DE19500335A1

DE19500335A1 - Verfahren zur Erzeugung von Kälte und Wärme mit Hilfe einer umkehrosmotisch angetriebenen Sorptionskältemaschine

Info

Publication number: DE19500335A1
Application number: DE19500335A
Authority: DE
Inventors: Arne Klement
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-07
Filing date: 1995-01-07
Publication date: 1996-07-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Kälte und Wärme mit Hilfe einer umkehrosmotisch angetriebenen Sorptionskältemaschine in der ein Kältemittel in einem Kreis umgewälzt wird, in welchem es sich unter ungleichen Drücken und bei verschiedenen Temperaturen nacheinander in flüssiger Mischung mit einem Sorptionsmittel, in Gasphase und wieder in flüssiger Mischung mit einem Sorptionsmittel mit geringerem Kältemittelanteil befindet.

Ein Gebiet, auf dem das vorgegebene Verfahren zur Anwendung kommt, sind die sog. Sorptionswärmepumpen, bei denen ein Kältemittel aus der flüssigen Phase in einer Lösung unter Aufnahme von Wärme in den gasförmigen Zustand übergeht, um dann wieder bei gleichem Druck in einer zweiten Lösung mit geringerem Kältemittel-Anteil zu kondensieren, wobei Wärme abgegeben wird. Man spricht hierbei von Entgasung und Absorption. Da der Siedepunkt der Absorptionslösung aufgrund des geringeren Anteils an Kältemittel höher als der Siedepunkt der entgasenden Lösung ist, wird hierbei Wärme von einem niedrigeren auf ein höheres Temperaturniveau transportiert.

Durch Wahl des Drucks läßt sich die Lage der Temperaturdifferenz zwischen Entgaser und Absorber so einstellen, daß die Anlage zum Kühlen (Wärmeaufnahme bei einer Temperatur unter Umgebungsniveau) oder/und Heizen (Wärmeabgabe bei einer Temperatur über Umgebungsniveau) eingesetzt werden kann. (Lit.: /1/).

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei im folgenden der Stand der Technik anhand einiger kontinuierlich arbeitenden Kältemaschinen beschrieben:

Resorptionskältemaschine

In der Resorptionskältemaschine zirkulieren die beiden o.g. Lösungen in zwei Kreisläufen, dem Absorptions- und dem Resorptionskreislauf. Der entgasende Kältemitteldampf wird im Absorber absorbiert. Die Absorptionslösung verdünnt sich dabei so weit, bis sie eine Konzentration erreicht, die bei Umgebungstemperatur mit dem Dampf im Gleichgewicht steht. Von dort wird sie mit einer Pumpe zum Austreiber gepumpt, wo das im Absorber aufgenommene Kältemittel unter höherem Druck durch Wärmezufuhr (Kochen) ausgetrieben, also verdampft wird. Die Lösung gelangt dann nach Drosselung wieder in den Absorber. Der vom Austreiber kommende Kältemitteldampf wird in der Resorptionslösung absorbiert. Die Resorptionslösung verdünnt sich dabei so weit, bis sie eine Konzentration erreicht, die bei Umgebungstemperatur mit dem Dampf im Gleichgewicht steht.

Die vom Resorber kommende Lösung wird nun in einer Drossel auf den im Absorber herrschenden Druck entspannt und gelangt dann in den Entgaser, wo sich die Resorptionslösung durch das Ausdampfen des Kältemittels konzentriert. Bei der Verdampfung wird dem "Kühlraum" Wärme entzogen. Der Entgasungsvorgang kann deshalb nur so lange laufen, wie die Resorptionslösung kälter als die zu kühlende Umgebung ist. In der Pumpe wird die kältemittelarme Resorptionslösung wieder zum Resorber gepumpt.

Da der Druck im Austreiber und Resorber größer als im Entgaser und Absorber ist, erfolgt die Wärmezufuhr bei der Austreibung auf einem höherem Temperaturniveau als bei der Entgasung.

Die Resorptionskältemaschine stellt also eine Wärmepumpe dar, die von einer Wärmekraftmaschine angetrieben wird. Ihr Einsatz ist daher besonders vorteilhaft, wenn billige Abwärmen zur Kälteerzeugung genutzt werden können.

Kompressionskältemaschine

Es ist auch eine Kältemaschine bekannt, bei der das geschlossene System lediglich ein Arbeitsmittel enthält, welches in der Gasphase mittels eines Verdichters von einem niedrigeren auf einen höheren Druck verdichtet wird, wobei es sich erwärmt. Es verflüssigt sich dann unter Wärmeabgabe in einem Kondensator und wird daraufhin in einer Drossel auf den Ausgangs- Druck entspannt, wobei es sich durch die Bildung von Naßdampf abkühlt. Von dort gelangt es in einen Verdampfer wo das noch flüssige Kältemittel unter Wärmeaufnahme bei einer Temperatur unter Umgebungsniveau verdampft, um anschließend wieder im gasförmigen Zustand zum Kompressor zu gelangen.

Diese sog. Kompressionskältemaschine stellt also eine mechanisch angetriebene Wärmepumpe dar. (Lit.: /2/).

Absorptionskältemaschine mit umkehrosmotischer Austreibung

Es ist auch eine mechanisch angetriebene Sorptionskältemaschine bekannt, bei der das Kältemittel mittels Umkehrosmose ausgetrieben wird.

Hierbei wird die vom Absorber kommende kältemittelreiche Lösung auf einen Druck gepumpt, der größer als der osmotische Druck zwischen Absorptionslösung und reinem Kältemittel ist. Mit Hilfe einer halbdurchlässigen Membran wird ein Teil des Kältemittels abgetrennt, wobei sich die Lösung aufkonzentriert.

Das Kältemittel, das sich noch auf einem so hohem Druck befindet, daß es bei der Umkehrosmose flüssig bleibt, wird dann in einer Drossel entspannt, wodurch es bei einer Temperatur unter Umgebungsniveau im Verdampfer verdampft.

Die vom Umkehrosmose-Modul kommende kältemittelarme Lösung muß auf den im Verdampfer und Absorber herrschenden Druck entspannt werden. Um die Verluste, die bei der Austreibung auftreten, zu minimieren, muß die Aufkonzentrierung möglichst klein gewählt werden. Dazu ist ein großer Lösungsumlauf notwendig. Da außerdem der notwendige Austreibungsdruck sehr groß ist, ist es unerläßlich, den armen Absorptionsstrom in einer Turbine zu entspannen.

Im Absorber wird das vom Verdampfer kommende Kältemittel von der Absorptionslösung aufgenommen. Die reiche Lösung gelangt nun wieder zur Pumpe. (Lit.: /3/, /4/, /5/).

Die in der Kompressionskälte bisher eingesetzten Frigene sind an der Ozonschädigung und der Entstehung des Treibhauseffektes in der Atmosphäre beteiligt. Keines der bislang erforschten Ersatzstoffe ist in der Lage dieses Problem befriedigend zu lösen, da sie entweder stark giftige, explosive oder schlechte physikalische Eigenschaften haben. In dieser Hinsicht wäre das in der Resorptionskälteerzeugung gebräuliche Gemisch Wasser-LiBr die ideale Alternative. Jedoch ist der Einsatz der konventionellen Resorptionskältemaschine als Ersatz für die Kompressionskälte nur sinnvoll, wenn billige Abwärmen zur Verfügung stehen, da mit elektrischer Heizenergie kein ökonomisch sinnvoller Betrieb möglich ist.

Theoretisch löst die Absorptionskältemaschine mit umkehrosmotischer Austreibung zwar dieses Problem, da sie mechanisch angetrieben wird und sich Flüssigkeit-Salz-Gemische besonders gut zur Umkehrosmose eignen.

Es sind sogar bessere Wirkungsgrade als bei der Kompressionskälte, bei der ein Gas verdichtet wird, zu erwarten, da hier eine Flüssigkeit auf einen höheren Druck gebracht wird. Jedoch scheitert bisher die praktische Umsetzung dieses Verfahrens offensichtlich, da enorme Systemdrücke zur Überwindung des osmotischen Drucks notwendig sind.

Aus der Exergiebilanz ergibt sich beispielsweise für Wasser-LiBr bei einer Verdampfungstemperatur von 20°C und einer Absorptionstemperatur von 50°C eine osmotische Druckdifferenz von über 2000 bar. Da die Absorptionskonzentration im direktem Zusammenhang mit der Absorptionstemperatur steht, ist leicht einzusehen, daß sich bei größerer Temperaturdifferenz noch wesentlich größere osmotische Drücke ergeben. Da herkömmliche Membranen max. Drücken bis ca. 200 bar standhalten, kommt für gebräuchliche Arbeitsstoffe für Absorptionskältemaschinen eine einstufige Austreibung nicht in Frage. Eine mehrstufige Austreibung ist denkbar, indem der notwendige Austreibungsdruck auf mehrere in Reihe geschaltete Membranen aufgeteilt wird, in denen sich die Salzlösungen in entsprechender Konzentrationsabstufung entgegenlaufen. Mit jeder Stufe nehmen die exergetischen Verluste, die durch die Aufkonzentrierung der entgegenlaufenden Lösungen entstehen, zu. Dieser Effekt ist um so größer, je kleiner die molare Verdampfungsenthalpie des Kältemittels ist. Hierdurch erhöht sich also der apparative Aufwand und verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Anlage, wobei das sicherheitstechnische Problem wegen der unverändert hohen Systemdrücke bestehen bleibt.

Eine weitere Schwierigkeit bei der technischen Umsetzung ist, daß technische Membranen kein 100%-iges Rückhaltevermögen für Salz besitzen. Wenn jedoch Salz in den Kältemittelkreislauf gelangt, steigt die Verdampfertemperatur unweigerlich an, so daß die Anlage nach längerem Betrieb regeneriert werden muß.

Es ist daher zum einen fraglich, ob dieses Verfahren mit den herkömmlichen Absorptionsgemischen technisch zu verwirklichen ist, und zum anderem, ob sich bei Auswahl eines anderen Kältemittels, bei dem der Systemdruck niedriger ist, ein akzeptabler Wirkungsgrad ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine osmotisch angetriebene Sorptionskältemaschine oder -wärmepumpe technisch umsetzbar zu machen, um eine Alternative zur Kompressionskältemaschine bzw. -wärmepumpe zu bieten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischung in einem einzigen Kreislauf geführt wird, in dem sich die von Entgaser und Absorber kommenden Lösungen in einer als Konzentrationswechsler arbeitenden Gegenstrom-Umkehrosmose-Einheit entgegenlaufen.

Vorteilhaft ist, wenn das Kältemittel zugleich Lösemittel für das Sorptionsmittel in der Mischung ist, wobei deren Bestandteile in Bezug auf eine den Konzentrationswechsler in zwei Zonen aufteilende halbdurchlässige Membran zweckmäßigerweise so gewählt sind, daß, wenn die vom Entgaser kommende kältemittelreichere Lösung nach Drucksteigerung entlang der Membran in der einen Zone geleitet wird, im wesentlichen nur das Kältemittelmittel unter umgekehrter Osmose durch die Membran zu der anderen Zone hindurchdringt und dort von der entgegenlaufenden, vom Absorber kommenden, kältemittelärmeren Lösung aufgenommen wird, so daß sich hierdurch das dem gewünschten Temperaturunterschied entsprechende Konzentrationsgefälle einstellt. Die für die Hervorbringung der umgekehrten Osmose erforderliche Drucksteigerung wird hierbei gemäß der Erfindung vorzugsweise dadurch erzielt, daß die Mischung der Wirkung einer zwischen Entgaser und der Umkehrosmoseeinheit arbeitenden Pumpe unterzogen wird, wobei ein Teil der in dieser Weise aufgewendeten Energie mittels einer mit der Pumpe zusammengeschalteten Turbine zurückgewonnen wird, wenn die Mischung von der Umkehrosmoseeinheit zum Absorber fließt. Die Stoffströme werden vorteilhaft so eingestellt, daß der durch die Absorption und Entgasung verursachte Konzentrationsunterschied zu beiden Seiten der Membran so gering ist, daß die treibende Druckdifferenz zwischen den entgegenlaufenden Strömen, die immer größer als der osmotische Druck zwischen ihnen sein muß, von den dem Stand der Technik entsprechenden Umkehrosmosemembranen ausgehalten wird. Für die Gegenstrom-Umkehrosmose erscheint beispielsweise ein Hohlfaser-Modul mit jeweils zwei Permeat- und Feed-Abgängen oder auch eine Ausführung als Wickel-Modul in der Form eines Spiral-Gegenstrom-Wärmeübertragers nach Fig. 7, bei dem die Permeat-Seite zu einer Tasche verschweißt ist, als besonders geeignet. Um ein Entgasen des Arbeitsmittels aus der vom Absorber kommenden Lösung während des Durchlaufs durch das Membranmodul auf der Niederdruckseite zu verhindern, wird der Druck der Mischung von einer zwischen Absorber und Umkehrosmosemodul installierten Pumpe geringfügig heraufgesetzt und dann im Entgaser mittels Drossel wieder auf das im Absorber herrschende Niveau entspannt. Um den Wärmetransport von einem tieferen zu einem höheren Temperaturniveau zu bewerkstelligen, wird das Kältemittel gemäß der zweckmäßigen Ausführung herkömmlicher Resorptionskältemaschinen in dem Entgaser nach Druckreduzierung in einer Drossel unter Wärmeaufnahme aus der verdünnten Lösung vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überführt und von dort zum Absorber geleitet, wo es unter Wärmeabgabe bei höherer Temperatur und gleichem Druck in der konzentrierteren Lösung absorbiert wird. Zweckmäßigerweise wird der im Absorber abgegebene und der im Entgaser aufgenommene Wärmestrom durch einem Wärmetauscher dem zu kühlenden Medium entnommen bzw. dem zu beheizenden Medium zugeführt.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit diesem Verfahren ein Sorptionskältemaschinenbetrieb mit den herkömmlichen Arbeitsgemischen (z. B. Wasser-LiBr) bewerkstelligt wird, der mittels Pumpe umkehrosmotisch angetrieben wird. Da hierdurch die sonst bei der Sorptionskälteerzeugung zur Austreibung notwendige Wärmequelle entfällt, steht der erfindungsgemäßen Kältemaschine das gleiche Anwendungsgebiet wie der Kompressionskältemaschine zur Verfügung. Der Vorteil gegenüber der bekannten Absorptionswärmepumpe mit umkehrosmotischer Austreibung ergibt sich dadurch, daß die Systemdrücke hier wesentlich niedriger sind. Das macht die Anlage wesentlich sicherer und reduziert den apparativen Aufwand erheblich.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die Mischung in einem einzigen Kreislauf zwischen Entgaser und Absorber geführt wird und der Salztransport infolge dessen keinen negativen Einfluß auf den Prozeß ausübt. Ein Regenerieren der Anlage entfällt hierdurch.

Die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien werden in den anliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei sollen auch weitere die Erfindung kennzeichnende Eigenschaften angegeben werden. Es zeigen:

Fig. 1 Grundsätzlicher Aufbau des Systems,

Fig. 2 Massenbilanz der Membran für das Kältemittel ohne Entgasung und Absorption,

Fig. 3 Massenbilanz der Membran für das Kältemittel mit Entgasung und Absorption,

Fig. 4 Osmotische Destillation, Prinzip,

Fig. 5 Umkehrosmose im Gegenstrom, Prinzip,

Fig. 6 Darstellung des Anlaufverhaltens der erfindungsgemäßen Kältemaschine im Siedediagramm,

Fig. 7 Gegenstrom-Wickel-Modul, Prinzip.

Im Anlaufzustand hat die Mischung, die sich im gesamten Flüssigkeitskreislauf befindet, überall die gleiche Konzentration (Punkt 1 in Fig. 6).

Da das Gemisch im Kreis geführt wird, sind ohne Absorption und Entgasung die entgaser bzw. absorberseitigen Ein- und Ausgangsströme identisch. Es kommt daher nicht zur Ausbildung eines osmotischen Druckgefälles zwischen Feed und Permeat. Wird nun auf der Feedseite der Druck erhöht, ist die treibende Druckdifferenz und damit der Membranstrom an jeder Stelle der Membran gleich groß. Der feedseitige Kältemittelstrom _WF nimmt deshalb in dem gleichen Maße ab, wie der entgegenlaufende permeatseitige Kältemittelstrom _WP zunimmt. Die sich an jeder Stelle der Membran gegenüberstehenden Konzentrationen sind deshalb gleich groß ( siehe Fig. 2).

Es wird sich daher sehr schnell ein Konzentrationsgefälle zwischen Entgaser und Absorber einstellen (Pfeile in Fig. 6 ), das bei geeigneter Einstellung des Druckes in Entgaser und Absorber (PA = PE in Fig. 6) eine Entgasung und Absorption bei entsprechender Konzentration (Punkte 2 und 3 in Fig. 6) zur Folge hat.

Befindet sich der Wärmepumpen- bzw. Kältemaschinenprozeß im Gleichgewicht, so ist der verdampfende immer gleich dem absorbierten Kältemittelstrom _WA. Der Kältemittel- Permeatstrom _WP setzt sich dann an jeder Stelle der Membran aus der Summe von absorbiertem Kältemittelstrom _WA und Kältemittel-Feedstrom _WF zusammen (siehe Fig. 3).

Der in Fig. 3 vereinfacht dargestellte Konzentrationsverlauf entlang der Membran ist jedoch unbekannt, da jetzt zwischen Feed- und Permeat-Seite an jeder Stelle der Membran unterschiedliche osmotische Drücke auftreten, denn der osmotische Druck zwischen Feed- und Permeatstrom ist gleich der Differenz ihrer osmotischen Drücke gegenüber reinem Kältemittel und damit proportional dem Verhältnis ihrer Aktivitäten.

Der Einsatz von Membranen, bei dem sich eine konzentrierte und eine verdünnte Salz-Lösung entgegenlaufen und dabei ihre Konzentrationen austauschen, ist als osmotische Destillation schon länger bekannt (Lit.: /6/). Allerdings findet der Stofftransport in osmotischen Destillationsmembranen aufgrund Osmose bzw. unterschiedlichen Dampfdrücken statt; also von der kältemittelreichen zur kältemittelarmen Lösung (s. Fig. 4).

Während bei der osmotischen Destillation das Lösungsmittel freiwillig die Seite wechselt, muß es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Hilfe von Umkehrosmose von der kältemittelarmen zur kältemittelreichen Lösung gedrückt werden, weil auf der verdünnten Seite verdampft und auf der konzentrierten Seite absorbiert wird (die kältemittelarme Lösung kommt vom Entgaser).

Genauer gesagt wird hierbei nicht das Kältemittel ausgetrieben, sondern es wird die Mischung unter Druck an der Membran vorbei geführt, wobei das Lösemittel, das zugleich das Kältemittel ist, aus der Mischung mittels Umkehrosmose abgetrennt wird. Die Membran bewerkstelligt hier das Konzentrationsgefälle zwischen Entgaser und Austreiber, vergleichbar mit einem Temperaturwechsler. Im Gegensatz zur Absorptionskältemaschine mit umkehrosmotischer Austreibung ist die Aufkonzentrierung bei der Umkehrosmose sehr groß. Der Konzentrationsunterschied zu beiden Seiten der Membran ist jedoch sehr gering (arm reich). Die zum Wärmetransport notwendige Exergie, die bei der Absorptionskältemaschine mit umkehrosmotischer Austreibung durch den hohen Austreibungsdruck bereitgestellt wurde, wird hier bei nur geringer Druckdifferenz durch einen entsprechend größeren Massenstrom durch die Membran erzeugt.

Auf der Grundlage der vorausgegangenen Erläuterungen wird die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten umkehrosmotisch angetriebenen Sorptionskältemaschine bzw. -wärmepumpe im folgenden detaillierter beschrieben:

1-2: Im Entgaser dampft das Kältemittel aus der reichen Lösung aus und gelangt von dort zum Absorber, der sich auf gleichem Druck befindet. Um den osmotischen Druck gering zu halten, ist die entgaste Kältemittelmenge im Verhältnis zur umlaufenden Lösung gering. Die Lösung konzentriert sich deshalb nur geringfügig auf.
2-3: Die Pumpe bringt den Lösungsstrom auf den erforderlichen Austreibungsdruck.
3-4: Der Lösungsstrom läuft nun auf der sogenannten Feed-Seite an der Membran vorbei. Da hier der Druck größer ist als auf der Rückseite (genannt Permeat-Seite), tritt hierbei ein Teil des Kältemittels durch die Membran hindurch. Der Kältemittelanteil auf der Permeat-Seite ist an jeder Stelle der Membran um den absorbierten Kältemittelstrom größer als auf der Feed-Seite. Daher wirkt der osmotische Druck - wie bei der normalen Umkehrosmose - der statischen Druckdifferenz entgegen. Der osmotische Druck wird dabei um so größer, je größer das Verhältnis der Konzentrationen der Lösungen ist. Es wird also nur so lange aufkonzentriert, so lange die statische Druckdifferenz größer als die osmotische Druckdifferenz ist.
4-5: Am Ende der Membran hat der Lösungsstrom die notwendige Absorptionskonzentration erreicht. Er wird nun in der Turbine auf den im Absorber und Entgaser herrschenden Druck entspannt. Die hierbei abgegebene Arbeit wird zur Pumpe geleitet.
5-6: Im Absorber wird der vom Entgaser kommende Kältemitteldampf absorbiert.
6-7: Der Absorptionsstrom muß nun auf einen geringfügig höheren Druck gebracht werden, um zu verhindern, daß das Kältemittel schon in der Permeat-Seite verdampft.
7-8: Beim umgekehrten Durchfluß durch das Membranmodul wird der vom Resorber kommende Strom wieder mit Kältemittel angereichert, bis er eine Konzentration erreicht hat, deren Kältemittelgehalt um den absorbierten Anteil größer ist als der Feedstrom.
8-1 In der Drossel wird der Lösungsstrom auf den Entgaserdruck gedrosselt.
1-2 Wenn er nun wieder durch den Entgaser gelangt, nimmt er wieder die gleiche Konzentration, wie anfangs beschrieben, an, da absorbierter und entgaster Kältemittelstrom identisch sind.

Das gezeigte System ist vorzugsweise zur Kälteerzeugung beschrieben worden, aber es dürfte ohne weiteres einleuchten, daß das System auch zu Heizzwecken einsetzbar ist, wobei dann die in der Absorbereinheit freiwerdende Wärme in üblicher Weise in den Raum geleitet wird.

Literaturverzeichnis:

/1/ W. Niebergall, R. Plank Handbuch der Kältetechnik, Band 7, Sorptions-Kältemaschinen Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Heidelberg, 1959
/2/ H. Jungnickel, R. Agsten, W. E. Kraus Grundlagen der Kältetechnik VEB Verlag Technik, Berlin, 1980
/3/ S. Shimoda, K. Shimoyama Absorption-refrigerators Offenlegungsschrift, JP 02298767, 1990
/4/ C. Munters Verfahren und Vorrichtung bei einem geschlossenen Sorptionsprozeß Offenlegungsschrift DOS 2658685, 23.12.1976
/5/ M. Givertz, Y. Cohen Absorption Cold Generator Patentschrift Israel, Nr. 57540, 1979
/6/ M. S. M. Levebvre, P. Piper Method of Performing Osmotic Distillation US Patent 4,781,837, 01.11.1988

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung von Kälte und Wärme mit Hilfe einer umkehrosmotisch angetriebenen Sorptionskältemaschine in der ein Kältemittel in einem Kreis umgewälzt wird, in welchem es sich unter ungleichen Drücken und bei verschiedenen Temperaturen nacheinander in flüssiger Mischung mit einem Sorptionsmittel, in Gasphase und wieder in flüssiger Mischung mit einem Sorptionsmittel mit geringerem Kältemittelanteil befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in einem einzigen Kreislauf geführt wird, in dem sich die von Entgaser und Absorber kommenden Lösungen in einer als Konzentrationswechsler arbeitenden Gegenstrom- Umkehrosmose-Einheit entgegenlaufen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel zugleich Lösemittel für das Sorptionsmittel in der Mischung ist, wobei deren Bestandteile in Bezug auf eine den Konzentrationswechsler in zwei Zonen aufteilende halbdurchlässige Membran zweckmäßigerweise so gewählt sind, daß, wenn die vom Entgaser kommende kältemittelreichere Lösung nach Drucksteigerung entlang der Membran in der einen Zone geleitet wird, im wesentlichen nur das Kältemittel unter umgekehrter Osmose durch die Membran zu der anderen Zone hindurchdringt und dort von der entgegenlaufenden, vom Absorber kommenden, kältemittelärmeren Lösung aufgenommen wird, so daß sich hierdurch das dem gewünschtem Temperaturunterschied entsprechende Konzentrationsgefälle einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Hervorbringung der umgekehrten Osmose erforderliche Drucksteigerung dadurch erzielt wird, daß die Mischung der Wirkung einer zwischen Entgaser und der Umkehrosmoseeinheit arbeitenden Pumpe unterzogen wird, wobei ein Teil der in dieser Weise aufgewendeten Energie mittels einer mit der Pumpe zusammengeschalteten Turbine zurückgewonnen wird, wenn die Mischung von der Umkehrosmoseeinheit zum Absorber fließt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffströme so eingestellt werden, daß der durch die Absorption und Entgasung verursachte Konzentrationsunterschied zu beiden Seiten der Membran so gering ist, daß die treibende Druckdifferenz zwischen den entgegenlaufenden Strömen, die immer größer als der osmotische Druck zwischen ihnen sein muß, von den dem Stand der Technik entsprechenden Umkehrosmosemembranen ausgehalten wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die halbdurchlässige Membran in Form eines Hohlfaser-Moduls mit jeweils zwei Permeat- und Feed-Abgängen oder einer Ausführung als Wickel-Modul in der Form eines Spiral-Gegenstrom-Wärmeübertragers, bei dem die Permeat-Seite zu einer Tasche verschweißt ist, für die Gegenstrom-Umkehrosmose eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Mischung von einer zwischen Absorber und Umkehrosmosemodul installierten Pumpe soweit heraufgesetzt wird, daß ein Entgasen des Kältemittels aus der vom Absorber kommenden Lösung während des Durchlaufs durch das Membranmodul auf der Niederdruckseite verhindert wird, wobei die Mischung dann im Entgaser mittels Drossel wieder auf das im Absorber herrschende Niveau entspannt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetransport von einem tieferen zu einem höheren Temperaturniveau dadurch bewerkstelligt wird, daß das Kältemittel gemäß der zweckmäßigen Ausführung herkömmlicher Resorptionskältemaschinen in dem Entgaser nach Druckreduzierung in einer Drossel unter Wärmeaufnahme aus der verdünnten Lösung vom flüssigen in den gasförmigen Zustand überführt und von dort zum Absorber geleitet wird, wo es unter Wärmeabgabe bei höherer Temperatur und gleichem Druck in der konzentrierteren Lösung absorbiert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Absorber abgegebene und der im Entgaser aufgenommene Wärmestrom durch einem Wärmetauscher dem zu kühlenden Medium entnommen bzw. dem zu beheizenden Medium zugeführt wird.