DE102015203235A1 - Adsorption heat pump - Google Patents

Adsorption heat pump Download PDF

Info

Publication number
DE102015203235A1
DE102015203235A1 DE102015203235.3A DE102015203235A DE102015203235A1 DE 102015203235 A1 DE102015203235 A1 DE 102015203235A1 DE 102015203235 A DE102015203235 A DE 102015203235A DE 102015203235 A1 DE102015203235 A1 DE 102015203235A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat pump
heat
evaporator
condenser
adsorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015203235.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Josef Spahn
Thomas-Friedrich Szuder
Tobias Lingk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaillant GmbH filed Critical Vaillant GmbH
Priority to DE102015203235.3A priority Critical patent/DE102015203235A1/en
Publication of DE102015203235A1 publication Critical patent/DE102015203235A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/04—Heat pumps of the sorption type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Betreiben einer Adsorptions-Wärmepumpe mit einem Sorber (8) und einem Verdampfer / Kondensator (3) in einem Behälter (4), einer Umweltwärmequelle (6) sowie einer Wärmesenke (7), mit mindestens einer Kompressionswärmepumpe (1), die zwischen den Verdampfer / Kondensator (3) der Adsorptions-Wärmepumpe und die Umweltwärmequelle (6) und / oder die Wärmesenke (7) geschaltet ist, wobei die Kompressionswärmepumpe (1) über einen Kompressionswärmepumpen-Verdampfer (5), einen Kompressor (10), einen Kompressionswärmepumpen-Kondensator (2) und ein Expansionsventil (11) verfügt, wird bei der Adsorption die Umweltwärmequelle (6) mit Kompressionswärmepumpen-Verdampfer (5) und der Kompressionswärmepumpen-Kondensator (2) mit dem Verdampfer / Kondensator (3) der Adsorptions-Wärmepumpe und / oder bei der Desorption der Verdampfer / Kondensator (3) der Adsorptions-Wärmepumpe mit dem Kompressionswärmepumpen-Verdampfer (5) und der Kompressionswärmepumpen-Kondensator (2) mit der Wärmesenke (7) verbunden.In an apparatus and a method for operating an adsorption heat pump with a sorber (8) and an evaporator / condenser (3) in a container (4), an environmental heat source (6) and a heat sink (7), with at least one compression heat pump ( 1), which is connected between the evaporator / condenser (3) of the adsorption heat pump and the environmental heat source (6) and / or the heat sink (7), wherein the compression heat pump (1) via a compression heat pump evaporator (5), a compressor (10), a compression heat pump condenser (2) and an expansion valve (11), in adsorption, the environmental heat source (6) with compression heat pump evaporator (5) and the compression heat pump condenser (2) with the evaporator / condenser (3 ) of the adsorption heat pump and / or in the desorption of the evaporator / condenser (3) of the adsorption heat pump with the compression heat pump evaporator (5) and the Kompressionsw heat pump condenser (2) connected to the heat sink (7).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmepumpe.The invention relates to a heat pump.

Adsorptions-Wärmepumpen mit einem Sorber, der in der Adsorptionsphase als Adsorber und der Desorptionsphase als Desorber agiert, der in einem Behälter mit einem Wärmetauscher untergebracht ist, wobei dieser Wärmetauscher in der Adsorptionsphase als Verdampfer und der Desorptionsphase als Kondensator agiert, ist beispielsweise aus EP 1970648 bekannt. In der Adsorptionsphase ist der Sorber mit der Wärmesenke (Heizkreislauf und / oder Warmwasserbereitung) verbunden. In der Desorptionsphase ist der Sorber mit einem Brenner sowie der Kondensator mit der Wärmesenke verbunden.Adsorption heat pumps with a sorber, which acts as an adsorber in the adsorption phase and the desorption as a desorber, which is housed in a container with a heat exchanger, said heat exchanger acts as an evaporator and the desorption phase as a condenser in the adsorption phase, for example EP 1970648 known. In the adsorption phase, the sorber is connected to the heat sink (heating circuit and / or hot water preparation). In the desorption phase, the sorber is connected to a burner and the condenser to the heat sink.

Bei Adsorptions-Wärmepumpen wird ein von einer Umweltwärmequelle verdampftes Kältemittel von einem Adsorber adsorbiert, wodurch dieser sich bei der Adsorption erhitzt. Diese Wärme wird als Nutzwärme abgeführt. Anschließend muss das Kältemittel bei der Desorption wieder aus dem Adsorber, der dann als Desorber fungiert, durch Wärmezufuhr ausgetrieben werden. Das Kältemittel kondensiert an einem Kondensator, der wiederum die Wärme als Nutzwärme abgibt. Der Adsorber / Desorber strebt stets einen Gleichgewichtszustand an. Ein trockener Adsorber wird daher immer so viel Kältemittel aufnehmen, bis er sich im Gleichgewichtszustand befindet. Entscheidend für den Sorptionsprozess ist die Druckdifferenz des Partialdrucks des Kältemittels im Behälter und Sorbens. In der Adsorptionsphase sollte der Partialdruck des Kältemittels im Behälter hoch und der im Sorbens niedrig sein. Bei der Desorption sollte es möglichst umgekehrt sein. Der Partialdruck des Kältemittels im Sorbens ist ladungs- sowie temperaturabhängig. Bei konstanter Kältemittelmenge ist der Partialdruck im Behälter vom Beladungszustand des Sorbers sowie der Temperatur des Verdampfers / Kondensators abhängig. Für eine optimale Adsorption ist die Verdampfertemperatur möglichst hoch; für eine optimale Desorption die Kondensatortemperatur möglichst niedrig. In adsorption heat pumps, a refrigerant vaporized by an environmental heat source is adsorbed by an adsorber, causing it to heat upon adsorption. This heat is dissipated as useful heat. Afterwards, the refrigerant has to be expelled from the adsorber during desorption, which then acts as a desorber, by supplying heat. The refrigerant condenses on a condenser, which in turn releases the heat as useful heat. The adsorber / desorber always strives for a state of equilibrium. A dry adsorber will therefore always take in so much refrigerant until it is in equilibrium. Decisive for the sorption process is the pressure difference of the partial pressure of the refrigerant in the container and sorbent. In the adsorption phase, the partial pressure of the refrigerant should be high in the container and low in the sorbent. When desorbing it should be as reversed as possible. The partial pressure of the refrigerant in the sorbent is dependent on charge and temperature. With a constant amount of refrigerant, the partial pressure in the container depends on the loading state of the sorber and the temperature of the evaporator / condenser. For optimal adsorption, the evaporator temperature is as high as possible; for optimal desorption, the condenser temperature as low as possible.

Hierbei werden jedoch durch die Einsatzbedingungen Grenzen gegeben. In der Adsorptionsphase wird die Verdampfertemperatur durch die Umweltwärmequelle bestimmt. Bei niedriger Wärmequellentemperatur ist auch die Verdampfertemperatur gering. Bei der Desorption begünstigt eine hohe Temperatur des Sorbers (ca. 120°C) den Prozess; dies hat jedoch zur Folge, dass die Wärmequellle mit niedrigem Wirkungsgrad betrieben werden muss. Eine vergleichsweise niedrige Sorpertemperatur und somit hohen Wirkungsgrad der Wärmequelle hätte zur Folge, dass auch die Temperatur des Kondensators gering wäre und somit ein Heizkreislauf nicht damit bedient werden könnte. However, limits are given by the conditions of use. In the adsorption phase, the evaporator temperature is determined by the environmental heat source. At low heat source temperature, the evaporator temperature is low. During desorption, a high temperature of the sorber (about 120 ° C) favors the process; However, this has the consequence that the heat source must be operated with low efficiency. A comparatively low Sorpertemperatur and thus high efficiency of the heat source would have the consequence that the temperature of the capacitor would be low and thus a heating circuit could not be served with it.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Einsatzbereich einer Adsorptions-Wärmepumpe zu vergrößern und dabei bestimmte Parameter zu optimieren.The invention is therefore based on the object to increase the range of application of an adsorption heat pump and to optimize certain parameters.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dassThis object is achieved by a device having the features of claim 1, characterized in that

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments result from the features of the dependent claims.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert. The invention will now be explained in detail with reference to FIGS.

Hierbei zeigen die Figuren eine Adsorptions-Wärmepumpe mit mindestens einem Sorber 8 und einem Verdampfer / Kondensator 3 in einem Behälter 4. Eine Kompressionswärmepumpe 1 verfügt über einen Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5, einen Kompressor 10, einen Kompressionswärmepumpen-Kondensator 2 und ein Expansionsventil 11. Eine Umweltwärmequelle 6 ist über Leitungen und diverse Umschaltventile 15, 16, 18, 19, 20, 21 und einen ersten Wärmetauscher 14 mit Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5, dem Sorber 8 und einer Wärmesenke 7 verbindbar. Die Wärmsenke 7 beinhaltet einen Heizungskreislauf und eine Brauchwasserbereitung. Der Kompressionswärmepumpen-Kondensator 2 ist über Leitungen und diverse Umschaltventile 17, 18, 19, und einen zweiten Wärmetauscher 13 mit dem Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5 und der Wärmesenke 7 verbindbar. Für die Umwälzung der strömenden Medien sind diverse Umwälzpumpen 12 vorgesehen. Der erste und zweite Wärmetauscher 13, 14 dienen hierbei der Trennung von Kreisläufen mit Kältemitteln von Kreisläufen ohne Kältemittel. Eine Wärmequelle 9 in Form eines erdgasbetriebenen Heizgerätes ist über Umschaltventile 19, 20, 21 mit dem Sorber 8 und der Wärmesenke 7 verbunden. Here, the figures show an adsorption heat pump with at least one sorber 8th and an evaporator / condenser 3 in a container 4 , A compression heat pump 1 has a compression heat pump evaporator 5 , a compressor 10 , a compression heat pump condenser 2 and an expansion valve 11 , An environmental heat source 6 is via lines and various changeover valves 15 . 16 . 18 . 19 . 20 . 21 and a first heat exchanger 14 with compression heat pump evaporator 5 , the sorber 8th and a heat sink 7 connectable. The heat sink 7 includes a heating circuit and a dhw heating. The compression heat pump condenser 2 is via lines and various changeover valves 17 . 18 . 19 , and a second heat exchanger 13 with the compression heat pump evaporator 5 and the heat sink 7 connectable. For the circulation of the flowing media are various circulating pumps 12 intended. The first and second heat exchangers 13 . 14 serve here the separation of circuits with refrigerants of circuits without refrigerant. A heat source 9 in the form of a natural gas-powered heater is via changeover valves 19 . 20 . 21 with the sorber 8th and the heat sink 7 connected.

Wie in 1 durch fettere Linien für durchflossene Leitungen dargestellt, wird bei der Adsorption die Umweltwärmequelle 6 durch entsprechendes Verschalten der Umschaltventile 15, 16 mit Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5 verbunden. Somit wird Umweltwärme in die Kompressionswärmepumpe 1 eingebracht. Der Kompressor 10 verdichtet und erwärmt das Kältemittel der Kompressionswärmepumpe 1. Im Kompressionswärmepumpen-Kondensator 2 wird Wärme abgegeben. Das abgekühlte Kältemittel durchströmt das Expansionsventil 11, wird dabei entspannt und abgekühlt und strömt wieder zum Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5, um dort wieder Umweltwärme aufzunehmen. Die im Kompressionswärmepumpen-Kondensator 2 abgegebene Wärmegelangt über das Umschaltventil 17 und den zweiten Wärmetauscher 13 sowie das Umschaltventil 18 zum Verdampfer / Kondensator 3 der Adsorptions-Wärmepumpe, der in dieser Phase als Verdampfer arbeitet, wo Kältemittel im Behälter 4 verdampft wird. Das Kältemittel strömt zum Sorber 8, der als Adsorber fungiert. Durch die Aufnahme des Kältemittels erhitzt der Sorber 8; diese Wärme wird bei entsprechender Verschaltung der Umschaltventile 19, 20, 21 an die Wärmesenke 7 übertragen. Ist der Sorber gesättigt, wird die Adsorption beendet. Während in 1 ein Solarabsorber als Umweltwärmequelle 6 dient, kann gemäß 2 auch ein Luftwärmetauscher Wärme der Außenluft auf das System übertragen.As in 1 represented by greasy lines for through-lines, the adsorption of the environmental heat source 6 by appropriate interconnection of the switching valves 15 . 16 with compression heat pump evaporator 5 connected. Thus, environmental heat is in the compression heat pump 1 brought in. The compressor 10 compresses and heats the refrigerant of the compression heat pump 1 , In the compression heat pump condenser 2 heat is given off. The cooled refrigerant flows through the expansion valve 11 , is thereby relaxed and cooled and flows back to the compression heat pump evaporator 5 to recover environmental heat there. The in the compression heat pump condenser 2 heat released via the switching valve 17 and the second heat exchanger 13 as well as the switching valve 18 to the evaporator / condenser 3 the adsorption heat pump, which operates as an evaporator in this phase, where refrigerant in the container 4 is evaporated. The refrigerant flows to the sorber 8th which acts as adsorber. By absorbing the refrigerant heated the sorber 8th ; This heat is with appropriate interconnection of the switching valves 19 . 20 . 21 to the heat sink 7 transfer. If the sorber is saturated, the adsorption is stopped. While in 1 a solar absorber as an environmental heat source 6 serves, can according to 2 Also, an air heat exchanger transfer heat from the outside air to the system.

Bei der Desorption muss das Kältemittel wieder aus dem Sorber 8, der dann als Desorber fungiert, ausgetrieben werden. Die Wärmequelle 9 in Form des erdgasbetriebenen Heizgerätes gibt – wie in 3 dargestellt – bei entsprechender Verschaltung der Ventile 19, 20, 21 Wärme an den Sorber 8 ab, so dass das Kältemittel ausgetrieben wird. Der Kältemitteldampf kondensiert am Verdampfer / Kondensator 3 der Adsorptions-Wärmepumpe, der in dieser Phase als Kondensator arbeitet. Die dort entstehende Wärme wird bei entsprechender Verschaltung der Umschaltventile 16, 18 an den Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5 weitergeleitet. Das Temperaturniveau wird von der Kompressionswärmepumpe 1 angehoben und vom Kompressionswärmepumpen-Kondensator 2 an die Wärmesenke 7 bei entsprechender Verschaltung der Umschaltventile 17, 19 weitergeleitet. Der Vorgang endet, wenn das Kältemittel weitestgehend aus dem Sorber ausgetrieben ist.During desorption, the refrigerant must be returned from the sorber 8th which then acts as a desorber, be expelled. The heat source 9 in the form of the natural gas-powered heater - as in 3 shown - with appropriate interconnection of the valves 19 . 20 . 21 Heat to the sorber 8th so that the refrigerant is expelled. The refrigerant vapor condenses on the evaporator / condenser 3 the adsorption heat pump, which works as a capacitor in this phase. The heat generated there is with appropriate interconnection of the switching valves 16 . 18 to the compression heat pump evaporator 5 forwarded. The temperature level is from the compression heat pump 1 lifted and from the compression heat pump condenser 2 to the heat sink 7 with appropriate interconnection of the changeover valves 17 . 19 forwarded. The process ends when the refrigerant has been expelled as much as possible from the sorber.

Hierdurch kann die Adsorptions-Wärmepumpe bereits bei sehr niedrigen Temperaturen der Umweltwärmequelle 6 effizient betrieben werden, da bei der Adsorption der Verdampfer 3 der Adorptions-Wärmepumpe mit Temperaturen deutlich oberhalb der Umweltwärmequelle-Temperatur betrieben wird. Auch bei der Desorption kann mit deutlich niedrigeren Temperaturen als üblich das Kältemittel aus dem Sorbens 8 ausgetrieben werden, wodurch der Wirkungsgrad der Desorber-Heizung steigt. Durch die Verbindung des Kondensators 3 der Adsorptionswärmepumpe mit dem Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5 sinkt die Temperatur des Kondensators 3, so dass zur Erreichung einer ausreichenden Druckdifferenz der Kältemittelpartialdrücke zwischen Sorber 8 und Behälter 4 bereits niedrige Temperaturen des Sorbers 8 genügen. This allows the adsorption heat pump even at very low temperatures of the environmental heat source 6 be operated efficiently, since adsorption of the evaporator 3 the adsorption heat pump is operated at temperatures well above the ambient heat source temperature. Even with the desorption can be at significantly lower temperatures than usual, the refrigerant from the sorbent 8th be driven out, whereby the efficiency of the desorber heating increases. By connecting the capacitor 3 the adsorption heat pump with the compression heat pump evaporator 5 the temperature of the capacitor decreases 3 , so that to achieve a sufficient pressure difference of the refrigerant partial pressures between sorber 8th and containers 4 already low temperatures of the sorber 8th suffice.

Die Umschaltventile 15, 16, 18, 19, 20, 21 erlauben darüber hinaus vielfältige Betriebsvarianten. The changeover valves 15 . 16 . 18 . 19 . 20 . 21 moreover, allow a variety of operating variants.

So kann – wie in 4 dargestellt – bei der Desorption bei ausreichender Temperatur der Umweltwärmequelle 6 auch Wärme von der Umweltwärmequelle 6 über den ersten Wärmetauscher 14 auf den Sorber 8 geleitet werden. Dies ist energetisch insbesondere im Sommer interessant, wenn durch direkte solare Desorption die Kondensationskälte im Kondensator 3 zur Kühlung der Wärmesenke genutzt werden könnte.So can - as in 4 shown - at the desorption at sufficient temperature of the environmental heat source 6 also heat from the environmental heat source 6 over the first heat exchanger 14 to the sorber 8th be directed. This is energetically interesting, especially in summer, when the condensation cold in the condenser is due to direct solar desorption 3 could be used for cooling the heat sink.

In 5 ist eine Ausführungsvariante gezeigt, in der senkenseitig eine zweite Kompressionswärmepumpe 1.2 eingekoppelt ist. Der Kompressionswärmepumpen-Verdampfer 5 der zweiten Kompressionswärmepumpe 1.2 ist über ein Umschaltventil 24 mit dem Sorber 8 verbunden, so dass dieser während der Adsorption gekühlt wird, um den Partialdruckunterschied zwischen dem Verdampfer / Kondensator 3, der als Verdampfer agiert, und dem Sorbens im Sorber 8, der als Adsorber agiert, möglichst hoch zu halten. Der Kompressionswärmepumpen-Kondensator 2 der der zweiten Kompressionswärmepumpe 1.2 wiederum ist über die Umschaltventile 22 und 23 auf die Wärmesenke 7 geschaltet, um die Nutzwärme an die Heizungsanlage abzugeben.In 5 a variant embodiment is shown in the lower side, a second compression heat pump 1.2 is coupled. The compression heat pump evaporator 5 the second compression heat pump 1.2 is via a switching valve 24 with the sorber 8th so that it is cooled during adsorption to the partial pressure difference between the evaporator / condenser 3 , which acts as an evaporator, and the sorbent in the sorber 8th which acts as an adsorber to keep as high as possible. The compression heat pump condenser 2 that of the second compression heat pump 1.2 in turn is via the switching valves 22 and 23 on the heat sink 7 switched to deliver the useful heat to the heating system.

Die Kompressionswärmepumpe 1 kann auch gänzlich ausgeschaltet bleiben und die Umweltwärme kann bei der Adsorption direkt auf den Verdampfer / Kondensator 3 der Adsorptions-Wärmepumpe geleitet werden. Bei der Desorption wird dann die Wärme vom Verdampfer / Kondensator 3 der Adsorptions-Wärmepumpe über den zweiten Wärmetauscher 13 zur Wärmesenke 7 geleitet. The compression heat pump 1 It can also be left completely switched off and the environmental heat can be adsorbed directly onto the evaporator / condenser 3 the adsorption heat pump are passed. Desorption then causes heat from the evaporator / condenser 3 the adsorption heat pump via the second heat exchanger 13 to the heat sink 7 directed.

Es ist ferner möglich, Wärme von der Wärmequelle 9 direkt zur Wärmesenke zu leiten.It is also possible to heat from the heat source 9 direct to the heat sink.

Bei besonders hohen Temperaturen der Umweltwärmequelle 6, kann diese auch direkt mit der Wärmesenke 7 verbunden werden. At particularly high temperatures of the environmental heat source 6 , this can also be directly with the heat sink 7 get connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.11.1
Kompressionswärmepumpe 1 compression heat pump 1
1.21.2
Kompressionswärmepumpe 2 compression heat pump 2
22
Kompressionswärmepumpen-Kondensator Compression heat pump condenser
33
Verdampfer / Kondensator Evaporator / condenser
44
Behälter container
55
Kompressionswärmepumpen-Verdampfer Compression heat pump evaporator
66
Umweltwärmequelle Environmental heat source
77
Wärmesenke heat sink
88th
Sorber sorber
99
Wärmequelle heat source
1010
Kompressor compressor
1111
Expansionsventil expansion valve
1212
Umwälzpumpe circulating pump
1313
zweiter Wärmetauscher second heat exchanger
1414
erste Wärmetauscher first heat exchanger
1515
Umschaltventil switching valve
1616
Umschaltventil switching valve
1717
Umschaltventil switching valve
1818
Umschaltventil switching valve
1919
Umschaltventil switching valve
2020
Umschaltventil switching valve
21 21
Umschaltventil switching valve
2222
Umschaltventil switching valve
2323
Umschaltventil switching valve
2424
Umschaltventil switching valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1970648 [0002] EP 1970648 [0002]

Claims (5)

Adsorptions-Wärmepumpe mit mindestens einem Sorber (8) und einem Verdampfer / Kondensator (3) in einem Behälter (4), einer Umweltwärmequelle (6) sowie einer Wärmesenke (7), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kompressionswärmepumpe (1) zwischen den Verdampfer / Kondensator (3) der Adsorptions-Wärmepumpe und die Umweltwärmequelle (6) und / oder die Wärmesenke (7) geschaltet ist.Adsorption heat pump with at least one sorber ( 8th ) and an evaporator / condenser ( 3 ) in a container ( 4 ), an environmental heat source ( 6 ) and a heat sink ( 7 ), characterized in that at least one compression heat pump ( 1 ) between the evaporator / condenser ( 3 ) of the adsorption heat pump and the environmental heat source ( 6 ) and / or the heat sink ( 7 ) is switched. Adsorptions-Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressionswärmepumpe (1) über einen Kompressionswärmepumpen-Verdampfer (5), einen Kompressor (10), einen Kompressionswärmepumpen-Kondensator (2) und ein Expansionsventil (11) verfügt. Adsorption heat pump according to claim 1, characterized in that the compression heat pump ( 1 ) via a compression heat pump evaporator ( 5 ), a compressor ( 10 ), a compression heat pump condenser ( 2 ) and an expansion valve ( 11 ). Adsorptions-Wärmepumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sorber (8) mit der Wärmesenke (7), der Umweltwärmequelle (6) oder einer anderen Wärmequelle (9), vorzugsweise einem elektrisch oder mit einem fossilen Brennstoff betriebenen Heizgerät, verbindbar ist. Adsorption heat pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sorber ( 8th ) with the heat sink ( 7 ), the environmental heat source ( 6 ) or another heat source ( 9 ), preferably a heater operated electrically or with a fossil fuel. Verfahren zum Betreiben einer Adsorptions-Wärmepumpe mit einem Sorber (8) und einem Verdampfer / Kondensator (3) in einem Behälter (4), einer Umweltwärmequelle (6) sowie einer Wärmesenke (7), mit mindestens einer Kompressionswärmepumpe (1), die zwischen den Verdampfer / Kondensator (3) der Adsorptions-Wärmepumpe und die Umweltwärmequelle (6) und / oder die Wärmesenke (7) geschaltet ist, wobei die Kompressionswärmepumpe (1) über einen Kompressionswärmepumpen-Verdampfer (5), einen Kompressor (10), einen Kompressionswärmepumpen-Kondensator (2) und ein Expansionsventil (11) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Adsorption die Umweltwärmequelle (6) mit Kompressionswärmepumpen-Verdampfer (5) und der Kompressionswärmepumpen-Kondensator (2) mit dem Verdampfer / Kondensator (3) der Adsorptions-Wärmepumpe und / oder bei der Desorption der Verdampfer / Kondensator (3) der Adsorptions-Wärmepumpe mit dem Kompressionswärmepumpen-Verdampfer (5) und der Kompressionswärmepumpen-Kondensator (2) mit der Wärmesenke (7) verbunden wird.Method for operating an adsorption heat pump with a sorber ( 8th ) and an evaporator / condenser ( 3 ) in a container ( 4 ), an environmental heat source ( 6 ) and a heat sink ( 7 ), with at least one compression heat pump ( 1 ) between the evaporator / condenser ( 3 ) of the adsorption heat pump and the environmental heat source ( 6 ) and / or the heat sink ( 7 ), wherein the compression heat pump ( 1 ) via a compression heat pump evaporator ( 5 ), a compressor ( 10 ), a compression heat pump condenser ( 2 ) and an expansion valve ( 11 ), characterized in that during adsorption the environmental heat source ( 6 ) with compression heat pump evaporator ( 5 ) and the compression heat pump capacitor ( 2 ) with the evaporator / condenser ( 3 ) of the adsorption heat pump and / or during the desorption of the evaporator / condenser ( 3 ) of the adsorption heat pump with the compression heat pump evaporator ( 5 ) and the compression heat pump capacitor ( 2 ) with the heat sink ( 7 ) is connected. Verfahren zum Betreiben einer Adsorptions-Wärmepumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in bei der Desorption der Sorber (8) mit der Umweltwärmequelle (6) oder einer anderen Wärmequelle (9), vorzugsweise einem elektrisch oder mit einem fossilen Brennstoff betriebenen Heizgerät verbunden ist. Method for operating an adsorption heat pump according to claim 4, characterized in that in the desorption of the sorber ( 8th ) with the environmental heat source ( 6 ) or another heat source ( 9 ), preferably a heater operated electrically or with a fossil fuel.
DE102015203235.3A 2015-02-24 2015-02-24 Adsorption heat pump Withdrawn DE102015203235A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015203235.3A DE102015203235A1 (en) 2015-02-24 2015-02-24 Adsorption heat pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015203235.3A DE102015203235A1 (en) 2015-02-24 2015-02-24 Adsorption heat pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015203235A1 true DE102015203235A1 (en) 2016-08-25

Family

ID=56577553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015203235.3A Withdrawn DE102015203235A1 (en) 2015-02-24 2015-02-24 Adsorption heat pump

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015203235A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018109577B3 (en) * 2018-04-20 2019-05-09 Karlsruher Institut für Technologie Hybrid heat pump with compression and adsorption cycle, as well as procedures for operation and use

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440589A1 (en) * 1994-11-12 1996-05-30 Norbert Pickel Generation of extra cold energy in compressor-driven cooling plant
US20050247336A1 (en) * 2003-04-17 2005-11-10 Hiroya Inaoka Energy recovery system
DE202006009538U1 (en) * 2006-06-19 2006-10-12 Schwörer Haus KG A method for heating a building has two heat pumps in a circuit with an air circulation system by which room air and fresh air are heat exchanged and led over the compressors and condensers of the heat pumps
EP1970648A2 (en) 2007-03-12 2008-09-17 Vaillant GmbH Method for operating an adsorption heat pump
WO2014114531A1 (en) * 2013-01-23 2014-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Thermal storage device for using low-temperature heat
EP2775236A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-10 Indesit Company Beyaz Esya San.Ve Tic A.S. Adsorption cycle system for household type refrigerators

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440589A1 (en) * 1994-11-12 1996-05-30 Norbert Pickel Generation of extra cold energy in compressor-driven cooling plant
US20050247336A1 (en) * 2003-04-17 2005-11-10 Hiroya Inaoka Energy recovery system
DE202006009538U1 (en) * 2006-06-19 2006-10-12 Schwörer Haus KG A method for heating a building has two heat pumps in a circuit with an air circulation system by which room air and fresh air are heat exchanged and led over the compressors and condensers of the heat pumps
EP1970648A2 (en) 2007-03-12 2008-09-17 Vaillant GmbH Method for operating an adsorption heat pump
WO2014114531A1 (en) * 2013-01-23 2014-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Thermal storage device for using low-temperature heat
EP2775236A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-10 Indesit Company Beyaz Esya San.Ve Tic A.S. Adsorption cycle system for household type refrigerators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018109577B3 (en) * 2018-04-20 2019-05-09 Karlsruher Institut für Technologie Hybrid heat pump with compression and adsorption cycle, as well as procedures for operation and use

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH627833A5 (en) ABSORPTION COOLING METHOD BY COOKING ENERGY, WHICH IS ADDED TO AN ABSORPTION COOLING SYSTEM.
EP2643645B1 (en) Adsorption chiller with a vacuum container for removing foreign gases
EP2304341A2 (en) Method for carrying out a heat transfer between alternately working adsorbers and device
DE102015203235A1 (en) Adsorption heat pump
WO2008138325A1 (en) Refrigerating machine comprising different sorption materials
DE102005018125A1 (en) A method for defrosting evaporators in heat pump systems has each evaporator provided with a similar tubular defrost unit by which the evaporators are operated alternately
DE102017124811A1 (en) An air conditioning system for conditioning the air of a passenger compartment of a motor vehicle and method for operating the air conditioning system
CH690197A5 (en) Absorption heat pump has several absorber/desorber modules connected via thermal medium circuit and coupled on coolant side to common condenser, evaporator
DE4415199A1 (en) Refrigerating plant using absorption principle
DE102006055280B4 (en) Solid adsorption cooling unit
DE102007062343B4 (en) Method and arrangement for refrigeration after a water-lithium bromide absorption cooling process
EP1596141B1 (en) Working method for a sorption apparatus
DE10248557B4 (en) Diffusion absorption plant
DE202005006284U1 (en) Refrigerant circuit for a reverse cycle heating system has a compressor, a condenser, a vaporizer and an expansion valve
AT516390A4 (en) Absorption heat pump with a desorber heated by a burner and connected to a flue gas outlet
DE102009043515A1 (en) Solar thermally driven adsorption refrigeration machine for e.g. space air conditioning process, has housing hermetically and gas-tightly locked to environment, where adsorbent within machine is exposed to direct or indirect solar radiation
DE10238510B4 (en) Heat pump module for an adsorption heat pump
DE102015214374A1 (en) Adsorption heat pump with plate heat exchanger
AT409300B (en) adsorption
DE102016009681B3 (en) Working method of a sorption plant with main and auxiliary circuit for cooling
DE10210354B4 (en) Method for operating an air conditioning system for a vehicle, in particular for a motor vehicle, and air conditioning for a vehicle
DE102018109575A1 (en) Adsorption heat pump or chiller and procedures for their operation
DE202007007999U1 (en) Absorption refrigeration system without pressure-compensating gas
DE102014223071A1 (en) Evaporator replacement, preferably for a thermally driven adsorption and adsorption
DE102022212520A1 (en) Device and method for upgrading a heat flow and building equipped therewith

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: POPP, CARSTEN, DR., DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination