air conditioning unit according to claim 1, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) is a compression refrigeration machine. Klimatisierungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kältemaschine (105) eine Sorptionskältemaschine, insbesondere eine Adsorptionskältemaschine oder eine Absorptionskältemaschine, ist.Air-conditioning device according to claim 1 or 2, characterized in that the second refrigerating machine ( 105 ) is a sorption refrigeration machine, in particular an adsorption refrigeration machine or an absorption refrigeration machine. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) einen Kompressor (211, 411, 507) aufweist, und dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) mit der Abwärme des Kompressors (211) zur Desorption des Kältemittels beaufschlagbar ist.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) a compressor ( 211 . 411 . 507 ), and that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) with the waste heat of the compressor ( 211 ) can be acted upon for the desorption of the refrigerant. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) einen Verflüssiger (207) aufweist, und dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) mit der Abwärme des Verflüssigers (207) zur Desorption des Kältemittels beaufschlagbar ist.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) a liquefier ( 207 ), and that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) with the waste heat of the condenser ( 207 ) can be acted upon for the desorption of the refrigerant. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) einen Verdampfer (203) aufweist, und dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) mit der Abwärme des Verdampfers (203) zur Desorption des Kältemittels beaufschlagbar ist.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) an evaporator ( 203 ), and that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) with the waste heat of the evaporator ( 203 ) can be acted upon for the desorption of the refrigerant. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) einen Wärmetauscher, insbesondere einen Verdampfer (203) oder einen Verflüssiger (207) oder einen Kompressor (211) aufweist, welcher benachbart zu dem Sorptionsmittel (107, 213, 309) angeordnet ist, um das Sorptionsmittel (107, 213, 309) mit der durch den Wärmetauscher oder durch den Kompressor (211) erzeugten Abwärme zu beaufschlagen.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) a heat exchanger, in particular an evaporator ( 203 ) or a liquefier ( 207 ) or a compressor ( 211 ) which is adjacent to the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) is arranged to the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) with the through the heat exchanger or by the compressor ( 211 ) to apply generated waste heat. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) und/oder die zweite Kältemaschine (105) einen Verdampfer (203) aufweist, und dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) dem Verdampfer (203) strömungstechnisch vorgeschaltet ist.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) and / or the second chiller ( 105 ) an evaporator ( 203 ), and that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) the evaporator ( 203 ) upstream in terms of flow. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) einen Verflüssiger (207) aufweist, und dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) strömungstechnisch dem Verflüssiger (207) nachgeschaltet ist.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) a liquefier ( 207 ), and that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) fluidically the condenser ( 207 ) is connected downstream. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine einen Kompressor (211) aufweist, und dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) dem Kompressor (211) strömungstechnisch nachgeschaltet oder vorgeschaltet ist.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine is a compressor ( 211 ), and that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) the compressor ( 211 ) downstream of flow or upstream. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) und die zweite Kältemaschine (105) einen gemeinsamen Kältemittelkreislauf aufweisen.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) and the second chiller ( 105 ) have a common refrigerant circuit. Klimatisierungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventil (413, 417) vorgesehen ist, um einen Kältemittelfluss des Kältemittels auf die erste Kältemaschine (103) und auf die zweite Kältemaschine (105) zu verteilen.Air-conditioning device according to claim 11, characterized in that a valve ( 413 . 417 ) is provided to a refrigerant flow of the refrigerant to the first refrigerator ( 103 ) and on the second chiller ( 105 ) to distribute. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kältemaschine (103) und die zweite Kältemaschine (105) getrennte Kältemittelkreisläufe aufweisen.Air-conditioning device according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the first refrigerating machine ( 103 ) and the second chiller ( 105 ) have separate refrigerant circuits. Klimatisierungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) ein Adsorptionsmittel oder ein Absorptionsmittel ist.Air-conditioning device according to one of the preceding claims, characterized in that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) is an adsorbent or an absorbent. Klimatisierungsverfahren unter Verwendung einer ersten Kältemaschine dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Kältemaschine (105) mit einem Sorptionsmittel (107, 213, 309) zur Sorption eines Kältemittels verwendet wird, und dass das Sorptionsmittel (107, 213, 309) zur Desorption des Kältemittels mit der Abwärme der ersten Kältemaschine (103) beaufschlagt wird.Air conditioning method using a first refrigerator, characterized in that a second refrigerator ( 105 ) with a sorbent ( 107 . 213 . 309 ) for the sorption of a Refrigerant is used, and that the sorbent ( 107 . 213 . 309 ) for desorption of the refrigerant with the waste heat of the first refrigerator ( 103 ) is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017097635A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-15 Mahle International Gmbh Charge air cooling device for a fresh air system of an internal combustion engine of a motor vehicle

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