SE532504C2 - Termisk solfångare för leverans av värme och/eller kyla - Google Patents

Description

532 564 2 ning och därav följande låga effekt. Förfarandet innefattar att den fasta substansen slammas upp i sorbatet till en slurry med sådan konsistens att den lätt låter sig fyllas runt elleri en värmeväxlare.

Mängden sorbat i slurryn skall överstiga den koncentration av sorbat, vilken senare kommer att finnas i värmepumpens urladdade läge. När sedan substansen laddas, får den en slutlig sintrad form, s k matris, vilken inte upplöses vid normalt upptagande av sorbat vid drift av värmepurn- pen.

Med flytande substans erhålles fördelen med hög effekt, emedan substansen kan sprayas över värmeväxlaren vid såväl laddning som urladdning och därigenom effektivt kylas respektive värmas. Nackdelen med flytande substans är, att kylförmågan avtar som funktion av utspäd- ningen med absorbenten. Detta begränsar i verkligheten starkt det arbetsintervall, inom vilket substansen kan nyttjas, vilket i sin tur reducerar lagringskapaciteten liksom ovan räknat som kyl- energi per liter substans. De flesta flytande substanser för användning i kemiska värmepumpar ut- görs av lösningar av starkt hygroskopiska oorganiska salter i företrädesvis vatten och med likale- des vatten som absorbent. Härigenom fås ytterligare en begränsning, genom att den lösta substan- sen inte kan tillåtas kristallisera. Kristallisering skapar problem i spraymunstycken och pumpar.

Genom användning av s k hybridsubstans kan flera av fördelarna hos fasta och flytande system kombineras, se den ovan nämnda internationella patentansökningen WO 00/37 864. Den i denna patentansökan visade kemiska värmepump arbetar enligt ett speciellt förfarande, som kan kallas hybridprincipen, hybridmetoden eller hybridprocessen. Substansen föreligger här i både fast och flytande tillstånd under processens gång, varvid den fasta fasen utnyttjas fór lagring av energi, med lika stor energitäthet som i fasta system, medan värmeväxling till och från substansen endast sker i substansens flytande fas med lika stor effekt som i vanliga flytande system. Endast den flytande fasen utnyttjas for värmeväxling till omgivningen. En förutsättning för detta är, att den fasta och den flytande fasen kan hållas separerade under processen. Separering kan ske ge- nom filtrering med hjälp av ett separerande organ av lämpligt slag såsom ett nät eller ett filter el- ler på annat sätt. Den flytande fasen, ofta benänmd "lösningen", pumpas och sprids över en vär- meväxlare. Liksom i fallet med system arbetande med enbart lösning, dvs med en hela tiden fly- tande substans, är det viktigt, att hybridsysteinets pumpar, ventiler och spraymunstycken inte sätts igen på grund av kristaller i kretsloppet.

Allmänt har således det fasta systemet i detta avseende en klar fördel då det inte kräver några pumpar, ventiler eller sprayrnunstycken.

I fig. la visas i schematisk form alhnänt en kemisk värmepump för produktion av kyla eller värme och arbetande enligt den hybridprocess, som beskrivs i den nämnda internationella patentan- sökningen WO 00/37 864. Värmepumpen innefattar en forsta behållare 1 eller ackumulator innehål- 532 šüä 3 lande en mer eller mindre upplöst substans 2, vilken kan exoterniiskt absorbera och endoterrrriskt de- sorbera ett sorbat. Den första behållaren l är kopplad till en andra behållare 3, även benämnd kon- densor/evaporator, via ett rör 4. Den andra behållaren 3 fungerar som kondensor för kondensering av gasformigt sorbat 6 till vätskeforrnigt sorbat 5 under endotermisk desorbering av substansen 2 i den första behållaren 1 samt som evaporator av våtskeformi gt sorbat 5 till gasformigt sorbat 6 under exo- termisk absorption av sorbat i substansen 2 i den första behållaren 1. Substansen 2 i ackumulatom l är i värmeledande kontakt med en första värmeväxlare 7 i derma, vilken i sin tur via ett vätskeflöde 8 kan tillföras värme från eller avge värme till omgivningen. Vätskan 5 i evaporator-/kondensordelen 3 år likaså i värmeledande kontakt med en andra värmevärrlare 9 i derma, till eller från vilken värme kan tillföras eller bortföras fi-ån resp. till omgivningen via ett vätskeflöde 10. För att värmepurnpen skall kunna firngera enligt hybridprincipen, är den första värmeväxlaren 7 tillsammans med sub- stansen 2 i dess fasta form innesluten i ett finmaskigt nät eller filter ll. Lösning, som utgör den flytande formen av substansen, finns nedtill i ackumulatorn 1 och uppsamlas där i ett fiitt utrymme 12 under den första värmeväxlaren 7. Från detta utrymme kan via en ledning 13 och en pump 14 lösning sprutas ut över den första värrneväxlaren 7.

Sammanfattningsvis gäller följande: - I ett systern med fast substans erhålls en konstant kyltemperatur, genom att reaktionen sker mel- lan två fastillstånd hos substansen. Båda dessa fastillstånd är fasta och upprätthåller vid omvand- ling från ett tillstånd till ett armat ett konstant reaktionstryck för absorbenten. Reaktionstrycket förblir konstant, tills all substans övergått från det första tillståndet till det andra Systemets nack- del är dess mycket låga värmeledning och därmed låga effekt. Dess fördelar är att det fungerar utan rörliga delar, har hög lagringskapacitet och konstant reaktionstryck.

- I ett system med hybridsubstans är, när absorbenten upptas av substansen, dvs vid urladdning, den första fasen fast medan den andra fasen är flytande, och då upprätthålls likaledes konstant re- aktionstryck för absorbenten. Substansen kommer då successivt att övergå från fast till flytande tillstånd samtidigt som konstant kyltemperatur erhålls. Processen fortgår med konstant reaktions- tryck, tills all substans övergått från fast till flytande form. På motsvarande sätt är reaktions- trycket vid laddning konstant, medan substansen övergår från flytande till fast form. Lagringska- pacitet och reaktionstryck är likvärdiga med fast substans. Den metod som utnyttjas i system med hybridsubstans för att erhålla hög effekt är att arbeta med lösningen på samma sätt som i ett sys- tern med flytande substans. Lösning pumpas från substansbehållaren via ett system för avskilj- ning av kristaller till ett spridarsystem, varigenom lösningen fördelas över värmeväxlaren, som utgör en separat enhet i reaktom.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN 532 504 4 Det är ett ändamål med uppfimiingen att anvisa en kemisk värmepump för effektiv samverkan med en solfångare.

I en kemisk värmepump är sålunda ackumulatordelen eller reaktordelen integrerad med en solfångare, så att uppvärmning av den aktiva substansen på effektivt sätts erhålls från solstrålning som träffare solfångaren. Reaktorn innefattar sålunda ett kärl eller en behållare, vilket avgränsas av olika väggar eller sidor, och åtminstone en del av en sådan vägg eller sida är utförd som solfångare.

Dessutom kan den kemiska värmepumpen arbeta enligt hybridprincipen och ha en speciellt effektiv utformning.

Såsom nämnts ovan har kemiska värmepumpar arbetande med fast substans nackdelen med mycket låg vårmeledning och därmed låg effekt och fördelarna att kunna fungera utan rörliga de- lar, hög lagringskapacitet och konstant reaktionstryck. Kemiska värmepumpar arbetande med hybridsubstans har fördelen med hög effekt på grund av högre värmeledning förutom att också de kan fungera utan rörliga delar och att de har hög lagringskapacitet och konstant reaktionsång- tryck.

Om i en kemisk värmepump arbetande med hybridsubstans lösningen av den aktiva sub- stansen utnyttjas för att öka värrneledningen mellan den aktiva substansen och värmevåxlaren i ackumulatom, vilket kan exempelvis uppnås genom att den aktiva substansen inte undergår nå- gon fórflyttning under hela förloppet i den kemiska värmepunipen, dvs så att den aktiva substan- sen hela tiden år stationär eller stationär-t anbragt, kan en kemisk värmepump med så att säga "fast" hybridsubstans erhållas. För att uppnå detta kan lösningen av den aktiva substansen uppsu- gas och/eller bindas i en passiv substans, här kallad matris eller bärare, vilken allmänt skall vara i god vårmeledande kontakt med värmeväxlaren i ackumulatom och kan vara anordnad i form av en eller flera kroppar, som i sin tur kan vara tätt integrerade med. Att substansen är passiv innebär att den inte medverkar vid den aktiva substansens upptagande och frigörande av det flyktiga me- diet. Matrísens syfte år alltså att hålla lösningen av den aktiva substansen på plats och därmed öka värmeledningen mellan värmeväxlaren och den aktiva substansen, när substansen övergår från flytande till fast tillstånd vid laddning och från fast till flytande tillstånd under urladdning.

Därigenom kan det faktum att lösningen oftast har högre värmeledriingsfórmåga än den fasta sub- stansen utnyttjas. Matrisen år bildad av en för processen i värmepumpen inert substans med, all- mânt sett, en förmåga att till sig binda lösningsfasen av den aktiva substansen och samtidigt tillåta att den aktiva substansen kan växelverka med det flyktiga mediet. Speciellt kan det vara önskvärt att den eller de kroppar, som matrisen bildar, skall effektivt kunna uppsuga och/eller skall kunna kapillärt binda lösningsfasen av den aktiva substansen. Matrisen kan innefatta mer eller mindre 532 'SG-ü separata partiklar, såsom pulver av exempelvis varierande komstorlek och med pulverkom av va- rierande form, fibrer med exempelvis varierande träddiameter och varierande fiberlängder, eller en sintrad massa med lämplig porositet, som exempelvis inte behöver vara enhetlig utan kan vari- era inom de bildade matriskropparria Partiklamas storlek och form, dvs i de speciella fallen kom- storlek, tråddiameter och porositet, och porositet i fallet med en fast matris samt val av material i matriskropparna påverkar i respektive fall den slutliga aclcumulatoms lagringskapacitet och ef- fekt. I det fall att matrisen är anbragt som ett skikt på värmeväxlarens yta kan också skiktets tjocklek påverka ackumulatoms effekt.

Matrisens förmåga att uppsuga vätska, varigenom vätskan blir det värmebärande mediet, samt dess förmåga att ändå tillåta gastransport genom matrisen är lika tillämpliga på konden- sor-/evaporatorenheten i en kemisk värmepump. Vid laddning av den kemiska värmepumpen transporteras gas genom matrisen för att kondenseras mot värmeväxlarens yta och sedan uppsu- gas i matrisen, varefter den uppsugna vätskan ökar matrisens värmeledning, varigenom ytterliga- re gas kan kylas ner, kondensera och uppsugas. Vid urladdning av den kemiska värmepumpen av- ger matrisen vattenånga, som kyler den uppsugna flyktiga vätskan, vilken genom sin goda värme- ledningstörrnåga transporterar värme fór evaporeringen fiån värmeväxlarens yta genom vätskan till evaporeringszonen.

Processema i värmepumpen kan således sägas iörsiggå med den aktiva substansen uppsu- gen i en veke av fiber eller pulver vilket har visat sig ge hög effektivitet. Effektiviteten har föga samband med värmeledning i veken, utan beror på reaktionen i vätskefas, dvs bl a att den aktiva substansen i fintördelat tillstånd övergår till lösning, som leder vänne bättre än finfördelat fast material.

Matrisen som kan sägas vara ett uppsugande material kan väljas bland en mängd olika material. Exempelvis har framgångsrika prov utförts med väv av kiseldioxid som matris, samt med matris i form av sand och glaspulver i olika fraktioner. Värmepumpen fungerar genom att värme leds i vätskefasen samtidigt som matrisens struktur är tillräckligt genomsläpplig fór att till- låta transport av det flyktiga mediets ångfas. Det är även möjligt att framställa matrisen genom att sintra samman pulver eller fibrer till en mer fast struktur.

En kemisk värmepump, även benärrmd absorptionsmaskín, med matris enligt ovan åtminstone i reaktorn, som är sammanbyggd med en termisk solfångare, kan åtminstone i vissa fall ge särskilda fördelar. En sådan värmepump kan tex byggas med en effektiv och enkel värmeväxling med ett medium från en värmesänka såsom omgivningsluften.

En kemisk värmepump med matris kan utföras på mycket robust och motståndslcraftig sätt, så att den kan tåla den svåra miljö, i vilken en termisk solfångare vanligen arbetar.

E32 Eüä 6 Genom att den termiska solfångaren är integrerad i absorptionsmaskinen, är det inte nödvändigt att flytta den instrålande solenergin från en förhållandevis stor yta till ett mindre område, eftersom absorptionsmaskinen kan utföras så att dess reaktordel eller reaktordelar hos ett batteri av absorptionsmaskiner finns över hela den stora ytan. Därmed kan kostnadsvinster uppnås.

Genom att integrera den termiska solfångaren med absorptionsmaskinen kan materialåtgången för framställning av solfångaren och absorptionsrnaskínen minskas och därmed kan i vissa fall till och med kostnaden ßr ett system solfångare och absorptionsmaskin halveras.

Absorptionsmaskinens ytterhölje kan sålunda konstrueras med ett eller flera av följande särdrag: 1. Ytterhöljets yta görs energimottagande såsom i en termisk solfångare. 2. Ytterhöljets yta kan användas som luftkylare i en värmesänka. 3. Ytterhöljet utgör samtidigt absorptionsmaskinens yttre vakuumskydd såväl som värmeväxlare mot den ínneslutna matrisstrukttlren.

Vidare kan allmänt en kemisk värmepump med matris framställas till relativt lågt pris, exempelvis i form av slutna smärre enheter, som kombineras i ett batteri för värmeväxling mot yttre medier.

En kemisk värmepump kan allmänt ingå i ett solkyla-/srrlvärrnesystem innefattande i huvudsak fyra delar: absorptionsmaskin, solfångare, värmesänka och distributionssystem, dvs olika rör för värmeöverförande media, typiskt vatten, och pumpar.

Genom att sammanbygga solfångare och absorptionsinaskinen kan i stort allt komponentinnehåll som finns i absorptionsmaskinen också användas i solfångaren utan att störa eller försämra funktionen i någon ingående del. Vid sammanbyggriaden behövs inte heller alla delar av distributionssystemet. Systemkostnaden kan då avsevärt minskas.

Ytterligare ändamål och fördelar hos uppfinningen kommer att anges i den följande beskrivningen och delvis vara uppenbara från beskrivningen eller kan erfaras genom utövande av uppfinningen. Ändamålen och fördelarna med uppfinningen kan :inses och erhållas medelst de ßrfaranden, processer, organ och kombinationer, som speciellt anges i de vidhängande patent- kraven.

KORT FIGURBESKRIVNING Medan de nya särdragen hos uppfinningen anges särskilt i de vidhängande patentkraven, kan en fullständig förståelse av uppfinningen, både vad gäller organisation och innehåll, och av ovan angivna och andra särdrag hos denna vinnas ur och uppfinningen bättre inses genom be- traktande av följande detaljerade beskrivning av ej begränsande utföringsformer som nedan fram- 532 Eflä 7 läggs med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: - fig. la är en schetnatisk bild av en förut känd kemisk värmepump arbetande enligt hybridprinci- Pen, - fig. lb är en schematisk bild, som allmänt visar principen för en kemisk värmepump, - fig. lc är en schematisk bild liknande fig. lb av en kemisk värmepump vid laddning med en sida eller yta av en reaktorbehållare tjänstgörande som solfångare, - fig. ld är en bild liknande fig. lc med den kemiska värmepumpen i ett annat tillstånd, - fig. 2a är en schematisk bild liknande fig. l men med en kemisk värmepump i vilken aktiv sub- stans är uppsugen i en bärare, - fig. 2b är en bild liknande fig. 2a av en alternativ utföringsform av en kemisk värmepump, - fig. 3 är ett diagram för laddningsprocessen i en kemisk värmepump enligt fig. 2 med LiCl som aktiv substans, - fig. 4 är ett diagram liknande fig. 3 men för urladdningsprocessen, - fig. 5 är en schematisk bild av en ackumulatortank för den i fig. 2 visade kemiska värmepum- Pen, - fig. óa, 6b och 6c är detaljvyer i genomskärning av ett matrismaterial anbragt invid en vär- meväxlaryta, - fig. 6d är en detaljvy i genomskäming av ett matrismaterlal anbragt invid en värmeväxlaryta, från vilken en fläns utskjuter, - fig. 7a är en schematisk bild av ett enhetsrör eller en enhetscell som har en funktion liknande den kemiska värmepumpen enligt fig. 2a men med annorlunda utformning och med utvändiga vârmeväxlarytor, - fig. 7b är en bild liknande fig. 6b men visar ett erihetsrör med funktion liknande den kemiska värmepumpen i fig. 2b, - fig. 8a och 8b är en sidovy resp. en perspektivvy av en kemisk värmepump, - fig. 8c och Sd är vyer liknande fig. 8a och 8b men den kemiska värmepumpen inbyggd i en speciellt utformad låda, - fig. 9a och 9b är ändvyer av en rörfonnad kemisk värmepump med inre och yttre värmeväxlare, - fig. 9c är en sidovy av den kemiska värmepumpen enligt fig. 9a och 9b, och - fig. lOa och l0b är vyer liknande fig. 8c och Sd men med en annan utformning av lådan för bildande av en inbyggd värmesänka.

DETALJERAD BESKRIVNING En kemisk värmepump, här också benämnd absorptionsmaskin, kan vara är sammanbyggd med en solfångare på olika sätt. I den i fig. lb schematiskt visade kemiska värmepumpen finns två 532 E64 8 behållare. En reaktor 1 innehåller en aktiv substans, vilken kan exotermiskt absorbera och endotermiskt desorbera ett gasformigt sorbat. Reaktorn 1 är kopplad till en kondensor/evaporator 3 via ett rör eller en kanal 4. Den andra behållaren 3 fungerar som kondensor fór kondensering av gas- fonnigt sorbat till våtskeformigt sorbat samt som evaporator av vätskeforrnigt sorbat till gasformigt sorbat. Substansen i ackumulatorn l är på. något i värmeutbytande kontakt med ett yttre medium, vilket symboliskt anges med pilarna 41, fór tillförsel eller borttransport av värme. Vätskan i evapora- tom/kondensom 3 är likaledes i värmeutbytande kontakt med ett andra yttre medium, vilket symboliskt anges med pilarna 42, för tillförsel eller borttransport av värme.

För tillförsel av värme kan här en solfångare användas 43, se fig. lc. Lämpligen kan en sida eller yta hos reaktorbehällaren 1 tjänstgöra som solfångare for tillförsel av värme, se pilarna 44.

Borttörsel av värme kan ske med hjälp av inre eller yttre värmeväxling, såsom genom annan sida eller yta av reaktorkärlet mot exempelvis omgivningslufi, se pilarna 45 i fig. ld, eller via en inre värmeväxlarslinga, järnfór fig. la, eller en yttre värmeväxlarslinga.

Enligt hybridprincipen växlar den aktiva substansen mellan fast och upplöst tillstånd. För att den kemiska värmepumpen skall kunna fungera enligt hybridprincipen måste den aktiva substansen alltid kvarstanna i reaktorn 1. Ett sätt att uppnå detta är att begränsa rörligheten hos substansen i dess fasta form med hjälp av ett nät 11 såsom visas i fig. la. Ett annat sätt skall beskrivas nedan. För en kemisk värmepump som arbetar med aktiv substans, vilken hela tiden är i fast tillstånd, är detta inte något problem.

Nu skall med hänvisning till frg. 2a allmänt en modifierad kemisk värmepump beskrivas, vilken kan vara lämpad att integreras med solfångare enligt ovan. Den modifierade kemiska värmepumpen utnyttjar hybridprocessen med användning av en matris fór fasthållande och/eller uppbärande av aktiv substans och den också använda en matris fór fasthållande och/eller bindning av kondensat, vanligt vatten.

Den modifierade kemiska värmepumpen irmefattar på konventionell sätt en första behållare 1, även kallad ackiirnulator eller reaktor, innehållande en aktiv substans 2, här även benämnd en- bart "substans". Substansen kan exotermiskt absorbera och endotermiskt desorbera ett sorbat, även kallat absorbent, vanligen vatten. Substansen 2 visas här vara fasthållen eller buren av eller uppsugen i en matris eller bärare 13, som allmänt bildar eller utgörs av minst en porös kropp med öppna porer av en lämplig inert substans. Matrisen kan i ett typiskt fall bestå av ett finkomigt pulver av exempelvis aluminiumoxid, anbragt i ett skikt med lämplig tjocklek, exempelvis ett re- lativt tunt skikt såsom med en tjocklek av 5 - 10 mm. I derma utiöringsforrn är matrisen i den första behållaren 2 anbragt endast vid de inre ytorna av denna behållare, som är belägna vid en första värmeväxlare 7, såsom visat särskilt endast vid den första behållarens vertikala inre ytor. 532 ECM 9 Den första behållaren l är hopkopplad med en andra behållare 3, även benämnd kondensor/eva- porator, via en fast gasförbindelse 4 i form av ett rör anslutet med sina ändar vid översidan av be- hållama 1, 3. Den andra behållaren fungerar som kondensor för kondensering av gasformigt sor- bat 6 till vätskeformigt sorbat 5 under endotermisk desorbering av substans 2 i den första behålla- ren 1 samt som evaporator av vätskeforrnigt sorbat 5 till gasformigt sorbat 6 under exoterrnisk absorption av sorbat i substansen i den första behållaren. Den andra behållaren 3 visas här ha hälften av den del av sin inre yta, vilken äri kontakt med en andra värmeväxlare 9, täckt med ka- pillârt uppsugande material 14 och hälften av samma inre yta fii. I utförandet enligt figuren inne- bär detta att hälften av den inre vertikala ytan hos den andra behållaren 3 är täckt med kapillär- sugande material medan resten av den inre ytan är fri. Kondensering av gasformigt sorbat 6 sker mot den ñia ytan vid värmevåxlaren 9 i den andra behållaren 3 medan evaporering sker från det kapillärt uppsugande materialet 14 på den andra behållarens innersida.

De olika komponenterna i den kemiska värmepumpen, även benämnd systemet, dvs de med , varandra i fluidfórbindelse stående inre utrymmena i de första och andra behållama 1, 3 och gas- ledningen 4, är helt gastâta och evakuerade från alla andra gaser än den i den kemiska processen verksamma gasen 6, benämnd också det flyktiga mediet eller absorbenten, som vanligen är vat- tenånga. Den aktiva substansen 2 i ackumulatom 1 står i direkt värmeledande kontakt med ytor hos den första värmeväxlaren 7, vilken i detta utförande är anbragt vid de vertikala inre ytorna hos omger ackumulatorn 1 och därmed även kan sägas omge ackumulatorn och via ett första vätskeflöde 9 kan tillföras värme från eller avge värme till omgivningen. Vätskan 5 i evapora- tor-/kondensordelen 3 står likaså i direkt värmeledande kontakt med ytor hos den andra värme- växlaren 9, vilken i detta utförande är anbragt vid de vertikala inre ytorna hos evapora- tor-/kondensordelen och därmed även kan sägas omge evaporator-/lcondensordelen och till eller från vilken värme kan tillföras eller bortföras från resp. till omgivningen via ett andra vätskeflöde ll.

Den aktiva substansen 2 i den kemiska värmepumpen är vald, så att den vid de temperatu- rer, för vilka värmepumpen är avsedd, kan arbeta så att den övergår mellan fast och flytande till- stånd vid urladdning och uppladdning av värmepumpen. Reaktionen i ackumulatom 1 sker så- lunda mellan två faser, ett fast fastillstånd och ett flytande fastillstånd, hos den aktiva substansen.

Vid urladdning, då absorbenten upptas av substansen, är den första fasen fast medan den andra fasen är flytande och då upprätthålls konstant reaktionstryck för absorbenten. Substansen kommer därvid successivt att övergå från fast till flytande form samtidigt som konstant kylternperatur er- hålls. Processen fortgår med konstant reaktionstryck, tills väsentligen all aktiv substans har över- gått från fast till flytande form. På motsvarande sätt är reaktionstrycket vid uppladdning konstant, 532 504 medan substansen övergår från flytande till fast form.

En normal hybridsubstans, se ovan nämnda patentansökan WO 00/37 864, kan med fördel nyttjas, vilken spâds till önskad koncentration i en lösning av sorbatet och därefter uppsugs i en matris bestående av ett inert pulver, dvs ett pulver av ett material som inte i väsentlig grad föränd- ras under drift av den kemiska värmepumpen. Materialet skall sålunda ha fast form under de växlande förhållandena i värmepumpen och det skall inte heller kemiskt växelverka med, dvs inte kemiskt påverka eller påverkas av, någon av de substanser eller medier, som ändrar aggregations- form under värmepumpens drift. l prov som har utförts har detta pulver exempelvis varit av alu- miniumoxid och den aktiva substansen LiCl. Andra möjliga aktiva substanser kan vara SrBrg, etc., se för övrigt den ovan nämnda internationella patentansökningen WO 00/37864. Pulvrets kornstorlek kan här ha betydelse liksom dess kapillärsugande förmåga. För att bilda lämpliga kroppar av matrisen kan ett sådant pulver appliceras först på en eller flera ytor av en vârmeväx- lare i form av ett skikt med lämplig tjocklek, exempelvis med en tjocklek mellan 5 och 10 mm. I de flesta fall måste då någon form av nätkonstruktion, ej visad, appliceras på värmeväxlaren för hålla fast respektive skikt för bildande av en hophållen kropp av pulvret. Prov har exempelvis ut- förts med skikt med tjocklek 10 mm anbragta utanpå rör, inuti rör samt vid bottnen av behållaren.

Lösningen, dvs den aktiva substansen utspädd med det flyktiga mediet, även kallat sorbatet, i vätskeform, sugs sedan upp i pulvret i skikten och får rinna av, tills all lösning binds kapillärt i pulvret i skikten. Därefter kan reaktorn användas på samma sätt som en reaktor med fast substans används, se t ex den ovan nämnda internationella patentansökningen WO 00131206.

Matrisen med däri fasthållen substans är i detta fall inte en solid fast kropp utan en lös massa liknande blöt sand vid värmepumpens urladdade tillstånd. I vännepumpens uppladdade tillstånd är matrisen däremot hård. Lösningen av den aktiva substansen har betydligt bättre vär- meledning än denna substans i fast form. Värme från den första värmeväxlaren 7 kan då effektivt transporteras till eller från den aktiva substansen. Om exempelvis en matris bestående av alumi- niumoxid fylls med 3 molar LiCl lösning, sker en mycket snabb och effektiv uppladdning av systemet ned till ca 1 molar lösning. Därefter avtar effekten, emedan den aktiva substansen nu inte längre innehåller någon lösning, dvs inte någon del därav föreligger i vätskefas eller lös- ningsfas. Det är dock inte några problem att driva processen ända ned till koncentrationen 0 mo- lar. Vid urladdning går sedan processen mycket bra upp tills lösningen är 2,7 à 2,8 molar, varefter den bromsar in. Matrisen har nämligen inte längre någon gasgenomsläpplighet när koncentratio- nen 3 molar uppnås. I detta läge är matrisen fiill, dvs matrisen har upptagit så mycket lösning som är i huvudsak möjligt.

Funktion och effekt hos hybridsystem med lösning uppsugen i matris är i det typiska fallet 532 504 ll betydligt bättre än för fasta system. Dock krävs större värmeväxlarytor än vad som gäller för system med hybridsubstans och enbart fri lösning. Prov visar att det krävs 2 à 3 ggr större värme- växlaryta för att i ett hybridsystem med "bunden" lösningsfas nå samma effekt som i ett hybrid- systern med enbart fii lösning. Å andra sidan blir då effekttätheten vid ytan i ett sådant system med ökad effektiv area hos värmeväxlarens yta så liten, att värmeväxlaren inte nödvändigtvis be- höver vara direktverkande utan med fördel kan vara förstorad. Med direktverkande värmeväxlare eller direktverkande värmeöverföring mellan vârmeväxlare och aktiv substans/lösning menas att substansen/lösningen finns vid den yttre ytan av en slät, enkel vägg hos vârmeväxlaren medan det värmebårande/kylande mediet eller fluiden i värmeväxlaren cirkulerar vid den inre ytan av samma vägg, dvs substansen/lösningen har en i huvudsak direkt kontakt med vårmeväxlarmediet, genom endast en relativt tunn och plan vägg i värmevåxlaren. Med vänneväxlare eller värme- överföring med förstorad yta avses att substansen/fluiden finns vid en yta av värmeväxlaren, som har getts förstorad effektiv värmeövertöringsarea, genom att den exempelvis är korrugerad och/eller är försedd med utskjutande delar av lämpligt slag såsom flänsar. För ett hybridsystem med i en matris uppsugen lösning innebär detta, att även matrisen är anbragt vid en sådan yta av värmeväxlaren.

Tester som utförts i laboratorieskala och sedan områknats ßr full skala har gett data för laddning respektive urladdning, vilka framgår av diagrammen i fig. 3 och 4. Dessa tester har ut- förts med ackumulatorer 1 i form av cirkulärcylindriska 1 liters kärl med diameter 100 mm och höjd 130 mm, i vilka ett skikt 13 med tjockleken 10 mm av inert material med däri innehållen substans är placerat vid kärlets cylindriska innervägg, dvs vid innersidan av dess mantelyta.

Matrismaterialet och substansen hålls i detta utförande på plats av en nätkonstruktion innefat- tande ett nät 15 med en yttre beklädnad av en mer finmaskig struktur såsom bomullsväv 16 eller ett finmaskigt nät, se fig. 5. Någon förändring av struktur eller funktion hos skiktet med inert bä- rare och substans har inte kunnat iakttas under de giorda proven.

Den allmänna strukturen hos matrisen visas schematiskt i fig. 6a. Skiktet eller kroppen 13 av poröst matrísmaterial är anbragt på den ena sidan av en värmeväxlarvägg 23 och har porer 24.

Porema har allmänt sådant tvärsnitt att de tillåter passage och upptagande av det gasformiga sor- batet. Matrisen kan uppbära aktiv substans 2 på väggarna i porerna, vilken kan växelverka med gasformigt sorbat i de kvarvarande kanalema 25 som kan förekomma i vissa stadier av värme- pumpens drift. Porerna kan också vara helt fyllda såsom visas vid 26 med lösning resp. med kon- densat. Matrismaterialet är valt så att det vid sin yta kan binda aktiv substans/lösning/kondensat och kan således lämpligen vara hydrofilt eller åtminstone ha hydrofil yta, om vatten används som fluid i systemet. Det är dock möjligt att använda material, som inte har hydrofil yta eller allmänt 5732 504 12 inte en yta, vilkens väts av den aktiva substansen i lösningsfas eller vid vilken den aktiva substan- sen i lösningsfas inte nämnvärt binds, förutsatt att den aktiva substansen är införd matrisen, så- som genom blandning eller omrörning med denna, innan den anbringas vid värmeväxlarväggar- na, även om en kemisk värmepump med sådan matris ofta fungerar tillfredsställande blott under ett fåtal cykler vid drift av värmepumpen. Porernas grovlek kan väljas exempelvis så att de är ka- pillärsugande för den vätskefas som de skall absorbera, vilket kan vara särskilt lämpligt för en matris i kondensoni/evaporatom. Typiska tvärsnittsdirnerisioner för porema 24 kan ligga i områ- det 10 - 60 um. Det kan vara otördelaktigt med alltför trånga porer, eftersom sådana kan försvåra det flyktiga mediets växelverkan med alla delar av den aktiva substansen. Poremas volym kan ut- göra exempelvis minst 20 % och företrädesvis minst 40 % eller till och med minst 50 % av matriskroppens skenbara volym. Matrísen kan såsom ovan nämnts alternativt vara av ett sintrat eller ekvivalent material, dvs bilda en i huvudsak fast, sammanhängande kropp. Matrisen kan också bildas partiklar av olika form, såsom mer eller mindre klotformiga partiklar, se fig. 6b, eller av längsträckta partiklar, exempelvis av fiberstycken, som kan vara relativt korta med ett längd- /tjockleksfórhållande i t ex området 1: 2 till 1:10, se fig. 6c. Värmeväxlarväggen 23 kan försedd med flänsar 27 såsom visas i fig. 6d.

Exempel 1 Då matrismaterial Ett material lämpligt som matrismaterial fiamställs av pulver av Al2O3. Pulverkomens densitet är 2,8 kg/cm3 och deras diameter är 2 - 4 um. Pulvret anbringas i skikt enligt ovan med innehållen lösning av aktiv substans och det torra matrismaterialet i skikten har en skenbar den- sitet av ca 0,46 kg/ cm3, vilket ger en genomsnittlig fyllnadsgrad hos det färdiga matrismaterialet av 0,45, dvs nästan halva volymen upptas av pulverkomen. Kanalerna mellan pulverkornen i de frarnställda skikten har en diameter av i storleksordningen 60 um.

Exempel 2 på matrismaterial Ett material lämpligt som matrismaterial framställs genom gjutning av en blandning av 1 (vikts)del portlandcement och 5 (vikts)delar av pulver av A120; såsom i exempel 1. Detta mate- rial kan tillnärmelsevis betraktas som "sintrat".

Exempel 3 på matiismatetial Ett fibermaterial lämpligt som matrismaterial framställs av fibrer, vilka består av 53 % SiOg och 47 % A120; och har en smältpunkt av ca 1700° C. Fibremas densitet är 2,56 kg/cm3 och de- ras diameter är 2 - 4 um. Fibrema pressas samman i vått tillstånd för att öka packningstätheten.

Den skenbara densiteten efter torkning av det sammanpressade materialet är ca 0,46 kg/ cm3, vil- ket ger en genomsnittlig fyllnadsgrad hos det färdiga matrismaterialet av 0,17. Kanalerna mellan fibrerna i det sammanpressade materialet har en diameter av mellan ca 5 och 10 um. 532 565 13 I det ovan beskrivna utförandet är matrisskiktet 13 anbragt på enklaste sätt, såsom på en vä- sentligen slät inre yta av en värmeväxlare.

I ett annat utförande finns enhetsrör 29, i vilka reaktor 1 och kondensor 3 befinner sig inuti samma slutna rör. Reaktordelen 1 har då sin matris 2 runt den nedre delen av rörens innervägg, se fig. 7a. Den övre delen av röret, som utgör kondensor/evaporatordelen 3, avskiljs av en mellan- vägg 30, varifrån en gaskanal 31 i ett inre rör 32 går till rörets översta del 33, varifirån ånga sedan kan kondensera och uppsamlas i utrymmet 34 mellan gaskanalen och de övre väggytoma i en- hetsröret och evaporera fiån detta utrymme. Sådana enhetsrör kan tillverkas helt hermetiskt i glas eller emaljerat stål.

Enhetsröret 29 kan också ha matrissubstarxs 14 i sin kondensor/evaporatordel 3 och denna kan då vara placerad vid den övre delen av rörets inre yta, inuti utrymmet 34, så att en kanal 38 bildas mellan den yttre ytan av röret 32 och matrisens inre yta för passage av kondensat och ånga till alla delar av matrisen, se fig. 7b.

Det är även möjligt att all fluid, dvs i typfallet allt vattnet, i kondensom kan uppsugas kapil- lärt och därigenom helt elirnineras som fri vätska i den kemiska värmepumpen, se arlläggiiingen i fig. 2b. Hår har alla de inre ytoma i evaporatorn/kondensom 3 utom den övre inre ytan försetts med kapillärsugande matrismaterial. Värmeväxlarmedium måste då också cirkulera vid bottnen av denna behållare. En sådan utformning utan fri vätska kan exempelvis åstadkommas med de ovan beskrivna enhetsrören eller enhetscellerna och ytterligare ett annat utföringsexernpel skall beskrivas nedan.

Nu skall mer detaljerade exempel på en kemisk värmepump sammanbyggd med en solfångare beskrivas.

Sarnmanbvgd solfångare och absorptionsmaskin av plan tvn (SADp) Såsom visas i fig. Sa - 8d är en absorptionsmaskin innefattande reaktor 1, kondensor/eva- porator 3 och gaskanal 4 sammanbyggd med en solfångare placerad i en låda eller hölje 61.

Lådan har en inre skiljevägg 62, som uppdelar lådans inre i ett främre utrymme 63, i vilket reaktorn är anbragt, och ett bakre utrymme 64, i vilket kondensorn/evaporatorn 3 år placerad.

Gaskanalen 4 passerar genom skiljeväggen. Lådan 61 har vidare på sin firarnsida en för solljus transparent vägg eller skiva 65, så att solstrålrxing kan tränga in i det frårnre utrymmet. Solen kan då dagtid genom den transparenta väggen belysa den yta 66 av absorptionsmaskinen, som är vänd mot denna vägg och som utgörs av de framåtriktade väggdelarna hos reaktom 1. Denna yta, dvs de nämnda framåtriktade väggdelarna, kan vara både en del av reaktorns vakuumtäta yttervågg och kan exempelvis vara av metall eller keramiskt material. Samma yta 66 är också utformad som termisk solfångare med solenergiinsanilande egenskaper, som innefattar den fór termiska 532 504 14 solfångare typiska egenskapen av att kunna ta emot solenergi och samtidigt inte, eller åtminstone inte i nämnvärd grad, utstråla värmeenergi, varvid detta konventionellt kan uppnås, genom att ett optiskt selektivt skikt är anbragt på ytan. Andra värmetörluster kan i viss mån undvikas genom att anbringa någon vänneisolering vid lådans 61 övriga väggar.

Funktionen vid laddning är som följer.

Absorptionsmaskinens reaktordel l kan dagtid uppvärmas. Detta sker genom att solstrålningen går genom den transparenta väggen 65 och sedan träffar ytan/väggdelarna 66.

Denna yta är så beskaffad, att den omvandlar solinstrålningen till värme, som leds in via materialet i ytan/våggdelarna till det inre av reaktorn och där medtör att det av den aktiva substansen bundna sorbatet törångas, så att exempelvis vattenånga avges. Vattenångan törflyttas genom kanalen 4 till absorptionsmaskinens evaporator/kondensor 3, vattenångan kondenseras däri och kan i fallet med matris bindas som vatten i denna. Denna laddningsprocess fortgår så länge som den aktiva substansen har tillräckligt hög temperatur i järntörelse med temperaturen hos det kondenserade sorbatet. Kondensatet kyls genom vårmeväxling mot en värmesänka och kan exempelvis hållas vid en relativt den aktiva substansen ca 40° C lägre temperatur. Vid normal daglig solinstrålriing kommer då den aktiva substansen fulltständigt övergå i fast form och maskinen är fulladdad.

Funktionen vid urladdning är som följer.

Efter det att solen har slutat belysa absorptionsrnaskinen genom väggen 65, kan om så önskas leverans av värme och eller kyla ske. Om värme önskas, åstadkoms detta, genom att vatten i rörslingor 67 vid evaporatorn/kondensorn 3 cirkulerar och sätts i förbindelse med en värmesärika, ej visad, av lämplig temperatur, så att kondensatet får en temperatur exempelvis motsvarande den omgivningslufleris rådande temperatur. Kondenserat sorbat kommer då att förångas och passera till den aktiva substansen i reaktorn l fór att absorberas. Den aktiva substansen med innehållet sorbat kan då bli exempelvis ca 40° C varmare än kondensatet. Om detta tex hålls vid temperaturen +5° C, kan den hygroskopíska saltmatrisens, dvs den aktiva substansens med däri innehållet sorbat, temperatur bli ca 45° C. Om rörslingor 68 är anbragta vid exempelvis reaktorns 1 baksida, kan dessa kopplas ett befintligt vattenburet värmesystem, ej visat. Vatten i dessa rörslingor pumpas då till det vattenburna värmesystemets rör.

Om det i stället är kyla som önskas, kopplas rörslingorna 67 vid evaporatorn/kondensorn 3 till ett vattenburet kylsystem, ej visat, för transport av kyla till den platser, där denna önskas.

Samtidigt är rörslingoma 68 vid reaktorn l förbundna med en vårmesärilca, ej visad, så att reaktorn hålls vid till exempel omgivningsluitens rådande temperatur. Om hårigenom den aktiva substansen hålls vid en temperatur av tex 45° C, kan från rörslingorna 67 vatten med en 532 504 temperatur av ca 4° C levereras till det vattenburna kylsystemet.

Sarrrrnanbvagd solfångare och absorptíonsmaskin (SADr) av rörtvp I detta utfóringsexempel används ett enhetsrör eller en enhetscell av en typ liknande enhetsröret enligt fig. 7b men med en annan utformning.

En absorptionsmaskin, som är sammanbyggd med en solfångare, innefattar ett vakumntätt utrymme bildat mellan ett yttre glasrör 71 och ett inre glasrör 72, som är koncentriskt anbragta, se fig. 9a och 9b. De olika delarna, reaktor, evaparator/kondensor och fórbindande gaskanal hos absorptionsmaskinen är anordnade i detta vakuumtäta utrymme.

Mot den yta hos det inre glasröret 72, som är riktad mot den gemensamma axeln, anligger en aluminiumplåt 73, som bildar en aluminiumflänsvärmeväxlare och också passerar runt omkring och är i god värmeledande kontakt med axiellt liggande delar av en inre kopparrörslinga 74. Kopparrörsslingan och den böjda aluminiumpläten bildar tillsammans en inre värmeväxlare.

På samma sätt sträcker sig en aluminiumplåt 75 omkring den större delen av det yttre glasröret 71 och är i god värmeledande kontakt med axiellt liggande delar av en yttre kopparrörslinga 76. Kopparrörsslingan och den böjda aluminiumplåten bildar tillsammans en yttre vänneväxlare. Den yttre aluminiumplåten kan ha axiellt gående relativt breda remsformade områden 77 lämpade att fastgöra hela absorptionsmaskinen. Den yttre värmeväxlarens fria yta är utförd som en solenergiinsainlande yta med den fór termiska solfångare typiska egenskapen av att kunna ta emot solenergi och samtidigt inte i nämnvärd grad utstrâla värmeenergi, varvid detta kan åstadkommas med hjälp av att ett sä kallat optiskt selektivt skikt, ej visat, är anbragt på ytan.

I det fall att absorptionsmaskinen är av hybridtyp med matris i både reaktor och evaporator/kondensator kan ett speciellt utförande erhållas, som kan vara fördelaktigt åtminstone i vissa fall. Maskinens matris fór fasthållande av kondensat, dvs vanligen vatten, är formad till ett skikt 78 på det inre glasrörets 72 utåtriktade väggyta, så att detta skikt har tubform. Matrisen 79 fór fasthållande/uppbärande av den aktiva substansen, dvs typiskt det hygroskopiska saltet, utgörs av ett skikt på innersidan av det yttre glasröret 71 och har då också tubform. De båda matriserna har alltså båda formen av relativt tjocka rör, som lämpligen är koncentriska med glasröret och de cylinderfonnade väggarna hos de inre och yttre aluminiumplåtarna. Mellan matrisema firms ett utrymme eller mellanrum 80, vilket tjänstgör som den ovan beskrivna gaskanalen (4) och också har formen av ett relativt tjockt rör.

Det år uppenbart att glasrören med däri anbragta matriser och aktiv substans och sorbat kan användas med värmeväxlare av andra slag än det som visas i ñgurerna.

Ett flertal sådana absorptionsmaskiner av rörtyp kan placeras intill varandra i form av ett batteri, ej visat, fór att bilda exempelvis ett plant aggregat. 532 504 16 Funktionen vid laddning är som följer.

Absorptionsmaskinen innefattande ett vakuumtätt utrymme begränsat av koncentriska glasrör med en yttre vänneväxlare med fiir mottagande av termisk solenergi gynnsamma egenskaper placeras sä att en yta hos den yttre värmeväxlaren dagtid blir solbelyst.

Resultat blir att den yttre värmeväxlaren 75, 76 och det yttre glasröret 71 uppvärms av solstrålningen, så att den yttre matrisen 79 med det däri innehållna hygroskopiska saltet börjar att avge vattenånga, som i sin tur färdas en kort sträcka genom mellanrummet vid 80 till den inre matrisen 78, där ångan kondenseras och binds som vatten i denna matris. Denna laddningsprocess fortgår så länge som den yttre matrisen och det hygroskopiska saltet i matrisen har tillräckligt hög temperatur på grund av solljusbestrålningen och den inre matrisen samtidigt genom kylning *från en värmesärlka, ej visad, hålls vid temperatur lägre än det hygroskopiska saltets, t ex vid ca 40° C lägre temperatur. Denna kylning åstadkoms genom att vatten förbundet med värmesänkan pumpas genom den inre kopparrörslingan 74 och det kalla vattnet kyler flänsarna 81 hos den inre aluminiumplåt, som ligger omkring det inre kopparröret och som i sin tur kyler den kondensatinnehållande inre matrisen 78.

Funktionen vid urladdning är som följer.

Efter det att solen har slutat belysa absorptionsmaskinen, kan om så önskas leverans av värme eller kyla ske. Om värme önskas, sker det genom att vatten i den inre kopparrörslingan 74 cirkulerar och sätts i förbindelse med en värmesärika, ej visad, och därmed kommer temperaturen hos den kondensatírinehållande matrisen 78 att hållas vid exempelvis omgívningslufiens rådande ternperatrir. Då kommer det hygroskopiska saltet i den yttre matrisen 79 att tex bli ca 40° C varmare än den inre matrisen, vilkens ternperattir tex hålls vid +5° C. Det hygroskopiska saltet får då en temperatur av 45° C och den yttre kopparrörsslingan 76 kopplas till ett befintligt vattenburet värmesystem, ej visat, så att vatten i denna slinga pumpas in i värmesystemets rör.

Om i stället kyla önskas, kopplas i absorptionsmaskinen den inre kopparrörsslingan 74 till ett vattenburet kylsystem, ej visat, dit kyla skall levereras. Samtidigt är den yttre kopparrörsslingan 76 förbunden med en värmesårrka, ej visad, på sådant sätt, att den yttre matrisen 79 och det däri innehållna saltet hålls vid till exempel den omgivníngslufiens rådande temperatur. Om denna värmesärika håller ternperatirren hos det hygroskopiska saltet vid tex 45° C kan från den inre vatteninnehållande matrisen 78 via den inre kopparrörsslingan 76 levereras vatten med en temperatur av ca 5° C till det vattenburna kylsystemet.

Sarnmanbvggd solfångare, absorptionsmaskin och värmesänka (SADÅD En absorptionsmaskín sarnmanbyggd med en solfångare kan vara uppbyggd och placerad i en låda 61 på samma sätt som absorptionsmaskinen enligt tig. 8a - 8d. Lådan är här öppen vid 532 SG-ïl 17 sina övre och undre sidor, dvs allmänt vid två motstäende sidor, vilka förbinds av skiljeväggen 62. Lådan har också försetts med en lucka 91, se fig. l0a - l0b, som är ledat förbunden med en kant hos skilj eväggen vid en första av de öppna sidorna. Luckan kan öppnas framåt eller bakåt, så att den antingen låter den omgivande luften kyla ytorna hos reaktorn 1 eller ytorna evaporatorn/kondensorn 3, genom att låta luft fritt strömma från den andra av de öppna sidorna och över resp. ytor genom att luckan ställs så att fri passage möjliggörs genom det främre resp. bakre utrymmet 63, 64 i lådan 61.

En värmesänka erhålls då av den omgivande luften, som strömmar över resp. ytor.

Funktionen vid laddning är som följer.

Absorptionsmaskinens reaktordel 1 kan dagtid uppvärmas. Detta sker genom att solstrålningen går genom den transparenta väggen 65 och sedan träffar ytan/våggdelarna 66.

Derma yta är så beskaffad, att den omvandlar solinstrålningen till värme, som leds in via materialet i ytan/väggdelarna till det inre av reaktorn och medför att det av den aktiva substansen bundna sorbatet förångas, så att exempelvis vattenånga avges. Vattenångan förflyttas genom kanalen 4 till absorptionsmaskinens evaporator/kondensor 3, vattenångan kondenseras däri och kan i fallet med matris bindas som vatten i denna. Denna laddningsprocess fortgår så länge som den aktiva substansen har tillräckligt hög temperatur i jämförelse med temperaturen hos det kondenserade sorbatet. Kondensatet kyls genom värmevåxling mot en värmesänka och kan exempelvis hållas vid en relativt den aktiva substansen ca 40° C lägre temperatur. I derma maskin som är sammanbyggd med en värrnesårrka åstadkoms detta genom att luckan 91 hålls öppen, så att relativt kall omgivande luft fritt kan strömma över evaporatorn/kondensorn 3 och kyla denna och i specialfallet den vatteninnehållande matrisen. Vid normal daglig solinstrålning kommer då den aktiva substansen fullständigt övergå i fast form och maskinen är då fulladdad.

Funktionen vid urladdníng är som följer.

I denna maskin som är sammanbyggd med en vârmesånka sker detta genom att luckan 91 hålls öppen, så att luft fritt kan strömma över evaporatom/kondensom 3 och kyla denna och i specialfallet den vatteninnehållande matrisen, ej visad i dessa figurer.

Efter det att solen har slutat belysa absorptionsmaskinen genom väggen 65, kan om så önskas leverans av värme och eller kyla ske. Om värme önskas, åstadkoms detta, genom att vatten i rörslingor 67 vid evaporatorn/kondensom 3 cirkulerar och sätts i förbindelse med en värmesärrka av lämplig temperatur, så att kondensatet får en temperatur exempelvis motsvarande den omgivningsluftens rådande temperatur. I derma maskin som är sammanbyggd med en värmesärika sker detta genom att luckan 91 hålls öppen, så att luft fritt kan strömma över evaporatorn/kondensorn 3 och kyla derma och i specialfallet den vatteninnehällande matrisen. 532 Efllll 18 Kondenserat sorbat, dvs typiskt vatten, kommer då att törångas och passera till den aktiva substansen i reaktorn 1 för att absorberas. Den aktiva substansen med innehållet sorbat kan då bli exempelvis ca 40° C varmare än kondensatet. Om detta tex hålls vid temperaturen +5° C, kan den hygroskopiska saltmatrisens, dvs den aktiva substansens med dåri innehållet sorbat, temperatur bli ca 45° C. Om rörslingor 68 är anbragta vid exempelvis reaktorns 1 baksida, kan dessa kopplas ett befintligt vattenburet värmesystem, ej visat. Vatten i dessa rörslingor pumpas då till det vattenburna värmesystemets rör.

Om det i stället är kyla som önskas, kopplas rörslingor 67 vid evaporatorn/kondensom 3 till ett vattenburet kylsystem, ej visat, för transport av kyla till den platser, där denna önskas.

Samtidigt är rörslingor 68 vid reaktorn l förbundna med värmesärikari, så att reaktorns 1 temperatur hålls vid till exempel omgivningsluftens rådande temperatur. I derma maskin som år sammanbyggd med en värmesänka kan detta åstadkommas genom att luckan 91 hålls öppen, så att relativt kall luft fritt kan strömma över reaktorn och kyla det hygroskopiska saltet och i specialfallet dess fasthållande matris. Om hârigenom den aktiva substansen hålls vid en temperatur av t ex 45° C, kan från rörslingoma 67 vatten med en ternperatur av ca 4° C levereras till det vattenburna kylsystemet.

Claims (26)

10 15 20 25 30 532 SGÃ 19 PATENT KRAV

1. Kemisk värmepump innefattande en aktiv substans (2) och en flyktig vätska (5, 6), som kan absorberas av substansen vid en första temperatur och desorberas av substansen vid en andra högre temperatur, innefattande: - en reaktordel ( 1) innehållande den aktiva substansen och utßrd att uppvärmas och kylas av yttre medium, - en evaporator-/kondensordel (3) innehållande den del av den flyktiga vätskan, som föreligger i kondenserad form, och utförd att uppvärmas och kylas av yttre medium, och - en passage (4) för den flyktiga våtskans ångfas, som förbinder reaktordelen (1) och evapora- tor-/kondensordelen (3) med varandra, k ä n n e t e c k n a d av att reaktordelen (1) innefattar - ett kärl eller en behållare med ett område av en sidovägg utförd som solfångare (43), och. - en matris ( 13; 79) för den aktiva substansen (2), 'vilken matris är i kontakt med nämnda sidovägg, varvid - den aktiva substansen (2) och den flyktiga vätskan (5, 6) är valda, så att den aktiva substansen vid den första temperaturen har ett fast tillstånd, från vilket den aktiva substansen vid upptagande av den flyktiga vätskan och dennas ångfas omedelbart övergår partiellt i flytande tillstånd eller lösningsfas och vid den andra temperaturen har ett flytande tillstånd eller föreligger i lösningsfas, från vilket den aktiva substansen vid avgivande av den flyktiga vätskan, särskilt dennas ångfas, omedelbart övergår partiellt i fast tillstånd, och - den aktiva substansen (2) både i fast tillstånd och i flytande tillstånd eller lösningsfas är kvarhållen i och/eller bunden till matrisen (13).

2. Kemisk värmepump enligt krav 1, k ä n n e t e ck n a d av att den anordnad i en låda (61) med skiljevägg (62) för cirkulation av omgivande luft antingen omkring reaktordelen (l) eller evaporator-/kondensordelen (3).

3. Kemisk värmepump enligt krav 2, k än n e t e c k n a d av att lådan (61) är öppen vid två motstäende sidor, vilka förbinds av skiljevåggen (62), varvid lådan är försedd med en lucka (91), som är ledat förbunden med en fii kant hos skiljeväggen och kan öppnas framåt eller bakåt, så att den antingen låter omgivande lufi kyla ytor hos reaktordelen (1) eller ytor hos evaporator- /kondensordelen (3).

4. Kemisk värmepump enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den nämnda sidoväggen är en del av en cylindrisk yttervägg (71) hos reaktordelen (1), varvid reaktordelen omsluter evapora- tor-/kondensordelen (3). 10 15 20 25 30 E32 E04 20

5. Kemisk värmepump enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av en yttre värmeväxlare innefattande en kring de cylindriska ytterväggen böjd aluminiumplåt (75), varvid den yttre värmeväxlarens fria yta är utförd som en solenergiinsarnlande yta.

6. Kemisk värmepump enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att evapora- tor-/kondensordelen (3) vid minst en del av en yta innefattar ett poröst, för den flyktiga vätskan genomsläppligt material (72), varvid matrisen (79) och det genomsläppliga materialet är anordnade som koncentriska skikt med ett däremellan befintligt mellanrum (80), som bildar passagen (4).

7. Kemisk värmepump enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att matrisen (13; 79) är av ett inert material.

8. Kemisk värmepump enligt krav 7, k än n ete ck n a d av att det inerta material innefattar aluminiumoxid.

9. Kemisk värmepump enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att matrisen (13; 79) är av ett material innefattande porer, vilka är genomsläppliga för den flyktiga vätskan (5, 6) och i vilka den aktiva substansen (2) är anbragt.

10. Kemisk värmepump enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att matrisen (13; 79) är av ett material med yta, vid vilken den aktiva substansen (2) i flytande tillstånd kan bindas.

11. Kemisk värmepump enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att materialet har en yta, som väter den aktiva substansen (2) i dess flytande tillstånd och/eller den flyktiga vätskan (5, 6) i dess flytande tillstånd.

12. Kemisk värmepump enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att matrisen (13; 79) är av ett material innefattande separata partiklar.

13. Kemisk värmepump enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att materialet innefattande separata partiklar utgörs av ett pulver eller ett hoppressat fiberrnaterial.

14. Kemisk värmepump enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att matrisen (13; 79) med den däri kvarhållna aktiva substansen är innesluten i en fastbällande struktur (15).

15. Kemisk värmepump enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av att den fasthållande strukturen (15) är en nätanordning innefattande åtminstone ett nät eller en duk av fibermaterial.

16. Kemisk värmepump enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att evaporator-/kondensordelen (3) vid minst en del av en inre väggyta innefattar ett poröst, för den flyktiga vätskan (5, 6) genomsläpplígt material (14; 72).

17. Kemisk värmepump enligt krav 16, k änn ete c kn a d av att det porösa, för den 10 15 20 25 532 Süå 21 flyktiga vätskan i dess flytande och/eller gasform genomsläppliga materialet (14; 72) är av ett inert material.

18. Kemisk värmepump enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d av att det inerta materialet innefattar aluminiumoxid.

19. Kemisk värmepump enligt något av krav 16 - 18, k änn ete ckn ad av att det porösa, fór den flyktiga vätskan -i dess flytande och/eller gasform genomsläppliga materialet (14; 72) är av ett material innefattande porer, vilka är genomsläppliga för den flyktiga vätskan (5, 6) i dess flytande och/eller gasform.

20. Kemisk värmepump enligt något av krav 16 - 19, kännetecknad av att det porösa, för den flyktiga vätskan i dess flytande och/eller gasform genomsläppliga materialet (14; 72) är av ett material med yta, vid vilken den flyktiga vätskan i dess flytande form (5) kan bindas,

21. Kemisk värmepump enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d av att materialet (14; 72) har en yta, som väter den aktiva substansen (2) i dess flytande tillstånd och/eller den flyktiga vätskan i dess flytande tillstånd (5).

22. Kemisk värmepump enligt något av krav 16 - 21, kännetecknad av att det porösa, för den flyktiga vätskan i dess flytande och/eller gasform genomsläppliga materialet (14; 72) är av ett material innefattande separata partiklar.

23. Kemisk värmepump enligt krav 22, k ä n n e t e c k n a d av att materialet innefattande separata partiklar utgörs av ett pulver eller ett hoppressat fibermaterial.

24. Kemisk värmepump enligt något krav 16 - 23, k än n e t e c k n a d av att det porösa, för den flyktiga vätskan (5, 6) i dess flytande och/eller gasform genomsläppliga materialet (14; 72) är utformat som ett skikt av material anbragt på en yta.

25. Kemisk värmepump enligt något av krav 15 - 24, k än n e t e c k n a d av att det porösa, för den flyktiga vätskan i dess flytande och/eller gasform genomsläppliga materialet (14; 72) är inneslutet i en fasthällande struktur.

26. Kemisk värmepump enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a d av att den fasthållande strukturen är en nätanordning innefattande åtminstone ett nät eller en duk av fibermaterial.