DE102011015153A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums an einer gleichzeitig als Verdampfungs- und Kondensationsfläche vorgesehenen Wärmeübertragungsfläche. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass während jeweils eines Arbeitszyklus aus je einem Kondensationsprozess und je einem Verdampfungsprozess ein sich während des Kondensationsprozesses bildender Kondensatfilm des Arbeitsmediums permanent auf der Wärmeübertragungsfläche in situ gespeichert und anschließend während des Verdampfungsprozesses von der Wärmeübertragungsfläche verdampft wird. Vorrichtungsseitig ist die Wärmeübertragungsfläche (2) als ein in situ-Speicher für einen während des Kondensationsprozesses auf der Wärmeübertragungsfläche verbleibenden und während des Verdampfungsprozesses verdampfenden, die Wärmeübertragungsfläche bedeckenden und nicht abtropfenden Kondensatfilm (6) des Arbeitsmediums ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zum Betreiben eines derartigen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
  • Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in der Klimatechnik, insbesondere bei thermischen Adsorptionswärmepumpen oder Kälteanlagen, eingesetzt. Bei derartigen Anlagen wird ein Arbeitsmedium in Form eines Kältemediums zyklisch adsorbiert und desorbiert. Es wird dabei aus der Gasphase in den flüssigen Aggregatzustand bzw. aus dem flüssigen Zustand zurück in die Gasphase überführt. Die dabei frei werdenden Kondensationswärme wird nach außen hin abgeführt oder muss der Vorrichtung von außen zugeführt werden.
  • Kondensation und Verdampfung weisen zwar wärmtechnisch ähnlich, sie erfordern jedoch unterschiedliche Voraussetzungen zum Erzielen guter Wärmeübergänge. Diese werden maßgeblich durch den Transport der Wärme durch den Film des Arbeitsmediums bestimmt. Je dicker der Film ist, umso größere Wärmeübergangswiderstände müssen überwunden werden.
  • Bei aus dem Stand der Technik bekannten Kondensatoren und Kondensationsprozessen wird deshalb der sich bildende Film von der Wärmeübertragungsfläche durch geeignete Maßnahmen, insbesondere Oberflächebeschichtungen bzw. Oberflächenstrukturen entfernt. Bei der Verdampfung wird hingegen versucht, einen möglichst dünnen Film auf der Wärmeübertragungsfläche zu erzeugen. Derartige Vorrichtungen sind daher beispielsweise als Fallfilmverdampfer oder Rotationsverdampfer ausgeführt, bei denen das Arbeitsmedium möglichst dünn verteilt wird.
  • Die Entfernung des Filmes beim Kondensationsprozess einerseits und die Notwendigkeit, eine dünne Filmdicken des Arbeitsmediums beim Verdampfen andererseits auszubilden, verhindern es dass beide Prozesse mit einem einzigen Apparat ausgeführt werden können, oder dass einer der beiden Prozesse innerhalb des Apparates bevorzugt ist, während der andere nur mit einer eingeschränkten Effizienz abläuft. Kombinierte Apparate, bei denen sowohl die Kondensation, als auch die Verdampfung ausgeführt werden, sind jedoch vor allem bei Adsorptionsprozessen, wie sie in der in der Heiz- und Kältetechnik realisiert werden, von großem Interesse, weil dadurch kompakte und kostengünstige wärmetechnische Vorrichtungen, insbesondere Wärmepumpen oder Kältemaschinen, realisiert werden können.
  • Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums an einer gleichzeitig als Verdampfungs- und Kondensationsfläche vorgesehenen Wärmeübertragungsfläche anzugeben, bei dem sowohl der Kondensationsprozess als auch für der Verdampfungsprozess mit der gleichen Effizienz ausgeführt wird. Weiterhin besteht die Aufgabe, eine kompakte und effizient arbeitende Vorrichtung zum alternierenden Verdampfen und Kondensieren eines Arbeitsmediums zu schaffen. Die Vorrichtung soll insbesondere bei zyklischen Prozessen einsetzbar sein, bei dem in ein und demselben Apparat das Arbeitsmedium verdampft und kondensiert wird und in beiden Prozessphasen eine höchstmögliche Effektivität sichern.
  • Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hinsichtlich des Vorrichtungsaspektes erfolgt die Lösung der Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5. Die Unteransprüche enthalten ebenfalls zweckmäßige und/oder vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung.
  • Das Verfahren zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums an einer gleichzeitig als Verdampfungs- und Kondensationsfläche vorgesehenen Wärmeübertragungsfläche zeichnet sich dadurch aus, dass während jeweils eines Arbeitszyklusses aus je einem Kondensationsprozess und je einem Verdampfungsprozess ein sich während des Kondensationsprozesses bildender Kondensatfilm des Arbeitsmediums permanent auf der Wärmeübertragungsfläche verbleibt und anschließend während des Verdampfungsprozesses von der Wärmeübertragungsfläche verdampft wird.
  • Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es also, den sich während der Kondensation bildenden Kondensatfilm des Arbeitsmediums auf der Wärmeübertragungsfläche zu belassen und dort zwischenzuspeichern. Während der Verdampfung wird dieser Kondensatfilm wieder in die Gasphase überführt. Dadurch werden zwei Effekte erreicht. Zum einen erfolgt der Wärmeübergang bei der Kondensation nur so lange, bis sich der gesamte Kondensatfilm ausgebildet hat. An diesem Punkt ist das Arbeitsmedium vollständig kondensiert und die Kondensation findet ihren Abschluss. Der Wärmeübergang vom Arbeitsmedium an die Wärmeübertragungsfläche wird dadurch in einem nur geringen Maße beeinträchtigt, weil sich während der Kondensation der Film noch nicht vollständig ausgebildet hat. Zum anderen wird durch die Speicherung des Arbeitsmediums in Form des Kondensatfilms die für den Verdampfungsprozess vorteilhafte dünne und gleichmäßige Verteilung des flüssigen Arbeitsmediums gleichsam von selbst bewirkt und muss nicht erst durch zusätzliche Vorrichtungen oder Verfahrensschritte erzeugt werden. In der Summe werden somit sowohl der Kondensationsprozess als auch der Verdampfungsprozess mit der gleichen Effektivität an ein und derselben Wärmeübertragungsfläche ausgeführt und können ohne Zwischenschritte erfolgen.
  • Zweckmäßigerweise wird das Verhältnis zwischen der Menge des Arbeitsmittels und der Größe der Wärmeübertragungsfläche mindestens so eingestellt, dass die Dicke des Kondensatfilms unterhalb einer kritischen Filmdicke verbleibt, bei der ein Abtropfen des Kondensatfilms einsetzt. Bei einem derartigen Regime wird das gesamte Arbeitsmedium in situ auf der Wärmeübertragungsfläche kondensiert und gespeichert. Speicherschritte und spätere Verteilungsschritte sind damit nicht mehr notwendig. Ebenso entfallen Sammeleinrichtungen für das Kondensat. Die Wärmeübertragungsfläche wirkt selbst als Speicherort.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird das Verhältnis zwischen der Menge des Arbeitsmittels und der Größe der Wärmeübertragungsfläche so eingestellt, dass eine im wesentlichen homogene Bedeckung der Wärmeübertragungsfläche bei einer minimalen Dicke des Kondensatfilms erreicht wird. Eine derartige Ausführung gewährleistet eine möglichst hohe Effizenz des Verdampfungsprozesses und gleichzeitig eine maximale Nutzung der Wärmeübertragungsfläche als in situ-Speicher für das Kondensat.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Bedeckung der Wärmeübertragungsfläche mit dem Kondensatfilm durch eine hygroskopisch/spreitende und/oder oberflächenvergrößernde Ausbildung der Wärmeübertragungsfläche erreicht. Dadurch breitet sich der Kondensatfilm gleichmäßig aus, wobei die Oberflächenvergrößerung der Wärmeübertragungsfläche deren Speicherkapazität erhöht.
  • Eine Vorrichtung zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums an einer gleichzeitig als Verdampfungs- und Kondensationsfläche vorgesehenen Wärmeübertragungsfläche zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Wärmeübertragungsfläche als ein in situ-Speicher für einen während des Kondensationsprozesses auf der Wärmeübertragungsfläche verbleibenden und während des Verdampfungsprozesses verdampfenden, die Wärmeübertragungsfläche bedeckenden und nicht abtropfenden Kondensatfilm des Arbeitsmediums ausgebildet ist.
  • Zweckmäßigerweise ist das Verhältnis zwischen der Größe der Wärmeübertragungsfläche und der Menge des in den Kondensatfilm überführten Arbeitsmediums so ausgebildet, dass die Dicke des Kondensatfilms bei einer im wesentlichen homogenen Bedeckung der Wärmeübertragungsfläche minimal ist. Dies steigert insbesondere die Effizienz des Verdampfungsprozesses.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Wärmeübertragungsfläche eine Oberflächenmodifikation in Form einer das Arbeitsmedium anziehenden hygroskopischen und/oder das Arbeitsmedium spreitenden Oberflächenbeschichtung auf. Dadurch wird ein homogener und gleichmäßiger Kondensatfilm erreicht.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist die Wärmeübertragungsfläche eine oberflächenvergrößernde Ausformung auf. Dadurch wird die Speicherkapazität der Wärmeübertragungsfläche vergrößert. Die oberflächenvergrößernde Ausformung ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform in Form einer porösen und/oder faserigen Struktur ausgebildet.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dienen die 1 bis 3. Es werden für gleiche oder gleichwirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet.
  • Es zeigt:
  • 1 einen grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 1a ein beispielhaftes Rohr für ein Wärmeträgermedium mit einer porösen Ummantelung,
  • 2 eine Illustration des Verdampfungs- und Kondensationsverlaufs mit einer Darstellung des Gleichgewichtsfilms,
  • 3 einen beispielhaften zeitlichen Verlauf der Filmdicke des kondensierten Arbeitsmediums während eines Arbeitszyklus in Abhängigkeit von der Zeit.
  • 1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung enthält eine hier schematisch gezeigte Behälterwand 1, die ein von dem Arbeitsmedium durchströmtes Volumen umschließt. Im Inneren der Behälterwand befindet sich eine mehrfach unterteilte Wärmeübertragungsfläche 2, die an einer schlangenartig verlegten Rohrleitung 2a angeordnet ist. Die Rohrleitung 2a wird von einem Wärmeträgermedium durchströmt, das die Kondensationswärme des Arbeitsmediums abführt oder dem Arbeitsmedium die erforderliche Verdampfungswärme zuführt.
  • Die Wärmeübertragungsfläche ist hier als eine Gesamtheit einzelner Lamellen ausgebildet. Die Lamellen sind so orientiert, dass diese möglichst wirkungsvoll von dem Arbeitsmedium beaufschlagt werden können. Sie bilden eine möglichst großen Oberfläche aus.
  • Die Wärmeübertragungsfläche, d. h. die hier verwendeten Lamellen, weisen jeweils eine Oberflächenmodifikation 3 auf. Im hier vorliegenden Beispiel ist die Oberflächenmodifikation auf verschiedene Arten ausgebildet. Es ist jedoch klar, dass bei der konkret realisierten Ausführungsform der Vorrichtung nur eine jeweils bevorzugte und einheitliche Gestaltung der Oberflächenmodifikation vorhanden sein kann.
  • Die Oberflächenmodifikation besteht im hier gezeigten Beispiel aus einer spreitenden hydrophilen Oberflächenbeschichtung 4 und einer Reihe poröser Füllkörper oder einer porösen Bedeckung 5, die auf die Wärmeübertragungsfläche 2, d. h. die einzelnen Lamellen, aufgebracht sind. Dabei können sowohl die hydrophile Beschichtung oder die poröse Bedeckung allein oder kombiniert vorgesehen sein. Die Füllkörper oder die poröse Bedeckung können mit dem Material der Oberflächenbeschichtung 4 getränkt oder zumindest oberflächlich beschichtet sein. Die poröse Bedeckung weist eine gute Wärmeleitfähigkeit auf. Sie kann beispielsweise in Form von Metallschwämmen oder -schäumen ausgebildet sein. Eine Verwendung von Zeolith-Materialien ist ebenso möglich und erweist sich sehr oft als vorteilhaft. Anstelle der Schwämme oder Schäume können auch faserige Matten, insbesondere Stahlwolle oder dergleichen Materialien verwendet werden. Es können auch Röhrenbündel, Gitter, Granulate, geknitterte Folien und dergleichen weitere dem Fachmann bekannte Mittel zur Oberflächenvergrößerung verwendet werden.
  • Möglich ist auch die Verwendung eines einzelnen porösen Blocks, der von der Rohrleitung 2a durchzogen wird und der ebenfalls mit einer hydrophilen Beschichten getränkt oder zumindest oberflächlich versehen ist.
  • Die hydrophile Oberflächenbeschichtung 4 ist so ausgebildet, dass die sich darauf niederschlagenden, d. h. kondensierenden Tröpfchen des Arbeitsmediums zu einem geschlossenen Film breitlaufen, der die ganze Wärmeübertragungsfläche bedeckt und dort permanent auch nach dem Abschluss des Kondensationsprozesses verbleibt. Hierzu werden insbesondere hydrophile Materialen verwendet, die einerseits temperaturbeständig sind und andererseits einen möglichst kleinen, im Idealfall einen verschwindenden Kontaktwinkel für angelagerte Kondensattröpfchen sichern.
  • Die porösen Füllkörper sichern eine vergrößerte Innenoberfläche der Vorrichtung. In Verbindung mit einer hydrophilen Beladung wirken diese Körper wie ein Schwamm und fungieren als ein Kondensatreservoir für die gesamte Menge des kondensierten und verdampften Arbeitsmediums.
  • Die Form der Wärmeübertragungsfläche ist weiterhin so ausgeführt, dass scharfe Ecken und Kanten vermieden werden, an denen es zum Abreißen des Flüssigkeitsfilms und zu einem Abtropfen des Films kommen kann.
  • 1a zeigt eine beispielhafte Rohrleitung 2a, bei der die Rohrwand selbst als poröse Bedeckung ausgebildet ist. Diese ist jedoch zum Rohrinnenvolumen dicht, sodass kein Stoffaustausch zwischen der Innen- und Außenseite, sondern ausschließlich eine Wärmeübertragung stattfindet. Ein derartiges Rohr kann durch das Aufsintern von Granulaten auf ein dünnwandiges Ausgangsrohr oder durch ein anderes Beschichtungsverfahren gefertigt werden. Eine hydrophile Beschichtung kann natürlich zusätzlich vorhanden sein.
  • Die Beschickung der Vorrichtung mit dem Arbeitsmedium ist bei der Darstellung in 1 durch Blockpfeile und seitliche Zu- und Abführungen 5a angedeutet. Bei der Kondensation tritt das gasförmige Arbeitsmedium in die Vorrichtung ein und schlägt sich auf der Wärmeübertragungsfläche nieder. Dabei gibt das Arbeitsmedium Kondensationswärme an die Wärmeübertragungsfläche ab. Nach Abschluss des Kondensationsprozesses ist das gesamte Arbeitsmedium auf der Wärmeübertragungsfläche als ein dünner möglichst homogener Kondensatfilm abgelagert. Dessen Dicke ist durch die Menge des Arbeitsmediums und durch die Größe der Wärmeübertragungsfläche unabhängig von dem konkret durchlaufenen Prozessregime so eingestellt, dass der Kondensatfilm nicht abtropft und durch Adhäsionskräfte auf der Wärmeübertragungsfläche haften bleibt. Gleichzeitig ist der Kondensatfilm jedoch dünn genug, um den Wärmeeintrag bei der Verdampfung möglichst effizient zu gestalten. Die Wärmeübertragungsfläche bildet damit einen in situ-Speicher für das kondensierte Arbeitsmedium. Das bedeutet, dass das Arbeitsmedium nicht in ein zusätzliches Reservoir überführt wird, sondern genau an der Stelle gespeichert ist, wo die Kondensation bzw. die Verdampfung tatsächlich stattfindet.
  • Der Ablauf des Kondensations- und Verdampfungsvorgangs ist in 2 näher dargestellt. 3 zeigt den dazu gehörenden zeitlichen Verlauf der Dicke des auf der Wärmeübertragungsfläche abgeschiedenen Flüssigkeitsfilms des Arbeitsmediums.
  • Der Verdampfungsvorgang ist in 2 links dargestellt, der Prozess der Kondensation wird durch das rechte Teilbild in 2 verdeutlicht. Bei der Verdampfung des Arbeitsmediums wird von außen über die Behälterwand 1 Verdampfungswärme QV in einer ausreichenden Menge zugeführt. Diese überführt mindestens einen Teil der auf der Oberflächenbeschichtung 4 gelegenen Menge des Arbeitsmediums in die Dampfphase. In der Regel wird die Verdampfung so ausgeführt, dass das Arbeitsmedium von der Wärmeübertragungsfläche vollständig in die Dampfphase übergegangen ist.
  • Der Kondensationsvorgang entspricht einer Umkehrung des Verdampfungsprozesses. Das dampfförmige Arbeitsmedium schlägt sich aus der Gasphase an der Wärmeübertragungsfläche nieder und gibt dort die Kondensationswärme QK ab. Dabei bildet sich auf der Oberflächenbeschichtung 4 wieder der Oberflächenfilm 6 heraus.
  • 3 zeigt den dazu gehörenden Zeitverlauf der auf der Wärmeübertragungsfläche vorhandenen Dicke des Oberflächenfilms. Während des Kondensationsprozesses wächst der Oberflächenfilm stetig an und erreicht schließlich eine Maximalfilmdicke Dmax des Kondensatfilmes des Arbeitsmediums. Bei einer vollständigen Kondensation des Arbeitsmediums auf der Wärmeübertragungsfläche ist die Dicke Dmax im wesentlichen nur durch das Verhältnis des Gesamtvolumens des Arbeitsmediums zur Größe der zur Verfügung stehenden Wärmeübertragungsfläche bestimmt. Bei einem Gesamtvolumen Vges des im Prozess befindlichen Arbeitsmediums und einer Wärmeübertragungsfläche mit dem effektiven Flächeninhalt Aeff gilt für die Dicke Dmax näherungsweise die einfache Beziehung Dmax = Vges/Aeff. Mit dem Erreichen von Dmax erreicht der Kondensationsprozess ein absolutes Ende und die gesamte Menge des Arbeitsmediums hat sich nun im Kondensatfilm niedergeschlagen. Das Arbeitsmedium ist danach vollständig und in situ auf der Wärmeübertragungsfläche gespeichert.
  • Im nachfolgenden Verdampfungsprozess wird der Kondensatfilm wieder abgebaut. Das Arbeitsmedium geht wieder in die Gasphase über, sodass nach einer gewissen Zeit die Dicke des Oberflächenfilms auf einen Wert D0 absinkt. Bei einer vollständigen Verdampfung des Arbeitsmittels beträgt D0 = 0. Der Oberflächenfilm ist in diesem Fall vollständig verschwunden und der Verdampfungsprozess hat sein absolutes Ende erreicht.
  • Sofern der Kondensationsprozess und der Verdampfungsprozess vollständig gefahren werden, schwankt die auf der Wärmeübertragungsfläche abgeschiedene Flüssigkeitsschicht des Arbeitsmediums zeitlich zwischen den Werten D0 und der Maximalfilmdicke Dmax. Beide Werte stellen somit absolute Grenzwerte für die Dicke des gespeicherten Flüssigkeitsfilms dar, die zyklisch zu verschiedenen Zeiten im Arbeitszyklus erreicht werden.
  • Weil der der Kondensatfilm erst zum Ende des Kondensationsprozesses seine vollständige Dicke Dmax erreicht, wird der Wärmeübergang auf die Wärmeübertragungsfläche während des Kondensationsprozesses selbst nicht wesentlich behindert. Es zeigt sich, dass der Übergangswiderstand für den Wärmetransport zwischen der Gasphase im Behälter und der Wärmeübertragungsfläche bei der Kondensation und bei der Verdampfung einen im wesentlichen gleichen Wert aufweist. Damit verlaufen beide Prozesse grundsätzlich mit der gleichen Effizienz.
  • Die vorhergehend erläuterten Prozessschritte stellen einen in der Vorrichtung ablaufenden Grenzprozess dar, der eine gewisse Regelungsbreite aufweist. Durch verschiedene Arten der Prozessführung kann somit die während der Arbeitszyklen erreichte Filmdicke innerhalb des vorgegebenen Bereiches zwischen D0 und Dmax verändert werden. Dabei ist es insbesondere möglich, im Verdampfungsprozess nicht den gesamten Flüssigkeitsfilm in die Gasphase zu überführen, sondern den Verdampfungsprozess so zu gestalten, dass eine endliche Restfilmdicke DRest auf der Wärmeübertragungsfläche verbleibt. Ein derartiger Fall tritt besonders dann ein, wenn der Verdampfungsprozess vorzeitig endet.
  • Ebenso kann der Kondensationsprozess so gefahren werden, dass sich nach dessen Abschluss nicht die Maximalfilmdicke Dmax, sondern eine geringere Ab scheidedicke DK einstellt. Derartige Prozessregime bilden die Möglichkeit, entweder gewisse Schwankungen innerhalb der Wärmelasten beim Wärmekontakt der Vorrichtung mit der Umgebung auszugleichen oder Betriebszustände des mit der Vorrichtung gekoppelten thermodynamischen Prozesses gezielt einzustellen.
  • Die Vorrichtung und der Verfahrensablauf wurden anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind weitere Ausführungsformen möglich. Diese ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Behälter- und Apparatewand
    2
    Wärmeübertragungsfläche
    2a
    Rohrleitung
    3
    Oberflächenmodifikation
    4
    hydrophile Oberflächenbeschichtung
    5
    poröse Füllkörper, poröse Bedeckung
    5a
    Zu- und Abführungen für Arbeitsmedium
    6
    Oberflächenfilm
    QK
    Kondensationswärme
    QV
    Verdampfungswärme
    Dmax
    Maximalfilmdicke
    D0
    Minimalfilmdicke
    DRest
    Restfilmdicke
    DK
    Abscheidedicke

Claims (9)

  1. Verfahren zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums an einer gleichzeitig als Verdampfungs- und Kondensationsfläche vorgesehenen Wärmeübertragungsfläche, dadurch gekennzeichnet, dass während jeweils eines Arbeitszyklus aus je einem Kondensationsprozess und je einem Verdampfungsprozess ein sich während des Kondensationsprozesses bildender Kondensatfilm des Arbeitsmediums permanent auf der Wärmeübertragungsfläche in situ gespeichert und anschließend während des Verdampfungsprozesses von der Wärmeübertragungsfläche verdampft wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Menge des Arbeitsmittels und der Größe der Wärmeübertragungsfläche mindestens so eingestellt wird, dass die Dicke des Kondensatfilms kleiner als eine kritische Filmdicke ist, bei der ein Abtropfen des Kondensatfilms einsetzt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Menge des Arbeitsmittels und der Größe der Wärmeübertragungsfläche so eingestellt wird, dass eine im wesentlichen homogene Bedeckung der Wärmeübertragungsfläche bei einer dabei minimalen Dicke des Kondensatfilms erreicht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedeckung mit dem Kondensatfilm durch eine hygroskopisch/spreitende und/oder oberflächenvergrößernde Ausbildung der Wärmeübertragungsfläche erreicht wird.
  5. Vorrichtung zum Ausführen eines alternierenden Verdampfungs- und Kondensationsprozesses eines Arbeitsmediums an einer gleichzeitig als Verdampfungs- und Kondensationsfläche vorgesehenen Wärmeübertragungsfläche (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsfläche (2) als ein in situ-Speicher für einen während des Kondensationsprozesses auf der Wärmeübertragungsfläche verbleibenden und während des Verdampfungsprozesses verdampfenden, die Wärmeübertragungsfläche bedeckenden und nicht abtropfenden Kondensatfilm (6) des Arbeitsmediums ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Größe der Wärmeübertragungsfläche (2) und der Menge des in den Kondensatfilm überführten Arbeitsmediums so ausgebildet ist, dass die Dicke des Kondensatfilms bei einer im wesentlichen homogenen Bedeckung der Wärmeübertragungsfläche minimal ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsfläche eine Oberflächenmodifikation (3) in Form einer das Arbeitsmedium anziehenden hygroskopischen und/oder das Arbeitsmedium spreitenden Oberflächenbeschichtung (4) aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsfläche eine oberflächenvergrößernde Ausformung aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberflächenvergrößernde Ausformung in Form einer porösen und/oder faserigen Struktur (5) ausgebildet ist.
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