DE102020113448A1 - Air conditioning / ventilation systems-carbon dioxide indoor air collection device and air conditioning / ventilation systems-carbon dioxide indoor air collection methods - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung (1) innerhalb einer Klimaanlagenanordnung und/oder innerhalb einer Belüftungsanlagenanordnung mit einem Gehäuse (11) mit einer Raumluftzufuhr (111) und einer Raumluftabfuhr (112), einem Kohlenstoffdioxid-Adsorbermaterial, einem Adsorbens (12) innerhalb des Gehäuses (11), wobei ein erster Adsorptions-Desorptionsbereich (131) und ein zweiter Adsorptions-Desorptionsbereich (132) vorgesehen sind, wobei der erste Adsorptions-Desorptionsbereich (131) und der zweite Adsorptions-Desorptionsbereich (132) durch eine Volumentrennwand (14) gegeneinander abgetrennt sind und die Volumentrennwand (14) in deren seitlicher Position verfahrbar ist und die Volumentrennwand (14) im Bereich der Raumluftzufuhr (111) und der Raumluftabfuhr (112) Luftführungsklappen (141, 142) aufweist und jeweils in dem ersten (131) und in dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich (132) jeweils wenigstens ein ortsfestes Adsorbervolumen (151-153 und 154-156) mit dem Adsorbens (12) und wenigstens jeweils ein verschiebbares Adsorbervolumen (161-163 und 164-166) mit dem Adsorbens vorgesehen sind, wobei das wenigstens eine verschiebbare Adsorbervolumen (161-163) des ersten Adsorptions-Desorptionsbereichs (131) und das wenigstens eine verschiebbare Adsorbervolumen (164-166) des zweiten Adsorptions-Desorptionsbereichs (132) auf entgegengesetzten Seiten an der gemeinsamen Volumentrennwand (14) angeordnet sind, wobei die Volumentrennwand (14) in deren seitlichen Position zur Volumenaufteilung zwischen dem ersten (131) und dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereichs (132) verschiebbar ist; und Mittel zur thermischen Desorption (17) des Adsorbens vorgesehen sind und eine Vakuum-Absaug-Sammelanordnung (18) für Kohlenstoffdioxid vorgesehen ist.Ferner betrifft die Erfindung ein Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammelverfahren.The invention relates to an air conditioning / ventilation system carbon dioxide room air collector device (1) within an air conditioning system arrangement and / or within a ventilation system arrangement with a housing (11) with a room air supply (111) and a room air discharge (112), a carbon dioxide adsorber material, an adsorbent (12) within the housing (11), a first adsorption-desorption area (131) and a second adsorption-desorption area (132) being provided, the first adsorption-desorption area (131) and the second adsorption-desorption area (132 ) are separated from one another by a volume partition (14) and the volume partition (14) can be moved in its lateral position and the volume partition (14) in the area of the room air supply (111) and the room air discharge (112) has air guide flaps (141, 142) and each in the first (131) and in the second adsorption-desorption area (132) in each case at least one stationary Adsorber volume (151-153 and 154-156) with the adsorbent (12) and at least one displaceable adsorber volume (161-163 and 164-166) are provided with the adsorbent, the at least one displaceable adsorber volume (161-163) of the first Adsorption-desorption area (131) and the at least one displaceable adsorber volume (164-166) of the second adsorption-desorption area (132) are arranged on opposite sides of the common volume partition (14), the volume partition (14) in its lateral position for volume division is displaceable between the first (131) and the second adsorption-desorption region (132); and means are provided for thermal desorption (17) of the adsorbent and a vacuum suction collection arrangement (18) for carbon dioxide is provided. The invention also relates to an air conditioning / ventilation system carbon dioxide / room air collection method.
Description
Die Erfindung betrifft eine Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung innerhalb einer Klimaanlagenanordnung und/oder innerhalb einer Belüftungsanlagenanordnung mit einem Gehäuse mit einer Raumluftzufuhr und einer Raumluftabfuhr, einem Kohlenstoffdioxid-Adsorbermaterial, einem Adsorbens innerhalb des Gehäuses.The invention relates to an air conditioning / ventilation system carbon dioxide room air collector device within an air conditioning system arrangement and / or within a ventilation system arrangement with a housing with a room air supply and a room air discharge, a carbon dioxide adsorber material, an adsorbent within the housing.
Ferner betrifft die Erfindung ein Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammelverfahren mit einer Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung.The invention further relates to an air conditioning / ventilation system carbon dioxide room air collecting method with an air conditioning system / ventilation system carbon dioxide room air collecting device.
Das bekannte und hier relevante Verfahren ist das D A C - Verfahren, nämlich Direct Air Capture. Es ist ein Verfahren zur Gewinnung von Kohlenstoffdioxid (CO2) direkt aus der Raumluft. Hierzu strömt die Raumluft durch einen Filter, der einen Teil des Kohlenstoffdioxids der Raumluft entnimmt und im Weiteren reines CO2 aus der Raumluft sammelt und zur weiteren Verwendung bereitgehalten wird. Hierbei ist insbesondere die weitere stoffliche Nutzung als Rohstoff z. B. für die Chemieindustrie sowie die Herstellung CO2-neutraler Brennstoffe besonders interessant, wobei sogenannte E-Fuels in den Vordergrund treten. Hierdurch können negative Emissionen erzielt werden, wodurch der Atmosphäre tatsächlich Kohlendioxid stofflich entzogen wird und zur weiteren Verwendung als bspw. Kraftstoff zur weiteren Verwendung klimaneutral zur Verfügung gestellt wird.The known and relevant process here is the D A C process, namely Direct Air Capture. It is a process for extracting carbon dioxide (CO2) directly from the air in a room. For this purpose, the room air flows through a filter, which removes part of the carbon dioxide from the room air and then collects pure CO2 from the room air and keeps it ready for further use. In particular, the further material use as a raw material z. B. particularly interesting for the chemical industry and the production of CO2-neutral fuels, whereby so-called e-fuels come to the fore. In this way, negative emissions can be achieved, as a result of which carbon dioxide is actually withdrawn from the atmosphere and made available in a climate-neutral manner for further use as, for example, fuel for further use.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Anordnungen bekannt, um Kohlenstoffdioxid aus der Raumluft herauszuholen. Hierbei sei insbesondere auf die Firma climeworks AG hingewiesen, die bereits zahlreiche Produkte und Ideen auf den Markt gebracht hat.Various arrangements are known from the prior art for extracting carbon dioxide from the room air. In particular, the company climeworks AG should be pointed out, which has already brought numerous products and ideas onto the market.
Die Probleme im Stand der Technik sind jedoch die bisher im Markt befindlichen Anordnung bzw. Vorrichtungen, die im Wesentlichen nicht kontinuierlich arbeiten können, sondern deren Adsorbens in bestimmten Zeitintervallen entsprechend regeneriert werden müssen.The problems in the prior art, however, are the arrangements or devices which have been on the market up to now, which essentially cannot work continuously, but whose adsorbent must be regenerated accordingly at certain time intervals.
Es wurde insbesondere erkannt, dass bei im Stand der Technik befindlichen Vorrichtungen und Anordnungen zur Kohlenstoffdioxidgewinnung aus der Raumluft keinen kontinuierlichen beziehungsweise zumindest keinen quasi-kontinuierlichen Betrieb erlauben, sondern lediglich im Batch-Betrieb, also zeitlich versetztes Adsorbieren und Desorbieren, betrieben werden können.In particular, it was recognized that devices and arrangements for extracting carbon dioxide from the room air in the prior art do not allow continuous or at least no quasi-continuous operation, but can only be operated in batch operation, i.e. adsorbing and desorbing staggered in time.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Gewinnung und zum Sammeln von Kohlenstoffdioxid aus der Raumluft anzugeben, die wenigstens quasi-kontinuierlich arbeiten können, also zeitgleich eine Kohlenstoffdioxid-Adsorption und eine Kohlenstoffdioxid-Desorption durchführen können.The present invention is based on the object of specifying a device and a method for obtaining and collecting carbon dioxide from the room air, which can work at least quasi-continuously, that is to say can perform a carbon dioxide adsorption and a carbon dioxide desorption at the same time.
Weiter ist es eine Aufgabe, bei den entsprechenden Vorrichtungen und Verfahren die Druckverluste, die beim Durchströmen des Adsorbers mit Luft bzw. allgemein mit einem Fluid, innerhalb der Vorrichtung auf ein Minimum zu reduzieren.It is also an object of the corresponding devices and methods to reduce to a minimum the pressure losses that occur when air or, in general, a fluid flows through the adsorber within the device.
Weiterhin soll es Aufgabe sein, die Desorption möglichst mit einem geringen Energieverbrauch durchzuführen.It should also be the task to carry out the desorption with as little energy as possible.
Das hierzu in Frage kommende Verfahren ist das im Stand der Technik bekannte thermal swing adsorption - Verfahren, beziehungsweise thermal and pressure swing adsorption - Verfahren, bei denen eine Temperaturrampe oder eine Temperaturrampe und eine Drucksenke zur Desorption des Kohlenstoffdioxid aus dem Adsorbens gefahren wird.The method in question for this is the thermal swing adsorption method known in the prior art, or thermal and pressure swing adsorption method, in which a temperature ramp or a temperature ramp and a pressure drop is used to desorb the carbon dioxide from the adsorbent.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung gemäß Hauptanspruch sowie einer Klimaanlagen-/ Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammelverfahren gemäß nebengeordnetem Anspruch.This object is achieved with an air conditioning / ventilation system-carbon dioxide / indoor air collecting device according to the main claim and an air conditioning / ventilation system / carbon dioxide / indoor air collection method according to the independent claim.
Die Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung innerhalb einer Klimaanlagenanordnung und/oder innerhalb einer Belüftungsanlagenanordnung mit:
- - einem Gehäuse mit einer Raumluftzufuhr und einer Raumluftabfuhr,
- - einem Kohlenstoffdioxid-Adsorbermaterial, einem Adsorbens innerhalb des Gehäuses, ist dadurch gekennzeichnet, dass
- - ein erster Adsorptions-Desorptionsbereich und
- - ein zweiter Adsorptions-Desorptionsbereich vorgesehen sind, wobei
- - der erste Adsorptions-Desorptionsbereich und der zweite Adsorptions-Desorptionsbereich durch eine Volumentrennwand gegeneinander abgetrennt sind und die Volumentrennwand in deren seitlicher Position verfahrbar ist und die Volumentrennwand im Bereich der Raumluftzufuhr und der Raumluftabfuhr Luftführungsklappen aufweist und
- - jeweils in dem ersten und in dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich jeweils wenigstens ein ortsfestes Adsorbervolumen mit dem Adsorbens und wenigstens jeweils ein verschiebbares Adsorbervolumen mit dem Adsorbens vorgesehen sind, wobei
- - das wenigstens eine verschiebbare Adsorbervolumen des ersten Adsorptions-Desorptionsbereichs und das wenigstens eine verschiebbare Adsorbervolumen des zweiten Adsorptions-Desorptionsbereichs auf entgegengesetzten Seiten an der gemeinsamen Volumentrennwand angeordnet sind, wobei die Volumentrennwand in deren seitlichen Position zur Volumenaufteilung zwischen dem ersten und dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereichs verschiebbar ist; und
- - Mittel zur thermischen Desorption des Adsorbens vorgesehen sind und
- - eine Vakuum-Absaug-Sammelanordnung für Kohlenstoffdioxid vorgesehen ist.
- - a housing with a room air supply and a room air discharge,
- - A carbon dioxide adsorber material, an adsorbent within the housing, is characterized in that
- - a first adsorption-desorption area and
- - A second adsorption-desorption area are provided, wherein
- - The first adsorption-desorption area and the second adsorption-desorption area are separated from each other by a volume partition and the volume partition can be moved in its lateral position and the volume partition has air guide flaps in the area of the room air supply and the room air discharge and
- - In each case at least one fixed adsorber volume with the adsorbent and at least one displaceable adsorber volume with the adsorbent are provided in each case in the first and in the second adsorption-desorption area, wherein
- - The at least one displaceable adsorber volume of the first adsorption-desorption area and the at least one displaceable adsorber volume of the second adsorption-desorption area are arranged on opposite sides of the common volume partition, the volume partition wall in its lateral position for the volume division between the first and the second adsorption-desorption area is movable; and
- - Means for thermal desorption of the adsorbent are provided and
- - A vacuum suction collection arrangement for carbon dioxide is provided.
Hierdurch ist es möglich, in einem quasi-kontinuierlichen Betrieb Kohlenstoffdioxid konstant zu sammeln und der weiteren stofflichen Nutzung zur Verfügung zu stellen, es wird zeitgleich eine Kohlenstoffdioxid-Adsorption und eine Kohlenstoffdioxid-Desorption mit einer Anlage durchgeführt, wobei in zwei Reaktorräumen, die miteinander in Verbindung stehen, gleichzeitig eine Adsorption und eine Desorption erfolgt.This makes it possible to constantly collect carbon dioxide in a quasi-continuous operation and make it available for further material use Are connected, adsorption and desorption takes place at the same time.
Während in einem Bereich Kohlenstoffdioxid adsorbiert wird, erfolgt in einem anderen Bereich eine Desorption des Kohlenstoffdioxids, das zuvor in dem Bereich adsorbiert wurde. Durch geschickte Kombination der Räume können diese entsprechend in einem quasi-kontinuierlichen Betrieb betrieben werden.While carbon dioxide is adsorbed in one area, the carbon dioxide that was previously adsorbed in the area is desorbed in another area. By cleverly combining the rooms, these can be operated in a quasi-continuous operation.
Weiter sind die Druckverhältnisse optimiert, so dass die Effizienz sehr hoch ist. Zur Adsorption werden die Adsorbervolumen in dem entsprechenden Adsorptions-/Desorptionsbereich nebeneinander, jedoch höhenversetzt angeordnet, so dass ein großes Volumen angeströmt werden kann.Furthermore, the pressure ratios are optimized so that the efficiency is very high. For adsorption, the adsorber volumes are arranged next to one another in the corresponding adsorption / desorption area, but offset in height so that a large volume can be flown against.
Es können insbesondere Desorptionsraum-Verschlussklappen vorgesehen sein, wobei diese zur Desorption das Raumvolumen des ersten bzw. diese zur Desorption das Raumvolumen des zweiten Adsorptions-Desorptionsbereichs durch ein wenigstens temporäres Abtrennen verringern. Hierdurch wird der Desorptionsvorgang weiter optimier, da der Raum während der Desorption noch weiter verkleinert wird.In particular, desorption chamber closure flaps can be provided, whereby these reduce the volume of the first adsorption-desorption area for desorption and the volume of the second adsorption-desorption area for desorption by at least temporary separation. This further optimizes the desorption process, since the space is reduced even further during the desorption.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante werden die jeweiligen Adsorbervolumen im ersten und im zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich zeitlich zur Desorption entlang der ursprünglichen Luftströmung übereinander angeordnet, wobei dies zeitversetzt entweder im ersten bzw. zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich realisiert wird. Durch das kompakte Volumen und die Übereinanderanordnung der Adsorbervolumen ist es bereits ausreichend nur in jedem zweiten Adsorbervolumen thermische Desorptionsmittel anzuordnen, um die thermische Desorption durchzuführen.In a particularly preferred embodiment, the respective adsorber volumes in the first and second adsorption-desorption areas are arranged one above the other in terms of time for desorption along the original air flow, this being implemented with a time delay either in the first or second adsorption-desorption area. Due to the compact volume and the arrangement of the adsorber volumes one above the other, it is already sufficient to arrange thermal desorbents only in every second adsorber volume in order to carry out the thermal desorption.
Es kann weiter eine Ventilatoranordnung und/oder eine passive Luftleitung mittels einer Klimaanlagenanordnung und/oder Belüftungsanlagenanordnung zur Einbringung von Raumluft in den jeweilig anzuströmenden Adsorptions-Desorptionsbereich vorgesehen sein.Furthermore, a fan arrangement and / or a passive air line by means of an air conditioning system arrangement and / or ventilation system arrangement can be provided for introducing room air into the respective adsorption-desorption area to be flowed.
Im Zuge der synergetischen Nutzung mit weiteren Vorrichtungen bzw. Anordnungen kann insbesondere bei der Kombination mit einer Klimaanlage überschüssige Wärmeenergie für die Desorption genutzt werden. Hierzu können bspw. mehrere Wärmepumpen nacheinander geschaltet werden, so dass ausreichend Wärme effizient zur Verfügung gestellt wird, um eine Desorption durchzuführen.In the course of the synergetic use with other devices or arrangements, excess heat energy can be used for desorption, especially when combined with an air conditioning system. For this purpose, for example, several heat pumps can be switched one after the other so that sufficient heat is efficiently made available to carry out desorption.
Bevorzugt wird die Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung als erste Einheit in einer Klimaanlageneinheit bzw. Belüftungsanlage.The air conditioning / ventilation system carbon dioxide room air collecting device is preferred as the first unit in an air conditioning unit or ventilation system.
Weiter können die Mittel zur thermischen Desorption insbesondere aus einem oder einer Kombination von Wärmeübertrager, Wärmeübertrager in Rohrform, Rohrleitungen, Heizer, Heizstrahler, Mikrowellenstrahler, Abwärmenutzungsvorrichtungen, Abwärmenutzungsvorrichtung einer Heizungsanlage und/oder eines Blockheizkraftwerks und/oder Brennstoffzellenanordnung, Wärmepumpenanordnung, Abwärmenutzungsvorrichtung einer Elektrolyseanordnung ausgewählt werden.Furthermore, the means for thermal desorption can be selected in particular from one or a combination of heat exchangers, heat exchangers in tubular form, pipes, heaters, radiant heaters, microwave radiators, waste heat utilization devices, waste heat utilization devices of a heating system and / or a combined heat and power plant and / or fuel cell arrangement, heat pump arrangement, waste heat utilization device of an electrolysis arrangement .
Zur Desorption sind in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante innerhalb der Adsorbervolumen Rohrleitungen vorgesehen, die mit einem Fluid, einer Flüssigkeit, bspw. einem Thermoöl oder Wasser oder dgl. befüllt sind. Hierbei können entsprechende Temperaturen über Energiemittel erzeugt werden.For desorption, in a particularly preferred embodiment, pipelines are provided within the adsorber volume which are filled with a fluid, a liquid, for example a thermal oil or water or the like. Corresponding temperatures can be generated by means of energy.
Die Mittel zur thermischen Desorption können insbesondere wenigstens innerhalb der ortsfesten Adsorbervolumen angeordnet sein. In einer Variante können die Mittel zur thermischen Desorption auch innerhalb der ortsfesten und innerhalb der verschiebbaren Adsorbervolumen angeordnet sein. Je nach Größe der Adsorbervolumen kann die eine oder die andere Variante sinnvoll einsetzbar sein.The means for thermal desorption can in particular be arranged at least within the stationary adsorber volume. In a variant, the means for thermal desorption can also be arranged within the stationary and within the displaceable adsorber volumes. Ever Depending on the size of the adsorber volume, one or the other variant can be useful.
Die Wärme für die thermische Desorption des Adsorbens kann durch einen in den Adsorbens-Träger integrierten Wärmetauscher sowie einen Wärmetauscher in der mittleren Kammer zugeführt werden.The heat for the thermal desorption of the adsorbent can be supplied through a heat exchanger integrated in the adsorbent carrier and a heat exchanger in the middle chamber.
Bevorzugt kann das Adsorbervolumen als Gitterstruktur ausgebildet werden, wobei innerhalb der Gitterstruktur das Adsorbens in Kugel- und/oder Stäbchen- und/oder Pulverform vorgehalten ist.The adsorber volume can preferably be designed as a lattice structure, the adsorbent being held in the form of spheres and / or rods and / or powder within the lattice structure.
Die Adsorbens-Träger, also die Adsorbervolumen können als flache Quader oder ähnliches ausgebildet sein. Diese bestehen insbesondere aus einer Gitterstruktur und beinhalten Adsorbens-Partikel zur Kohlenstoffdioxid-Abtrennung.The adsorbent carrier, that is to say the adsorber volume, can be designed as flat cuboids or the like. These consist in particular of a lattice structure and contain adsorbent particles for the separation of carbon dioxide.
Die Adsorbervolumen bzw. die Adsorbens-Träger werden insbesondere für die Adsorption ausgefahren, so dass die Luft bzw. allgemein ein Fluid diese durchströmen und das Adsorptiv daran adsorbiert werden kann. Die Adsorbervolumen können eingefahren werden, damit sie in einem Bereich mit geringerem Volumen mittels thermischer Energie und Vakuum desorbiert werden können.The adsorber volume or the adsorbent carrier are extended in particular for the adsorption, so that the air or, in general, a fluid can flow through them and the adsorptive can be adsorbed thereon. The adsorber volumes can be retracted so that they can be desorbed in an area with a smaller volume by means of thermal energy and vacuum.
Insbesondere bestehen die Adsorbervolumen in einer bevorzugten Ausführungsvariante aus Partikelschüttungen, die in Strömungsrichtung und entgegen dieser mit einem Gewebe sowie einem Geflecht und/oder einem Lochblech und/oder einer Sandwichstruktur aus Gewebe-Geflecht-Gewebe fixiert sind.In particular, in a preferred embodiment variant, the adsorber volumes consist of particle beds which are fixed in the direction of flow and against it with a fabric and a mesh and / or a perforated plate and / or a sandwich structure made of mesh-mesh fabric.
Die Adsorbervolumen können besonders bevorzugt als Gitterstruktur ausgebildet sein, wobei innerhalb der Gitterstruktur das Adsorbens besonders bevorzugt in Kugel- und/oder Stäbchen- und/oder Pulverform vorgehalten ist.The adsorber volumes can particularly preferably be designed as a lattice structure, the adsorbent particularly preferably being held in the form of spheres and / or rods and / or powder within the lattice structure.
Es können besonders bevorzugt wenigstens zwei oder drei ortsfeste und zwei oder drei verschiebbare Adsorbervolumen in dem ersten und dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich vorgesehen werden, da diese Ausgestaltungen strömungs-, wärme- und energietechnisch die bisher besten Ergebnisse erzielen konnten.Particularly preferably, at least two or three stationary and two or three displaceable adsorber volumes can be provided in the first and the second adsorption-desorption area, since these configurations have been able to achieve the best results so far in terms of flow, heat and energy.
Zudem ist insbesondere eine Kammstruktur besonders bevorzugt, bei der mehrere Adsorbervolumen kammartig ineinandergreifen, um bei der Desorption weniger Volumen einzunehmen, welches erwärmt werden muss. Im Adsorptions-Modus wäre der Doppel-Kamm auseinandergefahren, um einer Kamm-Seite die Adsorption mit größer Fläche druck- und strömungsoptimiert zu ermöglichen.In addition, a comb structure is particularly preferred in which a plurality of adsorber volumes intermesh in a comb-like manner in order to take up less volume during desorption, which has to be heated. In the adsorption mode, the double comb would have moved apart in order to enable adsorption with a larger area on one side of the comb, optimized in terms of pressure and flow.
Weiter ist eine Anpassung und Variation des Abstands der Segmente voneinander und zueinander in X- und Y-Richtung möglich, um dadurch den gesamten Differenzdruck über den Adsorber und dadurch den Volumenstrom zu regulieren.It is also possible to adapt and vary the spacing of the segments from one another and from one another in the X and Y directions in order to thereby regulate the total differential pressure across the adsorber and thereby the volume flow.
Die Luft bzw. das Fluid im Allgemeinen wird über den Zulauf in das Gehäuse geleitet, umströmt das Adsorbens und strömt in die Poren des Adsorbens. Von dort aus gelangt die Luft durch die hochporösen Strukturen des Adsorbens mittels erzwungener Konvektion und Diffusion in die Poren des Adsorbens. Bei diesem Vorgang besitzt das Adsorptiv Kohlenstoffdioxid einen hohen Austausch mit dem Adsorbens, wodurch es an dessen Oberfläche und in dessen Poren adsorbiert wird. Durch Anpassung der Porosität des Adsorbens können der Druckverlust über das Adsorbens sowie die Interaktionen des Adsorptivs mit dem Adsorbens und die Verweilzeit des Adsorptivs im Adsorbens gesteuert werden. Weiter kann durch den variierbaren Partikeldurchmesser des Adsorbers der Widerstand, der beim Durchströmen entsteht, angepasst werden, was in einer Änderung des Druckverlusts resultiert. In einer Variante ermöglichen sphärische Kugeln durch Änderung ihres Durchmessers eine Anpassung der spezifischen Oberfläche, die direkt mit der Adsorptionsrate gegenüber dem Adsorptiv verknüpft ist.The air or the fluid in general is fed into the housing via the inlet, flows around the adsorbent and flows into the pores of the adsorbent. From there, the air passes through the highly porous structures of the adsorbent by means of forced convection and diffusion into the pores of the adsorbent. During this process, the adsorptive carbon dioxide has a high exchange with the adsorbent, whereby it is adsorbed on its surface and in its pores. By adjusting the porosity of the adsorbent, the pressure drop across the adsorbent as well as the interactions of the adsorbent with the adsorbent and the residence time of the adsorbent in the adsorbent can be controlled. Furthermore, due to the variable particle diameter of the adsorber, the resistance that arises when flowing through can be adjusted, which results in a change in the pressure loss. In a variant, spherical balls enable the specific surface area to be adapted by changing their diameter, which is directly linked to the rate of adsorption with respect to the adsorptive.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante und im Idealfall ist die Anzahl der ortsfesten Adsorbervolumen, also des feststehenden Teils, und der verschiebbaren Adsorbervolumen, also des beweglichen Teils, gleich, um einen gleichmäßigen Volumenstrom und dadurch eine gleichmäßige Beladung aller Adsorbervolumen zu erreichen. Die Anzahl der Adsorbervolumen bzw. der feststehenden bzw. beweglichen Adsorbervolumen bzw. -segmente muss für die Funktionalität allerdings nicht zwingend gleich sein. Im Idealfall ist die Tiefe der Adsorbervolumen gleich, wobei diese jedoch für jedes Segment hinsichtlich des Strömungswiderstands optimiert und angepasst werden kann.In a particularly preferred embodiment, and in the ideal case, the number of fixed adsorber volumes, i.e. the fixed part, and the displaceable adsorber volumes, i.e. the movable part, are the same in order to achieve a uniform volume flow and thereby a uniform loading of all adsorber volumes. However, the number of adsorber volumes or the fixed or movable adsorber volumes or segments does not necessarily have to be the same for functionality. In the ideal case, the depth of the adsorber volume is the same, although this can be optimized and adapted for each segment with regard to the flow resistance.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Aufteilung des Adsorbens auf mehrere Adsorbervolumen erfolgt, da hierdurch die Druckverluste verringert werden. Hierbei hat sich gezeigt, dass bei höheren Volumenströmen mehr Segmente von Vorteil sind, da die Druckverluste geringer ausfallen, es hat sich die Kombination von drei ortsfesten und drei verschiebbaren Adsorbervolumen als besonders effizient herausgestellt.In particular, it is advantageous if the adsorbent is divided into several adsorber volumes, since this reduces the pressure losses. It has been shown here that with higher volume flows, more segments are advantageous, since the pressure losses are lower; the combination of three stationary and three displaceable adsorber volumes has proven to be particularly efficient.
Der Druckverlust der aus dem Durchströmen des Adsorbervolumens resultiert, kann durch die Aufteilung in mehrere Abschnitte, die nacheinander durchströmt werden, im Vergleich zu einer einfachen Schüttung mit gleicher Adsorbens-Masse verringert werden.The pressure loss resulting from the flow through the adsorber volume can be reduced by dividing it into several sections through which the flow passes one after the other, compared to a simple bed with the same adsorbent mass.
Durch die variierbare Wandstärke der Adsorbens-Struktur, bspw. Quader oder ähnliches, kann der Widerstand, der beim Durchströmen mit einem Fluid bzw. der Luft entsteht, angepasst werden, was in einer Änderung des Druckverlusts resultiert.Due to the variable wall thickness of the adsorbent structure, for example cuboid or the like, the resistance that arises when a fluid or air flows through can be adapted, which results in a change in the pressure loss.
Durch Anpassung der Porosität des Adsorbens können der Druckverlust über das Adsorbens sowie die Interaktionen des Adsorptivs mit dem Adsorbens und die Verweilzeit des Adsorptivs im Adsorbens gesteuert werden.By adjusting the porosity of the adsorbent, the pressure drop across the adsorbent as well as the interactions of the adsorbent with the adsorbent and the residence time of the adsorbent in the adsorbent can be controlled.
Die Packungsdichte kann für den Desorptionsprozess erhöht werden, was die Energieeffizienz für den Desorptionsprozess deutlich steigert.The packing density can be increased for the desorption process, which significantly increases the energy efficiency for the desorption process.
Bevorzugt ist bei einer Kombination mit einer Heizungsanlage und/oder einem Blockheizkraftwerk und/oder einer Solarthermieanordnung die Nutzung der thermischen Abwärme in Kombination mit den Rohrleitungen in den Adsorbervolumen und einem Thermoöl. Hierdurch wird synergetisch zum einen eine notwendige Kühlung durchgeführt und die quasikontinuierliche Desorption mit Überschusswärme betrieben.In the case of a combination with a heating system and / or a block-type thermal power station and / or a solar thermal system, the use of the thermal waste heat in combination with the pipes in the adsorber volume and a thermal oil is preferred. As a result, on the one hand, a necessary cooling is carried out synergistically and the quasi-continuous desorption is operated with excess heat.
Ebenfalls bevorzugt ist die Nutzung von Warmwasserbrauchwasser- und/oder Heizungswasserversorgungsmitteln von Gebäuden zur Desorption, da hier Temperaturen von mehr als 55°C gefahren werden.The use of hot water service water and / or heating water supply means of buildings for desorption is also preferred, since temperatures of more than 55 ° C. are used here.
Die Einbringung der Wärme in die jeweils desorbierende Kammer, also den ersten bzw. den zweiten Adsorptions-/Desorptionsbereich kann insbesondere über ein Umschaltventil gesteuert werden, so dass die Wärme immer in dem richtigen Bereich vorliegt.The introduction of the heat into the respective desorbing chamber, that is to say the first or the second adsorption / desorption area, can in particular be controlled via a switchover valve so that the heat is always present in the correct area.
Die Luft strömt in einer besonderen Ausführungsvariante durch die porösen Strukturen des Adsorbens hindurch, gelangt in einen Leerraum des Reaktors und wird in axialer Richtung aus dem Reaktor durch das Gitter nach oben hin abgeführt.In a special variant, the air flows through the porous structures of the adsorbent, reaches an empty space in the reactor and is discharged in the axial direction out of the reactor through the grid upwards.
Nach einem definierten Zeitraum wird das Reaktorvolumen des ersten bzw. zweiten Adsorptions-/Desorptionsbereich abgeschottet und ein parallel geschalteter Reaktor gleichen Aufbaus, der zweite bzw. erste Adsorptions-/Desorptionsbereich, betrieben.After a defined period of time, the reactor volume of the first or second adsorption / desorption area is sealed off and a parallel-connected reactor of the same structure, the second or first adsorption / desorption area, is operated.
Der abgeschottete, also über die entsprechenden Klappen abgeschlossene Reaktorbereich wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante zunächst vakuumiert und anschließend wird Wärme in diesen eingebracht. Das Adsorbens desorbiert das adsorbierte Kohlenstoffdioxid und dieses wird mittels des Vakuums abgeführt und gesammelt. Hierbei wird für die Desorption das Volumen verringert, um die Wärmezufuhr zum Adsorbens effektiver umzusetzen. Wärmeübertrager-Flächen oder Heizstäbe können insbesondere bevorzugt in das Adsorbervolumen integriert werden, um die Wärmeeinbringung energetisch optimal zu gestalten.In a particularly preferred embodiment variant, the reactor area which is sealed off, that is to say closed off via the corresponding flaps, is first vacuum-sealed and then heat is introduced into it. The adsorbent desorbs the adsorbed carbon dioxide and this is removed and collected by means of the vacuum. Here, the volume for the desorption is reduced in order to implement the heat supply to the adsorbent more effectively. Heat exchanger surfaces or heating rods can particularly preferably be integrated into the adsorber volume in order to optimize the energy input of the heat.
Es sei angemerkt, dass insbesondere die Gleichsetzung der Adsorptions- und Desorptionszeiten besondere Vorteile bringt, nämlich eine optimale Adsorption und eine energetische optimale Desorption. Es ist insbesondere möglich, die Beladung des Adsorbens nicht bis zum Maximum auszunutzen, sondern die besonderen Eigenarten des Adsorbens zu nutzen, nämlich dessen Fähigkeit Kohlenstoffdioxid über die Zeit unter Berücksichtigung der Beladung zu adsorbieren und unter Wärmeeintragung zu desorbieren.It should be noted that equating the adsorption and desorption times in particular brings particular advantages, namely optimal adsorption and energetic optimal desorption. In particular, it is possible not to utilize the loading of the adsorbent to the maximum, but to use the special characteristics of the adsorbent, namely its ability to adsorb carbon dioxide over time, taking into account the loading, and to desorb it with the introduction of heat.
Hinsichtlich eines Adsorbens zur Kohlenstoffdioxidsammlung wird auf den Stand der Technik verwiesen. Grundsätzlich erscheint jedes Feststoffmaterial sinnvoll einsetzbar zu sein, das Kohlenstoffdioxid adsorbieren und auch wieder desorbieren kann.With regard to an adsorbent for collecting carbon dioxide, reference is made to the prior art. In principle, any solid material that can adsorb carbon dioxide and also desorb it again seems to be useful.
Als weiterer Aspekt der Adsorption wird ebenfalls die hier unter Umständen auch gleichzeitig zu der Kohlenstoffdioxidadsorption mögliche laufende Wasseradsorption angeführt, die je nach verwendetem Adsorbermaterial erfolgen kann. Es ist mittels des hier vorgestellten Verfahrens als auch mit der Vorrichtung möglich, ebenfalls Wasser in großen Mengen aus der Raumluft zu entziehen und dieses weiter zu nutzen. Es ist auch eine gleichzeitige Nutzung von Wasser und Kohlendioxid denkbar und möglich.As a further aspect of adsorption, the ongoing water adsorption, which may also be possible here at the same time as the carbon dioxide adsorption, is cited, which can take place depending on the adsorber material used. With the method presented here and with the device, it is also possible to withdraw large amounts of water from the room air and to continue to use it. Simultaneous use of water and carbon dioxide is also conceivable and possible.
Das Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammelverfahren mit einer Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung weist die kontinuierlich durchlaufenden Schritte 1A und 1B, 2, 3A und 3B, 4 auf, nämlich:
- 1A) Sammeln von Kohlenstoffdioxid mittels eines Adsorbens in einem ersten Adsorptions-Desorptionsbereich mit wenigstens zwei in deren Lage zueinander in Luft-Strömungsrichtung in Höhe und in einer seitlichen Position versetzt angeordneten Adsorbervolumen, wobei hierzu Raumluft durch den ersten Adsorptions-Desorptionsbereich durchgeführt wird;
- 1B) zeitlich paralleles Desorbieren von Kohlenstoffdioxid aus einem mit Kohlenstoffdioxid angereicherten Adsorbens in einem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich mit wenigstens zwei in deren Lage zueinander in Luft-Strömungsrichtung in Höhe und in einer seitlichen Position übereinander ausgerichteten angeordneten Adsorbervolumen, wobei von der Raumluft abgetrennt und mittels Vakuum und mittels Wärmezufuhr in das Adsorbens Kohlenstoffdioxid aus dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich herausgeführt und gesammelt wird;
- 2) nach erfolgtem Sammeln / Desorbieren von Kohlenstoffdioxid erfolgt
- - ein örtliches Verschieben des wenigstens einen Adsorbervolumens in dem ersten Adsorptions-Desorptionsbereich, so dass in dem ersten Adsorptions-Desorptionsbereich die Adsorbervolumen übereinander ausgerichtet sind, und
- - ein zeitgleiches örtliches Verschieben des wenigstens einen Adsorbervolumens in dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich, so dass die wenigstens zwei Adsorbervolumen in deren Lage zueinander in Luft-Strömungsrichtung in Höhe und in einer seitlichen Position übereinander ausgerichtet angeordnet sind;
- 3A) Sammeln von Kohlenstoffdioxid mittels des Adsorbens in dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich mit wenigstens zwei in deren Lage zueinander in Luft-Strömungsrichtung in Höhe und in einer seitlichen Position versetzt angeordneten Adsorbervolumen, wobei hierzu Raumluft durch den zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich durchgeführt wird;
- 3B) zeitlich paralleles Desorbieren von Kohlenstoffdioxid aus dem mit Kohlenstoffdioxid angereicherten Adsorbens in dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich mit wenigstens zwei in deren Lage zueinander in Luft-Strömungsrichtung in Höhe und in einer seitlichen Position übereinander ausgerichteten angeordneten Adsorbervolumen, wobei von der Raumluft abgetrennt und mittels Vakuum und mittels Wärmezufuhr in das Adsorbens Kohlenstoffdioxid aus dem ersten Adsorptions-Desorptionsbereich herausgeführt und gesammelt wird;
- 4) nach erfolgtem Sammeln / Desorbieren von Kohlenstoffdioxid erfolgt erneut
- - ein örtliches Verschieben des wenigstens einen Adsorbervolumens in dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich, so dass in dem zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich die Adsorbervolumen übereinander ausgerichtet sind, und
- - ein zeitgleiches örtliches Verschieben des wenigstens einen Adsorbervolumens in dem ersten Adsorptions-Desorptionsbereich, so dass die wenigstens zwei Adsorbervolumen in deren Lage zueinander in Luft-Strömungsrichtung in Höhe und in einer seitlichen Position übereinander ausgerichtet angeordnet sind, wobei
- - in dem Schritt 2) eine Volumenverringerung des ersten Adsorptions-Desorptionsbereich und eine Volumenvergrößerung des zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich und
- - in dem Schritt 4) eine Volumenvergrößerung des ersten Adsorptions-Desorptionsbereich und eine Volumenverringerung des zweiten Adsorptions-Desorptionsbereich erfolgt.
- 1A) collecting carbon dioxide by means of an adsorbent in a first adsorption-desorption area with at least two adsorber volumes offset from one another in the air flow direction in height and in a lateral position, room air being passed through the first adsorption-desorption area for this purpose;
- 1B) Simultaneous desorption of carbon dioxide from an adsorbent enriched with carbon dioxide in a second adsorption-desorption area with at least two adsorber volumes arranged in their position to one another in the air flow direction at the height and in a lateral position one above the other, separated from the room air and by means of a vacuum and by means of Heat supply in the adsorbent carbon dioxide is led out of the second adsorption-desorption area and collected;
- 2) after the carbon dioxide has been collected / desorbed
- a local displacement of the at least one adsorber volume in the first adsorption-desorption area, so that the adsorber volumes are aligned one above the other in the first adsorption-desorption area, and
- a simultaneous local displacement of the at least one adsorber volume in the second adsorption-desorption area, so that the at least two adsorber volumes are arranged in their position relative to one another in the air flow direction at the same height and in a lateral position one above the other;
- 3A) Collecting carbon dioxide by means of the adsorbent in the second adsorption-desorption area with at least two adsorber volumes offset from one another in the air flow direction in height and in a lateral position, room air being passed through the second adsorption-desorption area for this purpose;
- 3B) Desorption of carbon dioxide from the adsorbent enriched with carbon dioxide in the second adsorption-desorption area with at least two adsorber volumes arranged in their position to one another in the air flow direction at the height and in a lateral position one above the other, separated from the room air and by means of a vacuum and carbon dioxide is removed from the first adsorption-desorption region and collected by means of supplying heat to the adsorbent;
- 4) after collecting / desorbing carbon dioxide takes place again
- a local displacement of the at least one adsorber volume in the second adsorption-desorption area, so that the adsorber volumes are aligned one above the other in the second adsorption-desorption area, and
- - A simultaneous local displacement of the at least one adsorber volume in the first adsorption-desorption area, so that the at least two adsorber volumes are arranged in their position in relation to one another in the air flow direction at the height and in a lateral position one above the other, wherein
- - In step 2) a volume reduction of the first adsorption-desorption area and an increase in volume of the second adsorption-desorption area and
- - In step 4) the volume of the first adsorption-desorption area is increased and the second adsorption-desorption area is reduced in volume.
Durch das hier beschriebene Verfahren ist es möglich, in einem kontinuierlichen bzw. quasi-kontinuierlichen Betrieb Kohlenstoffdioxid zu adsorbieren und zu desorbieren und zu sammeln. The method described here makes it possible to adsorb, desorb and collect carbon dioxide in a continuous or quasi-continuous operation.
Insbesondere ist es durch die geschickte Volumenänderung erst sinnvoll möglich, Kohlenstoffdioxid zu desorbieren, da durch das hier beschriebene Verfahren das Volumen zur Desorption deutlich verkleinert wird.In particular, it is only sensibly possible to desorb carbon dioxide through the skillful change in volume, since the process described here significantly reduces the volume for desorption.
Ferner ist es mittels der Vorrichtung und dem hier offenbarten Verfahren in Wohn- und Bürogebäuden als auch Hallen und Fertigungsstätten möglich, einen größeren Teil der beheizten Raumluft zu rezirkulieren, da nach dem Durchlaufen der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Kohlenstoffdioxidgehalt deutlich reduziert ist. Der Vorteil ist hierbei energetisch zu sehen, nämlich in der Nutzung der Wärme der Luft, die rezirkuliert werden kann, was letztendlich die Heizkosten in Häusern und insbesondere in Bürohäusern und Hallen deutlich senken kann. Das gleiche gilt für klimatisierte Räume, so dass sowohl Kosten in der Beheizung als auch in der Raumkühlung, generell in der Temperierung eingespart werden können. Hierbei kann das gesammelte Kohlenstoffdioxid entweder gesammelt abgeführt werden oder aber auch auf Grund des hohen Energieeinsparpotentials bei den Klimatisierungskosten einfach an die Umwelt entlassen werden.Furthermore, by means of the device and the method disclosed here, it is possible in residential and office buildings as well as halls and production facilities to recirculate a larger part of the heated room air, since the carbon dioxide content is significantly reduced after passing through the device according to the invention. The advantage here is to be seen energetically, namely in the use of the warmth of the air, which can be recirculated, which ultimately can significantly reduce heating costs in houses and especially in office buildings and halls. The same applies to air-conditioned rooms, so that costs can be saved in heating as well as in room cooling, generally in temperature control. In this case, the collected carbon dioxide can either be discharged collectively or simply released into the environment due to the high potential for energy savings in the air conditioning costs.
Die Energieeffizienz einer Klima- und/oder Belüftungsanlage, auch Raumlüftungsanlage oder Lüftungsanlage, kann durch das Abführen von Kohlendioxid aus der Raumluft und Rezirkulieren der Raumluft erhöht werden, da der Anteil an Frischluft geringer gehalten werden kann. Es kann insbesondere ein Rezirkulieren der Raumluft und/oder ein Hinzuführen eines verringerten Anteils an Frischluft beim Rezirkulieren der zugeführten Raumluft erfolgen. Hierdurch wird es deutlich energieeffizienter.The energy efficiency of an air conditioning and / or ventilation system, also room ventilation system or ventilation system, can be increased by removing carbon dioxide from the room air and recirculating the room air, since the proportion of fresh air can be kept lower. In particular, the room air can be recirculated and / or a reduced proportion of fresh air can be added when the room air supplied is recirculated. This makes it significantly more energy efficient.
Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass das Adsorbens weder vollständig mit Kohlenstoffdioxid beladen werden muss, um eine Desorption durchzuführen, und es auch nicht vollständig entladen werden muss, um es erneut zur Adsorption zu nutzen. Hierbei ist eine materialspezifische Be- bzw. Entladung zu berücksichtigen, da bei einer längeren Zeitdauer für den Adsorptions- bzw. Desorptionsprozess nicht unbedingt mehr Kohlenstoffdioxid aufgenommen bzw. abgegeben wird, wenn hierbei die Steigerung der Anreichung bzw. der Abgabe betrachtet wird. Es sollte vielmehr eine entsprechende Zeit bzw. Beladung gewählt werden, die ein effizientes Adsorbieren und Desorbieren ermöglicht, jedoch nicht unbedingt die 100 prozentige Beladung des Adsorbens. Beispielsweise kann bereits eine Beladung von 50 Prozent durchaus die größte Effizienz aufweisen, vor Allem unter Beachtung des quasi-kontinuierlichen Betriebs, da permanent adsorbiert und desorbiert wird.It should also be mentioned at this point that the adsorbent does not have to be fully loaded with carbon dioxide in order to carry out a desorption, and it also does not have to be completely discharged in order to use it again for adsorption. Material-specific loading and unloading must be taken into account here, since with a longer period of time for the adsorption or desorption process, more carbon dioxide is not necessarily absorbed or released if the increase in enrichment or release is considered. Rather, an appropriate time or load should be selected that a enables efficient adsorption and desorption, but not necessarily 100 percent loading of the adsorbent. For example, a load of 50 percent can already have the greatest efficiency, especially considering the quasi-continuous operation, since adsorbed and desorbed are permanent.
Das Desorbieren erfolgt in einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante thermisch, wobei dies über Mittel zur thermischen Desorption erfolgt, ausgewählt aus einem oder einer Kombination von Wärmeübertrager, Wärmeübertrager in Rohrform, Rohrleitungen, Heizer, Heizstrahler, Mikrowellenstrahler, Abwärmenutzungsvorrichtungen, Abwärmenutzungsvorrichtung einer Heizungsanlage und/oder eines Blockheizkraftwerks und/oder Solarthermieanordnung und/oder Brennstoffzellenanordnung, Nutzung von Warmwasserbrauchwasser- und/oder Heizungswasserversorgungsmitteln, Wärmepumpenanordnung, Abwärmenutzungsvorrichtung einer Elektrolyseanordnung.In a particularly preferred embodiment, the desorption takes place thermally, this being done via means for thermal desorption, selected from one or a combination of heat exchangers, heat exchangers in tubular form, pipes, heaters, radiant heaters, microwave radiators, waste heat recovery devices, waste heat recovery devices of a heating system and / or a block-type thermal power station and / or solar thermal arrangement and / or fuel cell arrangement, use of hot water service water and / or heating water supply means, heat pump arrangement, waste heat utilization device of an electrolysis arrangement.
Das Verfahren bzw. die Vorrichtung können sowohl als Stand-Alone-Verfahren oder in Verbindung mit weiteren Verfahren betrieben werden.The method or the device can be operated both as a stand-alone method or in conjunction with other methods.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen in der Abbildungsbeschreibung detailliert beschrieben, wobei diese die Erfindung erläutern sollen und nicht beschränkend zu werten sind:In the following, exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the accompanying drawings in the description of figures, whereby these are intended to explain the invention and are not to be regarded as restrictive:
Es zeigen:
An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, dass gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Ferner sollen diese Ausführungen die Erfindung nicht beschränken, sondern vielmehr die Erfindung erläutern. Es können auch andere Ausführungsvarianten des Verfahrens als auch der Vorrichtung realisiert werden.At this point, it should be pointed out that the same elements are provided with the same reference symbols. Furthermore, these embodiments are not intended to restrict the invention, but rather to explain the invention. Other variant embodiments of the method and of the device can also be implemented.
In
Die Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-Sammlervorrichtung 1 weist ein Gehäuse
Das Gehäuse
Innerhalb der ortsfesten Adsorbervolumen
Weiter ist in den ortsfesten Adsorbervolumen
Weiter ist eine jeweils zu den Adsorptions-/Desorptionsbereichen
Zur weiteren Optimierung während des Desorptionsvorganges sind noch Luftführungsklappen
Ergänzend sind zur weiteren Verbesserung vier Desorptionsraum-Verschlussklappen
In dieser Arbeitsstellung erfolgt auf der Seite des ersten Adsorptions-/Desorptionsbereich
Parallel dazu erfolgt im zweiten Adsorptions-/Desorptionsbereich
Nach erfolgter Adsorption und Desorption erfolgt ein Verschieben / Verfahren der Volumentrennwand
Es erfolgt im ersten Adsorptions-/Desorptionsbereich
In
Hier ist zum Verständnis der Arbeitsweise und der Vorrichtung die Wärmezufuhr über die Wärmeübertrager-Rohr-Anordnung
Ferner sind die Ventile zur Steuerung des Fluidflusses durch die Wärmeübertrager-Rohr-Anordnung
In dieser Arbeitsstellung erfolgt die Wärmezufuhr ausschließlich in den Bereich des zweiten Adsorptions-/Desorptionsbereich
Hier erfolgt nunmehr die Desorption im linken Teil, also im ersten Adsorptions-/ Desorptionsbereich
In dem zweiten Adsorptions-/Desorptionsbereich
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Klimaanlagen-/Belüftungsanlagen-Kohlenstoffdioxid-Raumluft-SammlervorrichtungAir conditioning / ventilation carbon dioxide indoor air collection device
- 1111th
- Gehäusecasing
- 111111
- RaumluftzufuhrIndoor air supply
- 112112
- RaumluftabfuhrRoom air discharge
- 1212th
- AdsorbensAdsorbent
- 131131
- erster Adsorptions-/Desorptionsbereichfirst adsorption / desorption area
- 132132
- zweiter Adsorptions-/Desorptionsbereichsecond adsorption / desorption area
- 1414th
- VolumentrennwandVolume partition
- 141141
- LuftführungsklappeAir duct flap
- 142142
- LuftführungsklappeAir duct flap
- 143143
- Desorptionsraum-Verschlussklappe erster BereichDesorption chamber closure flap, first area
- 144144
- Desorptionsraum-Verschlussklappe erster BereichDesorption chamber closure flap, first area
- 145145
- Desorptionsraum-Verschlussklappe zweiter BereichDesorption chamber closure flap, second area
- 146146
- Desorptionsraum-Verschlussklappe zweiter BereichDesorption chamber closure flap, second area
- 151151
- ortsfestes Adsorbervolumenfixed adsorber volume
- 152152
- ortsfestes Adsorbervolumenfixed adsorber volume
- 153153
- ortsfestes Adsorbervolumenfixed adsorber volume
- 154154
- ortsfestes Adsorbervolumenfixed adsorber volume
- 155155
- ortsfestes Adsorbervolumenfixed adsorber volume
- 156156
- ortsfestes Adsorbervolumenfixed adsorber volume
- 161161
- verschiebbares Adsorbervolumendisplaceable adsorber volume
- 162162
- verschiebbares Adsorbervolumendisplaceable adsorber volume
- 163163
- verschiebbares Adsorbervolumendisplaceable adsorber volume
- 164164
- verschiebbares Adsorbervolumendisplaceable adsorber volume
- 165165
- verschiebbares Adsorbervolumendisplaceable adsorber volume
- 166166
- verschiebbares Adsorbervolumendisplaceable adsorber volume
- 1717th
- Wärmeübertrager-Rohr-Anordnung mit FluidHeat exchanger tube arrangement with fluid
- 181181
- Vakuum-AbsauganaordnungVacuum extraction arrangement
- 182182
- Vakuum-AbsauganaordnungVacuum extraction arrangement
Claims (11)
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---|---|---|---|
DE102020113448.7A DE102020113448A1 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | Air conditioning / ventilation systems-carbon dioxide indoor air collection device and air conditioning / ventilation systems-carbon dioxide indoor air collection methods |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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---|---|
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DE102020113448.7A Ceased DE102020113448A1 (en) | 2020-05-18 | 2020-05-18 | Air conditioning / ventilation systems-carbon dioxide indoor air collection device and air conditioning / ventilation systems-carbon dioxide indoor air collection methods |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05137941A (en) | 1991-11-21 | 1993-06-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Adsorption type gas separation equipment |
US20200223293A1 (en) | 2019-01-16 | 2020-07-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Air purification apparatus for vehicle |
-
2020
- 2020-05-18 DE DE102020113448.7A patent/DE102020113448A1/en not_active Ceased
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---|---|---|---|
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