KR20100098495A - 열 발생 및/또는 냉각을 위한 열 태양 에너지 수집기 - Google Patents

열 발생 및/또는 냉각을 위한 열 태양 에너지 수집기 Download PDF

Info

Publication number
KR20100098495A
KR20100098495A KR1020107009010A KR20107009010A KR20100098495A KR 20100098495 A KR20100098495 A KR 20100098495A KR 1020107009010 A KR1020107009010 A KR 1020107009010A KR 20107009010 A KR20107009010 A KR 20107009010A KR 20100098495 A KR20100098495 A KR 20100098495A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat pump
chemical heat
matrix
liquid
volatile liquid
Prior art date
Application number
KR1020107009010A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101532295B1 (ko
Inventor
고란 볼린
레이 올슨
Original Assignee
클라이메이트웰 에이비 (퍼블릭)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 클라이메이트웰 에이비 (퍼블릭) filed Critical 클라이메이트웰 에이비 (퍼블릭)
Publication of KR20100098495A publication Critical patent/KR20100098495A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101532295B1 publication Critical patent/KR101532295B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/003—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • F25B27/007—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy in sorption type systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

화학적 열펌프는 활성 물질을 포함하는 리액터부(1) 및 응축 상태로 존재하며 상기 활성 물질에 의하여 흡수가능한 휘발성 액체 부분을 포함하는 증발기/응축기부(3)를 포함한다. 채널(4)은 상기 리액터부와 상기 증발기/응축기부를 상호 연결한다. 상기 리액터부를 가열하기 위하여, 이러한 벽의 일 부분은 태양 에너지 수집기로서 배열되고, 이는 매우 집약적인 구조로 귀결될 수 있다. 적어도 상기 리액터부에서, 매트릭스(13)가 상기 활성 물질을 위하여 제공되므로, 상기 활성 물질은 그의 고체 상태 및 액체 상태나 용액상 모두에서 상기 매트릭스에 의하여 지지되거나 운반되며 또는 상기 매트릭스에 결합된다. 상기 매트릭스는 바람직스럽게 산화 알루미늄과 같은 불활성 물질이며, 상기 휘발성 액체에 대하여 투과성이며 내부에 상기 활성 물질이 위치되는 기공을 갖는다. 특히, 상기 활성 물질이 그의 액체 상태에서 결합될 수 있는 일 표면 또는 표면들을 갖는 물질이 사용가능하다. 예를 들면, 상기 매트릭스는 분말 또는 압축 섬유 물질과 같은 분리 입자들로 이루어지는 물질로 될 수 있다.

Description

열 발생 및/또는 냉각을 위한 열 태양 에너지 수집기{THERMAL SOLAR ENERGY COLLECTOR FOR PRODUCING HEAT AND/OR COOLING}
본 출원은 2007년 11월 29일자로 출원된 스웨덴 특허출원 제0702648-7호로부터 우선권 및 혜택을 주장하며, 그의 전반적인 내용은 이에 참고로 결합된다. 또한 본 출원은 국제특허출원 공개 WO2007/139476호의 일부 내용을 공통으로 포함한다.
본 발명은 열 발생 및/또는 냉각을 위한 열 태양 에너지 수집기에 관한 것이다.
자유롭게 이용가능한 태양 에너지를 수집하는 데에 있어서의 경제적이며 기술적인 도전들은 일반적으로 주지되어 있다. 기술적으로 이러한 해결책은 공기의 습도 및 기계적인 응력을 변화시킴으로써 크고 신속한 온도 변화를 운용해야 하는 것이다. 상기 장치, 즉, 태양 에너지 수집기 또한 비교적 큰 영역으로부터 태양 에너지를 사용할 수 있는 하나의 지점으로 경제적으로 적당한 방식으로 이동시켜야 하는 것이다.
종래의 냉각소에 의하여 유발되는 CO2 방출을 제거하기 위한 효율적인 방법으로서 태양 에너지 냉각의 사용이 증가되기 시작하고 있다. 그러나, 태양 에너지 냉각 시스템과 관련한 단점은 이들이 일반적인 냉각소에 비하여 실질적으로 비용면에서 더욱 가격이 높다는 것이다. 태양 에너지 냉각 시스템에 있어서, 예를 들면, 화학적 열펌프가 사용가능하다.
상기 화학적 열펌프 기능의 원리는 주지되어 있고, 예를 들면, 미국 특허 공보 제 5,440,889 호, 제 5,056,591 호, 제 4,993,239 호, 제 4,754,805 호 및 국제 특허 출원 공개 공보 제 WO 94/21973 호, 제 WO 00/31206 호, 제 WO 00/37864 호 및 제 WO 2005/054757호를 참조한다. 화학적 열펌프에서, 활성 물질은 열펌프의 과정을 수행하고 또한 대부분의 경우 물 속에서 휘발성 매체, 통상 양극성 액체인 흡수제와 함께 작용하도록 제공된다.
상기 작용 활성물질이, 종래 기술에 의하면, 고체 물질, 액체 물질 또는 “하이브리드 물질” 중 어느 것으로 될 수 있기 때문이다. “고체” 활성 물질은 전체 공정 및 모든 사이클 동안, 즉, 휘발성 매체가 내부에 흡수되어 있든 아니든 모든 경우에, 항상 고체 상태로 남는 물질을 의미한다. “액체” 활성 물질은 전체 공정 및 모든 사이클 동안, 즉, 휘발성 매체가 내부에 흡수되어 있든 아니든 모든 경우에, 항상 액체 상태로 남는 물질을 의미한다. “하이브리드” 물질은 상기 열펌프의 공정 동안 상기 활성 물질이 고체 상태와 액체 상태 사이를 오가게 됨을 의미한다.
고체 활성 물질로서, 열펌프가 결합된 시스템 내에서 전체 방출 공정 동안 냉각 온도가 일정하게 유지되고 또한 비교적 큰 축적 용량을 얻을 수 있다는 것을 포함하는 장점을 얻어진다. 흡수제로서 물을 사용하는 고체 물질에 대하여, 냉각 에너지로서 취해진, 축적 용량의 대표적인 값은 약 0.3 kWh/1 물질이다. 고체 물질의 사용으로 인한 또 다른 장점은 상기 시스템 내에 이동 성분이 전혀 필요하지 않다는 것이다. 열은 상기 물질과 균일하게 접촉하는 판형 열교환기(lamellar heat exchanger) 또는 평판식 열교환기(plate heat exchanger)를 통하여 상기 물질에로 열을 공급하거나 상기 물질로부터 열을 취한다. 여기에서, 인용된 바의 특허 출원 공개 공보 제 WO 00/31206 호에 기술된 화학적 열펌프에서 공정측에는 아무런 이동 성분이 제공되지 않는다. 고체 물질과 관련한 단점은 상기 고체 물질의 일반적으로 낮은 열 전도성으로 인하여 얻을 수 있는 파워가 제한적이라는 것이다. 상기 동일 특허 출원에는, 다른 무엇보다도, 고체 물질의 열악한 열전도율 및 그로 인한 낮은 파워/효율성에 관련한 문제를 해결하기 위한 방법이 기재되어 있다. 상기 방법은 열교환기 주위 또는 내부에 용이하게 채울 수 있는 바의 일관성을 갖는 슬러리를 형성하기 위하여 소르베이트 내에 상기 고체 물질을 침수시키는 것을 포함한다. 상기 슬러리 내 소르베이트의 양은 이후 상기 열펌프의 배출 상태에서 존재하게 되는 소르베이트의 농도를 초과하지 않아야 한다. 이 후, 상기 물질이 충전될 때, 이는 최종 소결 형태를 얻으며, 이는 상기 열펌프의 작동 시 소르베이트의 정상 흡수에 용해되지 않는 소위 매트릭스이다.
액체 물질의 사용에 있어서는, 상기 물질이 충전 및 배출 공정 모두에서 상기 열교환기에 분사될 수 있고 이에 냉각 및 가열이 각각 효율적으로 될 수 있으므로 높은 파워를 얻게 된다는 장점이 있다. 고체 물질과 관련한 단점은 상기 흡수제의 희석 작용으로 냉각 용량이 감소된다는 것이다. 실제로, 이는 상기 물질이 사용가능한 작동 간격을 크게 제한하며, 이는 이어서 상술한 바와 같이 물질 리터당 냉각 에너지로서 취하게 되는 축적 용량을 감소시킨다. 화학적 열펌프에 사용가능한 대부분의 액체 물질은 바람직하기로는 물 내에서 강한 흡습성을 갖는 무기 염류의 용액이며 마찬가지로 물은 흡수제로서 사용된다. 이는 상기 용해된 물질이 결정화를 허용할 수 없다는 사실로 인하여 또 다른 제한을 유발한다. 결정화는 분사 노즐 및 펌프에 문제점을 유발한다.
소위 하이브리드 물질을 사용함에 따라, 고체 및 액체 시스템과 관련한 여러 장점들을 결합할 수 있고, 이는 위에 인용한 국제 특허 출원 제 WO 00/37864 호를 참조한다. 상기 특허 출원에 개시된 화학적 열펌프는 하이브리드 원리, 하이브리드 방법 또는 하이브리드 공정으로 칭할 수 있는 특별한 공정에 의하여 작동한다. 이러한 공정에서, 상기 물질은 공정 동안 고체 및 액체 상태 모두로 존재하며, 고체상(solid phase)은 고체 시스템에서와 같이 큰 에너지 밀도로 에너지 저장에 사용되며, 반면 상기 물질로부터 및 상기 물질로의 열교환은 일반적인 액체 시스템에서와 같은 큰 효율성으로 상기 물질의 액체상에서 수행될 뿐이다. 상기 액체상만이 주위에 대한 열교환에 사용된다. 그 조건은 상기 고체상 및 액체상이 공정 동안 분리되어 유지될 수 있다는 것이다. 네트 또는 필터와 같은 적당한 종류의 분리 수단을 사용함으로써 또는 기타의 방법으로 여과에 의하여 분리를 수행할 수 있다. 종종 “용액”으로 불리우는 상기 액체상은 펌핑되어 열교환기에 분사된다. 용액만을 사용하는, 즉, 항상 액체인 물질을 갖는 시스템의 경우에서와 같이, 하이브리드 시스템의 펌프, 밸브 및 분사 노즐이 순환 경로에서 결정에 의하여 막히지 않는 것이 중요하다.
따라서, 일반적으로, 상기 고체 시스템은 펌프, 밸브 및 분사 노즐을 요하지 않으므로 이러한 점에서 명백한 장점을 갖는다.
도 1은 화학적 열펌프를 개략적으로 도시하며, 상기 열펌프는 상기 인용된 국제 특허 출원 제 WO 00/37864 호에 기재된 바의 하이브리드 공정에 의하여 냉각 또는 가열을 제공하며 작동하도록 고안된 것이다. 상기 열펌프는 소르베이트(sorbate)를 발열적으로 흡수하거나 흡열적으로 탈착(desorb)시킬 수 있는 다소 용해된 물질(2)을 포함하는 제 1 용기(1) 또는 어큐뮬레이터(accumulator)를 포함한다. 상기 제 1 용기(1)는 파이프(4)를 통하여 응축기(condenser)/증발기로도 불리우는 제 2 용기(3)에 접속된다. 상기 제 2 용기(3)는 상기 제 1 용기(1) 내에서 상기 물질(2)을 흡열적으로 제거하는 동안 액체 소르베이트(5)를 형성하기 위하여 기체 소르베이트(6)를 응축시키는 응축기로서 작용하며, 또한 상기 제 1 용기(1) 내에서 상기 물질(2) 내의 소르베이트를 발열적으로 흡수하는 동안 기체 소르베이트(6)를 형성하기 위하여 액체 소르베이트(5)의 증발기로서 작용한다. 상기 어큐뮬레이터(1) 내 물질(2)은 그 내부에 위치되는 제 1 열교환기(7)에 열전도로 접촉되며, 상기 제 1 열교환기(7)는 액체 흐름(8)을 통하여 주위로부터 열을 공급받거나 또는 주위에 열을 전달할 수 있다. 상기 증발기/응축기부(3) 내의 액체(5) 또한 마찬가지로 그 내부에 위치되는 제 2 열교환기(9)에 열전도로 접촉되며, 상기 제 2 열교환기(9)는 열 흐름(10)을 통하여 주위로부터 열을 공급받거나 또는 주위에 열을 전달할 수 있다. 하이브리드 원리에 의하여 열펌프가 작동하도록 하기 위하여, 상기 제 1 열교환기(7)는 고체 상태의 물질(2)과 함께 미세-그물로 된 네트 또는 필터(11) 내에 넣어진다. 상기 물질의 액체 상태인 용액은 상기 어큐뮬레이터(1)의 하부 내에 존재하며 상기 제 1 열교환기(7) 아래에 위치되는 자유 공간(12) 내에 수집된다. 이 공간으로부터 용액은 도관(13) 및 펌프(14)를 통하여 상기 제 1 열교환기(7)에 분사된다.
요약하자면, 다음은 사실이다:
- 고체 물질의 2가지 상 상태 사이에 리액터이 일어나므로 상기 물질로 작동하는 시스템 내에서 일정한 냉각 온도가 얻어진다. 이들 2가지 상 상태 모두는 고체이며, 상기 상태들 중 한가지로부터 나머지 상태로의 변환에 있어서 상기 흡수제의 일정한 리액터 압력을 유지한다. 상기 리액터 압력은 상기 물질이 모두 제 1 상태로부터 제 2 상태로 변환될 때까지 일정하게 유지된다. 상기 시스템의 단점은 매우 낮은 열전도율 및 그로부터 기인하는 낮은 파워이다. 그의 장점으로는 상기 시스템이 아무런 이동 부분없이 작동한다는 것과 높은 축적 용량 및 일정한 리액터 압력을 갖는다는 것이 포함된다.
- 하이브리드 물질로 작동하는 시스템에서, 상기 흡수제가 상기 물질에 의하여 흡수될 때, 즉, 배출 공정에서, 제 1 상은 고체인 반면 제 2 상은 액체이고, 위에 설명한 바와 동일한 방식으로, 상기 흡수제의 일정 리액터 압력이 유지된다. 그러면, 상기 물질은 일정한 냉각 온도가 유지되는 동시에 고체로부터 액체 상태로 연속적으로 지속적으로 변화될 것이다. 상기 공정은 상기 물질 모두가 그의 고체 상태로부터 액체 상태로 변화될 때까지 일정한 리액터 압력으로 지속된다. 동일한 방식으로 상기 리액터 압력은 상기 물질이 액체로부터 고체 상태로 변화될 때의 충전 공정에서 일정하다. 상기 축적 용량 및 상기 리액터 압력은 고체 물질에 대한 그것들에 상응한다. 높은 파워를 얻기 위하여 하이브리드 물질로 작동하는 시스템에 이용되는 방법은 액체 물질로 작동하는 시스템에서와 동일한 방식으로 용액으로 작동하도록 된다. 액체는 결정들을 분리하기 위한 시스템을 통하여 상기 물질 용기로부터 분사 시스템으로 펌프되며, 상기 분사 시스템에 의하여 상기 용액은 리액터(reactor)에서 별도의 유니트를 형성하는 열교환기에 분사된다.
태양 에너지에 의하여 구동되는 열펌프는 미국 특허 공보 제 4,231.772 호에 개시되며, 여기에서 어큐뮬레이터로서 작동하는 챔버는 태양 에너지 수집기에 접속되거나 또는 그 자체가 태양 에너지 수집기로서 작동한다.
본 발명의 목적은 태양 에너지 수집기와의 효율적인 공조를 위한 화학적 열펌프를 제공하는 것이다.
따라서, 화학적 열펌프에서, 어큐뮬레이터 유니트 또는 리액터 유니트는 태양 에너지 수집기에 일체화되어, 상기 태양 에너지 수집기를 작동시키는 태양 복사로부터 상기 활성 물질을 효율적인 방식으로 가열하는 것이 성취된다. 따라서 상기 리액터는 베슬(vessel) 또는 용기를 포함하며, 이는 상이한 벽 또는 측부에 의하여 그 범위가 한정되고, 이러한 벽 또는 측부 중 적어도 일부는 태양 에너지 수집기로서 배열된다.
더욱이, 상기 화학적 열펌프는 상기 하이브리드 원리에 의하여 작동하며 특히 효율적인 디자인을 갖는다.
상술한 바와 같이, 고체 물질로 작동하는 화학적 열펌프는 매우 낮은 열전도율 및 이로 인한 낮은 파워 또는 낮은 효율성과 관련한 단점을 가지며, 어떠한 이동 부분도 없이 작동가능함, 높은 축적 용량 및 일정한 반응 압력의 장점을 갖는다. 하이브리드 물질로 작동하는 화학적 열펌프는 더욱 높은 열전도율로 인하여 그리고 이들 또한 어떠한 이동 부분도 없이 작동가능하다는 사실 및 이들이 높은 축적 용량 및 일정한 반응 압력을 갖는다는 사실로 인하여 높은 파워 또는 효율성의 장점을 갖는다.
하이브리드 물질로 작동하는 화학적 열펌프에서, 활성 물질의 용액이 어큐뮬레이터에서 활성 물질과 열교환기 사이의 열전도율을 증가시키는 데에 이용되는 경우, 이는, 예를 들면, 상기 화학적 열펌프 내 전체 공정 동안 상기 활성 물질이 어떠한 변위도 따르지 않는다는 사실에 의하여 성취될 수 있는 것으로서, 즉, 상기 활성 물질이 항상 고정적이거나 또는 고정적인 방식으로 위치되므로, 소위 “고체” 하이브리드 물질을 갖는 화학적 열펌프를 얻을 수 있다. 이를 성취하기 위하여, 상기 활성 물질의 용액은 수동적인 물질 내에 흡수 및/또는 결합 가능하며, 여기에서 상기 수동적인 물질은 매트릭스 또는 담체로 불리우며, 이는 일반적으로 상기 어큐뮬레이터 내에서 열교환기와 양호한 열전도 접촉이 되어야 하고 차례로 서로 밀접하게 일체화될 수 있는 하나 이상의 몸체로서 배열가능하다. 상기 물질이 수동적이라는 것은 상기 활성 물질에 의하여 상기 휘발성 매체의 흡수 및 해체에 공조하지 않음을 의미한다. 그러므로, 상기 매트릭스의 기능은 그의 위치에서 상기 활성 물질의 용액을 유지시키는 것이며, 그럼으로써 상기 활성 물질이 충전 공정에서 그의 액체 상태로부터 고체 상태로 변화될 때 그리고 상기 배출 공정에서 그의 고체 상태에서 액체 상태로 변화될 때 상기 열교환기와 상기 활성 물질 사이의 열전도율을 증가시키는 것이다. 따라서, 상기 용액이 종종 상기 고체 물질보다 더욱 높은 열전도 능력을 갖는다는 사실을 이용할 수 있다. 상기 매트릭스는 열펌프 내에 공정에 불활성인 물질로부터 형성되며, 일반적으로 상기 활성 물질의 용액상(solution phase)을 자신에 결합시킬 능력을 가질 수 있고 동시에 상기 활성 물질이 상기 휘발성 매체에 상호작용하도록 할 수 있다. 특히, 상기 매트릭스를 형성하는 몸체 또는 몸체들이 모세관 방식으로 상기 활성 물질의 용액상을 효율적으로 흡수 및/또는 결합할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 매트릭스는 예를 들면 입자 크기를 변화시킨 분말 및 형태를 변화시킨 입자를 갖는 분말과 같이 다소의 분리 입자들을 포함할 수 있으며, 예를 들면 직경을 변화시킨 섬유 및 길이를 변화시킨 섬유, 및/또는, 예를 들면, 고정적일 필요없이 형성된 매트릭스 몸체 내에서 변화가능한 적당한 다공성을 갖는 소결 질량체를 포함할 수 있다. 상기 입자의 크기 및 형태, 즉, 특별한 경우에 있어서 입자의 크기, 직경 및 다공성, 고체 매트릭스의 경우 다공성 및 상기 매트릭스 몸체 내 물질의 선택은 각각의 경우에 있어서 완성된 어큐뮬레이터의 축적 용량 및 파워 및 효율성에 영향을 미친다. 상기 매트릭스가 1개의 층으로서 상기 열교환기의 표면에 도포되는 경우, 상기 층의 두께 또한 상기 어큐뮬레이터의 파워 또는 효율성에 영향을 미칠 수 있다.
상기 매트릭스가 그 내부에 액체를 흡수하여 상기 액체가 열 운반 매체를 형성하도록 하는 능력 및 상기 매트릭스를 통하여 기체 운반을 허용하는 능력은 화학적 열펌프 내에서 상기 증발기/응축기 유니트에 동일하게 적용가능하다. 상기 화학적 열펌프를 충전할 때, 가스는 상기 열교환기의 표면에서 응축되도록 상기 매트릭스를 통하여 전달되어 상기 매트릭스에 의하여 흡수되고, 그 후 상기 흡수된 액체는 상기 매트릭스의 열전도율을 높이므로, 더욱 많은 기체가 냉각, 응축 및 흡수될 수 있다. 상기 화학적 열펌프 배출 시, 상기 매트릭스는 물 수증기를 방출하고, 이는 흡수된 휘발성 액체를 냉각시키며, 이는 그의 양호한 열전도율로 인하여 상기 열교환기의 표면으로부터 상기 액체를 통하여 증발 영역으로 증발을 위한 열을 전달한다.
그러므로, 열펌프 내의 공정은 상기 몸체 또는 섬유 심지 또는 분말에 흡수된 상기 활성 물질로써 수행된다고 말할 수 있으며, 이는 높은 파워 또는 효율성으로 귀결된다. 상기 파워 또는 효율성은 상기 몸체 또는 심지 내의 열전도율과는 관계가 거의 없으며, 액체상에서의 반응, 즉, 다른 무엇보다도 미세하게 분할된 상태의 활성 물질이 미세하게 분할될 고체 물질보다 열전도를 더욱 잘 하는 용액으로 변화된다는 사실에 좌우된다.
물질을 흡입 또는 흡수한다고 말할 수 있는 상기 매트릭스는 다수의 상이한 물질 중에서 선택가능하다. 예를 들면, 매트릭스로서 이산화규소(silicon dioxide) 섬유를 사용하여 그리고 상이한 분류(分溜)로 모래 및 유리 분말을 포함하는 매트릭스를 사용하여 성공적인 테스트를 수행하였다. 열펌프는 상기 매트릭스의 구조가 상기 휘발성 매체의 증기상의 전달을 허용하도록 충분히 투과성인 동시에 액체상에서 열이 전도된다는 사실에 의하여 작동한다. 또한 더욱 고체인 구조를 형성하기 위하여 분말이나 섬유를 소결함으로써 매트릭스를 제공하는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이 적어도 열 태양 에너지 수집기와 함께 제작된 리액터 내에 매트릭스를 포함하는, 흡수 장치로도 불리우는, 화학적 열펌프는 적어도 어떤 경우에는 특별한 장점을 제공할 수 있다. 이러한 열펌프는, 예를 들면, 대기와 같은 히트싱크로부터 매체와의 열 교환을 용이하고 효율적으로 할 수 있도록 제작될 수 있다.
매트릭스를 포함하는 화학적 열펌프는 매우 강하고 저항력있는 방식으로 실현될 수 있으므로, 열 태양 에너지 수집기가 일반적으로 작동하는 매우 거친 환경을 견딜 수 있다.
상기 흡수 장치는 그의 리액터 또는 흡수 장치 세트의 리액터들이 전체의 큰 영역에 분포되도록 실현될 수 있으므로, 상기 열적 에너지 수집기가 상기 흡수 장치에 일체화되면, 비교적 큰 영역으로부터 작은 영역에로 태양 에너지 복사의 입력을 이동시킬 필요가 없다. 이들 수단에 의하여 비용 이득을 성취할 수 있다.
상기 열 태양 에너지 수집기를 상기 흡수 장치와 일체화함으로써, 상기 태양 에너지 수집기 및 상기 흡수 장치의 제조를 위한 재료의 소모를 감소시킬 수 있고, 따라서 어떤 경우에는 태양 에너지 수집기 및 흡수 장치를 포함하는 시스템의 비용을 반감시킬 수도 있다.
따라서, 상기 흡수 장치의 외피(outer covering)는 하나 이상의 다음의 특징을 포함하도록 설계가능하다:
1. 열 태양 에너지 수집기에서와 같이 상기 외피의 표면은 에너지 수집식으로 형성된다.
2. 상기 외피의 표면은 히트 싱크에서 대기 냉각기로서 사용가능하다.
3. 상기 외피는 내장된 매트릭스 구조를 위하여 외부 진공 보호 뿐만 아니라 열교환기를 동시에 형성한다.
더욱이, 매트릭스로 이루어지는 화학적 열펌프는, 예를 들면, 외부 매체와의 열교환을 위한 배터리를 형성하도록 결합되는 폐쇄된 작은 유니트로서 비교적 적은 비용으로 제조될 수 있다.
일반적으로, 화학적 열펌프는 태양 에너지 냉각/태양 에너지 가열 시스템에 포함될 수 있는데, 이는 주로 4개의 부분으로 이루어진다: 흡수 장치, 태양 에너지 수집기, 히트 싱크 및 분배 장치, 즉, 열 운반 매체, 대표적으로는 물을 위한 다양한 파이프 및 펌프이다.
상기 태양 에너지 수집기 및 흡수 장치를 함께 설치함으로써, 상기 흡수 장치 내에 수용되는 모든 구성 요소 또한 어떠한 포함 부분의 기능도 저해 또는 손상시킴 없이 상기 태양 에너지 수집기에 사용할 수가 있다. 함께 설치하지 않을 경우에는 상기 분배 장치의 모든 부분들이 필요하게 된다. 따라서, 상기 시스템의 비용을 크게 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 장점은 후술되는 상세한 설명에 개시되며, 부분적으로는 상기 상세한 설명에서 명백해지고, 또는 본 발명의 실행에 의하여 개시될 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 특허 청구의 범위에서 특별히 지시된 바의 방법, 공정, 수단 및 조합의 수단에 의하여 실현되고 얻어질 수 있다.
본 발명의 신규한 특징은 첨부된 특허청구범위에 특히 개시되나, 구성 및 내용 모두에 대한 본 발명의 완전한 이해 및 상술된 바 및 기타의 특징에 대한 완전한 이해는 이하에 첨부 도면을 참조하여 나타낸 제한적이지 않은 실시예의 상세한 설명으로부터 얻을 수 있고, 본 발명은 그로부터 더욱 명백해진다.
- 도 1a는 하이브리드 원리에 의하여 작동하는 종래 기술에 의한 화학적 열펌프를 나타낸 개략도이다,
- 도 1b 내지 도 1d는 화학적 열펌프의 원리를 일반적으로 도시하는 개략도이다,
- 도 2a는 도 1에 유사한 개략도로서, 활성 물질이 담체 내에 흡수되는 화학적 열펌프를 나타낸다,
- 도 2b는 화학적 열펌프의 양자택일적인 실시예로서 도 2a에 유사한 개략도이다,
- 도 3은 활성 물질로서 LiCl를 사용하는 도 2에 의한 화학적 열펌프 내의 충전 공정을 나타낸 다이어그램이다,
- 도 4는 배출 공정을 나타내는 도 3에 유사한 다이어그램이다,
- 도 5는 도 2에 나타낸 화학적 열펌프용 어큐뮬레이터 탱크의 개략도이다,
- 도 6a, 도 6b 및 도 6c는 열교환기 표면에 위치되는 매트릭스 물질을 상세하게 나타낸 단면도이다,
- 도 6d는 플랜지가 돌출되는 열교환기 표면에 위치되는 매트릭스 물질을 상세하게 나타낸 단면도이다,
- 도 7a는 도 2a에 도시된 화학적 열펌프의 기능과 유사한 기능을 갖는 유니트 튜브 또는 유니트 셀의 개략도로서, 이는 상이한 구조 및 외부의 열교환기 표면을 갖는다,
- 도 7b는 도 7a에 유사한 개략도로서, 도 2b의 화학적 열펌프의 기능과 유사한 기능을 갖는 유니트 튜브를 나타낸다,
- 도 8a 및 도 8b는 각각 화학적 열펌프의 측면도 및 사시도이다,
- 도 8c 및 도 8d는 도 8a 및 도 8b에 유사한 도면으로서, 상기 화학적 열펌프는 특별히 설계된 상자 내에 장치된다,
- 도 9a 및 도 9b는 내부 및 외부 열교환기를 포함하는 튜브형 화학적 열펌프의 단부도면이다,
- 도 9c는 도 9a 및 도 9b에 의한 화학적 열펌프의 측면도이다, 그리고
- 도 10a 및 도 10b는 도 8c 및 도 8d에 유사한 도면으로서, 내장형 히트 싱크를 형성하기 위한 상자의 또 다른 설계를 나타낸다.
여기에서 흡수 장치로도 불리우는 화학적 열펌프는 다양한 방식으로 태양 에너지 수집기와 함께 설치가능하다. 도 1b에 개략적으로 나타낸 상기 화학적 열펌프에는 2개의 용기가 제공된다. 리액터(1)는 활성물질을 포함하며, 이는 기체 소르베이트를 방열적으로 흡수하고 흡열적으로 제거한다. 상기 리액터(1)는 파이프 또는 채널(4)을 통하여 응축기/증발기(3)에 접속된다. 제 2 용기(3)는 액체 소르베이트로부터 기체 소르베이트를 응축하기 위한 응축기로서 작동하고, 또한 기체 소르베이트를 형성하기 위한 액체 소르베이트의 증발기로서 작동한다. 어큐뮬레이터(1) 내의 상기 물질은 이는 열의 공급 또는 제거를 위하여 화살표(41)로 표시되는 외부 매체과 열교환 접촉된다. 마찬가지로, 상기 증발기/응축기(3) 내의 액체는 화살표(42)로 표시되는 제 2 외부 매체과 열교환 접촉되며, 열은 이에 공급되거나 이로부터 제거된다.
열의 공급을 위하여 태양 에너지 수집기(43)를 사용할 수 있다, 도 1c 참조. 바람직하기로는, 상기 리액터 용기(1)의 측부 또는 표면은 열의 공급을 위하여 태양 에너지 수집기로서 사용될 수 있다, 화살표(44) 참조. 열의 제거는 도 1d에서 화살표(45)로 나타낸 바와 같이 리액터 베슬의 또 다른 측부 또는 표면 및, 예를 들면, 주변 환경 또는 대기를 통하여, 또는 열교환기의 내부 코일을 통하여, 도 1a에 비교, 또는 열교환기의 외부 코일을 통하여 내부 또는 외부 열교환에 의하여 수행가능하다.
하이브리드 원리에 의하면, 상기 활성 물질은 고체 상태와 액체 상태 사이에서 변화한다. 상기 하이브리드 원리에 의하여 상기 화학적 열펌프가 작동하도록 하기 위해서는, 상기 활성 물질이 상기 리액터(1) 내에 항상 잔류되어야 한다. 이를 성취하기 위한 한 가지 방법은 도 1a에 나타낸 바와 같이 네트(11)를 사용하여 상기 물질의 이동성을 그의 고체 형태 내에서 제한하는 것이다. 또 다른 한 가지 방법은 아래에 설명되는 바와 같다. 항상 고체 상태에 있는 활성 물질로써 작동하는 화학적 열펌프에서 이는 문제가 되지 않는다.
도 2a를 참조하여, 수정된 화학적 열펌프를 개략적으로 설명한다, 이는 상술한 바에 의하여 상기 태양 에너지 수집기와 일체화되기에 적합할 수 있다. 상기 수정된 화학적 열펌프는 상기 활성 물질을 지지 및/또는 운반하기 위하여 매트릭스를 이용하는 상기 하이브리드 공정을 활용하며, 또한 응축물, 일반적으로 물을 지지 및/또는 결합하기 위하여 매트릭스를 활용한다.
상기 수정된 화학적 열펌프는 종래 방식으로 어큐뮬레이터 또는 리액터로도 불리우는 제 1 용기(1)를 포함하며, 이는 단순히 “물질”로도 불리우는 활성 물질(2)을 수용한다. 상기 물질은 소위 흡수제로도 불리우는 소르베이트를 발열적으로 흡수하고 흡열적으로 제거할 수 있고, 여기에서 그의 액체 형태는 종종 “휘발성 액체”로도 불리우며 일반적으로 물로 될 수 있다. 여기에서 상기 용어 “휘발성 액체” 및 “물”은 상기 소르베이트의 액체 형태를 지칭하는 데에 사용되며, 단지 물만이 언급되더라도 기타의 액체 역시 사용가능하다. 상기 물질(2)은 여기에서 매트릭스 또는 담체(13)에 의하여 지지 또는 운반되거나 이에 흡수되는 것으로 도시되며, 상기 매트릭스 또는 담체(13)는 개방된 기공을 가지며 적당한 불활성 물질로 형성되는 적어도 하나의 다공성 몸체를 일반적으로 형성하거나 또는 상기 다공성 몸체로 된다. 상기 매트릭스는 일반적으로 적당한 두께, 예를 들면, 5-10mm의 두께를 갖는 층과 같이 비교적 얇은 층에 도포되는, 예를 들면, 산화 알루미늄이 미세하게 분할된 분말로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제 1 용기(2) 내의 매트릭스는 상기 제 1 용기의 수직 내부 표면에서만 특히 도시된 바와 같이 제 1 열교환기(7)에 위치되는 이러한 용기의 내부 표면에만 도포된다. 단부가 상기 용기(1),(3)의 상부에 접속되는 파이프 형상으로 된 고정된 또는 고정형 가스 접속부(4)를 통하여 상기 제 1 용기(1)는 소위 증발기/응축기로도 불리우는 또 다른 용기(3)에 접속된다. 상기 제 2 용기는 상기 제 1 용기(1) 내 물질(2)의 흡열적 제거에 있어서 액체 소르베이트(5)를 형성하기 위하여 기체 소르베이트(6)를 응축하는 응축기로서 작동하며, 또한 상기 제 1 용기 내 물질에서 소르베이트의 발열적 흡수에 있어서 기체 소르베이트(6)를 형성하기 위하여 액체 소르베이트(5)의 증발기로서 작동한다. 여기에서 상기 제 2 용기(3)는 제 2 열교환기(9)와 접촉되고 모세관 방식으로 흡수되는 물질(14)로 커버되는 절반 부분과 자유로운 절반 부분을 갖는 내부 표면을 갖는 것으로 도시된다. 이는, 도면에 의한 본 실시예에서, 상기 제 2 용기(3)의 내부 수직 표면의 절반은 모세관 흡수 기능을 갖는 물질로 커버되며 반면에 상기 내부 표면의 나머지 부분은 자유롭다는 것을 의미한다. 기체 소르베이트(6)의 응축은 상기 제 2 용기(3) 내의 열교환기(9)의 자유 표면에서 발생되며, 증발은 상기 제 2 용기의 내부 표면 상에서 모세관 흡수 물질(14)로부터 발생된다.
소위 시스템으로 불리우는 화학적 열펌프의 다양한 구성 요소, 즉, 상기 제 1 및 제 2 용기(1),(3) 내의 내부 공간 및 서로 유체 접속되는 가스 도관(4)은 전체적으로 기밀하며 통상 물 수증기인 휘발성 매체 또는 흡수제로도 불리우는 화학적 공정에 참여하는 기체(6)가 아닌 모든 기타 기체가 제거된다. 상기 어큐뮬레이터(1) 내의 활성 물질(2)은 본 실시예에서 상기 어큐뮬레이터(1)를 수용하는 수직 내부 표면에 위치되고 따라서 상기 어큐뮬레이터를 수용한다고도 말할 수 있으며 제 1 액체 흐름(8)을 통하여 주위로 부터 열을 공급 및/또는 주위에 열을 전달할 수 있는 상기 제 1 열교환기(7)의 표면에 직접적으로 열전도 접촉된다. 마찬가지로, 상기 증발기/응축기부(3) 내의 액체(5)는 본 실시예에서 상기 증발기/응축기부의 수직 내부 표면에 위치되며 또한 상기 증발기/응축기부를 수용한다고도 말할 수 있고 각각 제 2 액체 흐름(11)을 통하여 주위로부터 열을 공급 및/또는 주위에 열을 전달할 수 있는 제 2 열교환기(9)의 표면에 직접적으로 열전도 접촉된다.
상기 화학적 열펌프 내의 활성 물질(2)은 열펌프가 의도된 온도에서 작동가능하여, 상기 열펌프의 배출 및 충전 공정에서 고체 상태와 액체 상태 사이에서 변화하도록 선택된다. 따라서, 상기 어큐뮬레이터(1) 내의 반응은 상기 활성 물질의 2가지 상, 고체상 상태 및 액체상 상태 사이에 발생한다. 배출 공정에서 상기 흡수제가 상기 물질에 의하여 흡수될 때, 상기 제 1 상은 고체인 반면 상기 제 2 상은 액체이고, 따라서 상기 흡수제를 위하여 일정한 반응 압력이 유지된다. 그러면, 상기 물질은 일정한 냉각 온도가 유지되는 동시에 고체 상태에서 액체 상태로 연속적으로 변화된다. 상기 공정은 상기 활성 물질이 실질적으로 모두 그의 고체 상태에서 액체 상태로 변화될 때 까지 일정한 반응 압력으로 지속된다. 마찬가지 방식으로 상기 물질이 그의 액체 상태에서 고체 상태로 변화되는 동안 상기 충전 공정에서의 반응 압력은 일정하다.
상술된 바의 특허 출원 제 WO 00/37864 호를 참조하면, 통상의 하이브리드 물질은 상기 소르베이트의 용액 내에서 바람직한 농도로 희석되고 그 후 불활성 분말, 즉, 상기 화학적 열펌프의 작동 동안 어떠한 실질적인 범위로도 변화되지 않는 물질의 분말로 이루어지는 매트릭스 내에 흡수되어 유익하게 사용될 수 있다. 그러므로, 상기 물질은 열펌프 내에서 조건이 변화되는 동안 고체 상태를 가져야 하며, 상기 열펌프 작동 동안 자신들의 집합 상태를 변화시키는 어떠한 물질 또는 매체와도 화학적으로 상호작용하지 않아야 한다, 즉, 상기 물질 또는 매체에 화학적으로 영향을 미치거나 이들에 의하여 영향을 받거나 하지 않아야 한다. 수행된 테스트에서, 이들 분말은, 예를 들면, 산화 알루미늄 및 상기 활성 물질 LiCl을 갖는다. 기타 가능한 활성 물질은 SrBr2 등으로 될 수 있다, 상술된 바의 국제 특허 출원 제 WO 00/37864 호 참조. 여기에서 상기 분말의 입자 크기는 중요성을 가지며 모세관 방식의 흡수 또는 수용가능성이 있는 것으로 될 수 있다. 적당한 매트릭스의 몸체를 형성하기 위해서, 이러한 분말은 우선 적당한 두께, 예를 들면, 5 내지 10mm 사이의 두께를 갖는 층으로서 열교환기의 1개 이상의 표면에 도포될 수 있다. 대부분의 경우, 분말로부터 몸체를 형성하기 위하여 각각의 층을 지지하기 위하여 도시하지는 않았으나 일종의 네트-구조를 상기 열교환기에 도포해야 한다. 예를 들면, 파이프의 외부, 내부 파이프 및 용기의 바닥에 도포되는 10mm 두께의 층을 이용하여 테스트를 수행하였다. 상기 용액, 즉, 휘발성 매체에 의하여 희석되는, 액체 상태의 소르베이트로도 불리우는 활성 물질은 상기 층들에서 분말에 흡수되고 나머지 용액 모두가 층 내의 분말에 모세관 방식으로 결합될 때까지 소모될 수 있다. 그 후, 상기 리액터는 고체 물질에 대하여 리액터가 사용되는 바와 동일한 방식으로 사용될 수 있다, 상술된 바의 국제 특허 출원 제 WO 00/31206 호 참조.
이 경우 내부에 지지되는 상기 물질과 함께 상기 매트릭스는 고체 몸체는 아니지만 열펌프의 배출 상태에서 젖은 모래와 유사하게 느슨한 질량체이다. 그러나, 열펌프의 충전 상태에서 상기 매트릭스는 단단하다. 상기 활성 물질의 용액은 그의 고체 상태에서의 물질보다 열전도 능력이 더욱 좋다. 상기 제 1 열교환기(7)로부터의 열은 효과적으로 상기 활성 물질에 전달되거나 또는 상기 활성 물질로부터 제거된다. 예를 들면, 산화 알루미늄으로 이루어지는 매트릭스가 3몰의 LiCl 용액으로 채워지면, 매우 급속하고 효과적인 시스템의 충전이 약 1몰의 용액까지 수행된다. 그 후, 상기 활성 물질이 임의의 용액을 더 이상 포함하지 않으므로, 즉, 어떤 부분도 액체상 또는 용액상 부분으로 존재하지 않으므로 파워가 감소된다. 그러나, 상기 공정을 0몰의 농도로 구동하는 데에는 문제가 없다. 배출 공정에서, 상기 공정은 상기 용액이 지연 후 2.7 2.8몰인 상태까지 매우 잘 수행된다. 이는 3몰의 농도에 이를 때 상기 매트릭스가 더 이상 기체에 대하여 투과성을 갖지 않기 때문이다. 이러한 상태에서 상기 매트릭스는 채워진다, 즉, 상기 매트릭스는 실질적으로 가능한 한 많은 용액을 흡수한다.
매트릭스에 흡수되는 용액을 이용하는 하이브리드 시스템의 기능 및 파워는 고체 시스템의 그것보다 대체로 훨씬 더 우수하다. 그러나, 하이브리드 물질 및 자유로운 용액만을 이용하는 시스템들에 필요한 것보다 더욱 큰 열교환기 표면이 요구된다. 테스트는 자유로운 용액만을 이용하는 하이브리드 시스템에서와 같은 파워에 도달하는 데에 “결합된” 용액상을 이용하는 하이브리드 시스템에서는 2배 더욱 큰 열교환기 영역이 요구됨을 보여준다. 그러나, 상기 열교환기 표면의 증가된 효율적인 영역을 갖는 시스템에 있어서 상기 표면에서의 파워 밀도는 너무 작으므로, 상기 열교환기가 반드시 직접적으로 작용해야 하는 것은 아니며 유익하게 확대될 수 있다. 직접적으로 작용하는 열교환기 또는 열교환기와 활성 물질/용액 사이에서 직접적으로 작용하는 열교환이라는 용어는 상기 열교환기 내의 열 운반/냉각 매체 또는 유체가 동일한 벽의 내부 표면에서 순환되는 동안, 즉, 상기 물질/용액이 상기 열교환기 내의 비교적 얇고 편평한 벽을 통해서만 상기 열교환기 매체와 실질적으로 접촉하는 동안, 상기 열교환기의 완만하고 단순한 벽의 외부 표면에 상기 물질/용액이 존재함을 의미한다. 확대된 표면을 갖는 열교환기 또는 열교환이라는 용어는, 예를 들면, 주름 및/또는 플랜지와 같이 임의의 적당한 종류의 돌출부를 제공함으로써 확대된 효과적인 열교환 영역을 갖게 되는 열교환기의 표면에 상기 물질/유체가 존재함을 의미한다. 매트릭스에 흡수되는 용액을 이용하는 하이브리드 시스템에 있어서, 이는 상기 매트릭스 또한 상기 열교환기의 이러한 표면에 위치됨을 의미한다.
실험실 규모로 수행되었으며 전체 규모로 재계산된 테스트는 도 3 및 도 4의 다이어그램에 나타낸 충전 및 배출 각각에 대한 데이터를 제공하였다. 이들 테스트는 직경 100mm 및 높이 130mm의 1리터의 원통형 베슬 형상을 갖는 어큐뮬레이터(1)를 사용하여 수행하였으며, 여기에서 내부에 물질을 포함하는 10mm의 두께를 갖는 층(13)이 상기 베슬의 원통형 내부 표면에, 즉, 그의 봉투 표면의 내측에 위치된다. 본 실시예에서 상기 매트릭스 물질 및 상기 물질은 면직물(16) 또는 미세 그물로 된 네트와 같이 더욱 미세하게 그물로 된 구조의 외부 커버링을 갖는 네트(15)를 포함하는 네트 구조에 의하여 제 위치에 지지된다, 도 5 참조. 테스트를 수행하는 동안 불활성 담체 및 상기 물질을 포함하는 층의 구조 또는 기능에 있어서 어떠한 변화도 발견되지 않았다.
상기 매트릭스의 일반적인 구조는 도 6a에 개략적으로 도시된다. 다공성 매트릭스 물질의 층 또는 몸체(13)는 열교환기 벽(23)의 일측에 도포되며 기공(24)을 갖는다. 상기 기공은 대체로 상기 기체 소르베이트의 이송 및 흡수를 허용하는 단면을 갖는다. 상기 매트릭스는 열펌프 작동의 일부 단계에서 존재가능한 잔류 채널(25) 내 기체 소르베이트와 상호작용이 가능한 기공 내에서 상기 벽에서 활성 물질(2)을 운반한다. 상기 기공은 또한 (26)에 도시한 바와 같이 용액 또는 응축물로 각각 완전히 채워질 수 있다. 상기 시스템에서 물이 상기 유체로서 이용되면, 상기 매트릭스 물질은 그의 표면이 활성 물질/용액/응축물을 결합할 수 있도록 그리고 이에 따라 적절히 친수성으로 될 수 있거나 또는 적어도 친수성 표면을 가질 수 있도록 선택된다. 그러나, 이러한 매트릭스를 갖는 화학적 열펌프가 종종 열펌프 작동의 몇몇 사이클 동안에만 만족스럽게 작동한다 하더라도, 매트릭스를 열교환기 벽에 적용하기 전에, 상기 활성 물질을 상기 매트릭스와 함께 혼합하거나 교반함으로써 상기 활성 물질이 상기 매트릭스에 도입된다면, 친수성 표면을 갖지 않거나 용액상의 활성 물질에 의하여 젖게 되는 표면이 대체로 없거나 또는 용액상의 활성 물질이 현저하게 결합되지 않는 물질을 사용하는 것이 가능하다. 상기 기공의 크기는, 예를 들면, 상기 응축기/증발기 내에 놓여지는 매트릭스에 특히 적당할 수 있도록 흡수되는 액체상에 대한 모세관 흡수가 가능하도록 선택될 수 있다. 상기 기공(24)의 대표적인 단면 치수는 10-60㎛의 범위로 될 수 있다. 상기 휘발성 매체과 상기 활성 물질의 전체 부분 사이의 상호 작용을 더욱 어렵게 할 수 있으므로 너무 작은 기공을 갖는 것은 바람직하지 않을 수도 있다. 상기 기공의 부피는, 예를 들면, 상기 매트릭스 몸체의 벌크 부피(bulk volume)의 적어도 20%, 그리고 바람직하기로는 적어도 40%, 심지어는 적어도 50%로 될 수 있다. 상기 매트릭스는 상술한 바와 같이 양자택일적으로 소결된 물질 또는 이에 상응하는 물질로 될 수 있다, 즉, 실질적으로 고체, 연결된 몸체를 형성할 수 있다. 상기 매트릭스는 또한 도 6b에 나타낸 바와 같이 대략 구형 입자와 같이 상이한 형상의 입자로부터 또는
연장된 입자로부터, 예를 들면, 도 6c에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 1:2 내지 1:10의 범위로 길이/두께 비율을 갖는 비교적 짧게 될 수 있는 섬유편으로부터 형성될 수 있다. 상기 열교환기 벽(23)은 도 6d에 나타낸 바와 같이 플랜지(27)가 마련될 수 있다.
매트릭스 물질의 예 1
매트릭스 물질로서 적당한 물질은 Al2O3 분말로부터 제조된다. 상기 분말 입자의 밀도는 2.8 kg/㎤이며 직경은 2 - 4 ㎛이다. 상기 분말은 상술한 바와 같이 내부에 포함된 활성 물질의 용액과 함께 층 내에 도포되고, 상기 층 내의 건조한 매트릭스 물질은 약 0.46kg/㎤의 부피 밀도를 갖는데, 이는 0.45의 평균 채움율 또는 완성된 매트릭스 물질의 정도를 부여하며, 상기 분말 입자가 부피의 거의 절반을 차지한다. 제조된 층들 내에서 상기 분말 입자간의 채널은 60㎛ 정도 크기의 직경을 갖는다.
매트릭스 물질의 예 2
매트릭스 물질로서 적당한 물질은 예 1에서와 같이 포틀랜드 시멘트 1(중량)부와 Al2O3 분말 5(중량)부의 혼합물을 성형함으로써 제조된다. 이 물질은 대체로 “소결된” 것으로 간주할 수 있다.
매트릭스 물질의 예 3
매트릭스 물질로서 적당한 섬유 물질은 SiO2 54%와 Al2O3 47%로 이루어지는 섬유로부터 생산되며, 약 1700℃의 융점을 갖는다. 상기 섬유의 밀도는 2.56 kg/㎤이며 그의 직경은 2 - 4㎛이다. 상기 섬유는 그의 포장 밀도를 증가시키기 위하여 젖은 상태로 압축된다. 상기 압축된 물질의 건조 이후 부피 밀도는 약 0.46 kg/㎤이며, 이는 완성된 매트릭스 물질의 0.17의 평균 채움율을 부여한다. 상기 압축된 물질 내에서 상기 섬유간의 채널은 약 5㎛와 10㎛ 사이의 직경을 갖는다.
상술된 바의 실시예에서, 상기 매트릭스 층(13)은 열교환기의 실질적으로 완만한 내부 표면에 가능한 가장 단순한 방식으로 도포된다.
또 다른 실시예에서, 유니트 튜브(29)는 상기 리액터(1) 및 상기 응축기(3)가 동일한 폐쇄된 튜브 내에 위치되도록 제공된다. 그러면, 상기 리액터(1)는 상기 벽들의 내부 표면의 바닥부 주위에 위치되는 매트릭스(2)를 갖는다, 도 7a 참조. 상기 증발기/응축기부(3)를 형성하는 튜브의 상부는 다이어프램(30)에 의하여 분리되며, 내부 튜브(32) 내의 기체 채널(31)은 상기 다이어프램(30)으로부터 상기 튜브의 최상부(33)로 지나게 된다. 증기는 이곳으로부터 응축되어 상기 유니트 튜브의 상기 기체 채널과 상부벽 표면 사이의 공간(34) 내에 수집될 수 있고, 이 공간으로부터 증발될 수 있다. 이러한 유니트 튜브는 유리 또는 에나멜화 강철로 전체적으로 밀폐식으로 제조가능하다.
상기 유니트 튜브(29)는 또한 그의 증발기/응축기부(3) 내에 위치되는 매트릭스 물질(14)을 가질 수 있고, 상기 공간(34) 내에서 상기 튜브의 내부 표면의 상부에 위치될 수 있으므로, 채널(38)은 응축물 및 증기가 상기 매트릭스의 모든 부분들을 통과하도록 허용하기 위하여 상기 매트릭스의 내부 표면과 상기 튜브(32)의 외부 표면 사이에 형성된다, 도 7b 참조.
상기 응축기 내의 모든 유체, 즉, 대표적으로 모든 물이 모세관 방식으로 흡수될 수 있도록 하여 상기 화학적 열펌프 내에서 자유로운 액체로서 완전하게 제거될 수 있도록 하는 것 또한 가능하다, 도 2b의 장치 참조. 여기에서 상부 내부 표면을 제외한 모든 증발기/응축기(3)의 내부 표면은 모세 흡입의 매트릭스 물질이 제공된다. 열교환 매체 또한 이 용기의 바닥에서 순환하여야 한다. 자유로운 액체가 없는 이러한 구조는, 예를 들면, 상술한 바의 유니트 튜브 또는 유니트 셀로써 성취될 수 있고 추가의 예에 대해서는 후술한다.
이제 태양 에너지 수집기와 함께 설치되는 화학적 열펌프의 더욱 상세한 예를 설명한다.
편평한 유형의 흡수 장치와 함께 설치되는 태양 에너지 수집기(SADp)
도 8a 내지 도 8d에 나타낸 바와 같이, 리액터(1), 증발기/응축기부(3) 및 기체 채널(4)을 포함하는 흡수 장치는 상자 또는 케이싱(61) 내에 위치되는 태양 에너지 수집기와 함께 설치된다. 상기 상자는 내부 분리벽(62)을 가지며, 이는 상기 리액터가 위치되는 전방 공간(63)과 상기 증발기/응축기부(3)가 위치되는 후방 공간(64)으로 상기 상자의 내부를 분할한다. 상기 기체 채널(4)은 상기 분리벽을 통하여 연장된다. 상기 리액터(1) 및 상기 증발기/응축기부(3) 모두는 편평한 형상 또는 패널과 유사한 판-형상으로 설계가능하므로, 이들은 그들의 측방향 범위에 비하여 비교적 작은 두께를 갖는다. 상기 기체 채널(4)은, 예를 들면, 상기 패널-형상 부분의 중심에 접속가능하다.
더욱이, 상기 상자(61)는 태양광에 투명한 벽 또는 판(65)을 그 전방에 가지므로, 태양 복사는 상기 전방 공간 내로 투과가능하다. 따라서, 태양은 낮시간 동안 상기 투명한 벽을 통하여 상기 벽에 대향되며 전방을 향하는 상기 리액터(1)의 벽 부분으로 형성되는 상기 흡수 장치의 표면(66)을 조명을 할 수 있다. 이 표면, 즉, 전방을 향하는 벽들의 상기 부분들은 상기 리액터의 진공 기밀 외벽의 일 부분으로 될 수 있고, 예를 들면, 금속 또는 세라믹재로 형성될 수 있다. 상기 표면(66)은 태양 에너지 수집 특성을 갖는 열 태양 에너지 수집기로서 설계되고, 이는 태양 에너지를 수집할 수 있으며 동시에 열 에너지 복사는 하지 않거나 또는 적어도 그다지 하지 않는 열 태양 에너지 수집기의 대표적인 특성을 포함하며, 이는 그의 표면에 도포되는 광학적으로 선택되는 층을 가짐으로써 종래에 성취된 바 있다. 기타의 열 손실은 상기 상자(61)의 나머지 벽에 절연을 가함으로써 어느 정도 피할 수 있다.
충전 공정에서의 기능은 다음과 같다.
상기 흡수 장치의 리액터(1)는 낮시간 동안 가열될 수 있다. 이는 상기 투명한 벽(65)을 통과하고 상기 표면/벽부(66)에 부딪히는 태양 복사에 의하여 발생한다. 이러한 표면은 도입되는 태양 복사를 열로 전환하는 구조로 되며, 상기 열은 상기 표면/벽부 내에서 상기 물질에 의하여 상기 리액터의 내부로 전도되고, 상기 활성 물질에 의하여 결합된 상기 소르베이트의 증발을 유발하여, 예를 들면, 물 수증기를 생성한다. 상기 물 수증기는 상기 채널(4)을 통하여 상기 흡수 장치의 증발기/응축기(3)에로 전달되며, 여기에서 상기 물 수증기가 응축되어 매트릭스가 사용되는 경우에는 상기 매트릭스 내에서 물로서 결합될 수 있다. 이러한 충전 공정은 상기 활성 물질이 응축 소르베이트의 온도에 비하여 충분히 높은 온도를 가지는 한 지속된다. 상기 응축물은 히트 싱크와의 열교환에 의하여 냉각되고, 예를 들면, 상기 활성 물질에 비하여 대략 40℃ 낮은 온도에서 지지될 수 있다. 통상적으로 매일 도입되는 태양 복사에 의하여 상기 활성 물질은 완전히 고체 상태로 변환되고 상기 장치는 충분히 충전된다.
배출 공정에서의 기능은 아래와 같다.
태양이 상기 벽부(65)를 통하여 상기 흡수 장치의 조명을 끝낸 후, 소망에 따라, 가열 또는 냉각의 전달을 수행할 수 있다. 가열을 원할 경우, 이는 상기 증발기/응축기(3)에서 파이프 코일(67) 내에 물이 순환된다는 사실에 의하여 수행되고, 상기 물은 도시 생략한 적당한 온도의 히트 싱크에 접속되며, 예를 들면, 응축물을 대기의 현재 온도에 상응하는 온도로 한다. 그러면, 응축된 소르베이트가 증발되어 리액터(1) 내의 활성 물질에 전달되어 이에 흡수된다. 소르베이트를 내부에 포함하는 상기 활성 물질은 상기 응축물보다 약 40℃ 따뜻하게 될 수 있다. 만일, 예를 들면, +5℃의 온도로 유지되는 경우, 흡습성 염류 매트릭스, 즉, 소르베이트를 포함하는 상기 활성 물질의 온도는 약 45℃로 될 수 있다. 파이프 코일이, 예를 들면, 상기 리액터(1)의 후측에 적용되면, 이들은 도시 생략한 기존의 수분산(waterborne) 가열 시스템에 결합될 수 있다. 그러면, 이들 파이프 코일 내의 물은 상기 수분산 가열 시스템의 파이프에 펌핑된다.
그 대신으로, 만일 냉각을 원할 경우, 상기 증발기/응축기(3)에서 상기 파이프 코일(67)은 원하는 곳에 냉기를 전달하기 위하여 도시 생략한 수분산 냉각 시스템에 접속된다. 동시에, 상기 리액터(1)에서의 파이프 코일(68)은 도시 생략한 히트 싱크에 접속되며 이는 상기 리액터를, 예를 들면, 대기의 현재 온도로 유지한다. 상기 파이프 코일(67),(68)은 해당 부분의 후측에 배열가능하다. 상기 활성 물질이, 예를 들면, 45℃의 온도로 유지되면, 대략 4℃의 온도를 갖는 상기 파이프 코일(67)로부터의 물이 상기 수분산 냉각 시스템에 전달가능하다.
튜브형 흡수 장치(SaDr)와 함께 설치되는 태양 에너지 수집기
본 실시예에서, 유니트 튜브 또는 유니트 셀은 도 7b에 의한 유니트 튜브와 유사한 유형으로 사용되나 또 다른 디자인을 갖는다.
태양 에너지 수집기와 함께 설치되는 흡수 장치는 동축으로 배열되는 외부 유리 튜브(71)와 내부 유리 튜브(72) 사이에 형성되는 진공 기밀 공간을 포함한다, 도 9a 및 도 9b 참조. 상기 흡수 장치의 상기 상이한 부분들, 상기 리액터, 상기 증발기/응축기 및 상기 접속 기체 채널은 이러한 진공 기밀 공간 내에 배열된다.
알루미늄 판(73)은 공동의 축을 향하는 상기 내부 유리 튜브(72)의 표면에 적용되고, 상기 알루미늄 판은 알루미늄 플랜지 열교환기를 형성하며 또한 내부 구리 파이프 코일(74)의 축방향 연장부 주위를 지나 상기 연장부와 양호한 열전도 접촉을 하게 된다. 상기 구리 파이프 코일 및 상기 구부러진 알루미늄 판은 함께 내부 열교환기를 형성한다.
동일한 방식으로, 알루미늄 판(75)은 상기 외부 유리 튜브(71)의 주요부 또는 주요 몸체 주위로 연장된다. 따라서, 상기 알루미늄 판은 실린더 형상을 가질 수 있고, 상기 실린더로부터 상기 실린더 축에 평행한 띠-형상 영역이 제거된다. 더욱이, 상기 알루미늄 판(75)은 외부 구리 파이프 코일(76)의 축방향 연장부와 양호한 열전도 접촉을 한다. 상기 구리 파이프 코일 및 상기 구부러진 알루미늄 판은 함께 외부 열교환기를 형성한다. 상기 외부 알루미늄 판은 축방향으로 연장된 비교적 넓은, 띠-형상 영역(77)을 가질 수 있고, 이는 상기 흡수 장치 전체에 부착되기에 적합하다. 상기 외부 열교환기의 자유 표면은 태양 에너지를 수집할 수 있고 동시에 거론할만한 정도로는 열 에너지를 복사할 수 없는 열 태양 에너지 수집기의 전형적인 특성을 갖는 태양 에너지 수집 표면으로서 형성되며, 이는 상기 표면에 가해지는 도시 생략한 소위 광학적으로 선택적인 층을 이용하여 성취가능하다.
상기 흡수 장치가 상기 리액터 및 상기 증발기/응축기 모두에 매트릭스를 포함하는 하이브리드 유형으로 되는 경우, 특별한 구현이 가능한데, 이는 적어도 어떤 경우에는 유익할 수 있다. 상기 응축물, 즉, 일반적으로 물을 지지하기 위한 흡수 장치의 매트릭스는 외부를 향하는 내부 유리 튜브(72)의 벽 표면 상의 층(78)에 형성되므로, 이 층은 튜브형 형상을 갖는다. 상기 활성 물질, 즉, 대표적으로 상기 흡습성 염류를 지지/운반하기 위한 매트릭스(79)는 상기 외부 유리 튜브(71)의 내측에 하나의 층으로서 형성되며, 따라서, 마찬가지로 튜브형 형상을 갖는다. 그러므로, 이들 매트릭스는 모두 비교적 두꺼운 튜브의 형상을 가지며, 이는 상기 유리 튜브 및 상기 내부 및 외부 알루미늄 판의 원통형 벽과 적절히 동축이다. 상기 매트릭스 사이에는 여유 또는 중간 공간(80)이 존재하며, 이는 상술된 바의 기체 채널(4)로서 작용하고 역시 비교적 두꺼운 튜브의 형상을 갖는다.
상기 매트릭스와 함께 유리 튜브 그리고 상기 활성 물질과 그 내부에 배열되는 소르베이트는 도면에 도시된 바와 상이한 유형의 열교환기와도 함께 사용될 수 있다. 따라서, 이들은, 예를 들면, 자체의 태양 에너지 수집 표면이 없거나 또는 태양 에너지 수집기와 직접적인 접촉이 없이도 사용될 수 있다.
튜브 형상의 이러한 몇몇 흡수 장치는, 예를 들면, 편평한 어셈블리를 형성하기 위하여 도시 생략한 배터리의 형태로 서로 긴밀하게 위치될 수 있다.
충전 공정에서의 기능은 아래와 같다.
열 태양 에너지를 수용하기에 적절한 특성을 갖는 외부 열교환기와 동축인 유리 튜브에 의하여 한정되는 진공 기밀 공간을 포함하는 상기 흡수 장치는 상기 외부 열교환기의 표면이 태양에 의하여 낮시간 동안 조명되도록 위치된다.
그 결과는 상기 외부 열교환기(75),(76) 및 외부 유리 튜브(71)가 태양 복사에 의하여 가열되어 상기 외부 매트릭스(79)가 그 내부에 포함된 흡습성 염류와 함께 물 수증기를 방출하기 시작하고, 이어서 (80)에서 상기 중간 공간을 통하여 상기 내부 매트릭스(78)로 단거리를 이동하며, 여기에서 상기 수증기가 상기 매트릭스 내에서 물처럼 응축 및 결합되는 것이다. 이러한 충전 공정은 상기 외부 매트릭스 및 상기 매트릭스 내 흡습성 염류가 태양 복사에의 노출로 인하여 충분히 높은 온도를 갖는 한 계속되며, 동시에 상기 내부 매트릭스는 도시 생략한 히트 싱크로부터의 냉각에 의하여 상기 흡습성 염류의 온도보다 낮은 온도로, 예를 들면, 대략 40℃ 낮은 온도로 유지된다. 이러한 냉각은 상기 히트 싱크에 접속되는 물이 상기 내부 구리 파이프 코일(74)을 통하여 펌핑된다는 사실에 의하여 성취되며, 상기 냉수는 상기 내부 구리 파이프 주위로 연장되는 상기 내부 알루미늄 판의 플랜지(81)를 냉각시키고, 이어서 상기 응축물을 포함하는 상기 내부 매트릭스(78)를 냉각시킨다.
상기 배출 공정의 기능은 아래와 같다.
태양이 상기 흡수 장치의 조명을 멈춘 후, 소망에 따라, 가열 또는 냉각의 전달이 수행될 수 있다. 가열을 원할 경우, 이는 구리 파이프(74)의 내부 코일 내에 물이 순환된다는 사실에 의하여 수행되고, 상기 물은 도시 생략한 히트 싱크에 접속되며, 응축물을 포함하는 상기 매트릭스(78)의 온도는, 예를 들면, 대기의 현재 온도에 상응하는 온도로 유지된다. 그러면, 상기 외부 매트릭스(79) 내의 흡습성 염류는, 예를 들면, 상기 내부 매트릭스보다 약 40℃ 따뜻하게 되며, 이 온도는, 예를 들면, +5℃로 유지된다. 상기 흡습성 염류는 45℃의 온도로 되고 상기 구리 파이프(76)의 외부 코일은 도시 생략한 기존의 수분산 가열 장치에 접속되어, 이 코일 내의 물을 상기 가열 장치의 파이프 내로 펌핑한다.
그 대신으로, 만일 냉각을 원할 경우, 상기 흡수 장치의 상기 내부 구리 파이프 코일(74)은 냉기를 전달하는 도시 생략한 수분산 냉각 시스템에 접속된다. 동시에, 상기 구리 파이프(76)의 외부 코일은 상기 외부 매트릭스(79) 및 그 내부에 포함된 염류가, 예를 들면, 대기의 현재 온도로 유지되도록 도시 생략한 히트 싱크에 접속된다. 이러한 히트 싱크가 상기 흡습성 염류의 온도를, 예를 들면, 45℃로 유지하면, 물을 포함하는 상기 내부 매트릭스(78)로부터의 물이, 상기 내부 구리 파이프 코일(76)을 통하여, 대략 5℃의 온도로 상기 수분산 냉각 시스템에 전달된다.
흡수 장치 및 히트 싱크와 함께 설치되는 태양 에너지 수집기(SADV)
태양 에너지 수집기와 함께 설치되는 흡수 장치는 도 8a 내지 도 8d에 의한 상기 흡수 장치와 마찬가지의 방식으로 상자(61) 내에 구성 및 설치가능하다. 여기에서, 상기 상자는 그의 상측 및 바닥측, 즉, 일반적으로 대향되며 상기 분리벽(62)에 의하여 연결되는 2개의 대향 측부에서 개방된다. 상기 상자는 또한 도 10a 내지 도 10b에 나타낸 바와 같이 플랩(91)이 마련되며, 이는 상기 개방측들의 첫번째에서 상기 분리벽의 가장자리에 연결된다. 상기 플랩은 전후방으로 개방될 수 있어서, 대기로 하여금 상기 리액터(1)의 표면들이나 또는 상기 증발기/응축기(3)의 표면들 중 어느 한 가지를 냉각시키고, 상기 상자(61) 내에서 전방 및 후방 공간(63),(64) 각각을 통하여 자유 통로가 허용되도록 상기 플랩을 설정함으로써 공기가 상기 개방측들의 두 번째로부터 자유롭게 흘러 각각의 표면들을 지나게 한다.
그러므로, 히트 싱크는 대기로부터 얻어지며 각각의 표면들을 지나 흐르게 된다.
상기 충전 공정 내의 기능은 아래와 같다.
상기 흡수 장치의 리액터(1)는 낮시간 동안 가열가능하다. 상기 투명한 벽부(65)를 통과하여 상기 표면/벽부(66)에 부딪히는 태양 복사에 의하여 발생된다. 이 표면은 도입하는 태양 복사를 열로 전환하는 성질로 되며, 이는 상기 표면/벽부 내의 물질에 의하여 상기 리액터의 내부로 수행되고 상기 활성 물질에 결합되는 소르베이트가, 예를 들면, 물 수증기를 생산하도록 증발하게 한다. 상기 물 수증기는 상기 채널(4)을 통하여 상기 흡수 장치의 증발기/응축기(3)에 전달되며, 상기 물 수증기는 그 내부에서 응축되어 매트릭스가 사용되는 경우 상기 매트릭스 내에서 물처럼 결합될 수 있다. 이러한 충전 공정은 상기 활성 물질이 상기 응축된 소르베이트의 온도에 비하여 충분히 높은 온도를 가지는 한 지속된다. 상기 응축물은 히트 싱크와의 열교환에 의하여 냉각되고, 예를 들면, 상기 활성 물질의 온도에 비하여 약 40℃ 낮은 온도로 유지될 수 있다. 히트 싱크와 함께 설치되는 이 장치에서, 이는 상기 플랩(91)을 개방되게 유지함으로써 성취되며, 따라서 비교적 차가운 대기가 상기 증발기/응축기(3) 위로 자유롭게 흐를 수 있게 되고 이를 냉각시킬 수 있으며 특별한 경우에는 물을 포함하는 상기 매트릭스를 냉각시킬 수 있다. 통상적으로 매일 도입되는 태양 복사에 있어서, 상기 활성 물질은 완전히 고체 상태로 변환될 수 있고 상기 장치는 충분히 충전된다.
상기 배출 공정에서의 기능은 아래와 같다.
히트 싱크와 함께 설치되는 장치에서, 이는 상기 플랩(91)을 개방되게 유지함으로써 발생되며, 따라서 대기가 상기 증발기/응축기(3) 위로 자유롭게 흐를 수 있게 되고 이를 냉각시킬 수 있으며, 도면에서는 도시 생략하였으나, 특별한 경우에는 물을 포함하는 상기 매트릭스를 냉각시킬 수 있다.
태양이 상기 벽부(65)를 통하여 상기 흡수 장치의 조명을 마친 후, 소망에 따라, 가열 또는 냉각의 전달이 수행될 수 있다. 가열을 원할 경우, 이는 상기 증발기/응축기(3)에서 파이프 코일(67) 내에 물이 순환된다는 사실에 의하여 수행되고, 상기 물은 적당한 온도의 히트 싱크에 접속되어, 응축물은, 예를 들면, 대기의 현재 온도에 상응하는 온도로 된다. 히트 싱크와 함께 설치되는 이 장치에서, 이는 상기 플랩(91)을 개방되게 유지함으로써 수행되며, 따라서 대기가 상기 증발기/응축기(3) 위로 자유롭게 흐를 수 있게 되고 이를 냉각시킬 수 있으며, 특별한 경우에는 물을 포함하는 상기 매트릭스를 냉각시킬 수 있다. 그러면, 응축된 소르베이트, 즉, 대표적으로 물은 증발되어 리액터(1) 내의 활성 물질에 전달되어 이에 흡수된다. 상기 활성 물질은 그 내부에 포함된 소르베이트와 함께 상기 응축물보다, 예를 들면, 약 40℃ 따뜻하게 될 수 있다. 만일, 후자가, 예를 들면, +5℃의 온도로 유지되는 경우, 흡습성 염류 매트릭스, 즉, 상기 활성 물질의 온도는 그 내부에 포함된 소르베이트와 함께 대략 45℃로 될 수 있다. 상기 파이프 코일(68)이, 예를 들면, 상기 리액터(1)의 후측에 배열되면, 이들은 도시 생략한 기존의 수분산 가열 시스템에 접속될 수 있다. 그러면, 이들 파이프 코일 내의 물은 상기 수분산 가열 시스템의 파이프에로 펌핑된다.
그 대신, 만일 냉각을 원할 경우, 상기 증발기/응축기(3)에서 파이프 코일(67)은 냉각을 원하는 위치로 냉각을 전달하기 위하여 도시 생략한 수분산 냉각 시스템에 접속된다. 동시에, 상기 리액터(1)에서 상기 파이프 코일(68)은 상기 히트 싱크에 접속되어, 리액터(1)의 온도를, 예를 들면, 대기의 현재 온도로 유지한다. 히트 싱크와 함께 설치되는 이 장치에서, 이는 상기 플랩(91)을 개방되게 유지함으로써 달성가능하며, 따라서 비교적 차가운 공기가 상기 리액터 위로 자유롭게 흐를 수 있게 되고, 상기 흡습성 염류를 냉각시키며, 특별한 경우에는 그의 지지 매트릭스를 냉각시킬 수 있다. 그러면, 상기 활성 물질이, 예를 들면, 45℃의 온도로 유지되는 경우, 상기 파이프 코일(67)로부터의 대략 4℃의 물이 상기 수분산 냉각 시스템에 전달가능하다.
여기에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 도시 및 설명하였으나, 많은 기타의 실시예들을 예상할 수 있으며, 본 발명의 기본 요지 및 범위를 벗어나지 않는 한 당업자는 추가의 많은 장점, 수정 및 변화를 용이하게 수행할 것이다. 그러므로, 광의의 특징에 있어서 본 발명은 상기 구체적인 세부 사항, 묘사된 장치 및 도시 및 설명된 예들에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 특허 청구의 범위 및 그의 등가물에 의하여 정의된 바 본 발명의 전반적인 발명 개념의 요지 및 범위로부터 벗어나지 않는 한 다양한 수정이 이루어질 수 있다. 그러므로, 첨부된 특허 청구의 범위는 본 발명의 진정한 기본 요지 및 범위 내에서 이러한 모든 수정 및 변화를 커버한다. 본 발명의 기본 요지 및 범위로부터 벗어나지 않는 한 기타 많은 실시예를 생각할 수 있다.
1: 리액터
2: 활성 물질
3: 응축기/증발기
4: 채널
43: 태양 에너지 수집기

Claims (33)

  1. 활성 물질, 및 제 1 온도에서 상기 활성 물질에 의하여 흡수가능하고 더 높은 제 2 온도에서 상기 물질에 의하여 탈착 가능한 휘발성 액체를 포함하는 화학적 열펌프로서,
    - 상기 활성 물질을 함유하며 외부 매체에 의하여 가열 및 냉각되도록 구성된 리액터부(reactor part),
    - 응축 상태로 존재하는 상기 휘발성 액체의 부분을 포함하며, 외부 매체에 의하여 가열 및 냉각되도록 구성된 증발기/응축기부, 및
    - 상기 리액터부와 상기 증발기/응축기부를 상호 연결하는, 상기 휘발성 액체의 증기상을 위한 채널을 포함하여 구성되고,
    상기 리액터부는
    - 태양 에너지 수집기로서 배열되는 측벽 영역을 갖거나 또는 태양 에너지 수집기와 직접 접촉되는 측벽 영역을 갖는 베슬(vessel) 또는 용기, 및
    - 상기 측벽에 접촉되는, 상기 활성 물질용 매트릭스를 포함하며,
    - 상기 활성 물질은 상기 제 1 온도에서 고체 상태를 가져서, 그로부터 휘발성 액체 및 그 증기상을 흡수하면 즉시 또는 직접적으로 액체 상태 또는 용액 상으로 부분적으로 변화되고, 상기 제 2 온도에서 액체 상태를 갖거나 또는 용액상으로 존재하여, 그로부터 상기 휘발성 액체, 특히 그 증기상을 방출하면 부분적으로 고체 상태로 직접 변화되도록, 상기 활성 물질 및 상기 휘발성 액체가 선택되며,
    - 고체 상태 및 액체 상태이거나 또는 용액상에서 상기 활성 물질은 상기 매트릭스 내에 지지 및/또는 상기 매트릭스에 결합됨을 특징으로 하는, 화학적 열펌프.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 리액터부 또는 상기 증발기/응축기부 주위에 대기 순환을 위한 분리벽을 갖는 상자 내에 배열됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 상자는 상기 분리벽에 의하여 연결되는 2개의 대향 측부에서 개방되며, 상기 상자에는 상기 분리벽의 자유 에지에 연계되고 전후방으로 개방될 수 있어서, 대기가 상기 리액터부의 표면 또는 상기 증발기/응축기부의 표면을 냉각시킬 수 있도록 하는 플랩이 제공됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  4. 청구항 2 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상자는 태양 복사에 투명한 벽이나 보드를 포함하는 전방을 가져서, 태양 복사가 상기 리액터부의 표면을 향하여 전방 공간 내로 관통될 수 있음을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 측표면은 상기 리액터부의 원통형 외벽의 일부분이며, 상기 리액터부는 상기 증발기/응축기부를 에워싸는 것을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 원통형 외벽 주위로 상기 원통형 외벽에 직접 접촉되는 구부러진 알루미늄 판을 포함하며, 태양 에너지 수집 표면으로서 자유 표면이 배열된 외부 열교환기를 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 증발기/응축기부는 일 표면의 적어도 일부분에, 상기 휘발성 액체에 투과성인 다공성 물질을 포함하고, 상기 매트릭스 및 상기 투과성 물질은 이들 사이에 상기 채널을 형성하는 공간을 두고 동심원층으로서 배열되는 것을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  8. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 불활성 물질로 된 것을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 불활성 물질은 산화 알루미늄을 포함함을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  10. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 상기 휘발성 액체에 투과성이며 상기 활성 물질이 적용된 기공으로 이루어지는 물질로 형성됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  11. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 액체 상태의 상기 활성 물질이 결합될 수 있는 표면을 갖는 물질로 형성됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 물질은 액체 상태의 상기 활성 물질 및/또는 액체 상태의 상기 휘발성 액체에 의하여 습하게 되는 표면을 가짐을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  13. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 분리 입자들로 이루어지는 물질로 형성됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 분리 입자들로 이루어지는 물질은 분말 또는 압축 섬유 물질임을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  15. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 그 내부에 지지되는 상기 활성 물질과 함께 제한 구조 내에 에워싸임을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 제한 구조는 적어도 네트 또는 섬유 물질로 된 직물로 이루어지는 네트 장치를 포함함을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  17. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 열교환기의 표면 중 적어도 일 부분에서 상기 증발기/응축기부는 상기 휘발성 액체에 투과성인 다공성 물질을 포함함을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  18. 청구항 17에 있어서, 액체 및/또는 기체 상태의 상기 휘발성 액체에 투과성인 상기 다공성 물질은 불활성 물질로 됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 불활성 물질은 산화 알루미늄을 포함함을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  20. 청구항 17 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서, 액체 및/또는 기체 상태의 상기 휘발성 액체에 투과성인 상기 다공성 물질은 상기 액체 및/또는 기체 상태의 휘발성 액체에 투과성인 기공으로 이루어지는 물질로 형성됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  21. 청구항 17 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물질은 액체 상태의 상기 활성 물질이 결합될 수 있는 표면을 가짐을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 물질은 상기 액체 상태의 활성 물질 및/또는 상기 액체 상태의 휘발성 액체에 의하여 습하게 되는 표면을 가짐을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  23. 청구항 17 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 및/또는 기체 상태의 휘발성 액체에 투과성인 상기 다공성 물질은 분리 입자들로 이루어지는 물질로 형성됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 분리 입자들로 이루어지는 물질은 분말 또는 압축 섬유 물질임을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  25. 청구항 17 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 및/또는 기체 상태의 휘발성 액체에 투과성인 상기 다공성 물질은 일 표면에 적용되는 물질층의 형상을 가짐을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  26. 청구항 17 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 및/또는 기체 상태의 휘발성 액체에 투과성인 상기 다공성 물질은 제한 구조 내에 에워싸임을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 제한 구조는 적어도 네트 또는 섬유 물질로 된 직물로 이루어지는 네트 장치를 포함함을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  28. 활성 물질, 및 제 1 온도에서 상기 활성 물질에 의하여 흡수가능하고 더 높은 제 2 온도에서 상기 물질에 의하여 탈착 가능한 휘발성 액체를 포함하는 화학적 열펌프로서, 상기 활성 물질은 상기 제 1 온도에서 고체 상태를 가져서, 그로부터 휘발성 액체 및 그 증기상을 흡수하면 즉시 또는 직접 액체 상태 또는 용액상으로 부분적으로 변화되고, 상기 제 2 온도에서 액체 상태를 갖거나 또는 용액상으로 존재하여, 그로부터 상기 휘발성 액체, 특히 그 증기상을 방출하면 부분적으로 고체 상태로 직접 변화되며,
    - 활성 물질을 함유하며 외부 매체에 의하여 가열 및 냉각되도록 구성된 리액터부,
    - 응축 상태로 존재하는 상기 휘발성 액체의 부분을 함유하며, 외부 매체에 의하여 가열 및 냉각되도록 구성된 증발기/응축기부, 및
    - 상기 리액터부와 상기 증발기/응축기부를 상호 연결하는, 상기 휘발성 액체의 증기상을 위한 채널을 포함하여 구성되고,
    - 상기 리액터부는 상기 활성 물질용 매트릭스를 포함하며, 상기 활성 물질은 고체 상태 및 액체 상태나 용액상 모두에서 상기 매트릭스 내에 지지 및/또는 상기 매트릭스에 결합되고,
    - 상기 증발기/응축기부는 상기 제 2 열교환기 표면의 적어도 일부분에서 상기 휘발성 액체에 투과성인 다공성 물질을 포함하며, 상기 매트릭스 및 상기 투과성 물질은 이들 사이에 상기 채널을 형성하는 공간을 두고 동심원층으로서 배열되는 것을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  29. 청구항 28에 있어서, 동심원상으로 배열되고, 사이에 진공 기밀 공간이 존재하며, 상기 매트릭스 및 상기 투과성 물질이 내부에 적용되는, 외부 유리 튜브 및 내부 유리 튜브를 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 매트릭스는 상기 외부 유리 튜브 내에 직접적으로 하나의 층으로서 배열됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  31. 청구항 29에 있어서, 상기 투과성 물질은 상기 내부 유리 튜브 외측에 방사상으로 직접 하나의 층으로서 방사상으로 배열됨을 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  32. 청구항 29 내지 청구항 31 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 유리 튜브, 특히 파이프-도관(pipe-conduit)을 포함하는 열교환기 및/또는 플랜지 열교환기 외측에 직접 접촉하여 배열되는 외부 열교환기를 특징으로 하는 화학적 열펌프.
  33. 청구항 29 내지 청구항 32 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 유리 튜브, 특히 파이프 도관을 포함하는 열교환기 및/또는 플랜지 열교환기의 내측에 방사상으로 직접 접촉하여 배열되는 내부 열교환기를 특징으로 하는 화학적 열펌프.
KR1020107009010A 2007-11-29 2008-11-28 열 태양 에너지 수집과 열 발생 및 냉각을 단독이거나 동시에 하기 위한 화학적 열 펌프 KR101532295B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0702648A SE532504C2 (sv) 2007-11-29 2007-11-29 Termisk solfångare för leverans av värme och/eller kyla
SE0702648-7 2007-11-29
PCT/SE2008/000675 WO2009070090A1 (en) 2007-11-29 2008-11-28 Thermal solar energy collector for producing heat and/or cooling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100098495A true KR20100098495A (ko) 2010-09-07
KR101532295B1 KR101532295B1 (ko) 2015-06-29

Family

ID=40678822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107009010A KR101532295B1 (ko) 2007-11-29 2008-11-28 열 태양 에너지 수집과 열 발생 및 냉각을 단독이거나 동시에 하기 위한 화학적 열 펌프

Country Status (13)

Country Link
US (1) US8839642B2 (ko)
EP (1) EP2225500B1 (ko)
JP (1) JP5406849B2 (ko)
KR (1) KR101532295B1 (ko)
CN (1) CN101878400B (ko)
AU (1) AU2008330258B2 (ko)
BR (1) BRPI0817553A2 (ko)
DE (1) DE08853895T1 (ko)
IL (1) IL203947A (ko)
MX (1) MX2010001703A (ko)
RU (1) RU2479801C2 (ko)
SE (1) SE532504C2 (ko)
WO (1) WO2009070090A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023018205A1 (ko) * 2021-08-13 2023-02-16 고려대학교 산학협력단 태양광 패널에 적용하기 위한 냉각 유닛 및 이의 용도

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530959C2 (sv) * 2006-05-29 2008-11-04 Climatewell Ab Publ Kemisk värmepump med hybridsubstans
SE534515C2 (sv) * 2009-12-09 2011-09-20 Climatewell Ab Publ Termisk solfångare med inbyggd kemisk värmepump
SE534804C2 (sv) * 2010-06-18 2011-12-27 Climatewell Ab Publ Kemisk värmepump verkande enligt absorptions- eller adsorptionsprincipen
JP2012145252A (ja) * 2011-01-11 2012-08-02 Daihatsu Motor Co Ltd ケミカルヒートポンプ
SE1150190A1 (sv) 2011-03-02 2012-06-19 Climatewell Ab Publ Salt överdraget med nanopartiklar
US8695363B2 (en) 2011-03-24 2014-04-15 General Electric Company Thermal energy management system and method
CN102563981A (zh) * 2012-01-12 2012-07-11 胡连方 吸收式机芯以碳纤维或吸水性强物料为填充物的蒸发器
EP2888535B1 (en) * 2012-07-31 2021-01-06 University Of Ulster A solar water heater
GB201309141D0 (en) * 2013-05-21 2013-07-03 Europ Thermodynamics Ltd Energy Storage
DE102013222045A1 (de) 2013-08-05 2015-02-05 Vaillant Gmbh Sorptionsanlage
DE102013226158A1 (de) * 2013-12-17 2015-06-18 Robert Bosch Gmbh Adsorptionskältemaschine, Anordnung und Kraftfahrzeug
CN103912999B (zh) * 2014-04-04 2016-02-17 江苏启能新能源材料有限公司 一种具有新散热结构的相变储热太阳能热水器
CN107110613B (zh) * 2015-01-27 2019-08-13 古河电气工业株式会社 蓄热容器以及包括蓄热容器的蓄热装置
RU187165U1 (ru) * 2018-07-27 2019-02-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Сборная теплообменная панель упрощенного монтажа
CN109372388B (zh) * 2018-11-26 2023-09-22 北方工业大学 一种吸收式光热独立自动调节透光结构、玻璃幕墙及外墙窗
CN109443065B (zh) * 2018-12-01 2023-12-26 中节能城市节能研究院有限公司 一种基于主动结晶技术的大浓差吸收式蓄能装置
CN109506377B (zh) * 2018-12-29 2020-06-19 北方工业大学 用于炎热地区吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统及屋顶、墙体
CN111781239B (zh) * 2020-05-29 2023-07-18 郑州轻工业大学 一种高效的闭式热化学吸附储热测试系统
RU204589U1 (ru) * 2021-02-12 2021-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (ВГТУ) Полупроводниковое фотоэлектрическое устройство
US11970652B1 (en) * 2023-02-16 2024-04-30 Microera Power Inc. Thermal energy storage with actively tunable phase change materials

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH609140A5 (ko) * 1976-05-18 1979-02-15 Sulzer Ag
DE2712552C2 (de) 1977-03-22 1979-05-17 Joachim Dipl.-Ing. 4630 Bochum Teichmann Magnetkolbenpumpe zum Fördern von Fluiden
US4231772A (en) * 1978-10-10 1980-11-04 Owens-Illinois, Inc. Solar powered heat pump construction
DE3342985A1 (de) * 1983-11-28 1985-06-13 Fritz Dipl.-Ing. Kaubek Kontinuierlichwirkende sorptionsapparate und verfahren zu deren betrieb
FR2574530B1 (fr) * 1984-12-06 1987-01-16 Jeumont Schneider Capteur d'energie thermique et dispositif incluant un tel capteur.
SU1477999A1 (ru) * 1986-03-18 1989-05-07 Институт технической теплофизики АН УССР Способ работы сорбционной холодильной установки периодического действи
US4993239A (en) * 1987-07-07 1991-02-19 International Thermal Packaging, Inc. Cooling device with improved waste-heat handling capability
US4949549A (en) * 1987-07-07 1990-08-21 International Thermal Packaging, Inc. Cooling device with improved waste-heat handling capability
FR2620048B1 (fr) * 1987-09-07 1989-12-22 Elf Aquitaine Procede de conduite d'une reaction thermochimique et installation permettant la mise en oeuvre de ce procede
US5048301A (en) * 1989-01-05 1991-09-17 International Thermal Packaging Vacuum insulated sorbent driven refrigeration device
NL9102072A (nl) * 1991-12-11 1993-07-01 Beijer Raadgevend Tech Bureau Warmteaccumulator, werkwijze voor de vervaardiging daarvan, alsmede energiesysteem voorzien van een dergelijke warmteaccumulator.
DE4237991A1 (de) * 1992-11-11 1994-05-19 Schloemann Siemag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Abkühlung von warmgewalzten Profilen insbesondere von Schienen
GB9403260D0 (en) * 1994-02-21 1994-04-13 Ici Plc Absorbents
WO1997011323A1 (en) * 1995-09-20 1997-03-27 Fmc Corporation Absorbent pair refrigeration system
CA2218786C (en) * 1996-10-18 2005-12-06 Andrew Van Doorn Solar panel and method of manufacturing thereof
DE19734924C1 (de) * 1997-08-12 1999-01-07 Saskia Solar Und Energietechni Solarthermische Anlage mit einem Sonnenkollektor und einem Wärmespeicher
SE513178C2 (sv) * 1998-11-24 2000-07-24 Suncool Ab Kemisk Värmepump med fast substans
SE515688C2 (sv) * 1998-12-18 2001-09-24 Suncool Ab Kemisk värmepump samt förfarande för kylning och/eller uppvärmning
DE10016352A1 (de) * 2000-04-03 2001-10-04 Zeolith Tech Sorptionskühler
US6539738B2 (en) * 2000-06-08 2003-04-01 University Of Puerto Rico Compact solar-powered air conditioning systems
JP2002031426A (ja) * 2000-07-18 2002-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄熱装置
US6438992B1 (en) * 2000-10-18 2002-08-27 Thermal Products Development, Inc. Evacuated sorbent assembly and cooling device incorporating same
JP2003014330A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Osaka Gas Co Ltd 吸着式冷凍機
RU2263859C2 (ru) * 2003-03-07 2005-11-10 Астраханский государственный технический университет (АГТУ) Реактор генератора-абсорбера гелиохолодильной установки (варианты)
SE527721C2 (sv) * 2003-12-08 2006-05-23 Climatewell Ab Kemisk värmepump arbetande enligt hybridpincipen
CN1641295A (zh) * 2004-01-18 2005-07-20 罗鸣 太阳能与热泵复合制冷供热系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023018205A1 (ko) * 2021-08-13 2023-02-16 고려대학교 산학협력단 태양광 패널에 적용하기 위한 냉각 유닛 및 이의 용도

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0817553A2 (pt) 2015-03-31
RU2010104608A (ru) 2012-01-10
SE532504C2 (sv) 2010-02-09
AU2008330258A1 (en) 2009-06-04
US8839642B2 (en) 2014-09-23
DE08853895T1 (de) 2010-12-30
RU2479801C2 (ru) 2013-04-20
EP2225500A4 (en) 2015-08-05
JP5406849B2 (ja) 2014-02-05
CN101878400A (zh) 2010-11-03
US20110056234A1 (en) 2011-03-10
MX2010001703A (es) 2010-03-15
JP2011505538A (ja) 2011-02-24
IL203947A (en) 2013-07-31
SE0702648L (sv) 2009-05-30
KR101532295B1 (ko) 2015-06-29
EP2225500B1 (en) 2018-02-14
EP2225500A1 (en) 2010-09-08
WO2009070090A8 (en) 2010-03-25
WO2009070090A1 (en) 2009-06-04
AU2008330258B2 (en) 2013-08-15
CN101878400B (zh) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101532295B1 (ko) 열 태양 에너지 수집과 열 발생 및 냉각을 단독이거나 동시에 하기 위한 화학적 열 펌프
US8695374B2 (en) Chemical heat pump working with a hybrid substance
US20100205981A1 (en) Storing/transporting energy
US20110000245A1 (en) Absorption machine having a built-in energy storage working according to the matrix method
JP2010112592A (ja) ソープション型冷却装置及び熱切り換え装置
CN102893104A (zh) 包括活性表面的化学热泵
WO2011141970A1 (en) Sorption type cooler

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180605

Year of fee payment: 4