DE19735334A1 - Solar-operated refrigeration plant - Google Patents

Solar-operated refrigeration plant

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Abstract

The refrigeration plant has a boiler heated directly or indirectly by solar radiation, a condenser and a mixer for providing a mixture of 2 liquids exhibiting a mixing heat of greater than 500 J/ mol, a difference in their boiling temperatures of at least 20 degrees C and at least one of the components having a boiling temperature above 50 degrees C. ENERGY CONVERSION - The plant provides efficient use of solar energy and can be combined with a solar collector system for water heating. ORGANIC CHEMISTRY - Both liquids which are used may be provided by organic liquids.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft eine solarthermisch betriebene Kühlanlage sowie eine Anlage zur kombinierten Heizung und Kühlung mit Sonnenenergie und ein Verfahren zum Betreiben dieser Anlagen.The invention relates to a solar thermal cooling system and a System for combined heating and cooling with solar energy and a Procedures for operating these plants.

Stand der TechnikState of the art

Das Kühlen von Räumen oder Substanzen ist eine seit alters her geübte Technik. So wurden bereits in der Antike Flüssigkeiten in porösen, irdenen Gefäßen dadurch gekühlt, daß Flüssigkeit durch diese Poren hindurch verdampfte.The cooling of rooms or substances has been practiced since ancient times Technology. So, in ancient times, liquids were in porous, earthen Vessels cooled by allowing liquid to pass through these pores evaporated.

Auch in den meisten modernen Kühlanlagen (siehe unten) ist das Ver­ dampfen von Flüssigkeiten der wesentliche Bestandteil des Kühlkreis­ laufes.In most modern cooling systems (see below), the Ver vaporize liquids the essential part of the cooling circuit in progress.

Prinzipiell lassen sich jedoch tiefe Temperaturen auch durch eine ganze Reihe von anderen Vorgängen erzielen, so z. B. durch Mischen von Stoffen, die eine positive Mischungsenthalpie aufweisen, sich also beim Mischen abkühlen. Beispielsweise kann durch das Mischen von Eis und Kochsalz eine Temperatur von -22 °C erzielt werden.In principle, however, low temperatures can also be achieved through a whole Achieve a number of other operations, e.g. B. by mixing substances, which have a positive enthalpy of mixing, i.e. when mixing cooling down. For example, by mixing ice and table salt a temperature of -22 ° C can be achieved.

Eine Kältemaschine, die die Mischungswärme von zwei Flüssigkeiten zur Erzeugung von Kälte nutzt, wurde von V.P. Latyshev, Kholod. Tekh. 1982, 34-8, beschrieben. Ebenfalls auf der Basis von Flüssigkeiten mit positiver Mischungswärme beruhte die von M.G. Verdiev et al. entwickelte Kältemaschine. Dabei kamen zwei thermoelektrische Batterien zum Einsatz. Als Stoffpaar wurde Methylbromid/Propan eingesetzt. (M.G. Verdiev et al., Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Energ. 1980, 23(8), 67-71).A chiller that uses the heat of mixing two liquids Generation of refrigeration was used by V.P. Latyshev, Kholod. Tekh. 1982, 34-8. Also based on liquids with positive Mixing heat was based on that of M.G. Verdiev et al. developed Chiller. Two thermoelectric batteries were used. Methyl bromide / propane was used as the pair of substances. (M.G. Verdiev et al., Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved., Energ. 1980, 23 (8), 67-71).

Das Prinzip der Kompressionskältemaschine, die z. B. in den meisten Haus­ haltskühlschränken angewandt wird, beruht darauf, daß ein gasförmiges Kältemittel unter Druck verflüssigt wird. Die dabei auftretende Wärme wird abgeführt. Beim nachfolgenden Entspannen verdampft das Kältemittel und entzieht die zur Verdampfung benötigte Wärme dem Kühlraum. Die Absorptionskältemaschine arbeitet wie die Kompressionskältemaschine auf 2 Druckniveaus jedoch auf 3 Temperaturniveaus. Dabei ist der mechanische Verdichter durch einen thermischen Verdichter ersetzt. Arbeitsstoff ist ein Zweistoffgemisch, bestehend aus dem Arbeits- oder Kältemittel und dem Sorptions- oder Lösungsmittel. Die Fähigkeit des Sorptionsmittels das Kältemittel zu lösen, bestimmt die Wirkungsweise dieses Prozesses. Als Arbeitsstoffpaare werden vor allem das Stoffpaar Wasser/Lithiumbromid und das Stoffpaar Ammoniak/Wasser eingesetzt. Neuerdings werden auch andere Stoffpaare getestet, so z. B. das Stoffpaar 1,1,1,2-Tetrafluorethan (R 134a)/Tetraethylenglykoldimethylether (DMETEG) (I. Borde et al., Int. J. Refrig. 1995, 18(6), 387-94). Zur Funktionsweise einer kontinuierlich arbeitenden Absorptionskälte­ maschine siehe z. B. F. W. Winter, Technische Wärmelehre, Verlag W. Giradet, Essen, 275ff.The principle of the compression refrigerator, z. B. in most house holding refrigerators is based on the fact that a gaseous Refrigerant is liquefied under pressure. The heat that occurs is  dissipated. The refrigerant evaporates during the subsequent expansion extracts the heat required for evaporation from the cold room. The absorption chiller works like the compression chiller at 2 pressure levels but at 3 temperature levels. Here is the mechanical compressor replaced by a thermal compressor. Working substance is a two-substance mixture consisting of the working or Refrigerant and the sorbent or solvent. The ability of Sorbent dissolving the refrigerant determines the mode of action this process. The material pair is the main material pair Water / lithium bromide and the pair of ammonia / water are used. Recently, other pairs of substances have also been tested. B. the fabric pair 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R 134a) / tetraethylene glycol dimethyl ether (DMETEG) (I. Borde et al., Int. J. Refrig. 1995, 18 (6), 387-94). How a continuously working absorption cooling works machine see e.g. B. F. W. Winter, Technical Heat, Verlag W. Giradet, Essen, 275ff.

Eine derartige Absorptionskältemaschine hat wenigstens die folgenden 4 Hauptbestandteile:
Such an absorption refrigerator has at least the following 4 main components:

  • - einen Kocher (Austreiber)
    Hier wird Ammoniak, z. B. durch Gasbeheizung, verdampft.
    - a stove (expeller)
    Here ammonia, e.g. B. evaporated by gas heating.
  • - einen Kondensator
    Hier wird das ausgetriebene Ammoniak kondensiert, die frei werdende Wärme abgeführt.
    - a capacitor
    Here the expelled ammonia is condensed and the heat released is dissipated.
  • - einen Verdampfer
    Hier wird das Ammoniak bei reduziertem Druck verdampft. Die dazu erforderliche Wärme wird dem Kühlraum entzogen.
    - an evaporator
    Here the ammonia is evaporated at reduced pressure. The heat required for this is extracted from the cold room.
  • - einen Absorber
    Hier nimmt das aus dem Kocher kommen­ de Wasser die aus dem Verdampfer kommenden Ammoniakdämpfe wieder auf. Die dabei frei werdende Absorptions- und Kondensationswärme werden abgeführt.
    - an absorber
    Here the water coming out of the stove absorbs the ammonia vapors coming out of the evaporator. The heat of absorption and condensation released is dissipated.

Als Antriebsenergie erfordert die Absorptionskältemaschine neben einem geringen Anteil höherwertiger (z. B. elektrischer) Energie für die Lösungs­ pumpe lediglich minderwertige thermische Energie.As the drive energy, the absorption chiller requires next to one small proportion of higher quality (e.g. electrical) energy for the solutions only pump inferior thermal energy.

Dies ist sicher ein Grund, warum gerade Absorptionskältemaschinen zur solaren Kühlung eingesetzt worden sind.This is certainly one of the reasons why absorption chillers are used solar cooling have been used.

Ganz allgemein steigt das Interesse an solarer Kühlung, d. h. der Nutzung Sonnenwärme für Kühlzwecke. Dabei wird die Sonnenenergie sowohl zum Betrieb von Kühlschränken als auch zur Kühlung (Klimatisierung) von Räumen genutzt. Gebäudeklimatisierung mittels Sonnenenergie ist dabei besonders interessant, da Solarangebot und Kühlbedarf optimal zusammen­ fallen (siehe auch Fraunhofer Gesellschaft, Jahresbericht 1995, S. 82).In general, interest in solar cooling is increasing. H. of use Solar heat for cooling purposes. Thereby the solar energy is both for the operation of refrigerators as well as for cooling (air conditioning) of Rooms. Building air conditioning using solar energy is included Particularly interesting as the solar supply and cooling requirements are optimally combined fall (see also Fraunhofer Gesellschaft, 1995 Annual Report, p. 82).

Eine ganze Reihe von Systemen zur solaren Kühlung ist zusammengestellt im Solar Energy Technology Handbook, Part B, Herausgeber: William C. Dickinson, Paul N. Cheremisinoff, Kapitel 30, 103ff.A whole range of systems for solar cooling is put together in the Solar Energy Technology Handbook, Part B, publisher: William C. Dickinson, Paul N. Cheremisinoff, chapters 30, 103ff.

Darin werden solar betriebene Absorptionskälteanlagen beschrieben, die mit den Systemen Ammoniak/Wasser, Lithiumchlorid/Wasser und Lithiumbromid/Wasser arbeiten. Danach hat insbesondere das System Lithiumbromid/Wasser eine gewisse Verbreitung in solar betriebenen Klimaanlagen gefunden.It describes solar-powered absorption refrigeration systems that use the systems ammonia / water, lithium chloride / water and Lithium bromide / water work. After that, the system in particular Lithium bromide / water a certain spread in solar powered Air conditioners found.

Wie diese Studie auch zeigt, ist eine kombinierte Solarheizung und Solarkühlung deutlich effektiver als Heizung oder Kühlung allein.As this study also shows, combined solar heating and Solar cooling is significantly more effective than heating or cooling alone.

Auch die Absorptionskältemaschine gemäß DE-OS 195 35 840 bzw. die in DE-OS 195 35 841 beschriebene Vorrichtung zur Klimatisierung arbeiten mit Lithiumbromid/Wasser.The absorption refrigerator according to DE-OS 195 35 840 or in DE-OS 195 35 841 described device for air conditioning work with Lithium bromide / water.

Für Zwecke der solaren Kühlung wird auch die Sorptionstechnik mit dem Stoffpaar Wasser/Zeolith untersucht. Bei diesem System wird die hohe Bindungstendenz des Zeolithen für Wasser genutzt. So erfolgt im evakuierten System die Aufnahme des Wasserdampfes im Zeolith so heftig, daß das Wasser unter Eisbildung verdampft. Das Regenerieren des Zeolith, d. h. das Austreiben des Wassers aus dem Zeolith erfolgt mit Sonnenenergie bei Temperaturen < 200°C (siehe auch DE-OS 35 21 448 sowie S. Müller, S. Zech, Sonnenenergie 6/96, 22-24).For the purposes of solar cooling, the sorption technology is also used with the Material pair of water / zeolite examined. With this system, the high Zeolite binding tendency used for water. So takes place in evacuated system so violently the absorption of water vapor in the zeolite that the water evaporates with the formation of ice. Regeneration of the zeolite, d. H. the water is expelled from the zeolite using solar energy  at temperatures <200 ° C (see also DE-OS 35 21 448 and S. Müller, S. Zech, solar energy 6/96, 22-24).

Ein Kühlsystem auf der Basis Aktivkohle/Ammoniak wird von J. Bougard et al. beschrieben, Sci. Tech. Froid 1992 (1, Froid a Sorption solide), 302-7. Das in DE-OS 43 40 812 beschriebene System zum Heizen und Kühlen arbeitet mit Zeolith als Speichermedium und Ethan als Arbeitsmittel.A cooling system based on activated carbon / ammonia is described by J. Bougard et al. described, Sci. Tech. Froid 1992 (1, Froid a Sorption solid), 302-7. The system for heating and cooling described in DE-OS 43 40 812 works with zeolite as storage medium and ethane as working medium.

AufgabenstellungTask

Besonderes Interesse im Bereich der solaren Kühlung hat das System Zeolith/Wasser gefunden. Dabei werden zum Regenerieren des Zeolith, also zum Austreiben des Wassers jedoch Temperaturen < 200°C benötigt, die mit den derzeit gebräuchlichen Flachkollektoren nur schwer zu erreichen sind. So werden für das Austreiben des Wassers z. B. spezielle Parabol­ kollektoren eingesetzt. Hinzu kommt, daß die Handhabung einer solchen, periodisch arbeitenden Zeolith/Wasser-Kältemaschine recht komplex ist (siehe Stefan Eichengrün et al., Ki Luft- und Kältetechn. 1994, 30 (3) 112).The system is of particular interest in the field of solar cooling Zeolite / water found. It is used to regenerate the zeolite however, temperatures <200 ° C are required to drive off the water difficult to achieve with the flat collectors currently in use are. So for the expulsion of the water z. B. special parabolic collectors used. In addition, the handling of such a periodically operating zeolite / water chiller is quite complex (see Stefan Eichengrün et al., Ki Luft- und Kältetechn. 1994, 30 (3) 112).

Andererseits sind die solar betriebenen Absorptionskältemaschinen, die mit dem Stoffpaar Lithiumbromid/Wasser arbeiten, durch den Salzgehalt in ihrem Einsatzbereich beschränkt.On the other hand, the solar-powered absorption chillers that come with the material pair lithium bromide / water work, by the salinity in limited their area of application.

Bei dem in einem relativ breiten Bereich einsetzbaren System Ammoniak/­ Wasser müssen demgegenüber relativ hohe Temperaturen und Drücke eingesetzt werden, so daß auch dieses System mit den üblicherweise eingesetzten Sonnenkollektoren nicht ohne weiteres zu nutzen ist. Einen Ausweg bietet hier u. U. die von D.T. Rose et al. (AES (Am. Soc. Mech. Eng.) 1994, 31 (Absorption Heat Pump Conference, 1994), 109-15) beschriebene zweistufige Ammoniak/Wasser-Absorptionskälteanlage, die allerdings einen recht komplexen Aufbau zeigt.In the ammonia / In contrast, water must have relatively high temperatures and pressures are used so that this system with the usual used solar panels is not easy to use. One Way out offers here u. U. those of D.T. Rose et al. (AES (Am.Soc.Mech. Eng.) 1994, 31 (Absorption Heat Pump Conference, 1994), 109-15) described two-stage ammonia / water absorption refrigeration system, the however shows a rather complex structure.

Nach wie vor fehlt es also an einer solarthermisch betriebenen Kälteanlage bzw. Klimaanlage, die einfach aufgebaut ist und ohne große Arbeitsdrücke auskommt. There is still a lack of a solar thermal cooling system or air conditioning, which is simple and without large working pressures gets along.  

Lösungsolution

Es wurde nun gefunden, daß die Anforderungen an eine solar betriebene Kühlanlage in hervorragender Weise erfüllt werden durch die erfindungsgemäße Kühlanlage, die die folgenden Bestandteile enthält:
It has now been found that the requirements for a solar-powered cooling system are met in an outstanding manner by the cooling system according to the invention, which contains the following components:

  • - einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber (Kocher),- a directly or indirectly solar heated expeller (cooker),
  • - einen Verflüssiger (Kondensator),- a condenser,
  • - eine Mischeinrichtung und- a mixing device and
  • - ein Stoffpaar, bestehend aus 2 Flüssigkeiten, die
    • a) eine Mischungswärme ΔH < 500 J/mol Mischung aufweisen,
    • b) einen Unterschied in den Siedepunkten von < 20°C zeigen,
    • c) von denen wenigstens 1 Komponente einen Siedepunkt < 50°C aufweist.
    - a pair of substances consisting of 2 liquids that
    • a) have a heat of mixing ΔH <500 J / mol of mixture,
    • b) show a difference in boiling points of <20 ° C,
    • c) of which at least 1 component has a boiling point <50 ° C.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Kühlung mittels Sonnen­ energie, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Flüssigkeitsgemisch bestehend aus wenigstens 2 Komponenten, die eine Mischungswärme ΔH < 500 J/mol aufweisen, sich hinsichtlich des Siedepunktes um mehr als 20°C unterscheiden und von denen wenigstens eine Komponente einen Siedepunkt < 50°C hat, in einer Anlage enthaltend einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber (Kocher), einen Verflüssiger (Kondensator) und eine Mischeinrichtung im Kreis geführt wird, wobei die Mischung im Austreiber in eine gasförmige Komponente 1 und eine nicht verdampfende Komponente 2 getrennt wird, die Komponente 1 im Verflüssiger verflüssigt wird, die flüssigen Komponenten 1 und 2 in der Mischeinrichtung unter Aufnahme von Energie gemischt werden und schließlich die erhaltene Mischung wieder dem Austreiber zugeführt wird.The invention also relates to a method for cooling by means of solar energy, which is characterized in that a liquid mixture consisting of at least 2 components which have a heat of mixing .DELTA.H <500 J / mol differ with respect to the boiling point by more than 20 ° C. and from where at least one component has a boiling point <50 ° C, in a system containing a directly or indirectly solar-powered expeller (cooker), a condenser (condenser) and a mixing device is circulated, the mixture being expelled into a gaseous component 1 and a non-evaporating component 2 is separated, component 1 is liquefied in the liquefier, the liquid components 1 and 2 are mixed in the mixing device while absorbing energy, and finally the mixture obtained is fed back to the expeller.

Sieht man einmal von den natürlich auch hier zum Einsatz kommenden Wärmetauschtechniken (Gegenstromkühlung etc.) ab, so wird bei diesem Verfahren an 2 Stellen Energie aufgenommen: beim Mischen der beiden Flüssigkeiten (eigentlicher Kühlvorgang) und beim Verdampfen (Austreiben) der Komponente 1 im Austreiber mittels Sonnenenergie. Apart from the heat exchange techniques used here (countercurrent cooling, etc.), energy is absorbed at two points in this process: when mixing the two liquids (actual cooling process) and when evaporating (expelling) component 1 in the expeller using solar energy.

Die Abgabe der Energie erfolgt im wesentlichen im Verflüssiger (Kondensationswärme der Komponente 1).The energy is essentially released in the condenser (heat of condensation of component 1 ).

Es handelt sich bei der erfindungsgemäßen solar betriebenen Kühlanlage also um eine sehr einfache Anlage. Diese Anlage besteht im wesentlichen aus den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Bauteilen, d. h. einem solar betriebenen Austreiber, einem Verflüssiger und einer Mischeinrichtung. Der Unterschied zur solar betriebenen Absorptionskältemaschine besteht darin, daß die Kühlung durch das Mischen erfolgt und nicht durch Verdampfen bei reduziertem Druck. Dadurch bedingt arbeitet die Anlage in der Regel auch auf einem einzigen (niedrigen) Druckniveau.The solar-powered cooling system according to the invention is therefore a very simple system. This system consists essentially of the illustrated in Fig. 1 and Fig. 2 components, that is, a solar-powered expeller, a condenser and a mixing device. The difference to the solar powered absorption chiller is that the cooling is done by mixing and not by evaporation at reduced pressure. As a result, the system usually works at a single (low) pressure level.

Wesentlich ist auch, daß das Austreiben der niedrig siedenden Komponente 1 in einem Temperaturbereich, z. B. 40-180°C, oder bevorzugt 50-150°C erfolgt, der mit den Sonnenkollektoren entsprechend dem Stand der Technik problemlos erreicht wird.It is also essential that the expulsion of the low-boiling component 1 in a temperature range, for. B. 40-180 ° C, or preferably 50-150 ° C, which is easily achieved with the solar panels according to the prior art.

Auf den ersten Blick von Nachteil ist der Umstand, daß bei der erfindungs­ gemäßen solar betriebenen Kühlanlage der recht hohen Verdampfungs­ wärme eine Mischungswärme entgegensteht, die in der Regel nur einen Bruchteil der Verdampfungswärme ausmacht, z. B. 20%. Dagegen steht der sehr einfache Aufbau der Anlage und das breite Anwendungsspektrum. Hinzu kommt, daß diese erfindungsgemäße Kühlanlage problemlos mit einem Sonnenkollektorsystem zur Brauchwassererwärmung kombiniert werden kann, wobei die Kühlung als Zusatznutzen z. B. zur Klimatisierung anfällt.At first glance, the disadvantage is that the invention according to the solar-powered cooling system of quite high evaporation heat is opposed to a mixture heat, which usually only one Fraction of the heat of vaporization, e.g. B. 20%. Against that stands very simple structure of the system and the wide range of applications. In addition, this cooling system according to the invention with no problems combined a solar collector system for domestic water heating can be, the cooling as an additional benefit z. B. for air conditioning arises.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention Die Komponenten der MischungThe components of the mixture

Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen solar betriebenen Kühlanlage ist eine geeignete Mischung, d. h. ein geeignetes Stoffpaar, bestehend wenigstens aus den Komponenten 1 und 2. Gegebenenfalls kann die Mischung auch noch weitere Bestandteile enthalten, diese werden unter Umständen eingesetzt zur Beeinflussung des Trennvorganges (Beeinflussung eines Azeotropes) oder der Rheologie der Mischung. In untergeordneten Anteilen kann die Mischung auch stabilisierende Zusätze wie z. B. Alterungsschutzmittel enthalten.A suitable component of the solar-powered cooling system according to the invention is a suitable mixture, ie a suitable pair of substances, consisting at least of components 1 and 2 . If necessary, the mixture can also contain other constituents, these may be used to influence the separation process (influencing an azeotrope) or the rheology of the mixture. In minor proportions, the mixture can also contain stabilizing additives such as. B. contain anti-aging agents.

Ein geeignetes Stoffpaar, d. h. eine geeignete Mischung, ist wenigstens durch die folgenden Merkmale charakterisiert:
A suitable pair of substances, ie a suitable mixture, is characterized at least by the following features:

  • - eine hohe Mischungswärme,- a high heat of mixing,
  • - gute Trennbarkeit durch Verdampfen einer Komponente,good separability by evaporating a component,
  • - Umweltverträglichkeit,- environmental compatibility,
  • - Langzeitstabilität.- Long-term stability.

Wesentlich für das Funktionieren der erfindungsgemäßen Kühlanlage ist der Einsatz eines Stoffpaares mit einer möglichst hohen Mischungswärme, d. h. der Einsatz eines Stoffpaares, das sich beim Mischen deutlich abkühlt. So hat ein geeignetes Stoffpaar eine Mischungswärme ΔH < 500 J/mol Mischung oder bevorzugt ΔH < 1000 J/mol Mischung. Insbesondere, wenn es sich um Stoffpaare mit einem mittleren Molekulargewicht < 80 g/mol handelt, sind jedoch Mischungswärmen ΔH <1500 J/mol Mischung bevorzugt.The is essential for the functioning of the cooling system according to the invention Use of a pair of substances with the highest possible heat of mixing, d. H. the use of a pair of fabrics that cool significantly when mixed. A suitable pair of substances has a heat of mixing ΔH <500 J / mol Mixture or preferably ΔH <1000 J / mol mixture. Especially if it is material pairs with an average molecular weight <80 g / mol is, however, are heat of mixture ΔH <1500 J / mol mixture prefers.

Günstiger ist es im allgemeinen die Mischungswärme auf ein kg Mischung zu beziehen. So sollte die Mischungswärme eines geeigneten Stoffpaares im allgemeinen ΔH < 10 kJ/kg Mischung betragen. Bevorzugt ist eine Mischungswärme ΔH < 20 kJ/kg Mischung.It is generally cheaper to heat the mixture to one kg of mixture to acquire. So the heat of mixing a suitable pair of substances in the general ΔH <10 kJ / kg mixture. One is preferred Mixing heat ΔH <20 kJ / kg mixture.

Andererseits kann man auch direkt die Temperaturänderung beim Mischen der Stoffe als Kriterium für die Auswahl eines geeigneten Stoffpaares heranziehen. Als Anhaltspunkt läßt sich fest stellen, daß die Abkühlung beim Mischen wenigstens 4°C, besser wenigstens 6°C oder bevorzugt wenigstens 8°C betragen sollte. Besonders bevorzugt sind solche Stoffpaare, die sich beim adiabatischen Mischen um mehr als 10°C abkühlen.On the other hand, you can also directly change the temperature when mixing the substances as a criterion for the selection of a suitable pair of substances draw in. As a guide, it can be said that the cooling when mixing at least 4 ° C, better at least 6 ° C or preferred should be at least 8 ° C. Those are particularly preferred Pairs of substances that change by more than 10 ° C during adiabatic mixing cooling down.

Prinzipiell können geeignete Stoffpaare direkt aus Standard- Nachschlagewerken wie z. B. James J. Christensen et al., Handbook of Heats of Mixing, John Wiley & Sons, New York bzw. Christensen et al., Heats of Mixing Data Collection (Chemistry Data Series 3/1,2), Frankfurt: DECHEMA 1984, entnommen werden. Daneben lassen sich geeignete Mischungspartner auch durch Inkrementenmethoden berechnen, so z. B. UNIFAC (siehe auch A. Fredenslund et al., AICHE Journal, 21, 1086 (1975) oder J. W. Barlow et al., Macromolecules 1988, 21, 2492-2502 und Macromolecules 1989, 22, 374-80).In principle, suitable material pairs can be obtained directly from standard Reference works such as B. James J. Christensen et al., Handbook of  Heats of Mixing, John Wiley & Sons, New York and Christensen et al., Heats of Mixing Data Collection (Chemistry Data Series 3 / 1,2), Frankfurt: DECHEMA 1984. In addition, suitable Mixing partners can also be calculated using incremental methods. B. UNIFAC (see also A. Fredenslund et al., AICHE Journal, 21, 1086 (1975) or J. W. Barlow et al., Macromolecules 1988, 21, 2492-2502 and Macromolecules 1989, 22, 374-80).

Allgemein sind anorganische wie organische Flüssigkeiten von Interesse. Als Mischungskomponente interessant ist z. B. Wasser. Bevorzugt sind jedoch Stoffpaare, die wenigstens eine organische Flüssigkeit beinhalten. Besonderes Interesse finden Mischungen, bei denen beide Komponenten organische Flüssigkeiten darstellen. Wenigstens eine der Komponenten hat einen Siedepunkt < 50°C, bevorzugt < 80°C. Besonders bevorzugt sind Stoffpaare, bei denen die höher siedende Komponente, im folgenden als Komponente 2 angesprochen, einen Siedepunkt < 120°C oder noch günstiger einen Siedepunkt < 160°C aufweist.In general, inorganic and organic liquids are of interest. Interesting as a mixture component is e.g. B. water. However, preference is given to pairs of substances which contain at least one organic liquid. Mixtures in which both components are organic liquids are of particular interest. At least one of the components has a boiling point <50 ° C, preferably <80 ° C. Particular preference is given to pairs of substances in which the higher-boiling component, referred to below as component 2 , has a boiling point <120 ° C. or even more favorably a boiling point <160 ° C.

Ganz allgemein sind solche Stoffpaare interessant, die chemisch sehr unter­ schiedlich sind, sich also z. B. hinsichtlich der funktionellen Gruppen unterscheiden. Zwar findet man auch Stoffpaare mit positiven Mischungs­ wärmen, wenn die Komponente 1 und Komponente 2 derselben Substanz­ klasse angehören, sich z. B. lediglich hinsichtlich der Geometrie unter­ scheiden wie z. B. die Kohlenwasserstoffe Cyclohexan/Heptan. Für dieses Stoffpaar findet man eine Mischungswärme ΔH ca. 280 J/mol.In general, such substance pairs are interesting, which are chemically very different, so z. B. differentiate in terms of functional groups. Although you can also find pairs of substances with a positive mixture, if component 1 and component 2 belong to the same substance class, z. B. differ only in terms of geometry such. B. the hydrocarbons cyclohexane / heptane. For this pair of substances there is a heat of mixing ΔH approx. 280 J / mol.

Ein derartiger Wert für die Mischungswärme ist jedoch für einen Einsatz in der erfindungsgemäßen solar betriebenen Kühlanlage zu gering.Such a value for the heat of mixture is, however, for use in the solar-powered cooling system according to the invention is too low.

Erfindungsgemäß sind - wie dargestellt - Stoffpaare, die eine Mischungswärme ΔH < 500 J/mol aufweisen. Ganz besonders geeignet sind jedoch solche Stoffpaare, die eine deutlich höhere Mischungswärme, z. B. ΔH < 2000 J/mol zeigen.According to the invention - as shown - pairs of substances, one Have heat of mixing ΔH <500 J / mol. Particularly suitable however, are those material pairs that have a significantly higher heat of mixing, e.g. B. Show ΔH <2000 J / mol.

Von besonderem Interesse als Mischungspartner ist die Substanzklasse der reinen Kohlenwasserstoffe, der Alkane. Diese zeigt mit einer ganzen Reihe anderer Substanzklassen hohe Mischungswärmen. The substance class of is of particular interest as a mixing partner pure hydrocarbons, the alkanes. This shows with a whole series other substance classes high heat of mixing.  

Dabei kann die Substanzklasse der Alkane sowohl als leicht flüchtige Komponente 1 zum Einsatz kommen (z. B. Pentan) als auch die schwerer flüchtige Komponente 2 stellen (z. B. längerkettige Kohlenwasserstoffe wie Dodecan).The alkane substance class can be used both as volatile component 1 (e.g. pentane) and the less volatile component 2 (e.g. longer-chain hydrocarbons such as dodecane).

Im folgenden sind Substanzklassen aufgeführt, die erfindungsgemäß mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen kombiniert werden können:
Substance classes are listed below that can be combined with aliphatic hydrocarbons according to the invention:

-Halogenkohlenwasserstoffe, z. B. Fluoralkane, Chlorkohlenwasserstoffe,
-Carbonylgruppen enthaltende Verbindungen wie
-Halogenated hydrocarbons, e.g. B. fluoroalkanes, chlorinated hydrocarbons,
-Carbonyl group-containing compounds such as

  • - Ketone, z. B. Aceton/Hexadecan ΔH: 2374 J/mol- ketones, e.g. B. Acetone / Hexadecane ΔH: 2374 J / mol
  • - Ester, z. B. Methylacetat/Dodecan ΔH: 2141 J/mol- esters, e.g. B. Methyl acetate / dodecane ΔH: 2141 J / mol
  • - Amide, insbesondere N,N-Dialkylamide,
    z. B. N,N-Dimethylacetamid/Heptan ΔH: 1236 J/mol
    Amides, especially N, N-dialkylamides,
    e.g. B. N, N-dimethylacetamide / heptane ΔH: 1236 J / mol
  • - Carbonsäuren, z. B. Essigsäure/Cyclohexan ΔH: ca. 1000 J/mol- Carboxylic acids, e.g. B. Acetic acid / cyclohexane ΔH: approx. 1000 J / mol

- Nitroverbindungen, z. B. Nitroethan/2,2-Dimethylbutan ΔH: ca. 1610 J/mol
- Amine, z. B. Pyridin/Hexan ΔH: 1590 J/mol
- Ether/Ketale, auch cyclische, z. B. Diethylenglykoldimethylether/Heptan ΔH: 1650 J/mol.
- Nitro compounds, e.g. B. Nitroethane / 2,2-dimethylbutane ΔH: approx. 1610 J / mol
- Amines, e.g. B. Pyridine / Hexane ΔH: 1590 J / mol
- Ether / ketals, also cyclic, e.g. B. Diethylene glycol dimethyl ether / heptane ΔH: 1650 J / mol.

Alkohole sind als Mischungspartner für Alkane ebenfalls von Interesse. Es sind jedoch gewisse Einschränkungen zu beachten. Alkohole/Alkane zeigen eine ausgeprägte Abhängigkeit der Mischungswärme von der Temperatur und neigen insbesondere bei tiefen Temperaturen zu Mischungslücken. Noch ausgeprägter ist die Temperaturabhängigkeit beim System Essigsäureanhydrid/Cyclohexan. Dieses System ist bei Raumtemperatur nur einem geringen Anteil mischbar. Bei erhöhter Temperatur, z. B. 60°C, ist jedoch gut mischbar und zeigt dann eine Mischungstemperatur von ΔH: ca. 3000 J/mol. Ein derartiges System ist demzufolge nur bei erhöhter Temperatur einsetzbar.Alcohols are also of interest as mixing partners for alkanes. It however, certain restrictions must be observed. Show alcohols / alkanes a pronounced dependence of the heat of the mixture on the temperature and tend to mix gaps, especially at low temperatures. The temperature dependence of the system is even more pronounced Acetic anhydride / cyclohexane. This system is only at room temperature a small proportion miscible. At an elevated temperature, e.g. B. 60 ° C however miscible and then shows a mixing temperature of ΔH: approx. 3000 J / mol. Such a system is consequently only in the case of an increased one Temperature can be used.

Von den hier genannten Kombinationsmöglichkeiten mit Alkanen sind insbesondere die Fluoralkane und die Carbonylgruppen enthaltenden Systeme wie Ester oder Ketone bevorzugt. Of the possible combinations with alkanes mentioned here are especially those containing fluoroalkanes and carbonyl groups Systems such as esters or ketones are preferred.  

Ebenso wie die hier dargestellten Kombinationsmöglichkeiten mit Alkanen lassen sich auch andere Substanzklassen miteinander kombinieren (siehe z. B. Christensen et al., loc. cit.).Just like the possible combinations with alkanes shown here other substance classes can also be combined (see e.g. Christensen et al., Loc. cit.).

Interessant ist z. B. die Kombination von Methyl-t.-butylether (MTBE) mit sehr polaren Mischungspartnern. MTBE ist eine sehr stabile, niedrig siedende Verbindung, die eine niedrige Verdampfungswärme aufweist.It is interesting e.g. B. the combination of methyl t-butyl ether (MTBE) with very polar mix partners. MTBE is a very stable, low boiling compound that has a low heat of vaporization.

Von besonderem Interesse sind die Kombinationen Alkohol/Keton, Alkohol/Ester und Alkohol/Nitril. So zeigt die Mischung Isopropanol/Ace­ ton eine Mischungswärme von ΔH: ca. 1600 J/mol, ebenso deutlich positiv ist die Mischung Isopropanol/Methylacetat (ΔH: ca. 1600 J/mol).The combinations alcohol / ketone are of particular interest, Alcohol / ester and alcohol / nitrile. So the mixture shows isopropanol / ace ton a mixture heat of ΔH: approx. 1600 J / mol, just as clear the isopropanol / methyl acetate mixture (ΔH: approx. 1600 J / mol) is positive.

Prinzipiell kann das Mischungsverhältnis der Komponenten 1 und 2 im Bereich 1 : 9 bis 9 : 1 liegen (Gewichtsteile). Im allgemeinen wird man die Komponenten jedoch im Verhältnis 3 : 7 bis 7 : 3 (Gewichtsteile) einsetzen. Insbesondere wenn die Anlage ausschließlich Kühlzwecken dient, ist es vorteilhaft, die Komponente 1, für die die Verdampfungsenergie aufgebracht werden muß, im Unterschuß einzusetzen. In diesem Fall ist ein Verhältnis Komponente 1 zu Komponente 2 im Bereich 2 : 8 bis 4 : 6 (Gewichtsteile) bevorzugt.In principle, the mixing ratio of components 1 and 2 can range from 1: 9 to 9: 1 (parts by weight). In general, however, the components will be used in a ratio of 3: 7 to 7: 3 (parts by weight). In particular, if the system is used exclusively for cooling purposes, it is advantageous to use component 1 , for which the evaporation energy has to be applied, in a deficit. In this case, a ratio of component 1 to component 2 in the range 2: 8 to 4: 6 (parts by weight) is preferred.

Trennbarkeit der Stoffpaare im AustreiberSeparability of the material pairs in the expeller

Von den oben dargestellten Stoffpaaren mit einer Mischungswärme ΔH < 500 J/mol sind diese von besonderem Interesse, die einen möglichst großen Unterschied im Siedepunkt aufweisen. In der Regel sollte dieser Unterschied mehr als 20°C oder bevorzugt mehr als 40°C betragen. Die Trennbarkeit der Stoffe wird erleichtert, wenn die Komponente 2 einen um mehr als 80°C höheren Siedepunkt aufweist als die Komponente 1. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Komponenten 1 und 2 sich in ihrem Siedepunkt um mehr als 120°C unterscheiden und kein Azeotrop bilden. Of the material pairs shown above with a heat of mixing ΔH <500 J / mol, these are of particular interest because they have the greatest possible difference in the boiling point. As a rule, this difference should be more than 20 ° C. or preferably more than 40 ° C. The separability of the substances is facilitated if component 2 has a boiling point that is more than 80 ° C higher than that of component 1 . There are particular advantages if components 1 and 2 differ in their boiling point by more than 120 ° C. and do not form an azeotrope.

Bei einem derartigen Unterschied im Siedepunkt gelingt die Trennung der Komponenten im Austreiber auch bei sehr unterschiedlichem Energieeintrag. Dabei kann es durchaus von Vorteil sein, daß bei besonders hohem Energieeintrag (also bei besonders hoher Sonneneinstrahlung) das Austreiben der Komponente 1 im Austreiber nahezu vollständig erfolgt, wobei dann beim Mischen der fast reinen Komponenten eine besonders starke Kühlung erfolgt, während bei nur geringer Sonneneinstrahlung das Austreiben der Komponente 1 aus der Mischung nur unvollständig gelingt, Komponente 2 also noch erhebliche Anteile an Komponente 1 enthält (z. B. 20%). Dies bewirkt eine deutlich geringere Temperaturabsenkung (siehe Beispiel 10).With such a difference in the boiling point, the separation of the components in the expeller succeeds even with very different energy input. It can be an advantage that with particularly high energy input (i.e. with particularly high solar radiation) component 1 is almost completely expelled in the expeller, with particularly strong cooling then taking place when the almost pure components are mixed, while with only low solar radiation Component 1 can only be driven out of the mixture incompletely, that is to say component 2 still contains considerable amounts of component 1 (for example 20%). This causes a significantly lower temperature drop (see example 10).

Damit ist z. B. eine Klimaanlage realisierbar, die ohne zusätzliche aufwendige Regelung auskommt.So that z. B. an air conditioning system can be realized without additional elaborate regulation gets along.

Bezüglich einer Auswahl geeigneter Stoffpaare bietet sich zunächst die große Anzahl der literaturbekannten Stoffpaare an, die eine Mischungs­ wärme ΔH < 500 J/mol zeigen, einen ausreichend großen Unterschied hinsichtlich des Siedepunktes aufweisen und kein die Trennung störendes Azeotrop bilden (siehe auch Azeotropic Data 3 (Adv. Chem. Series 116), Washington: ACS 1973).With regard to a selection of suitable material pairs, the first option is large number of material pairs known from the literature, which a mixture heat ΔH <500 J / mol show a sufficiently large difference with regard to the boiling point and not disturbing the separation Form azeotropic (see also Azeotropic Data 3 (Adv. Chem. Series 116), Washington: ACS 1973).

Geht man beispielsweise vom Stoffpaar Keton/Alkan aus und wählt das Keton als leicht flüchtige Komponente 1, so sind eine Reihe von literatur­ bekannten Mischungen direkt geeignet. Hier sind z. B. zu nennen (Siedepunkte der Komponenten jeweils in Klammer):
For example, if one starts from the ketone / alkane pair and selects the ketone as volatile component 1 , a number of mixtures known from the literature are directly suitable. Here are e.g. B. to name (boiling points of the components in brackets):

Aceton (56°C)/Decan (174°C), ΔH: 1978 J/mol,
Ethylmethylketon (79°C)/Dodecan (216°C), ΔH: 1664 J/mol.
Acetone (56 ° C) / decane (174 ° C), ΔH: 1978 J / mol,
Ethyl methyl ketone (79 ° C) / dodecane (216 ° C), ΔH: 1664 J / mol.

Will man bei diesen Mischungen beispielsweise den Einsatzbereich zu tiefen Temperaturen hin vergrößern, so wird man verzweigte Alkane wählen, die einen deutlich niedrigeren Festpunkt haben.For example, if you want to deepen the area of application for these mixtures Increase temperatures, so you will choose branched alkanes that have a significantly lower benchmark.

Andererseits kann man auch das Alkan als flüchtige Komponente 1 wählen und entsprechend das Keton als höher siedende Komponente. Dabei kommen als Alkane z. B. die verschiedenen Butane, Pentane oder Hexane in Frage, als Ketone entsprechend höher siedende Verbindungen, z. B. Diethylketon oder Cycloalkanone. Lediglich, wenn die Anlage unter erhöhtem Druck arbeiten soll, ist Aceton als Komponente 2 von Interesse, etwa in der Kombination mit Butan als Komponente 1.On the other hand, one can also choose the alkane as volatile component 1 and, accordingly, the ketone as the higher-boiling component. Here come as alkanes z. B. the various butanes, pentanes or hexanes in question, as ketones correspondingly higher boiling compounds, for. B. diethyl ketone or cycloalkanones. Only if the system is to work under increased pressure is acetone as component 2 of interest, for example in combination with butane as component 1 .

Ganz analog ist das Stoffpaar Ester/Alkan zu sehen. Auch hier kann man beim Einsatz des Esters als flüchtiger Komponente 1 direkt die in der Literatur beschriebenen Stoffpaare auf Basis niedrig siedender Formiate oder Acetate einsetzen, so z. B. die Mischungen:
The pair of substances ester / alkane is to be seen quite analogously. Here, too, when using the ester as volatile component 1 , the substance pairs described in the literature based on low-boiling formates or acetates can be used directly, for example. B. the mixtures:

Methylacetat (56°C)/Dodecan (216°C), ΔH: 2140 J/mol oder
Ethylacetat (77°C)/Dodecan (216°C), ΔH: 1768 J/mol.
Methyl acetate (56 ° C) / dodecane (216 ° C), ΔH: 2140 J / mol or
Ethyl acetate (77 ° C) / dodecane (216 ° C), ΔH: 1768 J / mol.

Bei Wahl des Alkans als Komponente 1 wird man sich jedoch nicht auf die literaturbekannten Stoffpaare wie
When choosing the alkane as component 1 , however, one will not refer to the substance pairs known from the literature

Hexan (68°C)/Methylbenzoat (199°C), ΔH: 1372 J/mol,
Hexan (68°C)/Dimethylcarbonat (90°C), ΔH: 1896 J/mol,
Hexane (68 ° C) / methyl benzoate (199 ° C), ΔH: 1372 J / mol,
Hexane (68 ° C) / dimethyl carbonate (90 ° C), ΔH: 1896 J / mol,

beschränken, sondern beispielsweise statt des Hexans das tiefer siedende Pentan (34°C) und statt des Dimethylcarbonat das höher siedende Diethylcarbonat (121°C) wählen, das in der Literatur beispielsweise als Mischungspartner für Dodecan beschrieben ist.limit, but instead of hexane, for example, the lower boiling Pentane (34 ° C) and instead of dimethyl carbonate the higher boiling Select diethyl carbonate (121 ° C), which in the literature for example as Mixing partner for dodecane is described.

Ganz allgemein ist die Mischung niederes Alkan (z. B. die verschiedenen Butane, Pentane, Hexane)/Dimethyl- oder Diethylcarbonat von Interesse. In der Regel läßt sich bei einer gegebenen Mischung der Siedepunkt einer Komponente dadurch verringern, daß man z. B. in einer homologen Reihe eine Komponente mit niedrigerem Molekulargewicht wählt, z. B. die Mischung Hexan (68°C)/Diethylcarbonat (121°C) statt der in der Literatur beschriebenen Mischung Dodecan (216°C)/Diethylcarbonat (121°C). Die inverse Vorgehensweise, d. h. ausgehend von einer bekannten Mischung das Molekulargewicht einer Komponente zu erhöhen, etwa um den Siede­ punkt anzuheben, ist nicht immer möglich. Hier treten häufig Mischungs­ lücken auf. Generell gilt, daß wenigstens die Komponente 1 der Mischung ein Molekulargewicht < 100g/mol aufweisen sollte. Im allgemeinen ist es Vorteil, wenn auch die höher siedende Komponente 2 ein relativ niedriges Molekulargewicht, z. B. < 400 g/mol aufweist. In general, the mixture of lower alkane (e.g. the various butanes, pentanes, hexanes) / dimethyl or diethyl carbonate is of interest. In general, the boiling point of a component can be reduced for a given mixture by z. B. selects a lower molecular weight component in a homologous series, e.g. B. the mixture of hexane (68 ° C) / diethyl carbonate (121 ° C) instead of the mixture described in the literature dodecane (216 ° C) / diethyl carbonate (121 ° C). The inverse procedure, ie starting from a known mixture to increase the molecular weight of a component, for example to increase the boiling point, is not always possible. Mixing gaps often occur here. In general, at least component 1 of the mixture should have a molecular weight of <100 g / mol. In general, it is advantageous if the higher-boiling component 2 also has a relatively low molecular weight, e.g. B. <400 g / mol.

Besonders interessant sind die Stoffpaare Alkohol/Keton und Alkohol/Ester, die auch beim Einsatz relativ hoch molekularer Komponenten in der Regel vollständige Mischbarkeit und recht hohe Mischungswärmen zeigen. Hier sind z. B. als Stoffpaare zu nennen:
Aceton und Ethylmethylketon als Komponente 1 und längerkettige, insbesondere auch verzweigte Alkohole, z. B. C4-C10 Alkanole oder mehrwertige Alkohole als Komponente 2, beispielsweise Ethylmethylketon (79°C)/1,3-Butandiol (204°C), ΔH: ca. 1600 J/mol oder Aceton (56°C)/1-Hexanol (157°C), ΔH: 1784 J/mol.
The substance pairs alcohol / ketone and alcohol / ester are particularly interesting, as they generally show complete miscibility and quite high heat of mixing even when using relatively high molecular weight components. Here are e.g. B. to name as material pairs:
Acetone and ethyl methyl ketone as component 1 and longer-chain, especially also branched alcohols, e.g. B. C4-C10 alkanols or polyhydric alcohols as component 2 , for example ethyl methyl ketone (79 ° C) / 1,3-butanediol (204 ° C), ΔH: approx. 1600 J / mol or acetone (56 ° C) / 1- Hexanol (157 ° C), ΔH: 1784 J / mol.

Noch breiter sind die Variationsmöglichkeiten im Bereich Ester/Alkohol. Hier lassen sich z. B. niedere Ester mit höheren Alkoholen kombinieren, z. B. Ethylacetat (77°C)/3-Methyl-1-butanol (131°C), ΔH: ca. 2700 J/mol oder niedere Ester wie Methanol, Ethanol, Propanol und Isopropanol als Komponente 1 und höhere Ester als Komponente 2, z. B. Isopropanol/Dialkylester von Dicarbonsäuren wie Dialkylsuccinate, Dialkyladipate. Als Esterkomponente von Interesse sind auch Ester von Diolen und hoch siedende cyclische Ester wie Propylencarbonat. Bevorzugt als Komponente 1 ist Isopropylalkohol und ein Diisopropylester einer Dicarbonsäure als Komponente 2.The possible variations in the ester / alcohol area are even wider. Here z. B. combine lower esters with higher alcohols, e.g. B. ethyl acetate (77 ° C) / 3-methyl-1-butanol (131 ° C), ΔH: approx. 2700 J / mol or lower esters such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol as component 1 and higher esters as component 2 , e.g. B. isopropanol / dialkyl esters of dicarboxylic acids such as dialkyl succinates, dialkyl adipates. Esters of diols and high-boiling cyclic esters such as propylene carbonate are also of interest as an ester component. Component 1 is preferably isopropyl alcohol and a diisopropyl ester of a dicarboxylic acid as component 2 .

Anforderungen an Umweltverträglichkeit/LangzeitstabilitätRequirements for environmental compatibility / long-term stability

Neben der Anforderung einer möglichst hohen Mischungswärme und einer guten Trennbarkeit im Austreiber müssen die Stoffpaare selbstverständlich umweltverträglich und stabil sein.In addition to the requirement for the highest possible heat of mixing and one The material pairs must of course have good separability in the expeller be environmentally friendly and stable.

So sind Alkan/Chlorkohlenwasserstoff-Kombinationen, insbesondere Stoffpaare, die Fluorchlorkohlenwasserstoffe enthalten, weniger bevorzugt. Gut geeignet sind dagegen Fluorkohlenwasserstoff/Alkan-Kombinationen. Diese Stoffpaare zeigen gute Stabilität, darüber hinaus zeichnen sich Fluorkohlenwasserstoffe durch eine niedrige Verdampfungswärme aus. Gut geeignet sind auch Alkan/Keton- und Alkan/Ester-Kombinationen. So are alkane / chlorohydrocarbon combinations, in particular Pairs of chlorofluorocarbons are less preferred. In contrast, fluorocarbon / alkane combinations are particularly suitable. These pairs of fabrics show good stability, moreover stand out Fluorocarbons are characterized by a low heat of vaporization. Alkane / ketone and alkane / ester combinations are also suitable.  

Insbesondere unter dem Aspekt der Langzeitstabilität sind jedoch Alkohol/Ester-Kombinationen nur eingeschränkt einsetzbar. Zum einen erfordern diese Stoffpaare den Einsatz von Trockenmitteln, um eine Hydrolyse des Esters zu verhindern, zum anderen besteht die Gefahr der Umesterung. Aus diesem Grunde sind Alkohol/Ester-Kombinationen, bei denen der Alkoholrest des Esters und der Alkohol gleich sind, besonders interessant, z. B. Kombinationen vom Typ Isopropylalkohol/Isopropylester. In diesem Fall führt eine Umesterung nicht zur Veränderung des Mischungs- und des Siedeverhaltens.However, especially in terms of long-term stability Alcohol / ester combinations can only be used to a limited extent. On the one hand these pairs of substances require the use of drying agents in order to To prevent hydrolysis of the ester, on the other hand there is a risk of Transesterification. For this reason alcohol / ester combinations are included which are the same as the alcohol residue of the ester and the alcohol, especially interesting, e.g. B. Combinations of the isopropyl alcohol / isopropyl ester type. In this case, a transesterification does not change the Mixing and boiling behavior.

Ganz allgemein ist es vorteilhaft unter Ausschluß von Sauerstoff zu arbeiten und Oxydationsschutzmittel und Trockenmittel zu verwenden.In general, it is advantageous to exclude oxygen work and use antioxidants and desiccants.

Anforderungen an die Mischeinrichtung und den Kocher (Austreiber)Requirements for the mixing device and the cooker (expeller)

Prinzipiell kann das Mischen der Komponenten 1 und 2 mit Hilfe eines Rührwerkes erfolgen. Im Hinblick auf einen möglichst einfachen Aufbau der Kühlanlage wird man jedoch in der Regel auf einen Rührer verzichten. Häufig genügt ein einfaches Zusammenführen der Komponenten. Geeignete Mischeinrichtungen sind z. B. beschrieben in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. B4, 561ff: "Continuous Mixing of Fluids". Besonders geeignet zum Mischen der Komponenten 1 und 2 sind statische Mischer (siehe hierzu insbesondere Manfred H. Pahl und E. Muschelknautz, Chem.-Ing.-Tech., 51 (1979), 347-64 und Chem.-Ing.-Tech., 52 (1980), 285-91).In principle, components 1 and 2 can be mixed using an agitator. With a view to making the cooling system as simple as possible, however, a stirrer will generally be dispensed with. A simple merging of the components is often sufficient. Suitable mixing devices are e.g. B. described in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. B4, 561ff: "Continuous Mixing of Fluids". Static mixers are particularly suitable for mixing components 1 and 2 (see in particular Manfred H. Pahl and E. Muschelknautz, Chem.-Ing.-Tech., 51 (1979), 347-64 and Chem.-Ing.-Tech ., 1980, 52: 285-91).

Prinzipiell kann der Sonnenkollektor direkt als Austreiber (Kocher) eingesetzt werden. Andererseits ist es auch möglich, den Sonnenkollektor mit einem Wärmeträgermedium zu betreiben und damit den Austreiber zu beheizen. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz des Sonnenkollektors direkt als Austreiber. Falls erforderlich wird man dem Austreiber noch einen Rektifi­ kator nachschalten. Im allgemeinen wird man die Rektifikations­ einrichtungen (z. B. Rücklaufkühler) möglichst klein halten und statt dessen Stoffpaare mit einem möglichst großen Unterschied in den Siedepunkten wählen. Im allgemeinen lassen sich die von den Absorptionskältemaschinen bekannten Austreib- und Rektifiziertechniken verwenden.In principle, the solar collector can be used directly as an expeller (cooker) be used. On the other hand, it is also possible to use the solar panel to operate with a heat transfer medium and thus the expeller too heat. However, the use of the solar collector is preferred as Expeller. If necessary, the exporter will be given a rectifi connect kator. In general one becomes the rectification Keep equipment (e.g. reflux cooler) as small as possible and instead Material pairs with the greatest possible difference in the boiling points  choose. In general, the absorption chillers use known expulsion and rectification techniques.

Besondere Ausführungsformen der ErfindungParticular embodiments of the invention

Die erfindungsgemäße solar betriebene Kühlanlage zeigt ein außer­ ordentlich breites Einsatzspektrum. Dies ist unter anderem darin begründet, daß die Temperaturen zum Trennen der Komponenten ideal mit den Arbeitsbereichen der üblichen Sonnenkollektoren übereinstimmen. Hervorzuheben ist aber auch, daß der hier genutzte Effekt der Abkühlung durch das Mischen von 2 Flüssigkeiten nicht nur bei Raumtemperatur sondern auch bei höheren Temperaturen und bei tiefen Temperaturen anwendbar ist.The solar-powered cooling system according to the invention shows an exception neatly wide range of uses. One of the reasons for this is that the temperatures for separating the components are ideal with the Working areas of the usual solar panels match. It should also be emphasized that the cooling effect used here by mixing 2 liquids not only at room temperature but also at higher temperatures and at low temperatures is applicable.

Im allgemeinen kann ein Arbeitsbereich von z. B. +70°C bis -80°C mit einem einzigen Stoffpaar abgedeckt werden. Wählt man spezielle Tieftemperatur oder Hochtemperaturmischungen so ist der Arbeitsbereich noch größer: +150°C bis -110°C. Dabei ist nur darauf zu achten, daß der Festpunkt der Komponenten tiefer als der Einsatzbereich ist.In general, a work area of e.g. B. + 70 ° C to -80 ° C with be covered by a single pair of fabrics. If you choose special Low temperature or high temperature mixtures is the work area even larger: + 150 ° C to -110 ° C. It is only important to ensure that the Fixed point of the components is deeper than the area of application.

So kann die erfindungsgemäße Kühlanlage zum Betrieb eines Gefrierschrankes (Temperatur -18°C) oder eines Kühlschrankes (Temperatur ca. 4°C) eingesetzt werden. Besonders geeignet ist aber auch der Einsatz zur Luftentfeuchtung oder zur Klimatisierung (Kühlung) von Räumen.The cooling system according to the invention can be used to operate a Freezer (temperature -18 ° C) or a refrigerator (Temperature approx. 4 ° C) can be used. But is also particularly suitable the use for dehumidification or air conditioning (cooling) of Clearing.

Prinzipiell ist es möglich, zur Erzielung eines Kühleffektes auch für Zeiten ohne Sonne oder für die Nachtstunden die Komponenten 1 und 2 in getrennten Vorratsbehältern zu speichern, in der Regel wird man jedoch insbesondere bei kleinen Geräten wie Haushaltskühlschränken oder Gefriertruhen auf Vorratsbehälter für die Komponenten 1 und 2 verzichten und vielmehr die gesamte im System befindliche Mischung möglichst gering halten.In principle, it is possible to store components 1 and 2 in separate storage containers to achieve a cooling effect even when there is no sun or at night, but as a rule, especially for small devices such as household refrigerators or freezers, you will find storage containers for components 1 and 2 do without and rather keep the total mixture in the system as low as possible.

Für große Anlagen, etwa zum Klimatisieren von ganzen Gebäudekomplexen ist es jedoch durchaus vorteilhaft, die Komponenten 1 und 2 in Vorrats­ behältern zu speichern und entsprechend dem Kühlbedarf zu mischen. For large systems, such as for the air conditioning of entire building complexes, it is quite advantageous to store components 1 and 2 in storage containers and mix them according to the cooling requirements.

Von besonderem Vorteil ist dabei, daß die Lagerung dieser Komponenten z. B. bei Raumtemperatur nicht zeitlich begrenzt ist und auch keine Isolierung erfordert. Insbesondere bei Haushaltskühlschränken und Gefriertruhen wird man zur Überbrückung der sonnenarmen Zeit bzw. zur Überbrückung der Nachtstunden jedoch z. B. Eisspeicher oder Solespeicher einsetzen. Kühlschränke und Gefrierschränke mit geeigneten Latentspeichern sind bekannt aus DE-OS 24 33 499, EPA 0098052 oder EPA 0651214. Derartige Kühlschränke mit Speicher wurden insbesondere für photovoltaisch betriebene Kühlschranke oder für Kühlschränke entwickelt, die mit billigem Nachtstrom arbeiten.It is particularly advantageous that the storage of these components e.g. B. is not limited in time at room temperature and also none Insulation required. Especially in household refrigerators and freezers one becomes Bridging the sunless time or bridging the Night hours however z. B. use ice storage or brine storage. Refrigerators and freezers with suitable latent storage are known from DE-OS 24 33 499, EPA 0098052 or EPA 0651214. Such Refrigerators with storage have been designed especially for photovoltaics powered refrigerators or for refrigerators designed with cheap Work night electricity.

Neben einem Einsatz als Klimaanlage im häuslichen Bereich ist vor allem die Klimatisierung von Mobilheimen, Campingeinrichtungen und Fahrzeugen von Interesse. Besonders interessant ist der Einsatz im Bereich von Campingkühlschränken.In addition to being used as an air conditioner in the home, above all the air conditioning of mobile homes, camping facilities and Vehicles of interest. The use in the area is particularly interesting of camping fridges.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen solar betriebenen Kühlanlage ist der kombinierte Betrieb einer solar betriebenen Heizung insbesondere einer solar betriebenen Warmwasserbereitung und einer Kälteanlage.A particularly preferred embodiment of the solar according to the invention operated cooling system is the combined operation of a solar powered Heating especially a solar powered water heating and a refrigeration system.

Dies ermöglicht eine besonders effektive Nutzung der Sonnenenergie. Bei dieser kombinierten Solarheizung/Solarkühlung wird die im Austreiber Verdampfen der Komponente 1 eingebrachte Sonnenenergie im Verflüssiger (Kondensationswärme) zur Warmwasserbereitung genutzt (siehe Fig. 2).This enables a particularly effective use of solar energy. In this combined solar heating / cooling system, the solar energy introduced in the vaporizer component 1 is used in the condenser (heat of condensation) to produce hot water (see Fig. 2).

Dabei läßt sich der Warmwasserspeicher bevorzugt als sogenannter Schichtspeicher betreiben.The hot water tank can preferably be called a so-called Operate stratified storage.

Bei Nutzung dieser Form der solaren Warmwasserbereitung ist die erfindungsgemäße Kälteerzeugung ein Zusatznutzen, der ohne größeren, zusätzlichen Aufwand erreicht wird.When using this form of solar water heating, the refrigeration according to the invention an additional benefit that without major, additional effort is achieved.

Je nach Auslegung der Anlage (siehe Fig. 2) - stärkere Betonung der Kühlung oder der Warmwasserbereitung - kann es hier durchaus von Vorteil sein, auch Stoffe mit einer relativ hohen Verdampfungswärme als Komponente 1 einzusetzen.Depending on the design of the system (see Fig. 2) - more emphasis on cooling or hot water preparation - it can be an advantage to use substances with a relatively high heat of vaporization as component 1 .

So ist insbesondere bei dieser Ausführungsform auch Wasser als Komponente 1 von Interesse (Verdampfungswärme: 2253 kJ/kg). Gut geeignet als Komponente 1 sind bei dieser Heiz/Kühl-Kombination auch Methanol, Ethanol und Isopropanol.In this embodiment in particular, water is also of interest as component 1 (heat of vaporization: 2253 kJ / kg). In this heating / cooling combination, methanol, ethanol and isopropanol are also very suitable as component 1 .

Bei einer reinen Nutzung als Kälteanlage oder als Klimaanlage wird man als Komponente 1 jedoch Substanzen mit einer deutlich niedrigeren Verdampfungswärme einsetzen. Hier sind insbesondere fluorierte Verbindungen und niedere Kohlenwasserstoffe von Interesse. So zeigt z. B. Pentan eine Verdampfungswärme von 383 kJ/kg. Aber auch die niederen Ester wie Methylacetat (Verdampfungswärme: 406 kJ/kg) sind geeignet.When used purely as a refrigeration system or as an air conditioning system, however, components 1 with a significantly lower heat of vaporization will be used. Fluorinated compounds and lower hydrocarbons are of particular interest here. So shows z. B. pentane has a heat of vaporization of 383 kJ / kg. But the lower esters such as methyl acetate (heat of vaporization: 406 kJ / kg) are also suitable.

Gerade in der Kombination solare Warmwasserbereitung/solare Kühlung liegt der besondere Nutzen der erfindungsgemäßen Kühlanlage. Dabei ist insbesondere der sehr einfache Aufbau hervorzuheben. So besteht die ganze Anlage abgesehen vom Austreiber (Sonnenkollektor) und Kondensator (Warmwasserspeicher) lediglich aus einer Anzahl von Röhren und Wärmetauschern. Besonders beanspruchte, bewegliche Teile hat die Anlage nicht. In der Regel wird die Anlage von einer Pumpe angetrieben, die z. B. die Mischung in den Austreiber pumpt. Vorteilhaft arbeitet diese Pumpe photovoltaisch. Dabei kann im allgemeinen auf eine aufwendige Regelung verzichtet werden.Especially in the combination of solar water heating / solar cooling is the particular benefit of the cooling system according to the invention. It is to emphasize in particular the very simple structure. So there is the whole System apart from the expeller (solar collector) and condenser (Hot water tank) only from a number of tubes and Heat exchangers. The system has particularly stressed moving parts Not. As a rule, the system is driven by a pump, which, for. B. the mixture pumps into the expeller. This pump works advantageously photovoltaic. It can generally be a complex regulation to be dispensed with.

Bei geschickter Auswahl der Komponenten 1 und 2 hinsichtlich der Dichte, z. B. Dichte der Komponente 2 deutlich höher als Dichte der Komponente 1 (wie dies bei einem Alkan als Komponente 1 und einem Ester als Komponente 2 der Fall ist), kann auf eine Pumpe gänzlich verzichtet werden. In diesem Fall ist ein hydrostatischer Antrieb möglich.With skillful selection of components 1 and 2 in terms of density, for. B. Density of component 2 significantly higher than density of component 1 (as is the case with an alkane as component 1 and an ester as component 2 ), a pump can be dispensed with entirely. In this case, a hydrostatic drive is possible.

Der Verzicht auf komplexe, bewegliche Teile macht die erfindungsgemäße Anlage störunanfällig, nahezu geräuschlos und einfach in der Herstellung. The elimination of complex, moving parts makes the invention System not susceptible to faults, almost noiseless and easy to manufacture.  

BeispieleExamples

Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, stellen jedoch keine Einschränkung dar.The following examples serve to illustrate the invention but not a limitation.

Beispiele 1-7Examples 1-7 Orientierende Vorversuche zur Untersuchung des Mischungsverhaltens der Komponenten 1 und 2Orientative preliminary experiments to examine the Mixing behavior of components 1 and 2

Zur exakten Bestimmung der Mischungswärmen von Flüssigkeiten siehe z. B. Christensen et al. (loc. cit.). Für eine schnelle, orientierende Untersuchung ist es jedoch völlig ausreichend, je 20 g Flüssigkeit in einem Glaskolben, ausgestattet mit Magnetrührer und Thermometer zu mischen und die Temperaturänderung zu beobachten. Dabei ist es lediglich erforderlich die Komponenten zunächst auf dieselbe Ausgangstemperatur zu bringen und ein schnell ansprechendes Thermometer oder Thermoelement zu verwenden. Auf eine aufwendige Isolierung kann verzichtet werden, da die Temperatur­ änderung sehr schnell erfolgt.For the exact determination of the heat of mixing of liquids see e.g. B. Christensen et al. (loc. cit.). For a quick, orientating examination however, it is completely sufficient to add 20 g of liquid in a glass flask, equipped with magnetic stirrer and thermometer to mix and match Watch temperature change. It is only necessary First bring components to the same starting temperature and one quick to use thermometer or thermocouple. There is no need for expensive insulation because of the temperature change takes place very quickly.

Beispiel 1example 1

Isopropanol und Aceton werden im Verhältnis 1 : 1 (Angaben jeweils als Gewichtsverhältnisse) gemischt. Man beobachtet eine Abkühlung um 9,5°C.Isopropanol and acetone are mixed in a ratio of 1: 1 (data as Weight ratios) mixed. A cooling of 9.5 ° C. is observed.

Beispiel 2Example 2

Methylacetat und Dodecan werden im Verhältnis 1 : 1 gemischt. Man beobachtet eine Abkühlung um 7,8°C.Methyl acetate and dodecane are mixed in a 1: 1 ratio. A cooling of 7.8 ° C is observed.

Beispiel 3Example 3

2-Ethylhexanol und Methylacetat werden im Verhältnis 1 : 1 gemischt. Man beobachtet eine Abkühlung um 8,9°C. 2-ethylhexanol and methyl acetate are mixed in a 1: 1 ratio. A cooling of 8.9 ° C. is observed.  

Beispiel 4Example 4

Eine Estermischung, bestehend aus 70 Gew.-% Ethylenglykoldiacetat und 30 Gew.-% Ethylacetat, wird mit Pentan im Verhältnis 1 : 1 gemischt. Man beobachtet eine Abkühlung um 7,3°C.An ester mixture consisting of 70 wt .-% ethylene glycol diacetate and 30% by weight of ethyl acetate is mixed with pentane in a ratio of 1: 1. A cooling of 7.3 ° C is observed.

Beispiel 5Example 5

Isopropanol und Propylencarbonat werden im Verhältnis 1 : 1 gemischt. Man beobachtet eine Abkühlung um 10,9°C.Isopropanol and propylene carbonate are mixed in a 1: 1 ratio. A cooling of 10.9 ° C. is observed.

Beispiel 6Example 6

Isopropanol und Propylencarbonat werden im Verhältnis 3 : 5 gemischt. Man beobachtet eine Abkühlung um 10,8°C.Isopropanol and propylene carbonate are mixed in a ratio of 3: 5. A cooling of 10.8 ° C. is observed.

Beispiel 7 (nicht erfindungsgemäß)Example 7 (not according to the invention)

Ethylenglykoldiacetat und Aceton werden im Verhältnis 1:1 gemischt. Man beobachtet eine geringfügige Temperaturerniedrigung von ca. 0,3°C.Ethylene glycol diacetate and acetone are mixed in a 1: 1 ratio. A slight decrease in temperature of approximately 0.3 ° C. is observed.

Beispiel 8 Kühlversuch mit partiellem WärmetauschExample 8 Cooling test with partial heat exchange

Die Komponenten gemäß Beisiel 1, Isopropanol und Aceton, werden unter partiellem Wärmetausch kontinuierlich gemischt. Dazu werden die Ausgansstoffe auf einer Strecke von ca. 10 cm durch die Mischung vorgekühlt. Es stellt sich eine Temperatur von 4,3°C ein (Temperatur der Ausgangsstoffe: 24,6°C. Es resultiert also eine Temperaturerniedrigung um 20,3°C.The components according to Example 1 , isopropanol and acetone, are mixed continuously with partial heat exchange. For this purpose, the starting materials are pre-cooled by the mixture over a distance of approx. 10 cm. A temperature of 4.3 ° C is established (temperature of the starting materials: 24.6 ° C. This results in a temperature decrease of 20.3 ° C.

Beispiel 9 Mischversuch bei erniedrigter TemperaturExample 9 Mixing test at reduced temperature

Jeweils 20 g der Komponenten gemäß Beispiel 3 werden bei einer Ausgangstemperatur von -26,1°C gemischt. beobachtet eine Abkühlung auf -33,5°C.In each case 20 g of the components according to Example 3 are used in a Initial temperature of -26.1 ° C mixed. observed cooling to -33.5 ° C.

Beispiel 10 Trennversuch ohne RektifikationExample 10 Separation test without rectification

Die Komponenten der Mischung gemäß Beispiel 2 (Komponente 1: Methyl­ acetat, Siedep. 56°C, Komponente 2: Dodecan, Siedep. 216°C) werden durch Austreiben des Methylacetates getrennt. The components of the mixture according to Example 2 (component 1 : methyl acetate, boiling point 56 ° C., component 2 : dodecane, boiling point 216 ° C.) are separated by expelling the methyl acetate.

  • 1. Arbeitstemperatur des Austreibers: 88°C
    Die Austreibung des Methylacetates ist unvollständig, das zurückbleibende Dodecan enthält noch ca. 12% Methylacetat. Beim Mischen der zurückbleibenden Komponente 2 mit der ausgetrie­ benen Komponente 1 beobachtet man eine Abkühlung um 5,4°C.
    1. Expeller working temperature: 88 ° C
    The expulsion of the methyl acetate is incomplete, the remaining dodecane still contains approx. 12% methyl acetate. When mixing the remaining component 2 with the expelled component 1 , a cooling of 5.4 ° C. is observed.
  • 2. Arbeitstemperatur des Austreibers: 95°C
    Die Austreibung des Methylacetates ist auch in diesem Fall noch nicht vollständig. Das zurückbleibende Dodecan enthält ca. 8% Methylacetat. Beim Mischen der zurückbleibenden Komponente 2 mit der ausge­ triebenen Komponente 1 beobachtet man eine Abkühlung um 6,5°C.
    2. Working temperature of the expeller: 95 ° C
    In this case too, the expulsion of the methyl acetate is not yet complete. The remaining dodecane contains approx. 8% methyl acetate. When mixing the remaining component 2 with the expelled component 1 , a cooling of 6.5 ° C. is observed.

Mit zunehmendem Energieeintrag wird die Trennung besser und der Kühleffekt größer. Damit gestattet das Stoffpaar Methylacetat den Aufbau einer solar betriebenen Kühlanlage ohne aufwendige Temperaturregelung.With increasing energy input, the separation becomes better and the Cooling effect bigger. The pair of methyl acetate thus allows the structure a solar-powered cooling system without complex temperature control.

Claims (15)

1. Solarthermisch betriebene Kühlanlage, dadurch gekennzeichnet,daß diese als Bestandteile enthält:
  • - einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber (Kocher),
  • - einen Verflüssiger (Kondensator),
  • - eine Mischeinrichtung,
  • - ein Stoffpaar bestehend aus 2 Flüssigkeiten, die
    • a) eine Mischungswärme ΔH < 500 J/mol aufweisen,
    • b) einen Unterschied in den Siedepunkten < 20°C zeigen,
    • c) von denen wenigstens 1 Komponente einen Siedepunkt <50°C aufweist.
1. Solar thermal operated cooling system, characterized in that it contains as components:
  • - a directly or indirectly solar heated expeller (cooker),
  • - a condenser,
  • - a mixing device,
  • - a pair of substances consisting of 2 liquids, the
    • a) have a heat of mixing ΔH <500 J / mol,
    • b) show a difference in the boiling points <20 ° C,
    • c) of which at least 1 component has a boiling point <50 ° C.
2. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoffpaar eine Mischungswärme ΔH < 1200 J/mol aufweist.2. Solar thermal cooling system according to claim 1, characterized characterized in that the pair of substances a heat of mixing ΔH <1200 J / mol. 3. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten des Stoffpaares, die niedrig siedende Komponente 1 und die höher siedende Komponente 2 sich hinsichtlich der Siedepunkte um < 80°C unterscheiden.3. Solar thermal operated cooling system according to claim 1 and 2, characterized in that the components of the pair of substances, the low-boiling component 1 and the higher-boiling component 2 differ in boiling points by <80 ° C. 4. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente 2 des Stoffpaares einen Siedepunkt < 120°C aufweist.4. Solar thermal cooling system according to claims 1-3, characterized in that component 2 of the pair of substances has a boiling point <120 ° C. 5. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Komponente des Stoffpaares ein Kohlenwasserstoff aus der Gruppe der Alkane ist, die andere Komponente eine Substanz aus der Gruppe der Halogenkohlenwasser­ stoffe, Carbonylverbindungen, Nitroverbindungen, Ether, Alkohole und Amine. 5. Solar thermal operated cooling system according to claims 1-4, characterized in that the one component of the pair of substances Hydrocarbon from the group of alkanes is the other Component a substance from the group of halogenated hydrocarbons substances, carbonyl compounds, nitro compounds, ethers, alcohols and Amines.   6. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Komponente des Stoffpaares Alkohol ist, die andere Komponente eine Substanz aus der Gruppe der Ketone, Ester, Nitrile.6. Solar thermal operated cooling system according to claims 1-4, characterized in that the one component of the pair of substances Alcohol is the other component from the group of ketones, esters, nitriles. 7. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Austreiber direkt als Sonnenkollektor ausgelegt ist.7. Solar thermal cooling system according to claims 1-6, characterized in that the expeller directly as a solar collector is designed. 8. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung aus statischen Mischern besteht.8. Solar thermal operated cooling system according to claims 1-7, characterized in that the mixing device from static Mixers. 9. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger (Kondensator) Teil eines Warmwasserspeichers ist.9. Solar thermal cooling system according to claims 1-8, characterized in that the condenser (condenser) part of a Hot water tank is. 10. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung Teil eines Kühlschranks und/oder eines Gefrierschranks ist.10. Solar thermal cooling system according to claims 1-9, characterized in that the mixing device is part of a Refrigerator and / or a freezer. 11. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung Teil eines Luftentfeuchters ist.11. Solar thermal cooling system according to claims 1-9, characterized in that the mixing device is part of a Dehumidifier. 12. Solarthermisch betriebene Kühlanlage gemäß den Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlanlage Teil einer Klimaanlage ist.12. Solar thermal cooling system according to claims 1-9, characterized in that the cooling system is part of an air conditioning system. 13. Verfahren zur Kühlung mittels Sonnenenergie, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anlage enthaltend
  • - einen direkt oder indirekt solar beheizten Austreiber,
  • - einen Verflüssiger,
  • - eine Mischeinrichtung
ein Flüssigkeitsgemisch (Stoffpaar) bestehend aus wenigstens 2 Komponenten, die eine Mischungswärme ΔH < 500 J/mol aufweisen, sich hinsichtlich des Siedepunktes um mehr als 20°C unterscheiden, und von denen wenigstens eine Komponente einen Siedepunkt < 50°C aufweist,
im Kreis geführt wird, wobei das Flüssigkeitsgemisch im Austreiber in eine gasförmige Komponente 1 und eine nicht verdampfende Komponente 2 getrennt wird, die Komponente 1 im Verflüssiger verflüssigt wird, die flüssigen Komponenten 1 und 2 in der Misch­ einrichtung unter Aufnahme von Energie gemischt und anschließend die erhaltene Mischung wieder dem Austreiber zugeführt wird.
13. A method of cooling by means of solar energy, characterized in that containing in a plant
  • - a directly or indirectly solar heated expeller,
  • - a condenser,
  • - a mixing device
a liquid mixture (pair of substances) consisting of at least 2 components which have a heat of mixing ΔH <500 J / mol, differ in boiling point by more than 20 ° C, and of which at least one component has a boiling point <50 ° C,
is carried out in a circle, the liquid mixture in the expeller being separated into a gaseous component 1 and a non-evaporating component 2 , the component 1 being liquefied in the liquefier, the liquid components 1 and 2 being mixed in the mixing device with the absorption of energy and then the obtained mixture is fed back to the expeller.
14. Verfahren zur Kühlung mittels Sonnenenergie gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Austreiber direkt solar beheizt wird.14. A method for cooling using solar energy according to claim 13, characterized in that the expeller is directly heated by solar energy. 15. Verfahren zur Kühlung mittels Sonnenenergie gemäß den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflüssiger zur Erwärmung von Brauchwasser genutzt wird.15. A method for cooling using solar energy according to the claims 13 and 14, characterized in that the condenser for DHW heating is used.
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