DE19730697A1 - Adsorptionswärmepumpe - Google Patents
AdsorptionswärmepumpeInfo
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- 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
- F25B35/00—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption
- F25B35/04—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption using a solid as sorbent
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/04—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
- C09K5/047—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for absorption-type refrigeration systems
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/04—Heat pumps of the sorption type
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Description
Die Erfindung betrifft eine Adsorptionswärmepumpe nach dem Oberbegriff des Patentan
spruches 1.
Das Ziel einer Adsorptionswärmepumpe besteht darin, durch Einkopplung von Niedertem
peraturwärme in den Arbeitsprozeß Nutzwärme auf einem höheren Temperaturniveau zur
Verfügung zu stellen. Der Arbeitsprozeß beruht darauf, daß der Dampfdruck des reinen
Kältemittels bei gegebener Temperatur mit zunehmender Konzentration des Sorptions
mittels abnimmt. Dadurch kann das Kältemittel, z. B. durch Zufuhr von Umgebungswärme
auf niedrigerem Temperaturniveau verdampfen und bei der Temperatur, bei der die Nutz
wärme bereitgestellt werden soll, adsorbiert werden.
Für den Betrieb einer solchen Adsorptionswärmepumpe benötigt man einen Verdampfer
bzw. Kondensator, der das Kältemittel enthält und einen Adsorber bzw. Desorber, welcher
von einem Wärmeträger durchströmt wird. Als Adsorbens dient vorzugsweise Zeolith.
Zeolithe sind kristalline, wasserhaltige Alumosilikate. Aufgrund seines gut geeigneten Be
ladungsfeldes für Wasser und seiner guten Stabilität ist ein spezieller Zeolithtyp A für die
Wärmepumpentechnik besonders geeignet. Er besitzt einen stark polaren Charakter, wo
durch die Wassermoleküle große Bindekräfte im elektrischen Feld des Zeolithkäfigs erfah
ren. Diese spiegeln sich in einer hohen Adsorptionswärme sowie in einer starken Dampf
druckerniedrigung wieder.
Bei den bisherigen Überlegungen ist man davon ausgegangen, als Adsorbens in Adsorp
tionswärmepumpen ein Zeolith-Pulver einzusetzen. Da die guten Eigenschaften des
Zeolith hierdurch bereits genutzt werden, hat man diese Maßnahme als ausreichend an
gesehen. Die optimalen Adsorptionsfähigkeiten des Zeolith konnte man auf diese Weise
aber nicht nutzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aktive Oberfläche und damit die Wirksamkeit
des Zeolith speziell bei seinem Einsatz in einer Adsorptionswärmepumpe zu erhalten,
jedoch den Wärmetransport (und seine Geschwindigkeit) an das Wärmeträgermedium
deutlich zu verbessern
Die erfindungsgemäße Adsorptionswärmepumpe besitzt die im Patentanspruch 1 genann ten Merkmale.
Die erfindungsgemäße Adsorptionswärmepumpe besitzt die im Patentanspruch 1 genann ten Merkmale.
Entgegen bekannten Vorschlägen wird der Zeolith als Granulat haftend auf einer Wärme
tauscheroberfläche aufgebracht. Gegenüber einem Pulver hat das Granulat eine deutlich
größere Sorptionskapazität, gleichzeitig bleiben aber auch die Wege für die Wärmeleitung
in den Wärmetauscher kurz. Dies ist für die Optimierung der Leistung einer diskontinuierli
chen Adsorptionswärmepumpe wichtig, da auf diese Weise das dynamische Sorptionsver
halten gegenüber Zeolith-Pulver um ein mehrfaches gesteigert wird.
Als besonders geeignet hat sich eine Korngröße im Bereich von I mm erwiesen. Als
Bindemittel ist ein Keramikkleber einzusetzen, während Bindemittel auf organischer Basis
wohl zu einer sehr guten Haftung führen, wegen des Ausgasens der Matrix jedoch bereits
nach kurzem zu einer Verschlechterung des Sorptionsprozesses infolge einer Druckanhe
bung führen.
Die Wärmetauscherfläche kann mit dem Zeolith-Granulat dicht belegt werden. Wegen der
relativ geringen Schichtdicke bleibt die Oberfläche des Adsorbens großflächig frei, was
eine dauerhaft wirksame Ad- und Desorption ermöglicht. Der Keramikkleber als Bindemittel
sorgt für eine gute und stabile Haftung. Er stellt eine leitende Verbindung zwischen dem
Adsorbens und der Wärmetauscheroberfläche dar, welche die Wärmeübertragung fördert.
Vorstehend ist jeweils von einem Adsorbens in Form von Zeolithen die Rede. Grundsätz
lich können jedoch auch andere Materialien mit denselben Eigenschaften, etwa Silikagel,
in Frage kommen.
Die Zeichnung stellt in einer einzigen Figur einen Schnitt durch die Wärmetauscherwand
eines Adsorbers/Desorbers als Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Auf der berippten Wärmetauscherfläche 1 eines Adsorbers/Desorbers ist der Zeolith 2 als
Granulat mit einem hochtemperaturbeständigen Bindemittel 3, vorzugsweise einem Kera
mikkleber, aufgeklebt.
Claims (2)
1. Adsorptionswärmepumpe mit einem Adsorber/Desorber, vorzugsweise in Form
eines Zeolithwärmetauschers, und einem zugeordneten Verdampfer/Kondensator,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith (2) als Granulat mit einem hochtemperaturbe
ständigen Bindemittel (3) fest mit der Wärmetauscherfläche (1) des Adsorbers/Desorbers
verbunden ist.
2. Adsorptionswärmepumpe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zeolith-Granulat eine Korngröße von etwa 1 mm besitzt
und daß als Bindemittel ein Keramikkleber zum Einsatz kommt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997130697 DE19730697A1 (de) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Adsorptionswärmepumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997130697 DE19730697A1 (de) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Adsorptionswärmepumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19730697A1 true DE19730697A1 (de) | 1999-01-21 |
Family
ID=7836032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997130697 Withdrawn DE19730697A1 (de) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | Adsorptionswärmepumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19730697A1 (de) |
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- 1997-07-17 DE DE1997130697 patent/DE19730697A1/de not_active Withdrawn
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