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Periodisch wirkende Absorptionskältemaschine Um die Kondensationswärme
vom Kondensator, den Wärmeinhalt des Kocherabsorbers und der Restlösung von der
Kochertemperatur auf die Absorbertemperatur und die Absorptionswärme vom Kocherabsorber
der periodisch arbeitenden Absorptionskältemaschinen abzuführen, benutzt man in
der Regel durchfließendes Kühlwasser, da die Anwendung des fließenden Leitungswassers
viele Vorteile ergibt. Infolge der tiefen, unterhalb der Lufttemperatur liegenden
Temperaturen kann man stark konzentrierte Lösungen-anwenden und das Verhältnis der
Kälteleistung zur aufzuwendenden Wärmemenge günstiger gestalten; man kann große
Durchflußgeschwindigkeiten und kleine Kühlflächen anwenden und durch Regelung der
Durchflußmenge stark wechselnde Wärmemengen abführen. Die Verwendung des Kühlwassers
hat aber auch Nachteile. Es ist nicht immer chemisch rein, greift oft das- Material
der Wärmeaustauschapparate an und versetzt durch Ablagerungen die Durch-flußquerschnitte.
Ohne Regelapparate muß man die maximal erforderliche Wassermenge aufwenden und hat
hohen Wasserverbrauch; man muß Sicherungseinrichtungen gegen Ausbleiben des Wassers
anwenden und ist schließlich wegen des Wasserzu- und -abflusses beschränkt in der
Wahl des Aufstellungsortes. In Landhaushaltungen ohne Anschluß an ein Wasserwerk
machen sich die Mängel der Wasserdurchflußkühlung besonders geltend. Man hat daher
schon versucht, die Wasserkühlung zu vermeiden und mit Luft zu kühlen. Bei freier
Luftströmung bekommt man jedoch infolge der geringen spezifischen Wärme der Luft,
ihrer schlechten Wärmeleitfähigkeit und _der dadurch bedingten großen Temperaturdifferenzen
an den Wärmeaustauschflächen schlechte Abkühlungsverhältnisse und einen ungenügenden
Kühleffekt. Der Effekt wird besser, wenn man Gebläse anwendet, doch nimmt
man der- Absorptionsmaschine dadurch wieder ihre Vorteile, wie Geräuschlosigkeit,
Fehlen bewegter Teile usw.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, einen Teil der Nachteile der Kühlung
durch fließendes Wasser dadurch zu vermeiden, daß man die zu kühlenden Teile der
Absorptionsmaschine mit dem Wasserreservoir der Hauswasseranlage durch Umlaufleitungen
in Verbindung brachte, so daß man neben dem Vorteil des ständigen Wasservorrats
an@Kühlwasser sparen konnte, indem man das für die Absorptionsmaschine einmal gebrauchte
und erwärmte Wasser weiter nutzbringend verwenden konnte. Man hat auch vorgeschlagen,
den Anschluß an die Hauswasserleitung gänzlich dadurch zu vermeiden, indem man den
Kocherabsorber mittels leicht verdampfbarer Flüssigkeiten kühlte, welche in einem
geschlossenen
Rohrsystem einen volll#:ommenen Kreislauf zwischen dem Kocherabsorber und einer
besonderen Kondensationseinrichtung mit Luftkühlung vollführten. Für periodisch
arbeitende Absorptionsmaschinen sind derartige Luftkühlanlagen aber unbrauchbar,
da bei diesen die Belastung stoßweise mit großen anfallenden Wärmemengen erfolgt.
Man schlug deshalb Vor, die Kondensationsanlage für die verdampfbare Kühlflüssigkeit
in einen Wasserbehälter zu verlegen, der wiederum durch Luft gekühlt wurde. Hierdurch
erhielt man aber neben anderen Nachteilen eine doppelte Temperaturdifferenz gegen
die Luft, nämlich erstens in der Kondensationsanlage im Wasser und zweitens an den
Kühlflächen des Wasserbehälters.
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Vorliegende Erfindung hat den Zweck, die Vorteile der Wasser- und
Luftkühlung in der Weise zu vereinen, daß ein und dieselbe beschränkte Kühlflüssigkeit,
vornehmlich Wasser, in der Weise zur Kühlung der Absorptionsmaschine verwendet wird,
daß sie in einem oberhalb des Kocherabsorbers liegenden Behälter mit großen Kühlflächen
und zweckmäßiger Gestaltung zur Wärmeabführung an die Luft eingeschlossen wird,
welcher den Kondensator enthält und mittels einer absperrbaren Zirkulationsleitung
(Umlaufleitung) mit den Kühlflächen des Kocherabsorbers so verbunden ist, daß bei
geöffneter Absperrung eine selbsttätige Kühlung .des Kocherabsorbers durch Umlauf-
bzw. Verdampfungskühlung infolge Erwärmung bzw. teilweiser Verdampfung der Flüssigkeit
je nach ihren thermischen Eigenschaften erfolgt.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In der Abbildung bedeutet i den Kocherabsorber, 2 den Kondensator, 3 den Verdampfer
der Absorptionsmaschine, 4 den Flüssigkeitsbehälter,. mit der noch näher gekennzeichneten
Flüssigkeit, in weicher der- Kondensator 2 liegt. An den Behälter 4 ist eine Rohrleitung
5 angeschlossen, welche, vom unteren Teil des Behälters 4 ausgehend, durch den Kocherabsorber
i führt und in den Behälter ¢ wieder oben einmündet. Am oberen Austritt aus dem
Kocherabsorber ist in die Leitung ein Absperrorgan eingebaut, hier in Gestalt eines
Hubventils 6, welches z. B. durch einen Elektromagneten 7 betätigt wird. Die Wirkungsweise
ist folgende- Während der Heizperiode ist das Ventil 6 geschlossen, so da:ß Flüssigkeit
aus dem Behälter 4 nicht durch Leitung 5 zirkulieren kann. Die noc% iii der Leitung
5 verbliebene Flüssigkeit wird zunächst mit dem Kocherabsorber auf ihren Siedepunkt
erwärmt. Die sich dann bildenden Gasblasen steigen in der Leitung empor, sammeln
sich unterhalb des Ventils und drängen die noch bestehende Flüssigkeit nach dem
Behälter 4 zurück. Die im Kondensator frei werdende Wärme wird von der Flüssigkeit
im Behälter 4 aufgenommen, die sich infolge ihres großen Wasserwertes nur um einige
Grade erwärmt. Bei. Beendigung der Heizperiode wird gleichzeitig mit dem Ausschalten
der Heizung das Ventil 6 geöffnet, wodurch wieder neue Flüssigkeit in die Leitung
5 eintritt. Die eingetretene Flüssigkeit wird erwärmt, dadurch spezifisch leichter
und durch die im Behälter 4 befindliche kühlere und spezifisch schwerere Flüssigkeit
verdrängt, so daß eine fortgesetzte Zirkulation erfolgt, bis die Endtemperaturen
nahezu ausgeglichen sind. Naturgemäß. muß: die im Behälter 4 befindliche Flüssigkeitsmenge
so groß sein, daß der Kocherabsorber bereits abgekühlt ist, bevor die gesamte Flüssigkeit
des Behälters ¢ die Leitung 5 passiert hat, so da:ß der Rest noch zur Abführung
der Absorptionswärme bei der gleichen Absorbertemperatur verfügbar ist. Den Wasserwert
der Kühlflüssigkeit wählt man praktisch so hoch, daß bei Aufnahme der gesamten Wärme
aus der Maschine eine Temperaturerhöhung von io bis 2o° eintritt. Die Temperatur
der Flüssigkeit nach Beendigung der I#-,ühlperiode soll sich möglichst der Lufttemperatur
nähern, was durch eine entsprechend gestaltete und durch Rippen usw. vergrößerte
Oberfläche des Behälters 4 erreicht wird.
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Die bei bestimmten Konzentrationen in der Absorptionskältemaschine
erreichbaren Verdampfungstemperaturen liegen um so tiefer, je schneller die Restlösung
abgekühlt wird. Die Erfindung sieht daher noch ein Mittel vor,. den natürlichen
Flüssigkeitsumlauf zu verstärken. Dieses Mittel besteht darin, daß eine solche Kühlflüssigkeit
verwandt wird, die mindestens bei den anfänglich hohen Absorbertemperaturen verdampft,
wodurch einmal eine verstärkte Zirkulation, andererseits eine verstärkte Wärmeabfuhr
erfolgt. Hierzu sind auch Lösungen anwendbar, deren Sättigungstemperatur unterhalb
der höchsten Austreibungstemperatur liegt.