ITFO20000025A1 - Metodo ed apparecchiatura per il raffredamento ed assorbimento di un fluido. - Google Patents

Metodo ed apparecchiatura per il raffredamento ed assorbimento di un fluido. Download PDF

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ITFO20000025A1
ITFO20000025A1 IT2000FO000025A ITFO20000025A ITFO20000025A1 IT FO20000025 A1 ITFO20000025 A1 IT FO20000025A1 IT 2000FO000025 A IT2000FO000025 A IT 2000FO000025A IT FO20000025 A ITFO20000025 A IT FO20000025A IT FO20000025 A1 ITFO20000025 A1 IT FO20000025A1
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Giacomo Stella
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Descrizione delPinvenzione industriale avente per titolo:
METODO ED APPARECCHIATURA PER IL RAFFREDDAMENTO AD ASSORBIMENTO DI UN FLUIDO”
La presente invenzione ha per oggetto un’apparecchiatura per il raffreddamento di un fluido, in particolare dell’aria. Il raffreddamento dell’aria, noto comunemente come condizionamento dell’aria, viene attuato mediante due diversi sistemi. Un primo sistema, largamente diffuso per il condizionamento dell’aria sia nelle costruzioni civili che nei veicoli, utilizza compressoriTùnzionanti con cloro fluorocarburi éd azionatiUa motori' elettrici o dai motorie veicoli. Un secondo sistema, cosi detto ad assorbimento, funzionante normalmente con soluzioni”sàline o ad acqua ed ammoniaca, incontra delle difficoltà ad una sua diffusione capillare- in quanto, pur necessitando di una potenza elettrica assai ridotta, richiede di essere corredato di'ingombrantì tòrri'evaporative per "lo" smaltimento calore prodotto. I condizionatori tradizionali -compressore necessitano di una" notevole" potenza elettrica instaltata,ed inoltre i condizionatori di questo tipo'sono soggetti'neLloro'funzionamento alla variazione del'numero'di'giri'defmotore'nel'caso'di loro installazione- sugli- autoveicoli: E’ anche da rilevare che utilizzo- dei clorofluorocarburrcostituisce una significativa fònte di danno ecoIogico ome è ormai ampiamente noto. Le macchine di condizionamento ad assorbimento-presentano indubbramente dei vantaggi rispetto-ai-condizionatori dotati di compressore sia dal-punto di-vista della potenza elettrica richiestarassai-modesta, sia dal punto di vista ecologico, poiché le soluzioni saline di cui generalmente fanno uso non comportano alcun danno nel caso di una loro diffusione all’esterno degli apparecchi. Tuttavia, tali condizionatori ad assorbimento producono una quantità di calore da smaltire di rilevante entità, circa doppia di quella prodotta dai condizionatori a compressore di pari potenzialità. Tale calore deve essere smaltito, almeno in parte, da una soluzione acquosa salina, generalmente di litio bromuro, che presenta una temperatura di circa 40°C. a fronte di una produzione di acqua gelida di circa 4°C., utilizzabile per il raffreddamento dell'aria da condizionare. Tale temperatura di 40°C. è assai prossima alle temperature raggiunte ìlei mesi estivi- in molti paesi anche a clima temperato e risulta spesso inferiore alle" temperature raggiunte dall’aria nei paesi caldi a clima equatoriale. Non è perciò possibile ipotizzare i’utilizzo dell’aria come mezzo di raffreddamento della soluzione salina, ed infatti'! condizionatori ad assorbimento a bromuro di'Iifio presenti sul mercato prevedono generalmente circuiti di raffred acqua, essendo tale acqua a sua volta raffreddata in torri evaporative, rendendo perciò impossibile il lóro impiego sugli autoveicoli e nelle piccole utenze. Come e noto ai tecnici del- ramo, la temperatura di 40°C della soluzione salina è strettamente-correlata"alla'tensione"del'vapore del'acquagelida- e alla'concemrazione'della-sotuzione, Un eventuale-significarivo-incremema di taleTemperatura'potrebbe'essere realizzato-ipoteticamente'soitanto'comjn-aumento-dellaconcentrazione-salina ma ciò non è possibile nelle normali-condiztoni di lavoro, inquanto la concentrazione del sale è già assai prossima-alla-curva-di cristallizzazione e la formazione di cristalli è ovviamente assolutamente da evitare Nel-precedente-brevettoeuropeo-n-9H-H3⁄40577-nel-corrispondente brevetto-statunitense-US-A-5rl-73⁄4)79-e-neiirevetti-US*A-3:483r7-10 US-A-4:667;485-e-US-A4r7-32^008-vengono-descritte-macchine ad-85sofbimento-a-cascata-che-comprendono-almeno-due~GÌFGUiti-o-dispositivi-di assorbimento separati che interagiscono utilizzando il secondodispositivo come mezzo di raffreddamento del liquido assorbente del primo dispositivo la cui concentrazione avviene per ebollizione ottenuta mediante la condensazione del vapore prodotto dalla concentrazione per ebollizione del liquido assorbente del secondo dispositivo ed il calore necessario a quest’ultima concentrazione, viene fornita da una sorgente esterna alla macchina ( bruciatore o altro ). Essendo i due dispositivi interagenti ma separati, ne consegue che il quantitativo di vapore prodotto dalla concentrazione della soluzione assorbente del secondo dispositivo deve cedere per condensazione alla soluzione assorbente del primo dispositivo l ’esatto quantitativo di calore necessario alla sua concentrazione. Tutto ciò rappresenta un vincolo che rende difficoltosa la realizzazione pratica della macchina in quanto è già presente un altro vincolo, rappresentato dal fatto che la soluzione assorbente del secondo dispositivo deve assorbire tutto il vapore prodotto dal raffreddamento della soluzione assorbente del primo dispositivo. Cioè nella rigenerazione della soluzione assorbente“del secondo dispositivo e necessario per il primo vincolo produrre il quantitativo di vapore esattamente richiesto dalla rìgenerazione “della soluzione assorBente"del primo dispositivo e per il secondo vincolo ottenere una "soIuziòne once ntrata che possa assorbire tutto" e solo il vapore prodotto “dal "raffreddamento della“soluzione“assorbente“del primo“disposirivo. lnoltre nei“brevetti precedentemente "citati" viene "uti l izzato come mezzo"evaporante “acqua pura^fatto-questo che limita la tem peratura d'evaporazione ad alcuni gradi-sopra zero al fine di evitare-ilraggiungimento-del-punttrdi-congelamentorScopi-principa!t-deHa presente-invenzioner che-la differenzia-in modo-sostanziale dal"precedente brevetto-europco nr9111-12j05r7-e dal corrispondente brevetto statunitense-Us-A-5rl-7-7:979 sono quelli di realizzareun'pparecchiatura per il condizionamento-dell'ria a doppio stadio che elimini il doppio vincolo opra citato, consenta di effettare il raffreddamento dell'apparecchiatura sia utilizzando aria che acqua proveniente da torre evaporativa oppure riscaldando acqua proveniente da rete idrica a fini igienici, industriali o di riscaldamento e che questo raffreddamento possa essere effettuato sia mediante la condensazione del vapore prodotto dalla concentrazione della soluzione diluita del primo dispositivo sia asportando calore dalla soluzione assorbente, realizzando la possibilità di asportare calore in tutto o in parte sia dalla soluzione assorbente del primo dispositivo che dalla soluzione assorbente del secondo dispositivo, ottenendo con ciò un C.O.P. variabile da un minimo di circa 0.6, qualora il calore venga sottratto solamente dalla soluzione assorbente del secondò dispositivo , ed un massimo di~circa 12 qualora il calore venga sottratto totalmente dalla soluzione assorbente del primo dispositivo, ed un C.O.P.intermedio tra questi duevalor imite qualora i l calore venga sottratto n parte dal prmo e in parte dai secondo dispositivo, essendo ilvalòre del CO.P.legato"ad un criterio di proporzionalità coir il rapporto tra il valore smalfito dal primo dispositivo e quello smaltito dai secondo dispositivo. Quanto prima descritto è resopossibile dal fatto che, asportando calore dalla soluzione assorbente del primo dispositivo, si rende inoperante assorbitore del-secondodispositivoe lapparecchiatura"si-comporta"come~un-assorbitore a doppio stadio i tipo tradizionale costituito da un evaporatore un assorbitore e due generatori essendo lemacchine-di questo tipo,come ènotoai tecnici delramo,caratterizzate dal fatto di avere un C.O.P.di-circa 12. Questo-aspetta dellapparecchiatura si estende anche aquegliutilizziincui solounapartedel calore viene-sottratto-dalasoluzione assorbentedel primo-dispositivo,come può aenireperesempio-durante l'utilizzo dellapparecchiatura peril condizionamento-dellariaalla massima con una modesta richiesta potenzialità disponibile di acqua calda a fini igieinci.Inquesto caso il C.O.P. assumerà un valore intermedio tra il massimo e il minimo proporzionalmente al quantitativo di calore sottratto dalla soluzione assorbente del primo dispositivo rispetto al quantitativo di calore totale da asportare dall’assorbitore. Realizzare una macchina che consenta di avere delle temperature aU’evaporatore del primo dispositivo inferiori allo 0°C. cosi da consentire il recupero di calore dall’aria esterna durante la stagione invernale permettendo l 'impiego dell’apparecchiatura come pompa di calore. Questi ed altri scopi vengono ottenuti con un’apparecchiatura ad assorbimento per il" raffreddamento di un fluido, in particolare dèi l’aria, comprendente due~distinti dispositivi di raffreddamento ad assorbimento, tra loro interagenti e comunicantiTciascuno avente un evaporatore un assorbitore e un generatore, in cui nell’evaporatore e nell ’ assorbitore viene mantenuta una pressione sensibilmente inferiore alla pressione atmosféricàT nell’evaporatore è presente un liquido evaporante che viene prelevato per essere ri~ immesssò nell’evaporatore stesso dopo essere stato fatto passare in uno scambiatore di calore attraverso il quale il liquido assorbe calore da'un fluido stero," nell’assorbitore è presente un liquido assorbente del vapor d’acqua il'qual^vìene'pre levato" per esere neiFassorbitore, dopo essere stato fatto passare almeno"in parte'in un'generarore'in'cui'la pressione superiore a quella^esistente nel corrispondente evaporatore ed assorbitore d ove'è'previsto un eemento riscaldante'che-provoca'l-’ebollizione del-suddetto-liquido assorbentercon-fbrmazione-di-vapore'acqueo'che'viene'prelevato-e'quindi-condensato in uno scambiatore di calore condensatore del vapore e ri=immesso in detto evaporatorcr con-conseguente-fbrmazione-drun-i iquido-assorbente - concentrato -che- viene -ri- immesse nelFassorbitore-dopo-essere-stato-fatto-passare-in-uno-scambiatore-di-calore-dove-esso cede calore al liquido diluito (da concentrare) proveniente dall' ;nelFassorbitore-essendo previsto-uno-scambiatore-di-ealore-per-il-raffreddamento-del ido-assorbenterche-nel-primo-dispositivo-eostituisce-lo-scambiatore-di caloro-in-i l’evaporatore del secondo dispositivo assorbe calore, mentre l’evaporatore del primo dispositivo assorbe calore da un fluido esterno all’apparecchiatura, generalmente dall’acqua gelida proveniente dai fan-coil. Nell’assorbitore del secondo dispositivo è previsto uno scambiatore di calore che cede calore ad un fluido esterno all’apparecchiatura. Inoltre il liquido assorbente del primo dispositivo prima di essere riimmesso nell'assorbitore viene fatto passare in uno scambiatore di calore in cui può cedere calore ad un fluido esterno all’appareccliiatura, vantaggiosamente détto fluido esterno può scambiare calore direttamente con il'liquido assorbente dél’primo dispositivoo indirettamente scambiando calore con iriiquido evaporante del secondo dispositìvo in uno scambiatore di calore in cui'iniquido evaporante del secondodisposifivò viene fattopassare prima di essere ri-immesso nell’evaporatore. Il fluido assorbente diluito in uscita dagli assorbitori dei due dispositivi viene miscelato ed, almeno in parte, inviato nei primo generatore ove esiste un elemento riscaldante esterno, per esempio, un~bruciatofe e che ia soluzione parzialmente concentrata in uscita dal suddetto” pri mo generatore venga inviata ad un secondo generatore dopo essere passata in uno scambiatore drcalore in cetìrcalore'alla’soInzione'debole’fda'concentrareJ'e'che letemento riscaldante-drquesto secondo generatore sia costituito dallo scambiatore di-calore condensatore-di vapore prodotto dalla parziale concentrazione avenuta nel primo generatore, e che la pressione e-quindi-la-temperatura-nellevaporatore e nellassorbitore del primo dispositivo-siano inferiori-a-quelle esistenti nei corrispondenti-elementi del econdo dispositivo.ll fluido concentratoin uscita- da questo secondo generatore prima d i essere m iscelato con l a suluzione-debole per formare la soluzione-assorbente da ri-immettere negli assorbitori dei due dispositivi viene fatto passare in un altro scambiatore-di-calore-in-cui-scambia calore con la soluzione da inviare alla concentrazione; Vantaggiosamente l’apparecchiatura, secondo la presente invenzione, viene utilizzata per la simultanea generazione di calore che può essere utilizzato per riscaldare l acqua impiegabile direttamente come acqua igienica o indirettamente per riscaldamento, tale caratteristica permette di considerare l'apparecchiatura come una vera pompa di calore ad alto rendimento. Infatti il calore ceduto sul lato caldo della macchina è pari al calore fornito dal bruciatore più quello assorbito dall'evaporatore del primo dispositivo. Al fine di rendere più chiara la comprensione della struttura e delle caratteristiche dell’apparecchiatura secondo la presente invenzione, ne sarà ora descritta una realizzazione semplificata data a titolo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento all’unito disegno in cui l’unica figura rappresenta schematicamente un'apparecchiatura per il raffreddamento ad assorbimento dell’aria. L'apparecchiatura per il raffreddamento ad assorbimento dell’aria schematizzata nel disegno comprende due distinti dispositivi raffreddamento ad assorbimento dell’aria tra loro collegati ed interagentirrdiiFdispositivi'ad assorbimento singolarmente considerati sono di struttura e funzionamento tradizionali e ben noti e quindi una loro descrizione dettagliata verrà omessa essendo sufficiente la spiegazione che segue per Ia loro comprensione: i due dispositivi comprendono ciascuno un evaporatore'(1,1A ) ed un assorbitore (2,2A)'tra loro comunican sia l evaporatore con il rispettivo assorbitore che l'evaporatore (1) con l 'evaporatore (lAJ'e l 'assorbitore (2) con l assorbitore"(2A), la-comunicazione'tra gli evaporatori dei due dispositivi e tra gliassorbitori e una-comunicazione lato liquido e viene effettuata per mezzo di sifoni così da consentire il trasferimento di liquidi e non dei vapori e permettere il mantenimento di differenti pressioni nei due dispositivi; mentre la comunicazione-tragli evaporatori e i corrispondenti assorbitori èuna comunicazione lato vapore: Negli evaporatori e negli assorbitori viene mantenuta una pressione sensibilmente inferiore alla pressione atmosferica. Gli assorbitori sono inoltre connessi con i generatori (3, 3A). Negli evaporatori (1, IA) è presente un liquido evaporante, generalmente una soluzione salina di bromuro di litio a bassa concentrazione, 20% in peso circa, che presenta un punto di congelamento inferiore a -I5°C. ed in cui la presenza di sale causa un innalzamento della temperatura di saturazione alla pressione dieseremo di circa 3°C. valore questo ininfluente aglì~effetti del lunzionamento della macchina. In detti evaporatori la soluzione evaporante viene prelevata per essere riimmessa alla sommità degli stessi, dopo essere stata ratta passare attraverso un condotto (4, 4A), una pompa (P5, P7). La pompa (P7) spinge illiquido evaporante del secondo dispositivo attraverso gli scambiatori (ET37-5A) e i condotti- (4A) e (4B), nelloscambiatore (ΕΤ3)"ΠΊ iquidò evaporante d èl secondoH ispositivo può cedere calore, adW flùidbèstemo per esempio acqua ìgienicaTche viene fatta passare attraverso i condotti di ingresso e di uscita (22~22/l),nello Scambiatore (5A") assorbe calore dal liquido assorbente del primo dispositivo (2);-l',acqua-igrenica preriscaldata-nello scambiatore-'(E13)"viene'inviataTramite"ihcondotto"22fl-allo‘scambiatore‘(E-l'4)-ove-Taggiunge-la-suatemperatura di utilizzo scambiando calore- con il fluido di raflreddamentodell'assorbitore del secondo dispositivo, come in'seguito descritto La pompa (P5)-preleva e ri-immette la soluzione vaporante del primo dispositivo nellevaporatoreattraverso la valvola (FV09) e i condotti (4, 6). Nell'evaporatire (1) è previsto uno scambiatore di calore (5/1)-attraverso-il-quale-H-fluido-evaporante-del-prima-dispositivoassorbe-calore-da-un-fluido-estemo-alPapparecchiatura-che-viene-poi-generalmenteutilizzato-per-rafireddare-l'aria. Una-pompa-{P2-)-preleva-detto-fluido-dallo-scambiatoredi-calore-(5/1)-attraverse-il-condotto-(4/1-) e lo invia allo scambiatore di calore (-5-),-estemo-allapparecchiatura ove etto-fluido-generalmente-scambia-calore-con-l-aria-dacondizionare per poi rinviarlo allo scambiatore (S/l) attraverso il condotto (6/1). Negli assorbitori (2, 2A) è presente un liquido preferibilmente una soluzione acquosa di bromuro di litio assorbente del vapor d’acqua generato nell’adiacente evaporatore, tale liquido essendo prelevato attraverso un condotto (7 ,7 A) per mezzo della pompa (P4) per essere ricircolato alla sommità dell’assorbitore attraverso un condotto di ricircolo (8 ,8A). Detto liquido, prelevato dai due assorbitori (2, 2A) prima di essere ri-immesso alla sommità degli assorbitori viene miscelato cosi da garantire che la soluzione assorbente ricircolata alla sommi tàdei due assorbitori(272A), abbia la stessa concentrazione ancHenel aso in cuinellassorbitore del secondo stadio_(2A)Tiòri" sia stato assorbito vapore acqueo o ne sia stata assorbita solo una parte di quello normalmente assorbito, a causa di' un assorbimento di calore da parte di un fluido esterno, per esempio acqua igienica,' dàirevaporatore dèi secondo stadio, una parte del liquido uscente dall’àssorbitore del primo dispositivo viene prelevato attraverso il condotto (9)e la pompa (P1)ed inviato“ aloscambiàtore di calore (10)-in cui assorbe calore raffreddando^il liquido diritomo preveniente dal generatore"(3)"àttra verso ilcondotto‘(17B)'ilfluidoconcentratoinuscita dallo scambiatore(10)"viene fattopassareinun dispositivo-(l-7A)di separazione'liquido vaporeditipo otoedattraverso ilcondotto-(16)-miscelato“con la soluzione-deboleformando una solzione-assorbente che viene ri-mmessa-negli-assorbitori dei due dispositivi attraversoi condotti(8r8A").La-soluzione diluita in uscita-dallo scambiatore-("10)-viene-inviata-attraverso-il condotto'(9A)-ni-un-successivo-scambiatore-dr'calore-(10A)in'curviene-riscaldata raffreddando lasoluzione-di che-utilizza il-condotto-(i-3A),dalgeneratore-('3A‘)“questa-soluzione-parzialmenteconcentrata-vieneinviataattraversounseparatore-di-liquido-(l7)eduncondotto(-l^B)algeneratore(3)ril-vaporeprodotto nel generatore (3A-) viene inviato attraverso il condotto (l5A-)-allo scambiatore di calore condensatore del vapore (11) che è l 'elemento viene fornita energia termica al generatore (3), il vapore condensato in uscita da detto scambiatore attraverso il condotto (14A) viene fatto confluire, dopo essere passato in un separatore liquido vapore (15A) nel condotto (12) ove passa il vapore in uscita dal generatore (3). Il vapore che condensa nel condensatore (I I) ha una pressione di saturazione maggiore rispetto a quello prodotto nel generatore (3) per cui in uscita dal separatore (15A) in parte rievapora e insieme al condensato e al vapore prodotto nel generatore (3) viene inviato tramite i condotti (12,12B) agli scambiatori di calore (13, E15) dove il vapore condensa e il liquidò viene sottoraffreddato. Il vapore condensato in uscita dagli scambiatori (13, El5) attraverso i condotti (14,14/1) giunge ad un separatore liquido vapore (15) e tramite il condotto (14/2) la valvo1a""(FV03) e il condotto (14/3) all’evaporatore del secondo disposifivo (IA-) e a quello del primo dispositivo (1 essendo i due- evaporatori in comunicazione tra loro tramite il condono (6A). Il liquido prelevato daH’assorbKore del secondcTdispositivo viene, nella stagione estiva, inviato~attraverso la~valvola~a~tre~vie ( FV05) e il condotto (7B), ad uno scambiatore di calore (21) dove cede calore ad un fluido estemo all ’apparecchiatura, generalmente aria e un-condotto di ritorn(7C) per poressere miscelato con il comspondente fluido-proveniente dat-primo dispositivo, reventnale-richiesta-d'acqua'calda-igienica-iirqiiesta-configiirazione-causa-la-partenzaautomatica della pompa (P6) così che l'acqua igienica provemente-dal condotto (22) viene-prima-preriscaldata nello scambiatore-(E-B-)-raffreddando il liquidoevaporante-del secondo-dispositivo (lA-)-spinto dalla pompa (-P7-) tramite il condotto (4A)-e successivamente portata alla temperatura di utilzzo nello scambiatore-calore (E14) ove viene-riscaldatadal fluidodi raffreddmento dell'assorbitoredel secondo dispositivo (2A) spino dalla pompa(P6) attraverso il condotto-(20A) Il calore prodotto nell'assorbbtore del secondo dispositivo (2A) viene contemporaneamente smaltito sia dallo scambiatore di calore (21) che dallo scambiatore di calore (20) e la regolazione automatica dell’apparecchiatura provoca in questo caso una diminuzione del numero di giri del ventilatore (VI) così da diminuire la potenzialità termica degli scambiatori di calore (21, 13) a vantaggio degli scambiatori (E14, E1S). Nella stagione invernale la valvola (FV05) impedisce il passaggio del liquido assorbente dèi secondo dispositivo attraverso lo scambiatore (21). Ed il raffreddamento dell'assorbitore del secondo dispositivo’(2À) avviene mediante lo scambiatore di calore (20), il condotto di mandata (203⁄4) e quello di ritorn (20B) e la pompa (P6); nello scambiatore di calore (20) il liquido assorbente del secondo dispositivo scambia calore con un fluido esterno all’ apparecchi atura generalmente l’acqua inviata ai fan-coil per il riscaldamento degli ambienti. Questa acqua di raffreddamento dèlia soluzione assorbente del secondbUispositivo spinta dalia pompa (P6) viene fatta passare nei due scambiatori di calore (E14, Ε15) , nello scambiatore di calore (tr4) cede calore all’acqua igienica eentualmente richiesta mentre neiio scambiatore di calore condensatore di vapore-(El'5)-assorbe calore condensando-!-! vapore provenÌente-dal generatore (3),Lavalvolaatr vie manuale (FV04) peimette-cli-inviare l’acqua caldaaifancoilnella-stagioneinvemale mentre nellastagione estiva nepermette rese lusionerlnoltrersempre'nel la'stagione'invemale, her'funzionamentocomepompadi calore, il liquido'evaporante'del'prìmodispositivo-per mezzo-del condotto"(4)_e spinto dalla pompa-(P5) prima di essere ri=immesso nell ’e vaporatorerattra verso_la*valvola-a-tre- vie-(FV09)-il-condotto -(6/2)-ei lcondotto (TBJ'vieneinviato'alloscambiatore-di calore (21), oveassorbecalore-dallariaesterna coadiuvato-in questa funzione-dallo-scambiatore-(-B}-posto in funzionamento di appoggioal lo scamb iatore(-21-)tramite-le a tre vie (F-VG2— F-VOT) I liquido evaporante del primo dispositivo dopo essere passato nello scambiatore di calore (21) viene ri-immesso neU’evaporatore (1) tramite la valvola (FV06) e il condotto (6/3). Tramite la valvola a tre vie (FV08) la soluzione evaporante del primo dispositivo può essere fatta passare attraverso lo scambiatore di calore (E12) in cui assorbe calore dall’acqua di raffreddamento dell'assorbitore (2A) del secondo dispositivo utilizzata per il riscaldamento di un fluido esterno all'apparecchiatura, per esempio aria a mezzo di fan-coil. Questo fluido spinto dalla pompa (P6) utilizzando-! condotti (20A, 20B) effettua, mediante l’azionamento automatico temporizzato della valvola a tre vie (FV08), lo sbrinamento degli scambiatori di~càlore (21, Γ3) attraverso i quali il fluido evaporante dèi primo dispositivo assorbe calore dall’aria esterna. Qualora la temperatura delParia esterna scendaììnìi sotto del valore limite del funzionamento come pompa di calore, vantaggiosamente l’apparecchiatura è in grado di~tunzionare come una normale caldàia a gas. Il liquido evaporante proveniente dal primo dispositivo (1) tramite ii condotto (4) e la pompa (P5)‘la valvola atre vie (FV09) e il condotto (6/2)"vierie~inViaio per un tempo contróìlafo allo scambiatore di calore (13,21)e attraverso la valvolaa tre vie (FV06)""e condotto (70) viene miscelata con-la soluzione-assorbente-derdue dispositivi, creando- una soluzione fortemente-diluita questa-soluzione avente~una concentrazione'intermediatra la concenrazione'della’soluzione'irruscita dagii assorbirori e quella presente negli evaporatori,viene~inviata-ai generatori (3r3A ) tramite la pompa (P1),gli scambiatori (10, 10A-) per mezzo dercondotti precedentemente-indicati Il vapore prodotto nel generatore (3)tramite-il condotto(12)viene tnviato allo-scambiatore di calore-condensatore-del-vapore-(ETf ) in cui condensa e cede-calore-alFacqua-che spinta dala pompa-(P6) cede calore ad un fluido esterno all'apparecchiatura generahnente aria riscaldata a mezzo di fan-coil La-condensa proveniente-dallo scambiatore (E15) passa nel condono (14), nel separatore liquido vapore (15) nel condotto (14/2) e tramite l’elettrovalvola (FV03) viene miscelata con la soluzione inviata ai concentratori tramite il condotto (8B). Per uscire dalla condizione “Caldaia” è sufficiente commutare le valvole (FV03) cosi che la condensa ripristini i corretti livelli negli evaporatori.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura ad assorbimento per il rafìreddamento di un fluido, in particolare dell’aria, funzionante come pompa di calore, comprendente due distinti dispositivi di raffreddamento ad assorbimento, ciascuno avente un’evaporatore (1, IA) ed un assorbitore (2, 2A) tra loro comunicanti ed un generatore (3, 3A) in cui nell’evaporatore e nell’assorbitore viene mantenuta una pressione sensibilmente inferiore alla pressione atmosferica, nell’evaporatore è presente un liquido evaporante costituito da una soluzione salina a bassa concentrazione che avendo una temperatura di congelamento inferiore a-15°C. consenta il funzionamento dell’apparecchiatura come pompa di~calore recuperando calore dall’aria esterna anche con temperature della stessa di'0°C o inferiori. eta soluzione evaporante viene" prelevata per essere riammessa nell’evaporatore ove assorbe calore in uno scambiatore di calore (5/1,5Α), nell’assorbitore {272A)"è"presente' un liquido assorbente del vapor d’acqua il quali viene prelevato per essere riammesso nelPassorbitore dopo essere fatto passare almeno in parte in etto generatore(3,A)in" cui la pressione superiore" a quella esistente nel corrispondente evaporatorer(1,1A)-ed' assorbitore (2, 2"A) e che nei rispettivi generatori ( 3, 3A ) sia previsto un'elemento nscardante(11, 11 A) che provoca lebollizioni dei suddetto liquido assorbente~con· formazione di vapor d’acqua'che- viene"prelevato'e_quindi'condensatoin"uno scambiatore di calore condensatore del“vapore_(11,13,E15) e ri-immesso in“detto evaporatore con formazione di un liquido assorbente concentrato che_viene' ri-immesso'nel l 'assorbitore dopo essere stato fatto passare in uno scambiatore“di_calore"(10,10A),-ove esso-cede calore'al'liquido'assorbente diluito proveniente-dallassorbitore il suddetto scambiatore (5/1)el liquido ’evaporante del primo dispositivo è lo scamdiatore che produce-l' cqua gelida utilizzata nel periodo estivo-per il condizionamento dellaria,lo scambiatore (5A) è lo scambiatore i calore di raffreddamento del liquido assorbente del primo dispositivo, e che gli scambiatori di calore (20, 21) di raffreddamento del liquido assorbente del secondo dispositivo siano scambiatori che cedono calore ad un fluido esterno all’apparecchiatura, che l’elemento riscaldante del liquido assorbente nel generatore (3) è costituito dallo scambiatore (1 1) condensatore del vapore proveniente dal generatore (3 A) mentre nel generatore (3 A) esso è costituito da un bruciatore (1 1 A) , e che la pressione e quindi la temperatura nell’evaporatore e nell’assorbitore del primo dispositivo siano inferiori a quelle esistenti nei corrispondenti elementi 3⁄4el secondo dispositivo, caratterizzato dai tatto che nell’evaporatore de! primo dispositivo viene una soluzione evaporante dilitio bromuro in acqua a bassa concentrazione risenta di avere una temperatura i a cui deve essere smaltito il calore dall’assorbitore del secondo dispositivo scambiatore di calore (20) e dallo scambiatore di'calore condensatore dèi vapore (E15) prodotto nel" generatore (3) è tale da consentire la produzione di acqua calda utilizzabile ai tini di riscaldamento avente una temperatura di“circa 60°C 2.Apparecchiatura ad assorbimento come da rivendicazione 1 caratterizzata'dal fatto chele soluzioni deboli in uscita''dagli"assorbitori‘(2r2A) del"primo e'del'secondo“dispositivo prima“di essere ri-immesse negli“assorbitori vengano miscelate garantendo la"stessa_ concentrazione"in"ingresso agli assorbitori del prmo'e'del secondo'dispositivo an che inpresenza di"differenti concentrazioni in'uscita, e che laxomunicazione !ato~liquido-tra gir assorbitori dei due'dispositivi (22A)avvenga-permezzo di sifòni consentendo il travasodi liquidi tra due dispositivi e garantendo contemporaneamente il-mantenimento-di diflfèrenti-pressionirGonsentendo-con ciò di concentrare la soluzione-nel due-generatori-(-3,A-) e d i rinvrare la soluzione concentrata alla miscelazione con la soluzione debole inciò nel funzionamento come pompa di calore di ottenere un C.O.P., per quanto riguarda questa aliquota di calore, di circa 1.2. uscita dagli assorbitori con formazione di una soluzione assorbente avente la stessa concentrazione per entrambi gli assorbitori (2, 2A) e ri-immessa negli stessi, mentre la soluzione debole in uscita da detti assorbitori avrà una differente concentrazione correlata ai diversi carichi termici dei due assorbitori. 3. Apparecchiatura ad assorbimento come da rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che consenta di asportare calore sia dall’assorbitore del primo dispositivo (2) sia dall’assorbitore del secondo dispositivo (2A) e che il calore sottratto al primo dispositivo richieda un fluido di raffreddamento esterno all’apparecchiatura con delle temperature di circa 30°C ad esempio acqua proveniente da torri evaporative o acqua per usi igienici , mentre il calore sottratto al secondo- dispositivo richieda aria come mezzo di' "raffreddamento e che i l raffreddamento possa essere effettuato sia asportanti o"calore totalmente dall’ assorbitore dei-primo dispositivo che totalmente dal’assorbitore delsecondcTdispositivo e sia- in parte dall’uno, in parte dall’altro e che abbia un C.O.P. “variatile da un minimo di circa 0.6- qualora ii calore venga totalmente- sottratto dal assorbitore dei secondo-dispositivo, ed un rnassimcrdi-l“2-qiialora il'calore' venga “sottratto completamentéHalFassorbitore der'primo dispositivo_ed_assuma_un' valore' Intermedio qualora iFcalore venga sottratto in parte dal primo e in parte dai'secondo 4 A pp are echi atura- ad'assorbimcnto-come da rivendicazione l ' caraterizzata-dal fatto che'nel funzionamento come pompa di calore il ritorno'della condensa proveniente'dallo' scambiato re di calore-(E15)-condensatore del vapore-venga_inviata-all'evaporatore-del· secondo'dispositivo tramite il separatore‘lìquido vapore (i5) e i condotti (14, 14/2,14/3), realizzando con ciò un recupero-di” ca!ore-a-carico-esclusivamente-del-secondo dispositivo e quini uno sbilanciamento in termini-di-bilancio-termio consentendo con
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