DE2846728A1 - Heating and refrigerating system with gas absorber - utilises heat released on evaporation and refrigerates on condensation - Google Patents
Heating and refrigerating system with gas absorber - utilises heat released on evaporation and refrigerates on condensationInfo
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/04—Heat pumps of the sorption type
Abstract
Description
Dr. Phil. Veikko Kalervo Havanto
00550 Helsinki - FinnlandDr. Phil. Veikko Kalervo Havanto
00550 Helsinki - Finland
Heizverfahren und Vorrichtung zu dessen DurchführungHeating method and device for its implementation
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Die Erfindung betrifft ein Heizverfahren unter Einsatz einer Gasabsorbtionsflüssigkeit. Sie betrifft auch die Vorrichtung um,dieses Verfahren in die Praxis umzusetzen. Das Verfahren und die Vorrichtung sind geeignet, beispielsweise als Wärmepumpen oder anstelle von Wärmepumpen verwendet zu werden.The invention relates to a heating method using a gas absorption liquid. It also relates to the device in order to put this procedure into practice. That The method and the device are suitable, for example, as heat pumps or used instead of heat pumps will.
Die normale Ausrüstung einer Wärmepumpe mit all ihren Maschinen, Kompressoren, Reguliereinrichtungen und automatischen Schaltern ist teuer und erfordert regelmäßige Wartung: Nachfüllen von Kühlmittel, Überprüfungen des Kupp—The normal equipment of a heat pump with all its machines, compressors, regulators and automatic ones Switches is expensive and requires regular maintenance: topping up coolant, checking the coupling
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lungssystems und dgl.. Elektrizität, die eine sehr hochwertige Energieart darstellt, ist eine notwendige Bedingung für ihren Einsatz. Der ElektrizitMtspreis bestimmt die finanzielle Wirtschaftlichkeit der gesamten Vorrichtung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Heizverfahren unter Einsatz eines Gasabsorbtionsmittels und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die wirtschaftlich und zuverlässig arbeiten und an keine Energieart gebunden sind.l system and the like. Electricity, which is a very high quality Type of energy is a necessary condition for its use. The electricity price determines the financial one Economy of the entire device. The invention is based on the object while avoiding the disadvantages mentioned a heating method using a gas absorbent and a device for Implementation of the procedure to create the most economical and work reliably and are not tied to any type of energy.
Das erfindungsgemäße Heizverfahren ist gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:The heating method according to the invention is characterized through the process steps:
- Kondensieren eines aus einem Gasabsorbtionsmittel mittels thermischer Energie entwickelten Gases in die flüssige Phase,- Condensing a gas developed from a gas absorbent by means of thermal energy into the liquid Phase,
- Benutzen der dabei freiwerdenden Kondensationswärme zum Beheizen des Objektes, dessen Beheizung durch das Absorbtions-Heizverfahren gewünscht wird,- Use of the released heat of condensation to heat the object, its heating by the absorption heating process it is asked for,
- Verdampfen der so erzeugten kondensierten Flüssigkeit mit Hilfe von der Umgebung und/oder einem zu kühlenden Objekt entnommener Wärme, wenn die Heizphase des Gasabsorbtionsmittels beendet ist,- Evaporation of the thus generated condensed liquid with Heat extracted from the surroundings and / or an object to be cooled when the heating phase of the gas absorbent is finished
- Zurückleiten des bei dieser Verdampfung erzeugten Gases zu dem Absorbtionsmittel und- Returning the gas generated during this evaporation to the absorbent and
- Benutzen der bei ihrer Vereinigung freiwerdenden Wärme zum Beheizen des Objektes, dessen Beheizung durch das Absorbtions-Heizverfahren gewünscht wird.- Use of the heat released by their union for heating the object that is to be heated using the absorption heating process.
Die physikalisch — chemische Grundlage des Absorbtions-Heizverfahrens liegt in dem Phänomen, daß, wenn das absorbierbare Gas sich mit dem Absorbtionsmittel verbindet, die Substanz erwärmt wird, da dabei Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme kommt von zwei Quellen: normaler Verdampfung und Löslichkeit.The physico-chemical basis of the absorption heating process resides in the phenomenon that when the absorbable gas combines with the absorbent, the substance is heated because heat is released in the process. This heat comes from two sources: normal evaporation and Solubility.
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Geeignete Absorbtionsmittel für das Verfahren sind unter anderem bestimmte Kalziumsalze und/oder bestimmte Lithiumsalze und/oder Kohle und/oder Wasser.Suitable absorbents for the process include certain calcium salts and / or certain lithium salts and / or coal and / or water.
Wenn das absorbierte Gas von dem Absorbtionsmittel getrennt werden soll, muß eine bestimmte Wärmemenge entsprechend dem Betrag sowohl der Lösungs- als auch der Verdampfungswärme aufgebracht werden. Die Lösungswärme des Gases bleibt dann in dem Absorbtionsmittel als potentielle Energie und kann in diesem Stadium des Prozesses nicht für Heizzwecke verwendet werden. Die Verdampfungswärme kann dagegen verwendet werden, wenn das Gas in dem Kondensator in die flüssige Phase überführt wird. Wenn die entstehende Flüssigkeit in einem z.B. in der Außenumgebung angeordneten Verdampfer verdampft wird, kann die dabei gewonnene Verdampfungswärme in der Vorrichtung in Verwendung genommen werden, und sie kommt' "frei" herein. Wenn nämlich das von dem Verdampfer kommende Gas sich wieder mit dem Absorbtionsmittel vereinigen kann, so wird eine Wärmemenge freigesetzt, die exakt der Wärmemenge entspricht, die das Gas von außen aufgenommen hat, und zusätzlich der Lösungswärme entsprechend der freigesetzten Gasmenge -der Lösungswärme, die als potentielle Energie in dem Absorbtionsmittel verblieb, als das Gas aus ihr entwickelt worden war. Während des gesamten Prozesses stellt nur die von dem Kondensator erhaltene Wärme die von außerhalb gewonnene sog. freie Wärme dar.When the absorbed gas is separated from the absorbent is to be, a certain amount of heat must correspond to the amount of both the heat of solution and the heat of vaporization be applied. The heat of solution of the gas then remains in the absorbent as potential energy and cannot be used for heating purposes at this stage in the process. The heat of vaporization can, however can be used when the gas is converted to the liquid phase in the condenser. When the resulting liquid is evaporated in an evaporator arranged e.g. in the external environment, the heat of evaporation obtained in the process can in use in the device and it comes in '"free". If that is from the vaporizer incoming gas reunite with the absorbent can, an amount of heat is released that corresponds exactly to the amount of heat that the gas absorbed from the outside has, and additionally the heat of solution corresponding to the released Amount of gas - the heat of solution that remained as potential energy in the absorbent when the gas evolved from it had been. During the entire process, only the heat received from the condenser represents that from outside generated so-called free heat.
Der Vorgang hat einen Nachteil: die zum Entwickeln des Gases aus dem Absorbtionsmittel benötigte thermische Energie hat später während des Endstadiums des Prozesses nur denselben Wert wie jede andere Energie, die sozusagen direkt zum Heizen aufgewendet wird. Die von dem Kondensator allein erhaltene Energie stellt die von außen gewonnene "freie" Energie dar. Je kleiner die beim sog. direkten Heizen oder zur Entwicklung des Gases aufgewendete Energiemenge im Vergleich zur Energiemenge ist, die von dem Kondensator erhalten wird, umso größer wird der Wirkungsgrad des gesamten Systems.The process has a disadvantage: the thermal energy required to develop the gas from the absorbent is later only the same value during the final stage of the process as any other energy that is used directly for heating, so to speak. The energy alone obtained by the capacitor constitutes the external obtained "free" energy. Which is smaller at the so-called. Direct heating or for evolution of the gas energy expended amount compared to the amount of energy that is obtained from the capacitor, the larger the Efficiency of the whole system.
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Eine zur Durchführung des oben beschriebenen Heizverfahrens geeignete Vorrichtung ist gekennzeichnet durchA device suitable for carrying out the heating process described above is characterized by
- einen Ofen und/oder einen anderen entsprechenden Heizort,- an oven and / or another suitable heating location,
- ein diesem und/oder dem Rauchgaskamin benachbart angeord-- an adjacent to this and / or the flue gas chimney
netes Behältnis für absorbierbares Gas und Gasabsorbtionsmittel, netes container for absorbable gas and gas absorbent,
- eine Reihe von Kondensationsleitungen,- a number of condensation pipes,
- einen Flüssigkeitsbehälter,- a liquid container,
- eine Reihe von Verdampfungsleitungen, die in der Umgebung und/oder dem zu kühlenden Ort installiert sind, und, falls gewünscht,- a number of evaporation pipes installed in the environment and / or the place to be cooled, and if so desired,
- eine Reguliereinrichtung.- a regulator.
Zu ihrer Funktion benötigt die Vorrichtung keinerlei mechanische Energie und sie weist keine beweglichen Teile auf.The device does not require any mechanical energy to function and has no moving parts.
Sie benötigt deshalb keine regelmäßige Wartung und sie kann durch rohe Metallarbeit und primäres Wiegen der Substanzen aufgebaut werden.It therefore does not require regular maintenance and can be done through raw metalwork and primary weighing of the substances being constructed.
Es gibt eine spezielle Anwendungsweise der erfundenen Vorrichtung, bei der ein kontinuierlicher und wirtschaftlicher Heizeffekt erzielt wird. Durch diese Anwendung können die Probleme der Heizenergie in Wohnblocks, Häusern, Gewächshäusern oder dgl. in einer wirtschaftlichen Weise gelöst werden. Hierzu werden mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen vorgesehen, die Seite an Seite zusammenarbeiten. Diese Anwendungsweise der Erfindung ist gekennzeichnet durch den Aufbau mehrerer Rauchgaskanäle innerhalb derselben wärmeerzeugenden Vorrichtung, Installieren eines Absorbtions-Heizsystems in jedem Rauchgaskanal und durch Durchleiten der Rauchgase im Turnus durch verschiedene Rauchgaskanäle durch ihre Regulierung mit Hilfe von Rauchgasklappen.There is a special application of the invented device in which a continuous and economical Heating effect is achieved. This application can solve the problems of heating energy in apartment blocks, houses, greenhouses or the like. Be solved in an economical manner. Several devices according to the invention are used for this purpose intended to work side by side. This application of the invention is characterized by the Construction of several flue gas ducts within the same heat generating device, installation of an absorption heating system in each flue gas duct and by passing the flue gases through different flue gas ducts in rotation their regulation with the help of flue gas flaps.
Die zum Erwärmen oder zum Kühlen des Absorbtionsmittels verwendete Luft kann im allgemeinen nicht durch den Ofen geleitet werden, da dies den Rauchgeruch in das zu beheizende Objekt bringen würde. Wenn die Vorrichtung z.B. zum Beheizen einer Korntrocknungsanlage oder eines Gewächshauses oder dgl.The air used to heat or cool the absorbent generally cannot be passed through the furnace as this would bring the smell of smoke into the object to be heated. If the device is used e.g. for heating a grain drying plant or a greenhouse or the like.
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eingesetzt wird, so braucht der Geruch des Rauches nicht in Betracht gezogen zu werden.is used, the smell of the smoke need not be taken into account.
Der Wirkungsgrad des Absorbtions-Heizsystems kann durch eine besondere Anwendungsart wirksam verbessert werden. Bei dieser Anwendungsart werden mehrere Heizvorrichtungen so zusammengeschaltet, daß, wenn die Gasentwicklung durch Beheizen in der einen Vorrichtung beendet ist, die in deren Absorbtionsmittel-Behältnis und in der Substanz selbst enthaltene Warme zum Erwärmen des Absorbtionsmittel-Behältnisses in einer anderen Vorrichtung herangezogen wird, wo das Gas schon wieder absorbiert worden ist. Bei dieser Anwendungsweise wird ein wesentlicher thermo-technischer Vorteil erreicht. Die in dem heißen Absorbtionsmittel-Behältnis, in dem Absorbtionsmittel selbst und in den diese umgebenden Wärmeisolatoren gespeicherte Wärmemenge braucht nicht freigelassen zu werden als eine sog. direkte Beheizung, sondern sie kann zumindest teilweise zum Vorheizen einer weiteren Vorrichtung und selbst in gewissem Maße zur Gasentwicklung herangezogen werden. In der anderen Vorrichtung, in die die Zusatzwärme aus der ersten Vorrichtung gebracht worden ist, beginnt das Gas in den Kondensator entwickelt zu werden. Die in die flüssige Phase überführte Absorbtionsgasmenge erhöht sich ohne irgendeine Verwendung äußerer Energie, und in dieser Erhöhung liegt die Verbesserung des Gesamtwirkungs— grades des Systems.The efficiency of the absorption heating system can be effectively improved by a particular type of application. at This type of application several heating devices are interconnected so that when the gas is generated by heating in the one device is ended, which is in the absorbent container and heat contained in the substance itself for heating the absorbent container is used in another device where the gas has already been reabsorbed. In this application an essential thermo-technical advantage is achieved. The ones in the hot absorbent container in the absorbent itself and the amount of heat stored in the heat insulators surrounding it need not be released to be used as a so-called direct heater, but it can at least partially preheat another Device and even to a certain extent be used for gas development. In the other device into which the additional heat has been brought from the first device, the gas begins to be evolved into the condenser. The amount of absorption gas transferred into the liquid phase is increased without any use of external energy, and in this increase lies the improvement of the overall effect— degree of the system.
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Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen gegeben. Es zeigen
Fig. 1 im Längsschnitt ein Beispiel zur Ausführung des Heizverfahrens ;
Fig. 2 das Beispiel der Fig. 1 von der Seite gesehen;A detailed description of the invention is given below with reference to the accompanying drawings. 1 shows, in longitudinal section, an example for carrying out the heating process;
FIG. 2 shows the example of FIG. 1 seen from the side; FIG.
Fig. 3 ein anderes Beispiel zur Ausführung der Erfindung; Fig. 4 eine Einzelheit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 5 ein weiteres Beispiel zur wirtschaftlichen Ausführung der Erfindung;Fig. 3 shows another example for carrying out the invention; 4 shows a detail of a device according to the invention; Fig. 5 shows a further example for economical implementation the invention;
Fig. 6 im Längsschnitt die Vorrichtung der Fig. 5; Fig. 7 die Vorrichtung der Fig.5nach der Schnittlinie VIE-VEE in Fig.6; Fig. 8 die Vorrichtung der Fig..5 nach der Schnittlinie VHI-VIEL in Fig.FIG. 6 shows the device of FIG. 5 in longitudinal section; FIG. FIG. 7 shows the device of FIG. 5 according to the section line VIE-VEE in FIG. 6; Fig. 8 the device of Fig..5 along the section line VHI-MUCH in Fig.
Ist das verwendete Absorptionsmittel z.B. Kalziumchlorid, CaCl2, und das Gas z.B. Ammoniak, NH-, so können diese zwei miteinander reagieren, so daß eine dritte Substanz entsprechend z.B. der Konstitutionsformel CaCl2 χ 8 NH, gebildet wird, bei welcher Reaktion ein bestimmter Betrag an Wärme freigesetzt wird. Wird andererseits diese Substanz erwärmt, so tritt Ammoniakgas aus ihr aus. Die Menge des entwickelten Ammoniakgases hängt von der Heiztemperatur, dem Druck des freigesetzten Gases und selbstverständlich von der Menge der eingesetzten thermischen Energie ab.If the absorbent used is calcium chloride, CaCl 2 , and the gas is ammonia, NH-, then these two can react with each other, so that a third substance is formed according to the constitutional formula CaCl 2 χ 8 NH, in which reaction a certain amount of heat is released. On the other hand, if this substance is heated, ammonia gas will leak from it. The amount of ammonia gas evolved depends on the heating temperature, the pressure of the released gas and of course on the amount of thermal energy used.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise. Wenn das Holz am Boden des Ofens 1 entzündet oder der Ofen in anderer Weise geheizt wird, wird die Substanz, die das Gas absorbiert hat, d.h. die Substanz 2 oder CaCl2 χ 8 NH~, in ihrem Behältnis erwärmt. Ammoniakgas wird nun aus dieser Substanz entwickelt und es fließt als Gas in den Kondensator 3, in den Behälter 5 und in die außen in der Umgebung installierten Leitungen des Verdampfers Da das Gas nicht aus der Vorrichtung entweichen kann und ständig neues Gas freigesetzt wird, beginnt dessen Druck zu steigen. Wenn unter dem Einfluß äußerer Luftströme dasThe apparatus shown in Figures 1 and 2 operates in the following manner. When the wood at the bottom of stove 1 is ignited or the stove is heated in some other way, the substance that has absorbed the gas, ie substance 2 or CaCl 2 8 NH ~, is heated in its container. Ammonia gas is now evolved from this substance and it flows as a gas into the condenser 3, into the container 5 and into the lines of the evaporator installed outside in the vicinity Pressure to rise. If under the influence of external air currents that
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Gas in dem Kondensator abzukühlen beginnt, wird es ab einem bestimmten Druck kondensieren, d.h. es wird in die flüssige Phase überführt werden. Die dabei erzeugte Flüssigkeit fließt in den Behälter 5. Die bei dem Kondensations-Vorgang freiwerdende Wärme wird zum Beheizen z.B. eines Raumes oder jedes anderen Objektes benutzt, dessen Erwärmung erforderlich ist. Wenn das Holz in dem Ofen 1 abgebrannt oder jede andere Art von Heizvorgang beendet ist, beginnt die Temperatur in dem Absorptionsmittel 2 zu fallen, da das Absorptionsmittel 2 durch das ständige Vorbeistreichen von Luftströmen über die Oberfläche 6 in dem Raum, der beheizt wird, gekühlt wird. Folglich wird erneut Ammoniakgas in dem Absorptionsmittel absorbiert , was wieder Wärme freisetzt. Aufgrund der Absorption fällt der Gasdruck in den Leitungen des Systems und ab einem gewissen Stadium beginnt die Ammoniakflüssigkeit zu kochen, d.h. sie verdampft in dem wärmeisolierten Behälter 5. Das Kochen in dem Behälter hört jedoch bald auf, da die zur Aufrechterhaltung des Kochvorgangs notwendige Wärme nicht länger in den Behälter einfließt.Gas begins to cool in the condenser, it will condense above a certain pressure, ie it will be converted into the liquid phase. The resulting liquid flows into the container 5. The heat released during the condensation process is used to heat a room or any other object that needs to be heated. When the wood in the furnace 1 has burned down or any other type of heating operation has ended, the temperature in the absorbent 2 begins to drop as the absorbent 2 is cooled by the constant passing of air currents over the surface 6 in the room that is being heated will. As a result, ammonia gas is again absorbed in the absorbent, releasing heat again. Due to the absorption, the gas pressure in the pipes of the system falls and from a certain stage the ammonia liquid begins to boil, ie it evaporates in the thermally insulated container 5. However, the boiling in the container soon ceases because the heat necessary to maintain the boiling process is not flows longer into the container.
Die Ammoniakflüssigkeit, die dagegen durch die Leitung 7 in die Verdampfungsleitungen 4 eingeflossen ist, hört nicht zu kochen auf, da die Reihe der Leitungen 4 die für den Kochvorgang notwendige Wärme aus der Umgebung aufnimmt.The ammonia liquid, on the other hand, through line 7 in the evaporation lines 4 has flowed in, does not stop boiling, since the series of lines 4 are used for the cooking process absorbs necessary heat from the environment.
Auf diese Weise fließt weiterhin Ammoniakgas in Kontakt mit dem Absorptionsmittel 2 und die bei der Vereinigung dieser 2 Substanzen freiwerdende Wärme wird zum Beheizen eines Raumes oder irgendeines anderen zu beheizenden Objektes herangezogen. Wenn genügend Ammoniak in das Absorptionsmittel 2 bis zu dessen Sättigung eingebunden worden ist, hört die Wärmeerzeugung auf und der ganze Prozeß muß von neuem gestartet werden. Die durch die Vorrichtung des Absorptions-Heizsystems erzeugte Heizwirkung kann mittels eines Ventilators, der mit einem Thermostat ausgerüstet ist, oder mittels einerIn this way, ammonia gas continues to flow in contact with the absorbent 2 and that upon joining The heat released by these two substances is used to heat a room or any other object to be heated. If enough ammonia has been incorporated into the absorbent 2 until it is saturated, stop the heat generation on and the whole process has to be started again. The through the device of the absorption heating system generated heating effect can be by means of a fan, which is equipped with a thermostat, or by means of a
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Lüftungsklappe 8 reguliert werden.Ventilation flap 8 can be regulated.
Geeignete Heizquellen zur Verwendung in dem beschriebenen Heizsystem bzw. Heizverfahren sind z.B. Holz, Öl, Kohle, Torf, Heizgase, und die beim Verbrennen dieser Stoffe erzeugten leicht entzündlichen Gase. Andere mögliche Heizquellen sind die von einem Dieselaggregat erhaltene Wärme, geothermische Wärme, Nuklearwärme und Sonnenwärme. Eine Heizquelle besonderer Art ist die von einem anderen Absorptions-Heizsystem erzeugte Wärme, was einen hohen Wirkungsgrad innerhalb des Wärmehaushalts ergibt. In der Praxis sind Elektrizität und Zentralwärme die am leichtesten einstellbaren Wärmequellen, für das Absorptions-Heizsystem.Suitable heating sources for use in the heating system or heating process described are e.g. wood, oil, coal, peat, Heating gases, and the highly flammable gases produced when these substances are burned. Other possible sources of heat are the heat received from a diesel generator, geothermal heat, nuclear heat and solar heat. A special heating source Type is the heat generated by another absorption heating system, which has a high degree of efficiency within the Heat balance results. In practice, electricity and central heating are the most easily adjustable heat sources, for the absorption heating system.
Zum Kühlen des Absorptionsmittels können Luft oder Flüssigkeiten verwendet werden. Wenn ein Flüssigkeitsabieiter innerhalb des Absorptionsmittels 2 oder in anderer Weise in Wärmekontakt mit diesem angeordnet wird und derselben Flüssigkeit ermöglicht wird, durch den Behälter zu zirkulieren, so ist es möglich, den Behälter in einen Wärmekondensator umzukehren. Indem Flüssigkeit aus dem Kondensator durch Heizelemente in Räumen geleitet wird, kann auf der Grundlage des erfindungsgemäßen Systems ein Zentralheizsystem erhalten werden. Durch die Vorrichtung erwärmte Luft kann andererseits für unterschiedliche technische Zwecke eingesetzt werden, wie z.B. zum Trocknen^ Erwärmen oder Schmelzen.Air or liquids can be used to cool the absorbent. If a liquid trap is placed within the absorbent 2 or in some other way in thermal contact with this and the same liquid is allowed to circulate through the container so it is possible to invert the container into a thermal condenser. By flowing liquid from the condenser through heating elements in rooms, based on the system according to the invention, a central heating system can be obtained. On the other hand, air heated by the device can can be used for different technical purposes, e.g. for drying ^ heating or melting.
Je niedriger die Außentemperatur ist, umso größer muß die Oberfläche der Verdampfungsleitungen 4 sein. Es ist im allgemeinen ratsam, für die Leitungen der Vorrichtung zumindest eine Art Ventilator vorzusehen, was insbesondere für die Verdampfungsleitungen bei windstillem Wetter zutrifft. Wenn die Verdampfungsleitungen in fliessendes Wasser eingetaucht werden können, so ergeben sich günstige Bedingungen für die Wirkungsweise des Systems.The lower the outside temperature, the larger the surface of the evaporation lines 4 must be. It is in generally advisable to provide at least some kind of fan for the lines of the device, especially for the evaporation lines applies in windless weather. When the evaporation pipes are immersed in running water can, there are favorable conditions for the operation of the system.
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Wenn die Außentemperatur unter O abfällt, schmilzt der auf der Oberfläche der Verdamp-fungsleitungen durch den Dampf gebildete Frost nicht bevor ein neuer Verdampfungsvorgang beginnt. In solchen Fällen kann die Ammoniakmenge in der Vorrichtung soweit vermindert werden, so daß von ihr nach ihrem Kochen in den Leitungen 4 nicht viel übrig bleibt und die warme Ammoniakflüssigkeit, die zu Beginn des Heizstadiums in die Leitungen 4 fließt, den Frost auf der Oberfläche der Verdampfer schmilzt. In manchen Fällen ist es auch möglich, den Frost mit Wasser zu schmelzen.When the outside temperature drops below O, it melts the frost formed on the surface of the evaporation lines by the steam does not occur before a new evaporation process begins. In such cases, the amount of ammonia in the device can be reduced to such an extent that from it after it has boiled, not much remains in the lines 4 and the warm ammonia liquid that is present at the beginning of the heating stage flows into the lines 4, the frost on the surface of the evaporator melts. In some cases it is also possible to melt the frost with water.
Das in Fig. 3 dargestellte mögliche Beispiel zur Ausführung des Heizverfahrens entspricht im wesentlichen der oben erläuterten Vorrichtung. Es weist einen Ofen 31 auf, der von einem Absorptionsmittel 32 umgeben ist. Zusätzlich ist der Rauchgaskanal 39 ebenfalls von dem Absorptionsmittel 32 umgeben. Die Menge des eingesetzten Absorptionsmittels kann mit Hilfe von in den Rauchgaskanal eingesetzten Klappen 40 reguliert werden» Das entwickelte Gas strömt durch den Kondensator 33, wo es in die flüssige Phase überführt wird. Diese Flüssigkeit fließt in den Behälter 35. Die in dem Kondensator 33 frei gesetzte Wärme wird für Heizzwecke herangezogen. Zusätzlich zu den in der Außenumgebung angeordneten Verdampfungsleitungen 34 ist in der Vorrichtung ein weiterer Verdampfer, nämlich der Verdampfer 44 vorgesehen. Der Zweck dieser Anordnung istT einen isolierten Raum 43The possible example shown in FIG. 3 for carrying out the heating process corresponds essentially to the device explained above. It has an oven 31 which is surrounded by an absorbent 32. In addition, the flue gas duct 39 is also surrounded by the absorbent 32. The amount of absorbent used can be regulated with the aid of flaps 40 inserted into the flue gas duct. The gas that has evolved flows through the condenser 33, where it is converted into the liquid phase. This liquid flows into the container 35. The heat released in the condenser 33 is used for heating purposes. In addition to the evaporation lines 34 arranged in the external environment, a further evaporator, namely the evaporator 44, is provided in the device. The purpose of this arrangement is T an isolated space 43
zu kühlen, der in einem Haus z.B. als ein Kühlraum wirken .kann.that can act as a cooling room in a house, for example .can.
Fig. 4 zeigt eine Einzelheit einer Anordnung, bei der das Absorptionsmittel 42 die Rauchgaskanäle umgibt. Der aus dem Ofen kommende Rauchgaskanal 41 ist in mehrere Äste geteilt und das Rauchgas kann mit Hilfe der Regulierklappen 45, 46, 47 und 48 veranlaßt werden, durch einen bestimmten AstFig. 4 shows a detail of an arrangement in which the absorbent 42 surrounds the flue gas ducts. The out The flue gas duct 41 coming to the furnace is divided into several branches and the flue gas can be activated with the aid of the regulating flaps 45, 46, 47 and 48, through a certain branch
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zu strömen. Wenn die Klappen 45 und 46 geschlossen und die Klappen 47 und 48 offen sind, strömt das heiße Rauchgas durch den in der Zeichnung rechten Ast und erwärmt das ihn umgebende Atisorptionsmittel. Gas wird dann in diesem Ast entwickelt. In dem mittleren Ast der Fig. 4, der nicht beheizt wird, wird das Atisorptionsmittel gekühlt und absorbiert es Ammoniak, wodurch Wärme frei wird, wie oben erläutert worden ist. Da selbstverständlich so viele Äste wie gewünscht zur Funktion Seite an Seite angeordnet werden können, hat diese Anordnungsart den Vorteil einer kontinuierlichen Erzeugung von Wärme. Die Fig. 5 bis 8 erläutern einen wirtschaftlichen Weg zur Ausführung der Erfindung als eine Heiz- und Lüftungsvorrichtung in einem kleinen Haus. Die Vorrichtung besteht aus 2 gleichen zusammengebauten Absorptions- Heizsystemen 51 undto stream. When the flaps 45 and 46 are closed and the flaps 47 and 48 are open, the hot flue gas flows through the branch on the right in the drawing and heats the atisorbent surrounding it. Gas is then developed in this branch. In the middle branch of Fig. 4, which is not heated, the atisorbent is cooled and absorbs ammonia, releasing heat, as explained above. Of course, since so many branches can be arranged as desired on the function side by side, this arrangement has the advantage of continuous ar t generation of heat. Figures 5 through 8 illustrate an economical way of practicing the invention as a heating and ventilating device in a small house. The device consists of 2 identical assembled absorption heating systems 51 and
61. Beide Einheiten haben Behältnisse 52 bzw. 62 für das Absorptionsmittel. Die Behältnisse sind mit Kondensatoren 53 bzw. 63 sowie mit Verdampfern 54 bzw. 64 in der oben beschriebenen Wei-se verbunden.61. Both units have receptacles 52 and 62, respectively, for the absorbent. The containers are with capacitors 53 and 63 as well as with evaporators 54 and 64 in the manner described above.
Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise. Elektrisehe Widerstände sind innerhalb der Absorptionsmittel-Behältnisse zu deren Erwärmung installiert. Das Behältnis 5 2 wird zuerst erwärmt, bis eine gewünschte Gasmenge entwickelt worden ist. Die Temperatur im Behältnis 52 wird zu diesem Zeitpunkt sehr hoch sein. Der Erwärm- oder Aufheizvorgang wird dann abge— schaltet und das Gebläse 80 in Betrieb genommen. Das Gebläse 80 ist so aufgebaut, daß es Luft um das heiße Absorptionsmittel-Behältnis 52 herumbläst, wodurch die Luft erwärmt wird, wonach sie um das Absorptionsmittel— Behältnis 62 strömt und es dabei aufwärmt. Mit dem Erwärmen des Absorptionsmittel-Behältnisses 62 wird Gas in diesem entwickelt, wenn der Druck anwächst, beginnt das erzeugte Gas, im Kondensator 63 in die flüssige Phase zurückverwandelt zu werden. Das Gebläse 81The device operates in the following manner. Electric marriage Resistors are installed inside the absorbent containers to heat them. The container 5 2 is first heated until a desired amount of gas has been evolved. The temperature in the container 52 is at this point be very high. The warming-up or heating-up process is then terminated. switches and the fan 80 is put into operation. The fan 80 is designed to blow air around the hot absorbent canister 52 blows around, whereby the air is heated, after which it flows around the absorbent container 62 and it warms up in the process. With the heating of the absorbent container 62 gas is developed in this, when the pressure increases, the generated gas begins in the condenser 63 in the liquid phase to be converted back. The fan 81
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saugt Luft durch den Kondensator 63 und bläst warme Luft um ihn. Wenn die von dem Absorptionsmittel-Behältnis 52 während der Luftzirkulation erhaltene Wärme verwendet worden ist, wird das Gebläse 80 angehalten und ein elektrischer Widerstand angeschaltet, um das Absorptionsmittel-Behältnis 62 aufzuheizen. Wenn die gewünschte Gasmenge aus dem Behältnis 62 entwickelt worden ist, wird der oben beschriebene Vorgang wiederholt, jedoch in anderer Richtung, so daß die Luftzirkulation zuerst das Absorptionsmittel—Behältnis 52 er— wärmt.draws air through the condenser 63 and blows warm air around him. When the heat obtained from the absorbent case 52 during air circulation has been used is, the fan 80 is stopped and an electrical resistor is turned on to the absorbent container 62 to heat up. When the desired amount of gas has been evolved from the canister 62, the process described above is carried out repeated, but in a different direction, so that air circulation first the absorbent container 52 is heated.
Im übrigen arbeiten diese Vorrichtungen in genau derselben Weise wie die oben beschriebenen Absorptions-Heizvorrichtungen. Nachdem das Gebläse 80 angehalten worden ist, kühlt das Absorptionsmittel-Behältnis 52 (bzw. 62) weiter ab, indem Luft mit Hilfe des Gebläses 82 an dem Behältnis 52 vorbeigeführt wird. In dieser Weise wird mehr Gas in dem Absorptionsmittel-Behältnis 52 absorbiert und die dabei frei-gesetzte Wärme wird mit der vorbeigeblasenen Luft abgeführt. Zur selben Zeit wird neues Gas im Verdampfer 54 erzeugt. Die hierfür benötigte Wärme wird der Abluft des Hauses entnommen, die dadurch gekühlt wird. Das Abluftgebläse 83 hält die Abluft in Bewegung und bläst sie nach außen. Ein solches Zusammenschliessen mehrerer Vorrichtungen hebt in merklicher Weise den Gesamtwirkungsgrad des Absorptionsheizsystems, wie oben erläutert worden ist.Otherwise, these devices operate in exactly the same way as the absorption heaters described above. After the fan 80 has stopped, the absorbent container 52 (or 62) continues to cool by Air is guided past the container 52 with the aid of the fan 82. In this way there is more gas in the absorbent container 52 is absorbed and the heat released in the process is dissipated with the air blown past. To the same Time new gas is generated in the evaporator 54. The heat required for this is taken from the house's exhaust air, which is thereby cooled. The exhaust fan 83 keeps the exhaust air in Movement and blow it outwards. Such a combination of several devices increases the overall efficiency in a noticeable manner the absorption heating system as discussed above.
Vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit des Systems ist ■ es wichtig, daß die zum Entwickeln des Ammoniaks aus dem Absorptionsmittel verwendete Wärme durch einen Kondensator zu dem zu beheizenden Objekt geführt wird. Der durch Verwendung des Systems erzielte Vorteil ist weitgehend abhängig vom Aufbau .der Vorrichtung und in gewisser Weise auch von der Art der Energie, die verwendet werden kann. Wenn z.B. ElektrizitätFrom the standpoint of the economy of the system is ■ It is important that the heat used to evolve the ammonia from the absorbent is passed through a condenser is led to the object to be heated. The benefit achieved by using the system is largely dependent on the Structure of the device and, to a certain extent, the type of energy that can be used. If e.g. electricity
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verwendet wird, so arbeitet die Vorrichtung sehr vorteilhaft in bezug auf Ausnutzung der Energie; so liegt der Fall beim Zentralheizen. Wird die Energie durch Verbrennen gewisser Stoffe erhalten, so treten Rauchgasverluste als Faktoren ein. In Anwendungen des Absorptionsheizsystems kann von den Rauchgasen als Zusatzheizquelle vorteilhaft Gebrauch gemacht werden, indem Verdampfungsleitungen in dem Behälter installiert werden, durch den die warmen Gase geführt werden. Dadurch wird auch für das Schmelzen von Frost auf dem Verdampfer gesorgt und es wird möglich gemacht, die in den Rauchgasen enthaltenen chemischen Substanzen zu sammeln und in Verwendung zu nehmen, die ansonsten einen Verschmutzungseffekt auf die Umgebung hätten. All dies trägt zur Wirtschaftlichkeit des Systems bei. Wenn andererseits das Absorptionsmittel-Behältnis in einem wärmeisolierten Gehäuse 9 installiert ist, das während der Absorptionsphase z.B. mittels einer thermostatisch gesteuerten Klappe 8 von oben geöffnet werden kann, so werden vorteilhafte Ergebnisse vom Standpunkt der Wärmewirtschaftlichkeit erreicht.is used, the device works very advantageously in terms of energy utilization; so is the case with central heating. If the energy is obtained by burning certain substances, then flue gas losses occur as factors a. In applications of the absorption heating system, use can advantageously be made of the flue gases as an additional heating source by installing evaporation lines in the container through which the warm gases are passed. Through this the melting of frost on the evaporator is also taken care of and it is made possible for those contained in the flue gases to collect and use chemical substances that would otherwise have a polluting effect on the Environment. All of this contributes to the economics of the Systems at. On the other hand, when the absorbent case is installed in a heat-insulated housing 9 which can be opened from above e.g. by means of a thermostatically controlled flap 8 during the absorption phase favorable results from the standpoint of heat economy achieved.
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Claims (5)
- eine Reguliereinrichtung (8, 40, 45-48).the environment and / or the place to be cooled (43) are installed, and, if desired,
- a regulating device (8, 40, 45-48).
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Also Published As
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