DE19919605A1 - Klimaanlagensystem und zugehöriges Steuerverfahren - Google Patents

Klimaanlagensystem und zugehöriges Steuerverfahren

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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B25/02—Compression-sorption machines, plants, or systems

Abstract

Eine Hybridklimaanlage (10) weist eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14), eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), einen externen Wärmequellenkreislauf (18) und dergleichen auf. In dem Fall, im dem die externe Wärmequellentemperatur in einem hohen Temperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) ausgeführt. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur in einem niedrigen Temperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) ausgeführt. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur in einem Zwischentemperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb sowohl unter Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch mit der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) ausgeführt. Folglich können die Temperaturbeschränkungen hinsichtlich der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf beseitigt werden, und der Bereich der Betriebszulässigkeit kann erweitert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Klimaanlagensystem und auf ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs dieses Klimaanlagensystems.
Eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf (nach dem umgekehrten Carnotschen Kreisprozeß) fand als herkömmliche Klimaanlage eine breite Verwendung. Ferner ist eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf als eine Klimaanlage einer anderen Bauart bekannt. Ein Beispiel einer Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf ist in der Japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung JP-A-5-272832 offenbart.
Trotz ihres Vorteils, daß eine andere thermische Energie in den Prozess der Regeneration des Adsorptionsmittels eingeführt werden kann, hat diese Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf verschiedene Probleme, auf die im Folgenden eingegangen wird. Ein besonders ernsthaftes Problem stellt sich dann, wenn die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf selbst in ihrer Funktion versagt, sofern das Adsorptionsmittel nicht in einer vorbestimmten Temperaturumgebung gehalten wird. Mit anderen Worten, die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf erfordert immer Temperatureinschränkungen für das Adsorptionsmittel. Dies ist eines der Hindernisse für die Ausbreitung der Anwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf.
In Anbetracht der vorbeschriebenen Tatsache ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klimaanlagensystem und ein Betriebssteuerverfahren dafür zu schaffen, mit der die Temperaturbeschränkungen für den Betrieb der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder einer Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf beseitigt sind und der zulässige Arbeitsbereich der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf erweitert werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Klimaanlagensystem mit den folgenden Bauteilen vorgesehen:
eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf, die einen Adsorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer, einem Kondensator und mehreren Adsorptionstanks versehen ist, oder eine Klimaanlage mit einem Dampfabsorptionskreislauf, die einen Absorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Absorber und einem Regenerator versehen ist;
eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf, die mit dem Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen; und
eine externe Wärmequelle, die mit dem Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung unter Verwendung eines Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Klimaanlagensystem vorgesehen, das eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf, die im ersten Aspekt verwendet wird, aufweist, wobei der Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und der Adsorptionstank auf der Regenerationsseite durch einen hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislauf zur Wiedergewinnung der Wärme durch Zirkulieren eines hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungsheizmediums zwischen den zwei Tanks miteinander verbunden sind.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs des Klimaanlagensystems gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt vorgesehen, das die folgenden Schritte aufweist:
Durchführen eines Kühlmodus unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf, für den Fall, daß sich die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von einer externen Wärmequelle geliefert wird, in einem vorbestimmten hohen Temperaturbereich befindet;
Durchführen eines Kühlmodus unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf für den Fall, in dem sich die externe Heizquellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, in einem vorbestimmten niedrigen Temperaturbereich befindet; und
Durchführen eines Kühlmodus unter gleichzeitiger Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf, als auch der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf oder unter gleichzeitiger Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf, für den Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt, das Hochtemperaturheizmedium der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur Aufheizung des Adsorptionsmittels in dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite oder der Adsorptionslösung in dem Regenator verwendet wird.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems gemäß dem dritten oder dem vierten Aspekt vorgesehen, wobei für einen schnellen Kühlbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur gleichen Zeit verwendet werden, oder indem sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf und die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur gleichen Zeit verwendet werden.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems gemäß dem ersten oder den zweiten Aspekt vorgesehen, wobei für einen schnellen Heizbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur gleichen Zeit verwendet werden, oder sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur gleichen Zeit verwendet werden.
Der Betrieb gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Dieser Fall betrifft eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf.
In der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf wird der Prozess zur Adsorption des Dampfes durch ein trockenes Adsorptionsmittel in einem Adsorptionstank normalerweise parallel mit dem Prozess zur Beseitigung des Dampfes von einem gesättigten Adsorptionsmittel in einem Adsorptionstank durchgeführt, so daß abwechselnd und wiederholt zwei Adsorptionstanks verwendet werden.
Genauer gesagt wird der Dampf von dem Verdampfer durch das trockene Adsorptionsmittel in einem Adsorptionstank adsorbiert, wodurch die latente Verdampfungswärme zur Abkühlung des Heizmediums in dem Verdampfer abgeführt wird. Mit dem Fortschreiten der Adsorption des Dampfs durch das Adsorptionsmittel nimmt die Adsorptionsmitteltemperatur auf einen Grad zu, so daß die Dampfadsorption schwierig wird. Es ist dann notwendig, das Adsorptionsmittel abzukühlen. Das gesättigte Adsorptionsmittel in einem Tank wird andererseits erwärmt und ihm wird Dampf entzogen und in einen Kondensator geleitet. Mit anderen Worten, es ist erforderlich, daß das Adsorptionsmittel getrocknet (regeneriert) wird. Zu diesem Zweck wird das Adsorptionsmittel im ersteren Fall abgekühlt und im letzteren Fall durch die externe Wärmequelle aufgeheizt. Auf diese Art und Weise werden die Adsorption und die Regeneration abgewechselt, um den Kühlkreislauf aufrechtzuerhalten.
Die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf, die die oben beschriebene Konfiguration hat, versagt für gewöhnlich in ihrer Funktion, sofern die Adsorptionstemperatur und die Regenerationstemperatur des Adsorptionsmittels nicht die vorbestimmten Temperaturbedingungen erfüllen. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur der externen Wärmequelle ausreichend hoch ist, arbeitet die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf beispielsweise in geeigneter Weise. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur der externen Wärmequelle jedoch absinkt, kann der geeignete Betrieb der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf durch einfache Verwendung der externen Wärmequelle ohne Ergreifen irgendwelcher Maßnahmen nicht gewährleistet werden.
Als zu unternehmende Maßnahme, wie vorstehend erwähnt wurde, werden gemäß dieser Erfindung der Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf miteinander verbunden. Auf diese Weise kann die Temperatur des Adsorptionsmittels durch Abkühlen des Adsorptionsmittels in dem Adsorptionstank auf einer Adsorptionsseite oder durch Aufheizen des Adsorptionsmittels in dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite reguliert werden. Mit anderen Worten, die Adsorptionstemperaturregelung durch die externe Wärmequelle wird für den Fall, in dem sie unzureichend ist, durch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf nachgeholt, wodurch es möglich ist, die geeignete Funktion der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf sicherzustellen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung werden unter Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf der Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und der Adsorptionstank auf der Regenerationsseite durch einen hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislauf für die Wiedergewinnung der Wärme durch Zirkulation eines hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungsmediums zwischen den zwei Tanks miteinander verbunden. Auf diese Weise kann der folgende Betrieb durchgeführt werden.
Vor dem Umschalten zwischen dem Adsorptionsprozess und dem Regenerationsprozess wird das Heizmedium von dem Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite zur externen Wärmequelle zurückgeleitet. Folglich kann der Wärmeverlust des Heizmediums der externen Wärmequelle verhindert werden. Anschließend wird das hierfür bestimmte Wärmerückgewinnungsheizmedium zwischen dem Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite unter Verwendung eines hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislaufs zirkuliert. Zu diesem Zeitpunkt, zu dem sich die Temperatur des Adsorptionstanks auf der Adsorptionsseite soweit wie möglich an die Temperatur des Adsorptionstank auf der Regenerationsseite angleicht, wird das hierfür bestimmte Wärmerückgewinnungsheizmedium in dem hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislauf gesammelt. Durch diese Maßnahme kann der Wärmeverlust des Heizmediums der externen Wärmequelle vermieden werden, während es zur gleichen Zeit möglich ist, die Wärme von dem Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite wiederzugewinnen. Die auf diese Weise wiedergewonnene Wärme kann zur Vorheizung oder zur Vorkühlung der Adsorptionstanks verwendet werden.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird in dem Fall, in dem sich die Temperatur des Heizmediums der externen Wärmequelle, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, in einem hohen Temperaturbereich befindet, kann die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf alleine einen ausreichenden Betrieb sicherstellen und deshalb wird die Kühlfunktion unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf durchgeführt.
In dem Fall, in dem sich die Temperatur des Heizmediums der externen Wärmequelle, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, in einem vorbestimmten niedrigen Temperaturbereich befindet, versagt andererseits die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf in ihrer Funktion. Deshalb wird der Kühlbetrieb unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf durchgeführt, der selbst einen hohen Wirkungsgrad besitzt.
In dem Fall, in dem sich die Temperatur des Heizmediums der externen Wärmequelle, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich befindet, werden sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf verwendet oder die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf und die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf werden für die Durchführung des Kühlbetriebs verwendet. Genauer gesagt wird der Mangel an Wärme, die von dem Heizmedium der externen Wärmequelle geliefert wird, durch den Aufheiz- oder den Kühlbetrieb der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf ergänzt. Folglich ist es möglich, den geeigneten Betrieb der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf im Zwischentemperaturbereich sicherzustellen.
Besonders wenn die Regenerationstemperatur fällt oder die Adsorptions-(Absorptions-)temperatur in den Zwischentemperaturbereich steigt, neigt der Wirkungsgrad der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf dazu, negativ beeinflusst zu werden. Erfindungsgemäß kann jedoch ein hoher Wirkungsgrad im Zwischentemperaturbereich sichergestellt werden, indem die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf mit einem engen Temperaturabfall verwendet wird.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird in dem Fall, in dem sich die Temperatur des Heizmediums der externen Wärmequelle, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich befindet, das Hochtemperaturheizmedium der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur Erwärmung des Adsorptionsmittels in dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite oder der Absorptionslösung in dem Regenerator verwendet. Auf diese Weise kann der Mangel der Temperatur der externen Wärmequelle durch die Wärme der Klimaanlage des Dampfkompressionskühlkreislaufes ergänzt werden.
Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung werden dann, wenn das System in einem schnellen Kühlbetrieb arbeitet, sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf, als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur gleichen Zeit verwendet, oder es werden zur gleichen Zeit sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf verwendet. Im Vergleich zu dem Fall, in dem nur eine der Klimaanlagen von jedem der Paare verwendet wird, wird die Anfangskühlrate verdoppelt oder weiter erhöht.
Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung werden in dem Fall, in dem das System in einem schnellen Heizbetrieb arbeitet, sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf zur gleichen Zeit verwendet, oder es werden sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf gleichzeitig verwendet. Im Vergleich dazu, wo nur eine der Klimaanlagen von irgendeinem der Paare verwendet wird, kann die anfängliche Heizrate verdoppelt oder weiter erhöht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 ist ein Diagramm, das einen allgemeinen Aufbau einer Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf und einer Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf einer Hybridklimaanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das einen allgemeinen Aufbau des Heißwasserspeichertanks des externen Wärmequellenkreislaufes zeigt, der in der Hybridklimaanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingebaut ist.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das einen allgemeinen Aufbau der Hybridklimaanlage gemäß Fig. 1 zeigt, die des weiteren einen hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislauf gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aufweist.
Die Hybridklimaanlage 10, die ein Klimaanlagensystem gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Aufbau der Hybridklimaanlage 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Fig. 2 zeigt einen allgemeinen Aufbau eines Heißwasserspeichertanks 12, der in die Hybridklimaanlage 10 eingebaut ist. Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht, weist die Hybridklimaanlage 10 ganz allgemein eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf 14, eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf 16, einen externen Wärmequellenkreislauf 18, einen inneren Solekreislauf 20 und einen Kondensatorkühlsolekreislauf 22 auf. Alle diese Komponenten, die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14, die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 und der externe Wärmequellenkreislauf 18 bilden die wesentlichen Teile der Hybridklimaanlage 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Aufbau einer Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf 14
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, enthält die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 einen Verdampfer 24 und einen Kondensator 26. Der Verdampfer 24 und der Kondensator 26 sind durch einen ersten Verbindungsschlauch 28 und einen zweiten Verbindungsschlauch 30 miteinander verbunden. Ferner stehen der Verdampfer 24 und der Kondensator 26 durch den Rückleitungsschlauchpfad 32 miteinander in Verbindung. Ein Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 34 ist in der Mitte des Rückleitungsschlauchpfads 32 vorgesehen.
In der Mitte des ersten Verbindungsschlauchs 28 ist ein erster Adsorptionstank vorgesehen, der ein Adsorptionsmittel wie beispielsweise Silikagel beherbergt. Ferner ist zwischen dem ersten Adsorptionstank 36 und dem Verdampfer 24 ein erstes Schaltventil 38 vorgesehen und zwischen dem ersten Adsorptionstank 36 und dem Kondensator 26 in dem ersten Verbindungsschlauch 28 ist ein zweites Schaltventil 40 vorgesehen.
In ähnlicher Art und Weise ist in der Mitte des zweiten Verbindungsschlauchs 30 ein zweiter Adsorptionstank 42 vorgesehen, der ein Adsorptionsmittel wie beispielsweise Silikagel enthält. Ferner ist zwischen dem zweiten Adsorptionstank 42 und dem Verdampfer 24 ein drittes Schaltventil 44 vorgesehen und zwischen dem zweiten Adsorptionstank 42 und dem Kondensator 26 im zweiten Verbindungsschlauch 30 ist ein viertes Schaltventil 46 vorgesehen.
Der vorstehend beschriebene Verdampfer 24 ist mit einem inneren Solekreislauf 20 verbunden. Der Innenraumsolekreislauf 20 enthält einen ersten Wärmetauscher 48, der durch den Verdampfer 24 geht, einen zweiten Wärmetauscher 50, der mit einer Innenraumeinheit 49 verbunden ist, einen Soleschlauchpfad 52, der den ersten Wärmetauscher 48 und den zweiten Wärmetauscher 50 verbindet, einen dritten Wärmetauscher 54, der in der Mitte des Soleschlauchpfads 52 vorgesehen ist, und eine Wasserpumpe 56, die in der Mitte des Soleschlauchpfads 52 zur Lieferung der Sole vorgesehen ist.
Ferner ist der oben beschriebene Kondensator 26 mit einem Kondensatorkühlsolekreislauf 22 verbunden. Der Kondensatorkühlsolekreislauf 22 enthält einen ersten Wärmetauscher 58, der durch den Kondensator 26 geht, einen zweiten Wärmetauscher 60, der in Juxtaposition, d. h. neben dem zweiten Wärmetauscher 74 der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 angeordnet ist, die später erläutert wird, einen Kühlmediumschlauchpfad 62, der den ersten Wärmetauscher 58 und den zweiten Wärmetauscher 60 verbindet und eine Wasserpumpe 64, die in der Mitte des Kühlmediumschlauchpfads 62 vorgesehen ist, zur Lieferung des Kühlmediums.
Aufbau der Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf 16
Die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 hat andererseits einen Aufbau mit einem Drei-Spulen- Wärmepumpenkreislauf. Genauer gesagt enthält sie einen Kompressor 66 zur Weiterleitung eines Heizmediums wie beispielsweise unter Druck stehendes Fleon, ein Vierwegeventil 68 zur Änderung des Heizmedium- Versorgungskreislaufs, einen ersten Wärmetauscher 70, der mit dem ersten Adsorptionstank 36 verbunden ist, einen zweiten Wärmetauscher 74, der in Juxtaposition, d. h. neben einem Gebläse 72 angeordnet ist, einen wärmepumpenseitigen Kühlmediumschlauchpfad 76 zur Verbindung der oben beschriebenen Elemente und ein erstes Ausdehnungsventil 78 mit einem ersten Absperrventil 80 und ein zweites Ausdehnungsventil 82 mit einem zweiten Absperrventil 84, die in Serie zwischen dem ersten Wärmetauscher 70 und dem zweiten Wärmetauscher 74 in dem wärmepumpenseitigen Kühlmediumschlauchpfad 76 angeordnet sind.
Ferner sind ein erstes Dreiwegeventil 86 und ein zweites Dreiwegeventil 88 auf den gegenüberliegenden Seiten des zweiten Wärmetauschers 74 des wärmepumpenseitigen Kühlmediumschlauchpfads 76 vorgesehen. Das erste Dreiwegeventil 86 und das zweite Dreiwegeventil 88 sind mit einem anderen wärmepumpenseitigen Kühlmediumschlauchpfad 92 verbunden, um das Heizmedium zu dem dritten Wärmetauscher 90 zu führen, der in dem zweiten Adsorptionstank 42 vorgesehen ist.
Ferner sind am Einlass und am Auslass des ersten Wärmetauschers 70 in dem wärmepumpenseitigen Kühlmediumschlauchpfad 76 ein drittes Dreiwegeventil 94 und ein viertes Dreiwegeventil 96 vorgesehen. Das dritte Dreiwegeventil 94 und das vierte Dreiwegeventil 96 sind mit einem Bypassschlauchpfad 100 verbunden, Lm das Heizmedium zum vierten Wärmetauscher 98 zu führen, um Wärme mit dem dritten Wärmetauscher 54 des vorstehend beschriebenen Innenraumsolekreislaufs 20 auszutauschen.
Aufbau des externen Wärmequellenkreislaufs 18
In der vorstehend beschriebenen Hybridklimaanlage 10 ist der externe Wärmequellenkreislauf 18, der in Fig. 2 gezeigt ist, eingebaut. Der externe Wärmequellenkreislauf 18 enthält einen Heißwasserspeichertank 12 als wesentliches Bauteil. Der Heißwasserspeichertank 12 enthält eine Heißwasserspeichertankeinheit 102, einen ersten Wärmetauscher 104, der am oberen äußeren Umfang der Heißwasserspeichertankeinheit 102 vorgesehen ist, einen zweiten Wärmetauscher 106, der am unteren äußeren Umfang der Heißwasserspeichertankeinheit 102 vorgesehen ist, einen dritten Wärmetauscher 108, der auf derselben Achse, aber mit einem unterschiedlichen Durchmesser bezüglich des zweiten Wärmetauschers 106 am unteren äußeren Umfang des Heißwasserspeichertanks 102 vorgesehen ist und eine elektrische Heizung 110, die am Boden des Heißwasserspeichertanks 102 vorgesehen ist.
Der erste Wärmetauscher 104 und der zweite Wärmetauscher 106 sind mit der vorstehend beschriebenen Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 verbunden und (für einen Wärmetauscherbetrieb) mit der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 in Wirkverbindung verblockt. Ferner ist der dritte Wärmetauscher 108 mit einem nicht gezeigten Wärmekollektor, der ein Solarsystem verwendet, verbunden und (zum Wärmetauscherbetrieb) mit dem Wärmekollektor in Wirkverbindung verblockt.
Der vorstehend beschriebene Heißwassertank 12 ist mit dem Innenraumsolekreislauf 20 und dem Kondensator- Kühlsolekreislauf 22 einerseits verbunden, und mit dem ersten Schlauchpfad 112 für die externe Wärmequelle und dem zweiten Schlauchpfad 114 für die externe Wärmequelle andererseits verbunden. Der erste Schlauchpfad 112 für die externe Wärmequelle dient zur Lieferung des externen Wärmequellenwassers an den ersten Wärmetauscher 116, der im ersten Adsorptionstank 36 vorgesehen ist. Der zweite Schlauchpfad 114 für die externe Wärmequelle dient zur Lieferung des externen Wärmequellenwassers an den zweiten Wärmetauscher 118, der im zweiten Adsorptionstank 42 vorgesehen ist.
Ferner hat der Heißwassertank 12 eine Wasserversorgungsöffnung in der unteren Außenwand des Heißwasserspeichertanks 102, obwohl dies nicht gezeigt ist, einen Hochtemperaturwasserauslass im mittigen Bereich der Klappe des Heißwasserspeichertanks 102 und des weiteren einen Rückleitungswassereinlass in der unteren Außenwand des Heißwasserspeichertanks 102.
Die Funktion der Hybridklimaanlage 10, die vorstehend beschrieben wurde, wird von einem nicht gezeigten Regler geregelt. Der Regler ist oder dergleichen auf seiner Eingangsseite mit einem Temperatursensor zur Erfassung verschiedener Temperaturen einschließlich der Temperatur der externen Wärmequelle des externen Wärmequellenkreislaufs 18 und der Innenraumtemperatur verbunden, die als Daten zur Bestimmung des Operationsmodus verwendet werden. Ferner ist die Ausgangsseite des Reglers mit allen Ventilen einschließlich des ersten Schaltventils 38 bis zum vierten Schaltventil 46, mit allen Antriebsvorrichtungen einschließlich des Kompressors 66 und den Wasserpumpen 56 und 64, die die Antriebsquellen zur Lieferung eines Heizmediums bilden, und mit allen Hilfsausrüstungen einschließlich eines Gebläses 72 verbunden, um die Hybridklimaanlage 10 in der ausgewählten Betriebsart basierend auf den erfaßten Temperaturen zu betreiben.
Im Folgenden werden die Funktion und die Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erläutert.
Kühlfunktion Wenn die externe Wärmequellentemperatur T(114) hoch ist, d. h., wenn 80°C < T(114)
In diesem Fall wird ausschließlich die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 verwendet, aber nicht die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16. Mit anderen Worten, in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) ausreichend hoch ist, ist die Wärmeenergie, die durch den externen Wärmequellenkreislauf 18 gehalten wird, ausreichend, um die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 geeignet zu aktivieren.
Genauer gesagt sind das erste Schaltventil 38 und das vierte Schaltventil 46 der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 geöffnet, während das zweite Schaltventil 40 und das dritte Schaltventil 44 durch einen Regler geschlossen sind. Ferner ist das Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 34 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt wird angenommen, daß das Adsorptionsmittel des ersten Adsorptionstanks 36 trocken ist, und daß das Adsorptionsmittel des zweiten Adsorptionstanks 42 gesättigt ist.
Unter der oben beschriebenen Kreislaufbedingung ist das Adsorptionsmittel in dem ersten Adsorptionstank 36 trocken. Deshalb wird der Dampf in dem Verdampfer 24 durch die Differenz der Feuchtigkeit zwischen dem Innenraum des ersten Adsorptionstanks 36 und dem Innenraum des Verdampfers 24 erzeugt. Der in dem Verdampfer 24 erzeugte Dampf gelangt durch das erste Schaltventil 38 in den ersten Adsorptionstank 36 und wird in dem ersten Adsorptionstank 36 von dem Adsorptionsmittel adsorbiert.
Zur gleichen Zeit, d. h., wenn der Dampf in dem Verdampfer 24 erzeugt wird, wird die latente Verdampfungswärme so abgeführt, daß die Temperatur des Verdampfers 24 abnimmt. Der Verdampfer 24 ist mit dem ersten Wärmetauscher 48 des Innenraumsolekreislaufs 20 verbunden. Durch Betreiben der Wasserpumpe 56 wird deshalb das Heizmedium (Sole) durch den Wärmetausch während dem Passieren des ersten Wärmetauschers 48 abgekühlt. Das auf diese Art und Weise abgekühlte Heizmedium wird an den zweiten Wärmetauscher 50 geliefert, so daß die kühle Luft von dem zweiten Wärmetauscher 50 durch die innere Einheit 49 nach Innen geliefert wird.
Mit dem Fortschreiten der Adsorption des Dampfs mit von dem Adsorptionsmittel im ersten Adsorptionstank 36 nimmt die Temperatur dieses bestimmten Adsorptionsmittels zu. Mit der Zunahme der Temperatur des Adsorptionsmittels nimmt die Adsorptionsfähigkeit des Adsorptionsmittels normalerweise ab. Deshalb ist es erforderlich, daß das Adsorptionsmittel abgekühlt wird. In dem Fall, in dem das Adsorptionsmittel des ersten Adsorptionstanks 36 den Dampf ausreichend adsorbiert hat und gesättigt wurde, wird der zweite Adsorptionstank 42, der mit dem ersten Adsorptionstank 36 ein Paar bildet, anstelle des letzteren vorbereitet. Genauer gesagt wird das gesättigte Adsorptionsmittel in dem zweiten Adsorptionstank 42, der mit dem ersten Adsorptionstank 36 gepaart ist, getrocknet (regeneriert).
Genauer gesagt wird das luftgekühlte Heizmedium (Kühlwasser) an den ersten Wärmetauscher 116 geliefert, der durch den ersten Schlauchpfad 112 für die externe Wärmequelle von dem Heißwasserspeichertank 12 des externen Wärmequellenkreislaufs 18 mit dem ersten Adsorptionstank 36 verbunden ist. Zur gleichen Zeit wird das Hochtemperaturheizmedium (heißes Wasser) an den zweiten Wärmetauscher 118 geliefert, der durch den zweiten Schlauchpfad 114 für die externe Wärmequelle mit dem zweiten Adsorptionstank 42 verbunden ist.
Wenn das Heizmedium an den zweiten Wärmetauscher 118 geliefert wird, wird das gesättigte Adsorptionsmittel in dem zweiten Adsorptionstank 42 solange erhitzt, bis es einen trockenen Zustand erreicht (der soweit von dem Adsorptionsmittel adsorbierte Dampf wird entfernt). Folglich wird der zweite Adsorptionstank 42 verwendungsbereit (er wird regeneriert). Der in dem Prozess erzeugte Dampf gelangt durch das vierte Schaltventil 46 in den Kondensator 26. Der Kondensator 26 wird mit dem ersten Wärmetauscher 58 des Kondensatorkühlsolekreislaufs 22 verbunden. Durch Betreiben der Wasserpumpe 64 wird das durch den zweiten Wärmetauscher 60 luftgekühlte Heizmedium an den ersten Wärmetauscher 58 geliefert und tauscht die Wärme mit dem zufließenden Dampf und verflüssigt letzteren. Das verflüssigte Heizmedium wird durch den Rückleitungsschlauchpfad 32 und das Strömungsgeschwindigkeitsregelventil 34 an den Verdampfer 24 zurückgeleitet.
Auf diese Art und Weise werden der erste Adsorptionstank 36 und der zweite Adsorptionstank 42 abwechselnd verwendet, um den Kühlbetrieb der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 durchzuführen.
Wenn die externe Wärmequellentemperatur T(114) in einem hohen Zwischentemperaturbereich liegt, d. h., wenn 50°C < T(114) ≦ 80°C
Die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 arbeitet nur bei vorbestimmten Adsorptionstemperaturen und vorbestimmten Regenerationstemperaturen. Mit der Abnahme der externen Wärmequellentemperatur T(114) kann deshalb der geeignete Betrieb nur mit der Wärme alleine, die von dem externen Wärmequellenkreislauf 18 erhalten wird, nicht sichergestellt werden. In Anbetracht dieser Tatsache wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in diesen Temperaturbereichen der Kühlbetrieb unter Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 als auch der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskreislauf 16 unter der Regelung eines Reglers durchgeführt. Mit anderen Worten, der Mangel an Wärme, die von dem externen Wärmequellenkreislauf 18 erhalten wird, wird durch die Wärme ergänzt, die von der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 erhalten wird.
Genauer gesagt ist es erforderlich, daß eine sanfte Dampfadsorption und Beseitigung zu und von dem Adsorptionsmittel wiederholt wird, um einen sanften Kühlkreislauf der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 zu gewährleisten. Zu diesem Zweck muss die nachstehende Formel 1 in einen Gleichgewichtszustand gebracht werden.
Dampfdruck im Verdampfer 24/Dampfdruck im ersten Adsorptionstank 36 < Dampfdruck im Kondensator 26/Dampfdruck im zweiten Adsorptionstank 42 (1)
Diese Formel 1 zeigt, daß das Adsorptionsmittel den Dampf bei niedrigen Temperaturen nicht ausreichend adsorbieren kann, sofern das Adsorptionsmittel bei hohen Temperaturen nicht ausreichend trocken ist.
Ferner kann die Formel 1 mit einem Gleichgewichtsdampfdruck ausgedrückt werden (Dampfdruck bei den Temperaturen der jeweiligen Bauteile) durch die nachstehende Formel 2:
PT(24)/PT(36)<PT(26)/PT(42) (2)
wobei PT(24) der Gleichgewichtsdampfdruck in dem Verdampfer 24 ist, PT(36) der Gleichgewichtsdampfdruck im ersten Adsorptionstank 36, PT(26) der Gleichgewichtsdampfdruck in dem Kondensator 26 und PT(42) der Gleichgewichtsdampfdruck in dem zweiten Adsorptionstank 42 ist.
T(24) ist vorbestimmt auf 5°C bis 10°C beim Kühlbetrieb und wird als in diesem Bereich konstant betrachtet. Im vorstehend erwähnten Fall, bei dem die externe Wärmequellentemperatur T(114), die im Wesentlichen gleich zu T(42) ist, ausreichend hoch ist, ist die rechte Seite der Gleichung 2 ausreichend klein. Deshalb arbeitet die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionszyklus 14 ohne Fehler. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) auf ungefähr den Zwischentemperaturbereich sinkt, ist es jedoch notwendig, T(26) und T(36) entsprechend zu reduzieren. Zu diesem Zweck wird ferner die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 verwendet.
Genauer gesagt wird die Klimaanlage 14 mit dem Dampfadsorptionskreislauf durch einen Regler im selben Modus wie in den oben beschriebenen Hochtemperaturbereichen eingestellt. Andererseits wird die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 in dem Kühlkreislaufmodus eingestellt (der Kühlkreislaufmodus, der durch einen durchgezogenen Pfeil in Fig. 1 angezeigt ist).
Wenn der Kompressor 66 und das Gebläse 72 unter der oben beschriebenen Kreislaufbedingung aktiviert werden, wird das Hochtemperatur-Hochdruck-Heizmedium wie beispielsweise Fleon durch ein Vierwegeventil 68 an den zweiten Wärmetauscher 74 geliefert, wo es durch einen Tausch von Wärme mit der Umgebung (in diesem Fall folgt, daß der zweite Wärmetauscher 74 als Kondensator dient) kondensiert wird. Das auf diese Art und Weise kondensierte Heizmedium hat einen verminderten Druck, wenn es durch das erste Absperrventil 80 und das zweite Expansionsventil 82 in dieser Reihenfolge geht. Das auf diese Weise im Druck verminderte Heizmedium wird durch das Dreiwegeventil 94 geleitet, nachdem es an den ersten Wärmetauscher 70 geliefert wurde, wo es Wärme mit dem Adsorptionsmittel im ersten Adsorptionstank 36 austauscht und verdampft. Folglich wird das Adsorptionsmittel im ersten Adsorptionstank 36 abgekühlt. Das auf diese Art und Weise abgekühlte Heizmedium wird durch das vierte Dreiwegeventil 96 geleitet und kehrt durch das Vierwegeventil 68 zum Kompressor 66 zurück.
Genauer gesagt arbeitet die vorstehend beschriebene Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 als Hilfsaggregat. Gleichzeitig mit diesem Betrieb wird das Heizmedium (Kühlwasser), das durch den Wärmetausch mit der Umgebung in dem Gebläse 72 und dem zweiten Wärmetauscher 60 abgekühlt wird, durch den Regler in den ersten Wärmetauscher 116 zirkuliert. Mit anderen Worten, vollbringt die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 eine Arbeit, die äquivalent zu der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und T(26), T(36) ist.
In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) in einem hohen Zwischentemperaturbereich liegt, erzeugt die Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionszyklus 14 und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 das nachfolgende effiziente Ergebnis.
Es wird angenommen, daß T(26) = T(36). In dem Fall, in dem T(114) und T(36), das im Wesentlichen gleich zu T(42) ist, geändert werden, wird das COP des gesamten Systems wie in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt ist, angenähert berechnet.
Tabelle 1
In Tabelle 1 wird die Wärmemenge des externen Wärmequellenkreislaufs 18 nicht berücksichtigt. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, daß die Wärmeenergie, die dem Solarsystem als Solarenergie entnommen wird, unerschöpflich und kostenlos ist und deshalb nicht in die COP-Berechnung miteingeschlossen werden muss.
In dem Fall, in dem eine herkömmliche Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 im Kühlkreislaufmodus verwendet wird, beträgt die Verdampfungstemperatur 5°C und die Kondensationstemperatur 50°C (Wärmefall = 45°C), so daß COP ungefähr 3 beträgt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jedoch aus der oben gezeigten Tabelle 1 entnommen werden, daß T(36) 25°C sein kann (Wärmefall = 25°C), wenn T(114) = 50°C ist, so daß CP ungefähr 6 ist. Auf diese Art und Weise wird die Effizienz sehr vorteilhaft verdoppelt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der erste Wärmetauscher 70 und der zweite Wärmetauscher 116 im ersten Adsorptionstank 36 in Juxtaposition gebracht und der dritte Wärmetauscher 90 und der zweite Wärmetauscher 118 werden im zweiten Adsorptionstank 42 in Juxtaposition gebracht. Mit anderen Worten, das Adsorptionsmittel wird durch zwei Systeme gekühlt. Anstelle dieser Konfiguration kann ein Aufbau verwendet werden, bei dem der erste Adsorptionstank 36 ausschließlich mit dem ersten Wärmetauscher 116 für den externen Wärmequellenkreislauf 18 gekühlt wird, und in dem der zweite Adsorptionstank 42 ausschließlich mit dem zweiten Wärmetauscher 118 abgekühlt wird, d. h., das Adsorptionsmittel wird durch ein einziges System gekühlt, wobei das Heizmedium (Kühlwasser) unter Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 vorgekühlt wird.
Wenn die externe Wärmequelleneinheiztemperatur T(114) in einem niedrigen Zwischentemperaturbereich liegt, d. h., wenn 30°C < T(114) ≦ 50°C
Auch in diesem Fall wird die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 in Kombination mit der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 in der gleichen Art und Weise wie im vorherigen Fall verwendet, wobei sich die externe Wärmequellentemperatur T(114) im hohen Zwischentemperaturbereich befand. Da die externe Wärmequellentemperatur T(114) noch niedriger als im vorherigen Fall ist, wird jedoch die Wärme, die durch das Hochtemperaturheizmedium der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 gehalten wird, zusätzlich verwendet, um die hohe externe Wärmequellentemperatur T(114) sicherzustellen.
Genauer gesagt wird die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 durch den Regler in einem Kühlkreislaufmodus gehalten, während das erste Dreiwegeventil 86 und das zweite Dreiwegeventil 88 geschlossen und der Kompressor 66 aktiviert ist. Folglich wird das Hochtemperatur-Hochdruck-Heizmedium, das durch den Kompressor 66 gegangen ist, so wie es ist an den dritten Wärmetauscher 90 geleitet, der durch das erste Dreiwegeventil 86 und das zweite Dreiwegeventil 88 (aber nicht durch den zweiten Wärmetauscher 74), dessen Strömungsrichtung geändert wurde, und ferner durch einen anderen Kühlschlauchpfad 92 für die Wärmepumpe mit dem zweiten Adsorptionstank 42 verbunden ist. Auf diese Weise wird das Adsorptionsmittel in dem zweiten Adsorptionstank 42 durch zwei Systeme erwärmt. Sogar in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) im niedrigen Zwischentemperaturbereich liegt, wird verhindert, daß die Regenerationstemperatur des Adsorptionsmittels im zweiten Adsorptionstank 42 für einen niedrigeren Wirkungsgrad übermäßig abnimmt. Mit anderen Worten, der Mangel der externen Wärmequellentemperatur T(114) wird durch die Wärme der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 ergänzt.
Wenn die externe Wärmequellentemperatur T(114) in einem niedrigen Temperaturbereich liegt, d. h., wenn T(114) < 30°C
In diesem Fall ist die externe Wärmequellentemperatur T(114) zu niedrig und deshalb ist die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 nicht geeignet. Deshalb wird ausschließlich die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 verwendet, deren Wirkungsgrad hoch ist.
Genauer gesagt sind das dritte Dreiwegeventil 94 und das vierte Dreiwegeventil 96 geschlossen, während die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 durch den Regler in der Kühlzyklusbetriebsart gehalten wird. Unter dieser Bedingung werden der Kompressor 66 und das Gebläse 72 aktiviert. Infolge der Aktivierung des Kompressors 66 wird das Hochtemperatur-Hochdruck-Heizmedium durch das Vierwegeventil 68 an den zweiten Wärmetauscher 40 geleitet, wo es mit der Umgebungsluft Wärme tauscht. Der Druck des kondensierten Heizmediums nimmt ab, wenn es durch das erste Absperrventil 80 und das zweite Ausdehnungsventil 82 in dieser Reihenfolge strömt. Der Strömungspfad des Heizmediums, dessen Druck auf diese Art und Weise reduziert ist, wird durch das dritte Dreiwegeventil 94 geändert und das Heizmedium wird in den Bypasschlauch 100 geleitet. Der Strömungspfad dieses Heizmediums wird nach dem Wärmetausch mit dem dritten Wärmetauscher 54 des Innenraumsolekreislaufs 20 wieder in dem vierten Dreiwegeventil 96 verändert und zum Kompressor 66 zurückgeleitet.
Aufgrund des Wärmetauschs zwischen dem vierten Wärmetauscher 98 und dem dritten Wärmetauscher 54 wird kühle Luft durch den zweiten Wärmetauscher 50 nach innen geleitet. In diesem Fall beträgt die COP ungefähr 3 wie bei der normalen Klimaanlage mit Dampfkompressionskühlkreislauf 16.
Genauer gesagt beträgt das Verhältnis strikt T(26) < T(36), obwohl die COP des gesamten Systems angenähert als T(26) T(36), wie oben beschrieben, berechnet wird. In diesem Fall weicht das angenähert berechnete COP und der Temperaturbereich leicht ab.
Schnelle Abkühlung
In diesem Fall werden die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 und die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 für den Kühlbetrieb gleichzeitig verwendet.
Genauer gesagt wird die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 gemäß Fig. 1 so betrieben wie sie ist. Auf diese Art und Weise wird der Dampf von dem Verdampfer 24 durch das Adsorptionsmittel des ersten Adsorptionstanks 36 adsorbiert, wodurch die Temperatur des Verdampfers 24 gesenkt wird. Da die Wasserpumpe 56 betrieben wird, wird das Heizmedium, das in den Soleschlauch 52 des Innenraumsolekreislaufs 20 strömt, abgekühlt.
Andererseits werden hinsichtlich der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 das dritte Dreiwegeventil 94 und das vierte Dreiwegeventil 96 durch den Regler verschlossen und die Klimaanlage 16 wird in eine solche Betriebsart eingestellt, daß das Heizmedium (Kühlmittel) in den Bypassschlauch 100 strömt. Wenn der Kompressor 66 und das Gebläse 72 unter dieser Kreislaufbedingung aktiviert werden, wird das Hochtemperatur, Hochdruck-Heizmedium von dem Kompressor 66 durch den zweiten Wärmetauscher 74 kondensiert, nachdem es durch das Vierwegeventil 68 geströmt ist. Das auf diese Art und Weise kondensierte Heizmedium geht durch das erste Absperrventil 80 und das zweite Expansionsventil 82 in dieser Reihenfolge und dessen Druck nimmt ab. Danach gelangt das Heizmedium durch das dritte Dreiwegeventil 94 in den Bypassschlauchpfad 100 und wird im vierten Wärmetauscher 98 verdampft. Der vierte Wärmetauscher 98 tauscht mit dem dritten Wärmetauscher 54 des Innenraumsolekreislaufs 20 Wärme, um dadurch das in dem Soleschlauch 52 strömende Heizmedium weiter abzukühlen. Folglich wird die schnelle Abkühlung mit einer doppelten Anfangsgeschwindigkeit verwirklicht.
Für eine schnellere Abkühlung wird angenommen, daß das Adsorptionsmittel des ersten Adsorptionstanks 36 und das Adsorptionsmittel des zweiten Adsorptionstanks 42 beide trocken sind (d. h. im Anfangsbetriebszustand). Nicht nur das erste Schaltventil 38, sondern auch das dritte Schaltventil 44 werden geöffnet, während das zweite Schaltventil 40 und das vierte Schaltventil 46 geschlossen sind. Auf diese Art und Weise wird der Verdampfer 24 weiter abgekühlt. Dieser Betriebsmodus gestattet eine schnelle Abkühlung mit einer dreifachen Anfangsgeschwindigkeit.
Heizbetrieb und Heißwasserversorgung
In einem Heizbetrieb wird die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 nicht grundsätzlich für ihre niedrige COP verwendet, sondern die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 wird verwendet, wenn ein enger Temperaturfall vorliegt, in dem eine hohe Effizienz im Verhältnis zum externen Wärmequellenkreislauf 18 erhalten wird. In einem Heizbetrieb ist der externe Wärmequellenkreislauf 18 durch den Regler so mit dem Innenraumsolekreislauf 20 verbunden, daß ein Wärmetausch zwischen dem zweiten Wärmetauscher 50 des Innenraumsolekreislaufs 20 und dem Heißwasserspeichertank 12 des externen Wärmequellenkreislaufs 18 möglich wird.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, in dem die Aufgabe vorliegt, heißes Wasser von 60°C für einen Heizbetrieb oder für eine Heißwasserversorgung hauptsächlich im Winter zu erhalten.
Wenn die Temperatur T(108) des heißen Wassers, das von einem Wärmekollektor an den dritten Wärmetauscher 108 des Heißwassertanks 12 geliefert wird, in einem hohen Temperaturbereich liegt, d. h., wenn 60°C < T(108)
In dem Fall, in dem die Temperatur des heißen Wassers T(108) von dem Wärmekollektor höher als 60°C ist, wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Temperatur des Wassers in dem Heißwasserspeichertank 12 durch den dritten Wärmetauscher 108 des Heißwasserspeichertanks 12 auch auf ungefähr 60°C angehoben. Deshalb wird dieses Wasser mit einer hohen Temperatur anfangs direkt von dem Heißwasserspeichertank 12 zum Innenraumsolekreislauf 20 geliefert, so daß die Wärme durch den zweiten Wärmetauscher 50 des Innenraumsolekreislaufs 20 abgestrahlt wird, um dadurch eine heiße Luft zu liefern.
Zu dieser Zeit wird eine ausreichend hohe Wassertemperatur sichergestellt und deshalb muss das heiße Wasser in dem Heißwasserspeichertank 12 nicht durch Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 in seiner Temperatur angehoben werden. Da jedoch das heiße Wasser, das von dem zweiten Wärmetauscher 50 des Innenraumsolekreislaufs 20 an den Heißwasserspeichertank 12 zurückgeleitet wird, auf ungefähr 45°C abgesenkt wird, wird es durch das nachfolgend beschriebene Verfahren erwärmt. In dem Prozess wird vorzugsweise eine Isolationstrennwand in dem Heißwasserspeichertank 102 ausgebildet, oder der Heißwasserspeichertank 102 ist vorzugsweise mit einer Zwei- Tank-Struktur aufgebaut, damit das heiße Wasser, das von dem heißen Wasser, das von dem Wärmekollektor an den dritten Wärmetauscher 108 geliefert wird, auf ca. 60°C aufgeheizt wird, nicht mit dem heißen Wasser vermischt wird, das von dem zweiten Wärmetauscher 50 zurückkehrt, das auf 45°C abgekühlt ist.
Wenn die Temperatur T(108) des heißen Wassers, das von dem Wärmekollektor an den dritten Wärmetauscher 108 des Heißwasserspeichertanks 12 geliefert wird, sich in einem Zwischentemperaturbereich befindet, d. h., wenn T(108) ungefähr 45°C beträgt
In diesem Fall ist die Temperatur des heißen Wassers T(108), die durch den Wärmetausch mit dem dritten Wärmetauscher 108 erhalten wird, niedriger als eine erforderliche Temperatur (60°C) und deshalb wird die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 aktiviert, um die Temperatur anzuheben.
Genauer gesagt ist die Klimaanlage des Dampfkompressionskühlkreislaufs 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Drei-Spulen-Bauart. Deshalb wird der Strömungspfad durch den Regler so geschaltet, daß die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16, die in Fig. 1 gezeigt ist, mit dem ersten Wärmetauscher 104 und dem zweiten Wärmetauscher 106 des Heißwasserspeichertanks 12 verbunden ist. Unter dieser Kreislaufbedingung wird der Kompressor 66 betrieben. Als nächstes erzeugt der Wärmetauscherbetrieb des ersten Wärmetauschers 104 und des zweiten Wärmetauschers 106 das heiße Wasser von 60°C durch den Wärmetauscher 104 in dem Heißwasserspeichertank 102. Andererseits wird das heiße Wasser, dessen Temperatur sich auf 30°C vermindert hat, und das im wesentlichen in derselben Menge wie das 60°C heiße Wasser vorliegt, durch den zweiten Wärmetauscher 106 in dem Heißwasserspeichertank 102 erzeugt. Dieses heiße Wasser wird durch das nachstehend beschriebene Verfahren erwärmt. Der Hitzefall zwischen dem 60°C heißen Wasser und dem 30°C heißen Wasser ist mit 30°C gering und deshalb ist der Wirkungsgrad der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 hoch.
Wenn die Temperatur T(108) des heißen Wassers, das von dem Wärmekollektor an den dritten Wärmetauscher 108 des Heißwasserspeichertanks 12 geliefert wird, in einem niedrigen Temperaturbereich liegt, d. h., wenn T(108) ungefähr 30°C beträgt
In diesem Fall ist die Temperatur des heißen Wassers T(108), die durch den Wärmetausch des dritten Wärmetauschers 108 erhalten wird, immer noch niedriger als die erforderliche Temperatur von 60°C und deshalb wird die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 aktiviert, um die Temperatur unter Verwendung von kostengünstigem Mitternachtsstrom zu erhöhen.
Genauer gesagt wird der Strömungspfad durch den Regler so geschaltet, daß die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 mit dem zweiten Wärmetauscher 106 des Heißwasserspeichertanks 12 verbunden wird. Unter dieser Kreislaufbedingung werden der Kompressor 66 und das Gebläse 72 aktiviert, um Wärme zwischen dem zweiten Wärmetauscher 106 des Heißwasserspeichertanks 12 und dem zweiten Wärmetauscher 74 der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 auszutauschen. Mit anderen Worten, der Umgebungsluft (die Umgebungstemperatur von 0°C bis 30°C) wird Wärme unter Verwendung des Gebläses 72 und des zweiten Wärmetauschers 74 der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 entzogen und diese Wärme wird durch den zweiten Wärmetauscher 106 des Heißwasserspeichertanks 12 abgestrahlt. Folglich wird die Temperatur des warmen Wassers von 30°C auf 45°C angehoben. Danach wird die Temperatur des warmen Wassers von 45°C auf 60 °C angehoben.
In dem Prozess beträgt der maximale Wärmeabfall 45°C und der Wirkungsgrad der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 kann niedriger sein als wenn die Temperatur des heißen Wassers T(108) in dem Zwischentemperaturbereich liegt. Zur Verbesserung des Wirkungsgrads in einem solchen Fall ist es wünschenswert, daß weitere Messungen wie beispielsweise das Hinzufügen eines Kreislaufs zum Wärmetauschen mit im Haus verbrauchten heißen Wasser zu realisieren.
Der Verdampfungsdruck des Heizmediums der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 ist beträchtlich unterschiedlich zwischen der Temperatur des heißen Wassers T(108) in dem Zwischentemperaturbereich und der Temperatur des heißen Wassers T(108) in dem niedrigen Temperaturbereich. Auf diese Weise werden die Arbeitsbedingungen (Strom, Frequenz, etc.) durch den Regler vor dem tatsächlichen Betrieb optimiert.
Der Heizbetrieb im Temperaturbereich von 30°C ≦ T(108) ≦ 60°C ist erforderlich, um heißes Wasser auch im Sommer bereitzustellen. Deshalb wird in einem solchen Fall die Abwärme des Kühlbetriebs verwendet (im Kühlungsmodus werden das erste Dreiwegeventil 86 und das zweite Dreiwegeventil 88 umgeschaltet, um dadurch den ersten Wärmetauscher 104 oder den zweiten Wärmetauscher 106 anstelle des zweiten Wärmetauschers 74 zu verwenden), um Energie zu sparen.
Wenn die Temperatur T(108) des heißen Wassers, das von dem Wärmekollektor zum dritten Wärmetauscher des Heißwasserspeichertanks 12 geliefert wird, in einem sehr niedrigen Temperaturbereich liegt, d. h., wenn T(108) < 5°C
In diesem Fall ist das Wasser so kühl, daß es unter 5°C liegt und dies ist kein Wasser, aus dem Wärme entnommen werden kann. Somit wird die elektrische Heizung 110 des Heißwasserspeichertanks 12 aktiviert, um Wasser direkt auf ungefähr 30°C aufzuheizen. Danach wird die Temperatur sequentiell erhöht, wie im vorstehend genannten Fall, in dem die Temperatur des heißen Wassers T(108) in einem niedrigen Temperaturbereich liegt.
Schnelle Aufheizung
In diesem Fall wird der Heizbetrieb mit einer Kombination der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 ausgeführt.
Dies ist grundsätzlich ähnlich zu dem vorstehend genannten Fall der schnellen Abkühlung. Genauer gesagt wird gemäß Fig. l die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 in der gleichen Art und Weise wie vorher betrieben, mit der Ausnahme, daß die Einstellung der Verdampfungstemperatur des Verdampfers 24 angehoben wird. Auf diese Weise werden die Wärme, die von dem Kühlmediumschlauchpfad 62 abgestrahlt wird, der mit dem Kondensator 26 verbunden ist, und die Wärme, die von dem vierten Wärmetauscher 98 infolge der Aktivierung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 in einem Heizzyklusmodus, der durch den Bypassschlauch 100 geht, abgestrahlt wird, an den Innenraumsolekreislauf 20 abgegeben. Folglich wird die schnelle Aufheizung mit einer doppelten Anfangsgeschwindigkeit möglich.
Für eine noch schnellere Aufheizmethode wird angenommen, daß sowohl das Adsorptionsmittel des ersten Adsorptionstanks 36 als auch das Adsorptionsmittel des zweiten Adsorptionstanks 42 gesättigt sind. Es wird nicht nur das vierte Schaltventil 46, sondern auch das zweite Schaltventil 40 geöffnet, während das erste Schaltventil 38 und das dritte Schaltventil 44 geschlossen werden, um dadurch den Kondensator 26 weiter aufzuheizen. Dieser Operationsmodus kann einen schnellen Aufheizvorgang mit einer dreifachen Anfangsgeschwindigkeit verwirklichen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, hat das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Kreislaufkonfiguration, in der die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 mit dem externen Wärmequellenkreislauf 18 und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 kombiniert wird. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) in einem hohen Temperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 ausgeführt. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) in einem niedrigen Temperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb andererseits unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 durchgeführt, der selbst einen hohen Wirkungsgrad hat. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) in einem Zwischentemperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb unter Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 als auch der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 durchgeführt. Auf diese Art und Weise wird die Einschränkung der Temperatur zur Aktivierung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 beseitigt. Als Folge davon wird die Betriebszulässigkeit der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 erweitert, wodurch der Weg für vielseitige Anwendungen geöffnet wird.
Besonders der kombinierte Betrieb der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 kann in einem Zwischentemperaturbereich einen höheren Wirkungsgrad als je zuvor erreichen.
Ferner wird durch die Verwendung des Wärmekollektors, der das Solarsystem als eine externe Wärmequelle des externen Wärmequellenkreislaufs 18 verwendet, unerschöpfliche Wärmeenergie zugänglich gemacht und sie hat einen Energieeinsparungseffekt.
Des weiteren wird in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur T(114) in einem niedrigen Zwischentemperaturbereich liegt, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Wärme, die in dem Hochtemperaturheizmedium der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 gehalten wird, zur Aufheizung des Adsorptionsmittels des zweiten Adsorptionstanks 42 verwendet und deshalb kann der Mangel der externen Wärmequellentemperatur T(114) ergänzt werden. Folglich kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der stabile Betrieb der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 sichergestellt werden, während zur gleichen Zeit der thermische Wirkungsgrad verbessert wird.
Ferner ermöglicht die kombinierte Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die schnelle Abkühlung und die schnelle Aufheizung bei einer Anfangsgeschwindigkeit, die zweimal oder dreimal höher als zuvor ist. Folglich verbessert das vorliegende Ausführungsbeispiel nicht nur den Kühl-/Heiz- Wirkungsgrad merklich, sondern erfüllt gleichzeitig auch die Bedürfnisse der Anwender.
Ein dafür vorgesehener Wärmerückgewinnungskreislauf 120, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, kann der Kreislaufkonfiguration der vorstehend beschriebenen Hybridklimaanlage 10 hinzugefügt werden.
Zuerst wird der Hintergrund der allgemeinen Verwendung des dafür vorgesehenen Wärmerückgewinnungskreislaufs 120 erläutert. Die Temperatur des Heizmediums oder ähnlicher Elemente, das/die in den Leitungen oder dergleichen, ebenso wie im ersten Adsorptionstank 36, im zweiten Adsorptionstank 42 und den Peripherieeinheiten (Gehäuse, Leitungen, etc.) verbleibt/verbleiben, steigt und fällt im Schubbetrieb (batch operation) wiederholt, was oftmals zu einem Wärmeverlust und zu einem verringerten thermischen Wirkungsgrad des Klimaanlagensystems insgesamt führt.
Eine Lösung für dieses Problem gibt es im Stand der Technik, um die Wärme wiederzugewinnen, die in dem ersten Adsorptionstank 36 und dem zweiten Adsorptionstank 42 gehalten wird, und die zur Vorheizung und zur Vorkühlung verwendet wird (siehe JP-A-5-296598 als Beispiel), indem die Kreislaufverbindung umgeschaltet wird und das Heizmedium in dem System für eine vorbestimmte Zeitdauer vor dem Schalten der Adsorptions- und Regenerationsprozesse zwischen dem ersten Adsorptionstank 36 und dem zweiten Adsorptionstank 42 zirkuliert wird.
Bei diesem Verfahren werden jedoch die Wärme, die in dem ersten Adsorptionstank 36 gehalten wird, und die Wärme, die in dem zweiten Adsorptionstank 42 gehalten wird, durch das zirkulierende Heizmedium wiedergewonnen und vermischt. Auf diese Weise konvergiert die Temperatur des Systems aus dem ersten Adsorptionstank 36 und das System aus dem zweiten Adsorptionstank 42 in einer Temperatur, die zwischen den beiden liegt. Für das nachfolgende Aufheizen oder Abkühlen des Adsorptionsmittels des ersten Adsorptionstanks 36 und des Adsorptionsmittels des zweiten Adsorptionstanks 42 auf die erforderliche Temperatur, beträgt die Wärmemenge, die erforderlich ist, die Hälfte von derjenigen, wenn keine Wärme wiedergewonnen wird. Ferner bringt die Verwendung des Heizmediums in dem System das spezielle Heizmedium dazu, die Zwischentemperatur einzunehmen, mit dem Ergebnis, daß ein Wärmeverlust um ein solches Ausmass eintritt, daß es unmöglich wird, die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 wiederzuverwenden.
Eine effektive Möglichkeit zur Beseitigung dieses Problems ist eine Konfiguration, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wobei der dazu vorgesehene Wärmerückgewinnungskreislauf 120 mit dem Heizmedium, das dazu vorgesehen ist, Wärme wiederzugewinnen, das in dem Heizmediumtank 122 gesammelt wird, in Serie mit dem ersten Adsorptionstank und dem zweiten Adsorptionstank 42 verbunden ist.
Vor der Wärmerückgewinnung (d. h. vor der Aktivierung des dazu vorgesehenen Wärmerückgewinnungskreislaufs 120) wird das Heizmedium getrennt von dem ersten Wärmetauscher 116 des externen Wärmequellenkreislaufs 18, der mit dem ersten Adsorptionstank 36 verbunden ist, und von dem zweiten Wärmetauscher 118 des externen Wärmequellenkreislaufs 18, der mit dem zweiten Adsorptionstank 42 verbunden ist, zum Heißwasserspeichertank 12 zurückgeleitet. Auf diese Art und Weise kann der Wärmeverlust des Heizmediums der externen Wärmequelle verhindert werden.
Als nächstes wird die Wasserpumpe 124 des dazu vorgesehenen Wärmerückgewinnungskreislaufs 120 durch den Regler aktiviert, so daß das für die Wärmerückgewinnung in dem Heizmediumtank 122 gesammelte Heizmedium zwischen dem ersten Adsorptionstank 36 und dem zweiten Adsorptionstank 42 zirkuliert. Zu der Zeit, zu der die Temperatur des ersten Adsorptionstanks 36 der Temperatur des zweiten Adsorptionstanks 42 so gleich wie möglich kommt, wird das Heizmedium, das für die Wärmegewinnung vorgesehen ist, in den Heizmediumtank 122 zurückgeleitet.
Auf diese Art und Weise kann die Wärme von dem ersten Adsorptionstank 36 und dem zweiten Adsorptionstank 42 effizient wiedergewonnen werden, während der Wärmeverlust des Heizmediums unterdrückt wird. Die auf diese Weise wiedergewonnene Wärme kann zur Vorheizung oder zur Vorkühlung des ersten Adsorptionstanks 36 und des zweiten Adsorptionstanks 42 verwendet werden, wodurch der thermische Wirkungsgrad des Klimaanlagensystems insgesamt verbessert wird.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der Temperaturbereich für einen Kühlbetrieb und der Temperaturbereich für einen Heizbetrieb und das Liefern von heißem Wasser wie vorstehend beschrieben definiert. Es soll jedoch klargestellt werden, daß die obere Grenztemperatur oder die untere Grenztemperatur eines jeden Temperaturbereiches in Abhängigkeit von der spezifischen Konstruktion der Verrohrung und der Ausrüstung, die für das Klimaanlagensystem verwendet wird, variabel ist und als ein Wert interpretiert werden sollte, der etwas Spielraum hat.
Es sollte ferner klargestellt werden, daß anstelle der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14, die gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Hybridklimaanlage 10 verwendet wird, die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verwendet werden kann.
Wie vorstehend beschrieben wurde, weist ein Klimaanlagensystem gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf auf, der einen Adsorptionskühlkreislauf bildet, der einen Verdampfer, einen Kondensator und mehrere Adsorptionstanks enthält, oder es weist eine Klimaanlage mit einem Dampfabsorptionskreislauf auf, die einen Absorptionskühlkreislauf bildet, der einen Verdampfer, einen Kondensator, einen Absorber und einen Regenerator enthält, eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf, die mit einem Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung je nach Bedarf zu erwärmen oder abzukühlen, und eine externe Wärmequellenvorrichtung, die mit dem Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung unter Verwendung eines Heizmediums zu erwärmen oder abzukühlen, das von einer externen Wärmequelle je nach Bedarf geliefert wird, wobei die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf bei der Temperatureinstellurig des Adsorptionsmittels unterstützend wirken kann, wodurch der große Vorteil erzielt wird, daß die Temperatureinschränkungen zur Aktivierung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf beseitigt werden können, wodurch die Funktionszulässigkeit der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf fallabhängig vergrößert wird.
In einem Klimaanlagensystem gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der sich auf den Fall bezieht, bei dem eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf im ersten Aspekt verwendet wird, werden der Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und der Adsorptionstank auf der Regenerationsseite durch einen dafür vorgesehenen Wärmerückgewinnungskreislauf miteinander verbunden, um die Wärme durch Zirkulieren eines Heizmediums, das für die Wärmerückgewinnung vorgesehen ist, zwischen den zwei Klimaanlagen wiederzugewinnen. Deshalb kann der Wärmeverlust des Heizmediums der externen Wärmequelle verhindert werden. Gleichzeitig kann der thermische Wirkungsgrad verbessert werden, indem die wiedergewonnene Wärme für die Vorheizung und die Vorkühlung verwendet wird.
In einem Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf alleine für einen Kühlbetrieb verwendet, in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequellenvorrichtung geliefert wird, in einem vorbestimmten hohen Temperaturbereich liegt; es wird nur die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf für den Kühlbetrieb verwendet, in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequellenvorrichtung geliefert wird, in einem vorbestimmten niedrigen Temperaturbereich liegt; und es werden sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf, oder die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf und die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf für den Kühlbetrieb verwendet, in dem Fall, in dem die Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequellenvorrichtung geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt. Wie im ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ergibt sich deshalb der große Vorteil, daß die Temperatureinschränkung zur Aktivierung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf beseitigt werden kann und die Funktionszulässigkeit der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf erweitert werden kann.
Ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren des dritten Aspekts, bei dem das Hochtemperaturheizmedium der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequellenvorrichtung geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt, zur Erwärmung des Adsorptionsmittels in dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite oder der Absorptionslösung in dem Regenerator verwendet wird. Deshalb wird der große Vorteil erzielt, daß der Mangel der externen Wärmequellentemperatur durch die Wärme der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf ergänzt werden kann. Folglich kann ein stabiler Betrieb der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf sichergestellt werden, während gleichzeitig der thermische Wirkungsgrad verbessert wird.
Ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren des dritten oder des vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung, bei dem für einen schnellen Kühlbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf gleichzeitig verwendet werden, oder bei dem sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf gleichzeitig verwendet werden. Im Vergleich dazu, wo nur eine der Klimaanlagen verwendet wird, kann die Anfangsgeschwindigkeit für den Kühlbetrieb um einen Faktor zwei oder höher erhöht werden. Folglich kann der Kühlwirkungsgrad merklich verbessert werden, während gleichzeitig die Bedürfnisse der Anwender erfüllt werden.
Ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Klimaanlagensystem des ersten oder des zweiten Aspekts der Erfindung, wobei für einen schnellen Heizbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf gleichzeitig verwendet werden, oder bei dem sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf gleichzeitig verwendet werden. Im Vergleich dazu, wenn nur eine der Klimaanlagen verwendet wird, kann deshalb die Anfangsgeschwindigkeit zum Aufwärmen um einen Faktor zwei oder höher erhöht werden. Folglich kann der Heizwirkungsgrad merklich verbessert werden, während gleichzeitig die Bedürfnisse der Anwender erfüllt werden.
Eine Hybridklimaanlage 10 weist eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf 14, eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf 16, einen externen Wärmequellenkreislauf 18 und dergleichen auf. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur in einem hohen Temperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 ausgeführt. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur in einem niedrigen Temperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 ausgeführt. In dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur in einem Zwischentemperaturbereich liegt, wird der Kühlbetrieb sowohl unter Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf 14 als auch mit der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf 16 ausgeführt. Folglich können die Temperaturbeschränkungen hinsichtlich der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf beseitigt werden und der Bereich der Betriebszulässigkeit kann erweitert werden.

Claims (12)

1. Klimaanlagensystem (10), das die folgenden Bauteile aufweist:
eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14), die einen Adsorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer (24), einem Kondensator (26) und mehreren Adsorptionstanks (36, 42) versehen ist, oder
eine Klimaanlage mit einem Dampfabsorptionskreislauf, die einen Absorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Absorber und einem Regenerator versehen ist;
eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), die mit dem Adsorptionstank (36) der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen; und
eine externe Wärmequelle (18), die mit dem Adsorptionstank (36, 42) der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung unter Verwendung eines Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen.
2. Klimaanlagensystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, in dem die Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14) verwendet wird, der Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und der Adsorptionstank auf der Regenerationsseite durch einen hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislauf miteinander verbunden sind, zur Wiedergewinnung der Wärme durch Zirkulieren eines hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungsheizmediums zwischen den zwei Tanks (36, 42).
3. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10), das die folgenden Bauteile aufweist:
eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14), die einen Adsorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer (24), einem Kondensator (26) und mehreren Adsorptionstanks (36, 42) versehen ist, oder
eine Klimaanlage mit einem Dampfabsorptionskreislauf, die einen Absorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Absorber und einem Regenerator versehen ist;
eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), die mit dem Adsorptionstank (36) der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen; und
eine externe Wärmequelle (18), die mit dem Adsorptionstank (36, 42) der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung unter Verwendung eines Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Durchführen einer Kühlbetriebsart unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder der Klimaanlage mit dem Absorptionskreislauf, für den Fall, daß sich die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten hohen Temperaturbereich befindet;
Durchführen einer Kühlbetriebsart unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) für den Fall, in dem sich die externe Heizquellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten niedrigen Temperaturbereich befindet; und
Durchführen einer Kühlbetriebsart unter gleichzeitiger Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), oder
unter gleichzeitiger Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), für den Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt.
4. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt, das Hochtemperaturheizmedium der Klimaanlage in dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur Aufheizung des Adsorptionsmittels in dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite oder der Absorptionslösung in dem Regenator verwendet wird.
5. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für einen schnellen Kühlbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden, oder daß sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden.
6. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für einen schnellen Heizbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden, oder daß sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden.
7. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10), das die folgenden Bauteile aufweist:
eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14), die einen Adsorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer (24), einem Kondensator (26) und mehreren Adsorptionstanks (36, 42) versehen ist, oder
eine Klimaanlage mit einem Dampfabsorptionskreislauf, die einen Absorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Absorber und einem Regenerator versehen ist;
eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), die mit dem Adsorptionstank (36) der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen; und
eine externe Wärmequelle (18), die mit dem Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung unter Verwendung eines Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Durchführen einer Kühlbetriebsart unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder der Klimaanlage mit dem Absorptionskreislauf, für den Fall, daß sich die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten hohen Temperaturbereich befindet;
Durchführen einer Kühlbetriebsart unter ausschließlicher Verwendung der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) für den Fall, in dem sich die externe Heizquellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten niedrigen Temperaturbereich befindet; und
Durchführen einer Kühlbetriebsart unter gleichzeitiger Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), oder
unter gleichzeitiger Verwendung von sowohl der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf und der Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), für den Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt, wobei
für den Fall, in dem die Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14) verwendet wird, der Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und der Adsorptionstank auf der Regenerationsseite durch einen hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislauf miteinander verbunden sind, zur Wiedergewinnung der Wärme durch Zirkulieren eines hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungsheizmediums zwischen den zwei Tanks.
8. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, in dem die externe Wärmequellentemperatur des Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, in einem vorbestimmten Zwischentemperaturbereich liegt, das Hochtemperaturheizmedium der Klimaanlage in dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur Aufheizung des Adsorptionsmittels in dem Adsorptionstank auf der Regenerationsseite oder der Absorptionslösung in dem Regenator verwendet wird.
9. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für einen schnellen Kühlbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden, oder daß sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden.
10. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für einen schnellen Kühlbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden, oder daß sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden.
11. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10), das die folgenden Bauteile aufweist:
eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14), die einen Adsorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer (24), einem Kondensator (26) und mehreren Adsorptionstanks (36, 42) versehen ist, oder
eine Klimaanlage mit einem Dampfabsorptionskreislauf, die einen Absorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Absorber und einem Regenerator versehen ist;
eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), die mit dem Adsorptionstank (36) der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen; und
eine externe Wärmequelle (18), die mit dem Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf (14) verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung unter Verwendung eines Heizmediums, das von der externen Wärmequelle geliefert wird, im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen,
wobei für einen schnellen Heizbetrieb sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden, oder sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden.
12. Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines Klimaanlagensystems (10), das die folgenden Bauteile aufweist:
eine Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14), die einen Adsorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer (24), einem Kondensator (26) und mehreren Adsorptionstanks (36, 42) versehen ist, oder
eine Klimaanlage mit einem Dampfabsorptionskreislauf, die einen Absorptionskühlkreislauf bildet, der mit einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Absorber und einem Regenerator versehen ist;
eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressionskühlkreislauf (16), die mit dem Adsorptionstank (36) der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen; und
eine externe Wärmequelle (18), die mit dem Adsorptionstank der Klimaanlage mit dem Dampfadsorptionskreislauf (14) oder mit dem Absorber und dem Regenerator der Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf verbunden ist, um das Adsorptionsmittel oder die Absorptionslösung unter Verwendung eines Heizmediums, das von der externen Wärmequelle (18) geliefert wird, im erforderlichen Maße aufzuheizen oder abzukühlen,
wobei für den Fall, in dem die Klimaanlage mit einem Dampfadsorptionskreislauf (14) verwendet wird, der Adsorptionstank auf der Adsorptionsseite und der Adsorptionstank auf der Regerierationsseite durch einen hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungskreislauf miteinander verbunden sind, zur Wiedergewinnung der Wärme durch Zirkulieren eines hierfür bestimmten Wärmerückgewinnungsheizmediums zwischen den zwei Tanks, und
wobei für einen schnellen Heizbetrieb sowohl die Klimaanlage min dem Dampfadsorptionskreislauf (14) als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden, oder sowohl die Klimaanlage mit dem Dampfabsorptionskreislauf als auch die Klimaanlage mit dem Dampfkompressionskühlkreislauf (16) zur gleichen Zeit verwendet werden.
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