WO2006018216A1 - Absorption-type refrigerating machine - Google Patents

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WO2006018216A1
WO2006018216A1 PCT/EP2005/008717 EP2005008717W WO2006018216A1 WO 2006018216 A1 WO2006018216 A1 WO 2006018216A1 EP 2005008717 W EP2005008717 W EP 2005008717W WO 2006018216 A1 WO2006018216 A1 WO 2006018216A1
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WO
WIPO (PCT)
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refrigerant
absorber
solvent
condenser
expeller
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/008717
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Raoul Von Der Heydt
Andrea Costa
Paul Kohlenbach
Stefan Petersen
Christian Schweigler
Felix Ziegler
Franz Storkenmaier
Mario Harm
Christoph Kren
Martin Högenauer-Lego
Peter Lamp
Original Assignee
Phönix Sonnenwärme AG
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 Phönix Sonnenwärme AG filed Critical Phönix Sonnenwärme AG
Publication of WO2006018216A1 publication Critical patent/WO2006018216A1/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • F25B27/007Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy in sorption type systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62Absorption based systems

Definitions

  • the invention relates to an absorption refrigerating machine containing
  • Refrigerant from the solvent and (F) a condenser for liquefying the refrigerant vapor at the higher pressure in the form of a flowing through coolant heat exchanger, which is arranged in the same housing as the expeller.
  • refrigeration is generally used to operate e.g.
  • Absorption refrigerators use heat at different temperature levels depending on the application, as drive energy for thermally compressing a refrigerant, e.g. Solar heat or waste heat. It is up to the small energy for pumping and control no electrical energy required. As a result, a high efficiency in the provision of cold can be achieved.
  • a refrigerant e.g. Solar heat or waste heat.
  • An absorption chiller essentially comprises four components: evaporator, absorber, expeller (also referred to as generator) and condenser.
  • the refrigerant eg water
  • the refrigerant extracts energy from an air conditioning circuit, ie the cooling capacity is provided. This is done, for example, in the form that water of a building-Klimakaltwasser cycle flows through the evaporator designed as a heat exchanger and is cooled there.
  • an absorber the refrigerant vapor is absorbed by an absorbent, for example, concentrated LiBr solution. As a result, the refrigerant is now present in the solution in liquid form.
  • the refrigerant dissolved in the Li-Br solution by the absorption process is pumped to a higher pressure level in an expeller.
  • the absorber comprises a heat exchanger, which is traversed by cooling liquid at a medium temperature level.
  • the generator comprises a heat exchanger through which hot water flows. The hot water is generated, for example, by solar energy.
  • the refrigerant is evaporated from the refrigerant-rich solution and thereby absorbs energy.
  • the low-refrigerant solution ie, for example, the concentrated LiBr solution is then available again for the absorption process.
  • the capacitor also includes a heat exchanger, which is traversed by cooling liquid at a medium temperature level, for example ambient temperature.
  • absorption chillers are operated in a power range above 200 kW. These systems are large, expensive for small applications and operate at relatively high drive temperatures. But there is also one. Need for small, cost-effective systems.
  • the object is achieved in that the expeller is designed such that refrigerant working fluid solution collects in a first region on the housing bottom and means for thermal insulation of this region of a region in which the refrigerant liquefied in the condenser collects.
  • the invention is based on the surprising finding that even in the area of very small cooling capacities, refrigeration systems with a very low temperature can reach a high heat ratio. This applies not only in full load operation, but especially in partial load operation.
  • the prevention of heat leakage from the generator to the condenser and / or from the absorber to the evaporator makes it possible to achieve low outputs.
  • the thermal insulation can be effected in that the lateral housing wall in the transition areas between the condenser and expeller has a reduced thermal conductivity, for example a reduced thickness.
  • the heat transfer between the areas also referred to as "swamps" on the housing bottom and the housing interior above these areas along the housing wall is substantially reduced.
  • thermally insulated partition wall can be effected by a thermally insulated partition wall.
  • This thermally insulated partition can double-walled with an intermediate, thermally insulating medium, in particular air or
  • Vacuum be trained. This further reduces the heat transfer between the swamps.
  • the partition may be welded to the housing bottom and the housing bottom along the wall with holes to further reduce the
  • the partition can be integrated by suitable shaping of the housing bottom in this.
  • the evaporator is also designed as a trickle-bed heat exchanger in which unevaporated refrigerant collects in a first region on the housing bottom and means for thermal insulation of this region from a region in which the solvent present in the absorber collects.
  • the thermal insulation can be done with the same measures as the thermal insulation of the sumps of expeller and condenser.
  • one or more of the trickle-bed heat exchangers comprise a bundle of raw materials, which is sprayed with liquid from a distributor trough via feed tubes, the feed troughs projecting downwardly from the underside of the distributor trough
  • the vacuum system is connected via suction lances in the absorber with the housing interior of the evaporator / absorber housing comprising a provided on the bottom with holes in the tube, which extends substantially horizontally.
  • the suction lances can additionally be provided with drop baffles, which deflect liquid flowing down the suction lances downwards away from the bores.
  • the drop deflectors may be formed by a cover extending substantially straight down from the top of the suction lance. The downwardly directed holes and the drop deflector prevents liquid from the
  • the crystallization in the solvent circuit must be avoided. In the case of the known large systems, this is initially cooled before the system is completely switched off. Initially, the hot water supply is switched off and continue to operate the cooling and the solvent pump for a certain time. This follow-up time is in the range of about half an hour and is fixed. At the same time, the solvent is diluted with liquid refrigerant from the evaporator.
  • means are provided for determining the concentration of the low-refrigerant solvent and means for determining the minimum required to avoid crystallization dilution of the working / refrigerant solution before switching off the
  • the means for determining the concentration of the low-refrigerant solvent may include:
  • (C) means for determining the temperature of the emerging from the condenser
  • Refrigerant condensate means for determining the temperatures of the cooling water entering and leaving the condenser
  • the regulation of the Abfahrroutine can be made particularly simple in this way.
  • other means are also suitable for determining the concentration.
  • For dilution of the solvent can be connected via a valve between a region in which in the. Evaporating refrigerant collects, and be produced to the absorber. Furthermore, means may be provided for cyclically opening the valve at a fixed clock interval, and means for calculating the minimum number of opening operations corresponding to the calculated minimum
  • the refrigerant is feedable only above a concentration of 55% of the solvent for dilution.
  • a particularly preferred value is 57%. Below this concentration dilution is no longer required. On the contrary. A higher dilution will increase the time required for the restart, because then it must be concentrated again with energy expenditure. Above this concentration, there is a risk of crystallization.
  • the dilution routine described ensures a dilution of the solution adapted to the last prevailing concentration, in order to set a specific state determined for the standstill of the system, regardless of the operating state before the shutdown of the system.
  • a further heat exchanger may be provided, in which heat from the through the absorber and / or condenser flowing coolant. the water of a swimming pool is released.
  • the cooling liquid has a temperature in the middle range of about 30 °, and is generally above the temperatures, which has an unheated swimming pool.
  • the heat exchanger can use the heat from the cooling liquid and a cooling tower is superfluous.
  • the cooling liquid can also be cooled in other waters, such as lakes, rivers or the ocean.
  • Cooling arrangement for cooling ambient air and means for collecting condensed air humidity.
  • the cooling arrangement may be separated from a free-standing heat exchanger, e.g. a tube bundle or the like.
  • the temperature gradient condenses moisture in the air and is collected by means of a collecting means. In this way can be used in arid regions with
  • the absorption chiller can be operated with all common solvents and refrigerants, such as LiBr / water or water / NH 3 .
  • Fig.l shows a cross section through an absorption chiller
  • Fig. 2 is an external view of the absorption chiller of Fig. 1 with the water box open 3 is a schematic of the circuits required in the absorption refrigerating machine of FIG
  • a single-stage absorption chiller generally designated 10
  • the absorption chiller 10 comprises two housings 12 and 14.
  • the housing 12 is disposed above the housing 14.
  • a generally designated 16 expeller and next to a capacitor 18 is arranged.
  • an absorber 20 and an evaporator 22 is arranged in the housing 14.
  • the heat exchanger 24 comprises a bundle of Rob 100 of horizontally extending copper tubes 26. Copper tubes are inexpensive and have a high WameleitfäHgkeitskostoryen. They ensure good heat transfer.
  • the copper tubes 26 are arranged in 20 superimposed rows of five tubes side by side in a plane. The distances to each lying in the same plane adjacent pipe correspond to the distances of the rows. The pipe diameter is 12 mm.
  • the tubes are held in holes in two tube plates 28 (Fig.2).
  • the tube plates 28 are arranged parallel to the plane of representation in Fig.l. With them, the housing 12 is completed.
  • the tubes 26 protrude slightly beyond the tube plates 28 and open on the outside of the housing 12 on each side in a water tank 30 and 32.
  • the water tank 30 and 32 is via leads 34 and 36 ( Figure 2) with a solar thermal flat collector (not shown) connected.
  • a solar thermal flat collector instead of a solar thermal flat collector, another source of energy can be used.
  • the collector water is heated by solar heat to a weather and Unzeit ⁇ dependent temperature and pumped through a control system through the tubes 26 of Austreib er s 16
  • the capacitor 18 is further arranged.
  • the housing height of the housing 12 is reduced along the condenser 18 from the height along the expeller 16.
  • the heat exchanger 38 is similar to the heat exchanger 24 made of copper pipes.
  • the copper rotors are arranged in 10 rows of 5 horizontally extending tubes 40. However, the tubes are each offset from each other. Also, here open the tubes 40 behind the tube plate 28 in a water tank 42 with inlet 44 ( Figure 2).
  • Through the tubes 40 cooling water is passed. About the cooling water, the resulting heat in the condenser via a cooling tower or a heat exchanger (not shown) at a swimming pool, a lake, river or the like discharged into the environment.
  • the lower housing portions 46 and 48 of the housing 12 are through a partition
  • the partition wall 50 consists of one. the base plate 54 welded U-profile 56, with a cavity 58.
  • the U-profile 56 causes thermal isolation of the regions 46 and 48 from each other.
  • the base plate 54 is provided along the U-profile with holes. As a result, the heat transfer between the regions 46 and 48 is also reduced.
  • the tube plates 28 have in the transition region 60 between expeller 16 and capacitor 18 has a smaller thickness. The resulting edges are designated 62 and 64 in FIG. 1.
  • Both lower housing portions are provided with a strainer 66 in the form of a screen, which extends parallel to the base plate 54 and slightly above. About a U
  • Tube 68 and a shut-off valve 70 ( Figure 3), the condenser 18 is connected to the evaporator 22.
  • the U-tube 68 acts as a throttle due to the pressure difference. This will be a. Pressure difference between the condenser 18 and the evaporator 22 realized.
  • the droplet traps 72 consist of horizontally extending, flat sheets, which are inclined in the direction of Austreib ers down.
  • the expeller 16 is provided with a feed trough 74.
  • the tundish 74 is located just above the tubes 26.
  • the tundish 74 has tundish 76.
  • the dispensing tubes 76 extend on the underside of the Feed tray 74 down. They are located exactly above the center of the tube of the respective underlying tube. Refrigerant-rich LiBr solution, which is located in the hopper, then drips through the feed tube 76 very evenly on the tubes 26. The good distribution, a particularly good heat transfer between the hot water flowed through pipes 26 and the solution is achieved.
  • the poor, i. concentrated LiBr solution arriving at the lower end of the expeller 18 is first passed to a solution heat exchanger 77.
  • the solvent heat exchanger 77 is of the warmer, low-refrigerant solvent on the one hand and the countercurrent of the slightly colder,
  • refrigerant-rich solvents flow through. This is illustrated by arrows 79 corresponding to the poor solvent and 81 corresponding to the rich solvent.
  • the refrigerant-rich solvent is preheated and requires less energy in the expeller.
  • the low-refrigerant solvent coming from the expeller into the absorber has already cooled down a bit.
  • the low-refrigerant solvent is passed into the feed trough 82 of the absorber 20.
  • the U-tube 78 and the shut-off valve 80 allow for the PaIl occurring in the solution heat exchanger 77 crystallization of the solution an overflow of the solution directly from the expeller in the absorber. Crystallization blocks the flow of solution in path 79.
  • the solvent heat exchanger 77 throttles the pressure at the absorption level.
  • the absorber 20 is constructed substantially identical, as the expeller 16.
  • the poor solution trickles through a heat exchanger 84 and is thereby cooled by the cooling water to dissipate the heat of absorption. It absorbs the refrigerant vapor generated in the evaporator.
  • the rich solution is pumped by means of a solvent pump 86 ( Figure 3) back into the feed trough 74 of the expeller 16.
  • the absorber 20 and the evaporator 22 are operated at about 10 mbar internal operating pressure, which is determined by the vapor pressure of the refrigerant.
  • two "suction lances" 88 and 90 to which a vacuum system is connected, are provided.
  • the suction lances 88 and 90 consist of a tube with holes on the bottom 92.
  • Above the tube is a drop deflector in the form of a sheet, which extends from the top of the tube from straight down, down. As a result, no coming from above drops in the Rohröffhungen.
  • Such an arrangement 89 in the condenser 18 - also in conjunction with a vacuum system - is used to remove residual gases from the
  • Capacitor 18 and evaporator 22 are used.
  • the absorber 20 and the vaporized * 22 are equipped in the lower part with a strainer 94 and a thermally insulating partition 96 with partition plate 98. Also liier is the tube plates are tapered in the transition region between absorber and evaporator.
  • the tubes of the heat exchangers 102 and 104 in the absorber and evaporator open, as in the expeller 16 in water tanks and therefore need not be further described here.
  • the heat exchanger 102 of the absorber has 18 rows of five tubes each.
  • the heat exchanger 104 of the evaporator has 16 rows of four tubes each. He is one with the climate cycle, for example
  • the water passing into the evaporator via pipe 68 refrigerant is pumped by the pump 112 in the task tray 106 and flows through the heat exchanger 104. In this case, it evaporates due to external Wännemfuhi * from the Nutzkarlteniklauf at a low pressure level.
  • the refrigerant vapor is absorbed in the absorber by a concentrated, low-refrigerant LiBr solution.
  • LiBr solution In the transition region between the evaporator and the absorber four lamellar droplet traps 110 are provided. This have a roof shape. The droplets flow back into their area of origin.
  • the liquid, non-evaporated refrigerant is pumped by means of a pump 112 from below the heat exchanger 104 back into the task ewanne 106.
  • the described arrangement uses gravity to transfer refrigerant from the condenser 18 into the evaporator 22, as well as from the expeller 16 to the absorber 20. It therefore only requires two circulation pumps 86 and 112 and is particularly compact.
  • the throttling of the pressure from condenser to evaporator level takes place via a U-Rolir 68 and the height difference of the water columns, the throttling of the pressure of Austrreiber- on absorber level via the solution heat exchanger 77 in conjunction with a U-tube 180.
  • a separate Abfahrroutine can be used.
  • the internal operating temperatures at the condenser and expeller outlet are determined. From the measurements, prior to initiating the shutdown routine, the concentration of the working / refrigerant solution, i. the current
  • Cooling water when passing through the condenser occupied The detection of these temperatures by means of TemperaturFillers 116 and 120 is also part of the Abfahrroutine.
  • the concentration of the refrigerant-inert solvent will also be determined differently.
  • the temperature of the solvent emerging from the expeller is determined by means of temperature sensor 174.
  • the pressure in the expeller 22 and condenser 18 is determined by means of a pressure gauge 176.
  • the temperature of the refrigerant condensate leaving the condenser is determined by means of temperature sensor 172. From these
  • the temperature values vary due to e.g. Changing solar radiation with the time of day and season At low hot water temperatures, the system therefore operates at a different operating point than at high temperatures. Accordingly, there is a lower risk of crystallization.
  • the temperature difference between the cooling water inlet and outlet at the condenser is determined by temperature sensors 116 and 120. If this difference falls below one given, small value, for example, 0.4K, it is assumed that no more heating power is provided. For this case, the maximum solvent concentration of about 62% for the low-refrigerant solution is assumed. In this case, a solenoid valve 122 opens, via which a connection between the refrigerant circuit 124 and the solvent circuit 126 is established. Refrigerant is then to
  • the solenoid valve 122 opens clocked at a constant clock interval.
  • the degree of dilution and the duration of dilution depend on the number of
  • Opening operations can thus significantly reduce the dilution time of the plant.
  • a generally designated 130 vacuum system is used (Figure 3).
  • the extraction takes place via the suction lances 88, 89 and 90 and supply lines 134, 136 and 138 to the respective components.
  • Ball valves 140 and 142 are provided in the supply lines. In this way, both housings 12 and 14 are connected to the vacuum pump 144.
  • the vacuum pump 144 is formed by a jet pump. In front of the jet pump 144 is designated 132
  • the rich solvent pumped by the pump 86 is diverted as a drive jet from the solvent circuit 146 toward the pump 144. This is called 148.
  • the jet pump 144 generates at the terminal 150 the desired one. Vacuum.
  • the supply lines 134 and 138 are connected via the common supply line 136 to the terminal 150, in a separator 152 in the form of a bubble separator, the solvent / gas mixture coming from the pump is separated.
  • the solvent flows back into the circuit 146 via a line 154.
  • the gas is collected in a tank 156.
  • the tank 156 is arranged spatially higher than the absorber 20 and connected to it via a tube.
  • the separator 152 is located at the lowest point of this tube.
  • the gases from the separator 152 rise in the riser to the tank and displace thereby standing in the riser liquid. According to the height difference between separator 152 and minimum liquid level in the absorber 20, a relative overpressure in the tank
  • the tank 156 above the absorber 20 is freed from the gas at regular intervals of about a few weeks by flooding.
  • the liquid level in the tank is measured with liquid sensor 168.
  • the already existing solvent pump 86 is used.
  • a pressure above the ambient pressure in the tank is established by the solution pump 86.
  • the line between the solution pump and the L ⁇ sungskorleyer is closed by means of the valve 160, as are the valves 140 and 142 in the suction lines 138 and 134.
  • the line between separator 152 and absorber 20 is closed by means of valve 162.
  • the pump then promotes solution in the residual gas tank.
  • Residual gas tank is opened and the residual gases are expressed against the environment.
  • Liquid sensor 166 indicates when the tank is filled with solution and the squeezing procedure is completed. In this vacuum system, no separate motor is required, but the power of the pump 86 is shared via the jet pump. Alternatively, an external vacuum pump can be connected.
  • the driving jet can be cooled during operation of the plant.
  • a double-walled tube is used, in the inner region of the propulsion jet and in its outer region cooling water is passed from a pitch circle 170 of the cooling water circuit parallel to the absorber. - The Solution is subcooled in this way below the level in the absorber 20 and the vapor pressure is reduced.
  • Solvent in the absorber strongly undercooled and the vapor pressure decreases compared to the operating condition. Since there is usually still refrigerant in the evaporator sump, which has a much higher vapor pressure than the solvent, an equilibrium pressure builds up. There is a Dampfbewegtmg from the evaporator sump to the absorber sump. Now, if the solvent is passed through the jet pump 144, as the maximum negative pressure of the vapor pressure of the solvent to reach. This results in a continuous Voluinenstrom through the suction lances 88, 89 and 90. The residual gases are entrained.
  • an auxiliary absorber or a spray absorber may be used instead of the jet pump.
  • the poor solution is continuously withdrawn from the circuit 146 as in the use of the jet pump.
  • this solution is passed through cooling coils, in which cooling water flows before / or parallel to the actual main cooling water flow.
  • the solution is undercooled more than in the absorber 20.
  • Via a pipe the vapor space of the absorber 20 is connected to the vapor space of the auxiliary absorber.
  • the strong subcooling in the auxiliary absorber leads to a continuous steam mass flow through this line. This also non-condensable gases are taken.
  • the water vapor is absorbed in the auxiliary absorber.
  • the solvent is supplied to the separator. Over a slight Krürnniung at the inlet to this downpipe uncondensable gases are entrained.
  • a spray absorber instead of the auxiliary absorber we used in a third exemplary embodiment, a spray absorber. At standstill of the system is as described above with reference to the first embodiment to generate a relative negative pressure. By means of a spray nozzle, a solution mist is generated. The fog is at plant stop strongly undercooled and therefore acts hygroscopic. It generates a vapor stream from the absorber 20 and condenser 18 through the suction lances 88, 89 and 90 to the spray absorber. Again, the solvent is passed to the separator as in the auxiliary absorber through a curved in the inlet fair pipe.

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Abstract

The invention relates to an absorption-type refrigerating machine (10) containing: an evaporator (22) provided in the form of a heat exchanger (104), which is connected to an air-conditioning cold water circuit and which serves to evaporate a refrigerant at low pressure; an absorber (20) for absorbing the refrigerant vapor, which is produced in the evaporator (22), by means of a solvent containing a low content of refrigerant at low pressure and housed in the same housing (14) as the evaporator (22); a solvent pump (86) for delivering the solvent containing a high content of refrigerant at a higher pressure; means for supplying hot water from a hot water source; a generator (16), through which hot water flows and which serves to evaporate the refrigerant out of the solvent, and; a condenser (18), which serves to liquefy the refrigerant vapor at the higher pressure and which is provided in the form of a heat exchanger (38) flowed through by refrigerant and housed in the same housing (12) as the generator (16). The invention is characterized in that the generator (16) is designed in such a manner that refrigerant working substance solution collects in a first area (46) at the bottom of the housing, and means (50; 60) are provided for thermally insulating this area from an area (48) in which the refrigerant liquefied in the condenser (18) collects.

Description

P atentanmeldung Patent application
AbsorptionskältemaschineAbsorption chiller
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Absorptionskältemaschine enthaltendThe invention relates to an absorption refrigerating machine containing
(a) einen Verdampfer in Form eines an einen Klimakaltwasserkreislauf angeschlossenen Wärmetauschers zum Verdampfen eines Kältemittels bei niedrigem Druck,(a) an evaporator in the form of a heat exchanger connected to an air conditioning circuit for evaporating a refrigerant at low pressure,
(b) einen Absorber .zur Absorption des in ' dem Verdampfer erzeugten Kältemitteldampfs durch ein Kältemittel-armes Lösungsmittel bei niedrigem Druck, welcher im gleichen Gehäuse wie der Verdampfer angeordnet ist,(b) an absorber . poor refrigerant to absorb the refrigerant vapor generated in 'the evaporator by a solvent at low pressure, which as the evaporator is arranged in the same housing,
(c) eine Lösungsmittelpurnpe zur Förderung des Kältemittel-reichen Lösungsmittels auf einen höheren Druck,(c) a solvent pump to deliver the refrigerant-rich solvent to a higher pressure,
(d) Mittel zum Zufuhren von Heißwasser aus einer Heißwasserquelle,(d) means for supplying hot water from a hot water source,
(e) einen von dem Heisswasser durchflosseiien Austreiber, zum Verdampfen des(e) an expeller run through by the hot water, to evaporate the
Kältemittels aus dem Lösungsmittel, und (f) einen Kondensator zum Verflüssigen des Kältemitteldampfs bei dem höheren Druck in Form eines von Kühlflüssigkeit durchflossenen Wärmetauschers, der im gleichen Gehäuse wie der Austreiber angeordnet ist.Refrigerant from the solvent, and (F) a condenser for liquefying the refrigerant vapor at the higher pressure in the form of a flowing through coolant heat exchanger, which is arranged in the same housing as the expeller.
Mit Absorptionskältemaschinen wird allgemein Kälte zum Betrieb von z.B.With absorption refrigerators, refrigeration is generally used to operate e.g.
Gebäudeklimaanlagen erzeugt. Absorptionskältemaschinen nutzen Wärme je nach Anwendung auf unterschiedlichem Temperaturniveau, als Antriebsenergie zur thermischen Verdichtung eines Kältemittels, z.B. Sonnenwärme oder Abwärme. Dabei ist bis auf die geringfügige Energie für Pumpen und Regelung keine elektrische Energie erforderlich. Dadurch kann eine hohe Effizienz bei der Bereitstellung von Kälte erreicht werden.Building air conditioners generated. Absorption refrigerators use heat at different temperature levels depending on the application, as drive energy for thermally compressing a refrigerant, e.g. Solar heat or waste heat. It is up to the small energy for pumping and control no electrical energy required. As a result, a high efficiency in the provision of cold can be achieved.
Eine Absorptionskältemaschine umfasst im wesentlichen vier Komponenten: Verdampfer, Absorber, Austreiber (auch als Generator bezeichnet) und Kondensator. In dem Verdampfer wird das Kältemittel, z.B. Wasser, auf niedrigem Druckniveau verdampft. Dabei entzieht das Kältemittel einem Klimakaltwasser-Kreislauf Energie, d. h. es wird die Kälteleistung erbracht. Dies erfolgt zum Beispiel in der Form, daß Wasser eines Gebäude-Klimakaltwasser-Kreislaufs durch den als Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfer fließt und dort abgekühlt wird. In einem Absorber wird der Kältemitteldampf von einem Absorptionsmittel, zum Beispiel konzentrierte LiBr-Lösung absorbiert. Dadurch liegt das Kältemittel nun in der Lösung in flüssiger Form vor. Das durch den Absorptionsvorgang in der Li-Br-Lösung gelöste Kältemittel wird auf ein höheres Druckniveau in einen Austreiber gepumpt. Der Absorber umfasst einen Wärmetauscher, der von Kühlflüssigkeit auf einem mittleren Temperaturniveau durchflössen ist. Der Austreiber umfasst einen Wärmetauscher, der von heißem Wasser durchflössen ist. Das heiße Wasser wird zum Beispiel mittels Solarenergie erzeugt. In dem Austreiber wird das Kältemittel aus der Kältemittel-reichen Lösung verdampft und nimmt dabei Energie auf. Die Kältemittel-arme Lösung, also zum Beispiel die konzentrierte LiBr-Lösung steht dann wieder für den Absorptionsprozess zur Verfügung. Das verdampfte Kältemittel wird in einem Kondensator verflüssigt und anschließend wieder mittels = einer Drosselvorrichtung auf ein niedrigeres Drackniveau gebracht. Es steht dann im Verdampfer wieder zur Verfügung. Der Kondensator umfasst ebenfalls einen Wärmetauscher, der von Kühlflüssigkeit auf einem mittleren Temperaturniveau, z.B. Umgebungstemperatur durchflössen ist.An absorption chiller essentially comprises four components: evaporator, absorber, expeller (also referred to as generator) and condenser. In the evaporator, the refrigerant, eg water, is evaporated to a low pressure level. In the process, the refrigerant extracts energy from an air conditioning circuit, ie the cooling capacity is provided. This is done, for example, in the form that water of a building-Klimakaltwasser cycle flows through the evaporator designed as a heat exchanger and is cooled there. In an absorber, the refrigerant vapor is absorbed by an absorbent, for example, concentrated LiBr solution. As a result, the refrigerant is now present in the solution in liquid form. The refrigerant dissolved in the Li-Br solution by the absorption process is pumped to a higher pressure level in an expeller. The absorber comprises a heat exchanger, which is traversed by cooling liquid at a medium temperature level. The generator comprises a heat exchanger through which hot water flows. The hot water is generated, for example, by solar energy. In the expeller, the refrigerant is evaporated from the refrigerant-rich solution and thereby absorbs energy. The low-refrigerant solution, ie, for example, the concentrated LiBr solution is then available again for the absorption process. The vaporized refrigerant is liquefied in a condenser and then brought back by means of = a throttle device to a lower level Drack. It is then available again in the evaporator. The capacitor also includes a heat exchanger, which is traversed by cooling liquid at a medium temperature level, for example ambient temperature.
Stand der TechnikState of the art
Üblicherweise werden Absorptionskältemaschinen in einem Leistungsbereich oberhalb von 200 kW betrieben. Diese Anlagen sind groß, für kleine Anwendungen teuer und arbeiten mit vergleichsweise hohen Antriebstemperaturen. Es besteht aber auch ein. Bedarf an kleinen, kostengünstigen Anlagen.Usually absorption chillers are operated in a power range above 200 kW. These systems are large, expensive for small applications and operate at relatively high drive temperatures. But there is also one. Need for small, cost-effective systems.
Aus der Veröffentlichung „Weiterentwicklung und Feldtest einer kompakten 10 kW H2O-LiBr Absorptionskälteanlage" von P. Kohlenbach, S. Medel y Molero, C. Schweigler, M. Harm, J. Albers, A. Kühn und S. Petersen, veröffentlicht auf dem 3. Symposium Solares Kühlen, FH Stuttgart, 26./27.04.2004, und der Veröffentlichung „Absorptionskaltwasserersatz zur solaren Kühlung mit 10 kW Kälteleistung" von C.From the publication "Further development and field test of a compact 10 kW H 2 O-LiBr absorption refrigeration system" by P. Kohlbach, S. Medel y Molero, C. Schweigler, M. Harm, J. Albers, A. Kühn and S. Petersen at the 3rd Symposium Solares Kühlen, FH Stuttgart, 26./27.04.2004, and the publication "Absorption cold water replacement for solar cooling with 10 kW cooling capacity" by C.
Schweigler, A. Costa, M. Högenauer-Lego, M.Harm und F. Ziegler, veröffentlich auf der jährlichen Tagung des Deutschen Kälte- und Klimatechnischen Vereins e.V. (DKV), Ulm, Nov. 2001, ist eine solarbetriebene Absorptionskälteanlage im unteren Leistungsbereich bekannt. Die Anlage kann antriebsseitig auf niedrigem Temperaturniveau durch herkömmliche Flachkollektoren mit Heisswasser versorgt werden. Die Anordnung weist in jeweils einem gemeinsamen Behälter angeordnete Apparatepaare Verdampfer/Absorber und Austreiber/Kondensator auf. Der Behälter mit dem Verdampfer und dem Absorber ist unterhalb des Behälters mit dem Ausrreiber und dem Kondensator angeordnet. Dadurch wird eine kompakte Anordnung erreicht, die transportabel ist und z. B. auch durch Türen passt. Die Herstellung und Endmontage einer solchen Anordnung ist fabrikseitig vollständig möglich. Die Anordnung erlaubt Heisswasser-Temperaturen bis zu einer Minimaltemperatur im Bereich von 56°C.Schweigler, A. Costa, M. Högenauer-Lego, M.Harm and F. Ziegler, published at the annual meeting of the German Refrigeration and Air Conditioning Association (DKV), Ulm, Nov. 2001, is a solar-powered absorption refrigeration system in the lower power range known. The system can be supplied with hot water on the drive side at a low temperature level using conventional flat collectors. The arrangement has in each case a common container arranged pairs of apparatus evaporator / absorber and expeller / condenser. The container with the evaporator and the absorber is arranged below the container with the ejector and the condenser. As a result, a compact arrangement is achieved, which is transportable and z. B. also fits through doors. The manufacture and final assembly of such an arrangement is completely possible at the factory. The arrangement allows hot water temperatures up to a minimum temperature in the range of 56 ° C.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Absorptionskältemaschine im unteren Leistungsbereich der eingangs genannten Art zu schaffen, die kompakt ist und ein verbessertes Verhältnis von Kälteleistung "und hierfür benötigter Antriebswärmeleistung (Coefficient of Performance COP) auch im Teillastbetrieb aufweist.It is an object of the invention to provide an absorption chiller in the lower power range of the type mentioned, which is compact and a improved ratio of cooling capacity "and this required drive thermal power (Coefficient of Performance COP) also in part-load operation.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Austreiber derart ausgebildet ist, daß Kältemittel-Arbeitsmittellösung in einem ersten Bereich am Gehäuseboden sammelt und Mittel zur thermischen Isolierung dieses Bereichs von einem Bereich, in welchem sich das in dem Kondensator verflüssigte Kältemittel sammelt. Die Erfindung basiert auf der übenaschenden Erkenntnis, daß auch im Bereich sehr kleiner Kälteleistungen Kälteanlagen mit sehr niedriger Anteiebstemperatur ein hohes Wärmeverhältnis erreichen können. Dabei gilt dies nicht nur im Vollastbetrieb, sondern insbesondere auch im Teillastbetrieb. Die Unterbindung von Wärmeleckströmen vom Austreiber zum Kondensator und/oder vom Absorber zum Verdampfer ermöglicht das Erreichen kleiner Leistungen.According to the invention, the object is achieved in that the expeller is designed such that refrigerant working fluid solution collects in a first region on the housing bottom and means for thermal insulation of this region of a region in which the refrigerant liquefied in the condenser collects. The invention is based on the surprising finding that even in the area of very small cooling capacities, refrigeration systems with a very low temperature can reach a high heat ratio. This applies not only in full load operation, but especially in partial load operation. The prevention of heat leakage from the generator to the condenser and / or from the absorber to the evaporator makes it possible to achieve low outputs.
Die thermische Isolierung kann dadurch erfolgen, daß die seitliche Gehäusewandung in den Übergangsbereichen zwischen Kondensator und Austreiber eine verringerte Wärmeleitfähigkeit, zum Beispiel eine verringerte Dicke aufweist. Dadurch wird der Wärmeübergang zwischen den auch als „Sümpfe" bezeichneten Bereichen am Gehäuseboden und dem Gehäuseinnenraum oberhalb dieser Bereiche entlang der Gehäusewandung wesentlich verringert.The thermal insulation can be effected in that the lateral housing wall in the transition areas between the condenser and expeller has a reduced thermal conductivity, for example a reduced thickness. As a result, the heat transfer between the areas also referred to as "swamps" on the housing bottom and the housing interior above these areas along the housing wall is substantially reduced.
Weiterhin kann die Trennung des verflüssigten Kältemittels im Kondensator von dem nicht verdampften Kältemittel im Austreiber durch eine thermisch isolierte Trennwandung erfolgt. Diese thermisch isolierte Trennwandung kann doppelwandig mit einem dazwischenliegenden, thermisch isolierenden Medium, insbesondere Luft oderFurthermore, the separation of the liquefied refrigerant in the condenser from the non-evaporated refrigerant in the expeller can be effected by a thermally insulated partition wall. This thermally insulated partition can double-walled with an intermediate, thermally insulating medium, in particular air or
Vakuum, ausgebildet sein. Dadurch wird der Wärmeübergang zwischen den Sümpfen weiter verringert.Vacuum, be trained. This further reduces the heat transfer between the swamps.
Die Trennwandung kann auf den Gehäuseboden aufgeschweisst sein und der Gehäuseboden entlang der Wandung mit Bohrungen zur weiteren Verringerung desThe partition may be welded to the housing bottom and the housing bottom along the wall with holes to further reduce the
Wärmeübergangs versehen sein. Alternativ kann die Trennwandung auch durch geeignete Formung des Gehäusebodens in diesen integriert sein. In einer besonders bevorzugten Amrαhrungsforrn der Erfindung ist auch der Verdampfer als Rieselfilm-Wärmetauscher ausgebildet, bei welchem sich nicht verdampftes Kältemittel in einem ersten Bereich am Gehäuseboden sammelt und Mittel zur thermischen Isolierung dieses Bereichs von einem Bereich, in welchem sich das in dem Absorber befindliche Lösungsmittel sammelt. Die thermische Isolierung kann mit den gleichen Maßnahmen erfolgen, wie die thermische Isolierung der Sümpfe von Austreiber und Kondensator.Be provided heat transfer. Alternatively, the partition can be integrated by suitable shaping of the housing bottom in this. In a particularly preferred embodiment of the invention, the evaporator is also designed as a trickle-bed heat exchanger in which unevaporated refrigerant collects in a first region on the housing bottom and means for thermal insulation of this region from a region in which the solvent present in the absorber collects. The thermal insulation can be done with the same measures as the thermal insulation of the sumps of expeller and condenser.
Vorzugsweise umfassen ein oder mehrere der Rieselfilrn- Wärmetauscher ein Rohfbündel, welches über Aufgab eröhrchen mit Flüssigkeit aus einer Verteilerwanne berieselt wird, wobei sich die Aufgaberöhrchen von der Unterseite der Verteilerwanne nach unten inPreferably, one or more of the trickle-bed heat exchangers comprise a bundle of raw materials, which is sprayed with liquid from a distributor trough via feed tubes, the feed troughs projecting downwardly from the underside of the distributor trough
Richtung des Rohrbündels erstrecken. Durch die gleichmäßige, wohldosierte Berieselung der Rohrbündel lässt sich ein besonders hoher Wärmeübergang im Wärmetauscher erreichen. Dies ermöglichen die Aufgaberöhrchen. Ein Zusammenlaufen der Tropfen wird durch sie vermieden.Extend direction of the tube bundle. Due to the uniform, well-dosed sprinkling of the tube bundles, a particularly high heat transfer in the heat exchanger can be achieved. This is made possible by the feed tubes. A convergence of the drops is avoided by them.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Vakuum-System über Absauglanzen im Absorber mit dem Gehäuseinnenraum des Verdampfer/Absorber- Gehäuses verbunden, die ein auf der Unterseite mit Bohrungen versehenes Rohr umfassen, welches sich im wesentlichen horizontal erstreckt. Die Absauglanzen können zusätzlich mit Tropfenablenkern versehen sein, welche auf die Absauglanzen rieselnde Flüssigkeit von den Bohrungen weg nach unten ablenken. Die Tropfenablenker können von einer Abdeckung gebildet sein, welche sich von der Oberseite der Absauglanze im wesentlichen gerade nach unten erstrecken. Durch die nach unten ausgerichteten Bohrungen und die Tropfenablenker wird vermieden, daß Flüssigkeit von denIn a further embodiment of the invention, the vacuum system is connected via suction lances in the absorber with the housing interior of the evaporator / absorber housing comprising a provided on the bottom with holes in the tube, which extends substantially horizontally. The suction lances can additionally be provided with drop baffles, which deflect liquid flowing down the suction lances downwards away from the bores. The drop deflectors may be formed by a cover extending substantially straight down from the top of the suction lance. The downwardly directed holes and the drop deflector prevents liquid from the
Absauglanzen angesaugt wird, die von oben auf diese herabrieselt.Suction lances is sucked, which trickles down on this.
Vorzugsweise sind im Übergangsbereich zwischen Verdampfer und Absorber und/oder im Übergangsbereich zwischen Austreiber und Kondensator übereinander angeordnete, horizontal verlaufende Lamellen vorgesehen, die in Richtung des dampferzeugendenPreferably, in the transition region between the evaporator and the absorber and / or in the transition region between the expeller and capacitor superimposed, horizontally extending slats are provided, which in the direction of the steam-generating
Bereichs nach unten geneigt sind. Diese Lamellen fungieren als Tropfenabscheider zum Zurückhalten von Flüssigkeitströpfchen in der Dampfströmung. Dann fließt vorzeitig kondensierender Dampf und sonstige Flüssigkeitströpfchen zurück in den Äustreϊber bzw. Verdampfer und kann dort in einem erneuten „Versuch" verdampft werden.Area are inclined downwards. These fins function as a mist eliminator for retaining liquid droplets in the vapor stream. Then flows prematurely condensing vapor and other liquid droplets back into the Äustreϊber or evaporator and can be evaporated there in a new "trial".
Beim Abschalten der Vorrichtung muß die Kristallisation im LÖsungsmittelkreislauf vermieden werden. Bei den bekannten, großen Anlagen wird hierzu zunächst gekühlt, bevor die Anlage vollständig abgeschaltet wird. Dabei wird zunächst die Heißwasser- Zufuhr abgeschaltet und die Kühlung und die Lösungsmittelpumpe für eine gewisse Zeit darüberhinaus weiterbetrieben. Diese Nachlaufzeit liegt im Bereich von etwa einer halben Stunde und ist fest vorgegeben. Gleichzeitig wird das Lösungsmittel mit flüssigem Kältemittel aus dem Verdampfer verdünnt.When switching off the device, the crystallization in the solvent circuit must be avoided. In the case of the known large systems, this is initially cooled before the system is completely switched off. Initially, the hot water supply is switched off and continue to operate the cooling and the solvent pump for a certain time. This follow-up time is in the range of about half an hour and is fixed. At the same time, the solvent is diluted with liquid refrigerant from the evaporator.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Absorptionskältemaschine nach der Erfindung sind Mittel zum Bestimmen der Konzentration des kältemittel-armen Lösungsmittels vorgesehen und Mittel zum Bestimmen der zur Vermeidung von Kristallisation minimal erforderlichen Verdünnung der Arbeits-/Kältemittellösung vor dem Abschalten derIn a further embodiment of the absorption refrigeration machine according to the invention means are provided for determining the concentration of the low-refrigerant solvent and means for determining the minimum required to avoid crystallization dilution of the working / refrigerant solution before switching off the
Maschine aus dieser Konzentration. Die Bestimmung der minimale erforderlichen Verdünnung vermeidet unnötig starkes Verdünnen der Arbeits-/K.ältemittellösung vor dem Abschalten der Maschine und minimiert so den Antriebswärmebedarf beim Wiederinbetriebsetzen der Anlage.Machine out of this concentration. The determination of the minimum dilution required avoids unnecessarily high dilution of the working / refrigerant solution before the machine is switched off, thus minimizing the drive heat requirement when the system is restarted.
Die Mittel zum Bestimmen der Konzentration des kältemittel-armen Lösungsmittels können umfassen:The means for determining the concentration of the low-refrigerant solvent may include:
(a) Mittel zum Bestimmen der Temperatur des aus dem Austreiber austretenden Lösungsmittels,(a) means for determining the temperature of the solvent exiting the expeller,
(b) Mittel zum Bestimmen des im Austreiber und Kondensator herrschenden Betriebsdruckes,(b) means for determining the operating pressure prevailing in the expeller and condenser,
(c) Mittel zum Bestimmen der Temperatur des aus dem Kondensator austretenden(C) means for determining the temperature of the emerging from the condenser
Kältemittelkondensats, (d) Mittel zum Bestimmen der Temperaturen des in den Kondensator ein- und austretenden Kühlwassers,Refrigerant condensate, (d) means for determining the temperatures of the cooling water entering and leaving the condenser,
(e) Reclmermittel zur Bestimmung der Konzentration aus den nach (a) bis (d) ermittelten Werten.(e) recloning means for determining the concentration from the values determined according to (a) to (d).
Durch den Einsatz von Temperaturfühlern kann auf diese Weise die Regelung der Abfahrroutine besonders einfach gestaltet werden. Es sind aber selbstverständlich auch andere Mittel geeignet, mit denen sich die Konzentration bestimmen lässt.Through the use of temperature sensors, the regulation of the Abfahrroutine can be made particularly simple in this way. Of course, other means are also suitable for determining the concentration.
Zur Verdünnung des Lösungsmittels kann über ein Ventil eine Verbindung zwischen einem Bereich, in welchem sich das in dem. Verdampfer befindliche Kältemittel sammelt, und dem Absorber herstellbar sein. Weiterhin können Mittel zum getakteten Öffnen des Ventils mit festem Taktintervall vorgesehen sein, und Mittel zum Berechnen der minimalen Anzahl der Öffhungsvorgänge entsprechend der berechneten minimalenFor dilution of the solvent can be connected via a valve between a region in which in the. Evaporating refrigerant collects, and be produced to the absorber. Furthermore, means may be provided for cyclically opening the valve at a fixed clock interval, and means for calculating the minimum number of opening operations corresponding to the calculated minimum
Verdünnungszeit. Durch die Berechnung der optimalen Taktzahl bei festem Taktintervall und festem Volumenstrom wird sowohl die Verdünnungszeit als auch der Verdünnungsgrad eingestellt und optimiert. Es erfolgt keine übermäßige Verdünnung, die das Wiederanfahren verlängert.Dilution time. By calculating the optimal number of cycles at a fixed cycle interval and fixed volume flow both the dilution time and the dilution degree are set and optimized. There is no excessive dilution which prolongs the restart.
Vorzugsweise ist das Kältemittel nur oberhalb einer Konzentration von 55% des Lösungsmittels zur Verdünnung zufuhrbar. Ein besonders bevorzugter Wert ist 57 %. Unterhalb dieser Konzentration ist eine Verdünnung nicht mehr erforderlich. Im Gegenteil. Eine stärkere Verdünnung verlängert die erforderliche Zeit für das Wiederanfahren, weil dann unter Energieaufwand wieder aufkonzentriert werden muß. Oberhalb dieser Konzentration besteht die Gefahr der Kristallisation. Hier sorgt die beschriebene Verdünnungsroutine für eine an die zuletzt herrschende Konzentration angepasste Verdünnung der Lösung, um unabhängig vom Betriebszustand vor dem Abfahren der Anlage einen bestimmten für den Stillstand der Anlage festgelegten Zustand einzustellen.Preferably, the refrigerant is feedable only above a concentration of 55% of the solvent for dilution. A particularly preferred value is 57%. Below this concentration dilution is no longer required. On the contrary. A higher dilution will increase the time required for the restart, because then it must be concentrated again with energy expenditure. Above this concentration, there is a risk of crystallization. Here, the dilution routine described ensures a dilution of the solution adapted to the last prevailing concentration, in order to set a specific state determined for the standstill of the system, regardless of the operating state before the shutdown of the system.
Zur weiteren Ausnutzung der Sonnenenergie kann ein weiterer Wärmetauscher vorgesehen sein, in welchem Wärme aus der durch den Absorber und/oder Kondensator fließenden Kuhlflüssigkeit an. das Wasser eines Schwimmbads abgegeben wird. Die Kühlflüssigkeit hat eine Temperatur im mittleren Bereich von etwa 30° und liegt dabei im allgemeinen oberhalb der Temperaturen, die ein unbeheiztes Schwimmbad aufweist. Durch den weiteren Wärmetauscher kann die Wärme aus der Kühlflüssigkeit genutzt werden und ein Kühlturm ist überflüssig. Alternativ kann die Kühlflüssigkeit auch in anderen Gewässern, wie Seen, Flüssen oder dem Ozean gekühlt werden. Damit wird der apparative Aufwand sowie der Energieaufwand für die Rückkühlung verringert und damit der Wirkungsgrad erhöht.For further utilization of the solar energy, a further heat exchanger may be provided, in which heat from the through the absorber and / or condenser flowing coolant. the water of a swimming pool is released. The cooling liquid has a temperature in the middle range of about 30 °, and is generally above the temperatures, which has an unheated swimming pool. The heat exchanger can use the heat from the cooling liquid and a cooling tower is superfluous. Alternatively, the cooling liquid can also be cooled in other waters, such as lakes, rivers or the ocean. Thus, the expenditure on equipment and the energy consumption for the recooling is reduced and thus increases the efficiency.
Eine besondere Verwendung der Absorptionskältemaschine ergibt sich mit einerA special use of the absorption chiller results with a
Kühlanordnung zur Kühlung von Umgebungsluft und Mitteln zum Auffangen von kondensierter Luftfeuchtigkeit. Die Kühlanordnung kann von einem frei stehenden Wärmetauscher, z.B. einem Rohrbündel oder dergleichen, gebildet sein. Durch den Temperaturgradienten kondensiert in der Luft befindliche Feuchtigkeit und wird mittels eines Auffangmittels gesammelt. Auf diese Weise kann in wasserarmen Regionen mitCooling arrangement for cooling ambient air and means for collecting condensed air humidity. The cooling arrangement may be separated from a free-standing heat exchanger, e.g. a tube bundle or the like. The temperature gradient condenses moisture in the air and is collected by means of a collecting means. In this way can be used in arid regions with
Solarenergie Wasser gewonnen werden.Solar energy water can be obtained.
Die Absorptionskältemaschine kann mit allen gängigen Lösungsmitteln und Kältemitteln, wie LiBr/Wasser oder Wasser/NH3 betrieben werden.The absorption chiller can be operated with all common solvents and refrigerants, such as LiBr / water or water / NH 3 .
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. An embodiment is explained below with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Fig.l zeigt einen Querschnitt durch eine AbsorptionskältemaschineFig.l shows a cross section through an absorption chiller
Fig.2 ist eine Außenansicht der Absorptionskältemaschine aus Fig.l mit geöffnetem Wasserkasten Fig.3 ist eine Schemadarstellung der in der Absorptionskälternaschine aus Fig.l erforderlichen KreisläufeFig. 2 is an external view of the absorption chiller of Fig. 1 with the water box open 3 is a schematic of the circuits required in the absorption refrigerating machine of FIG
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In Fig. 1 ist eine allgemein mit 10 bezeichnete, einstufige Absorptionskältemaschine dargestellt Die AbsorptionskältemascMne 10 πmfasst zwei Gehäuse 12 und 14. Das Gehäuse 12 ist oberhalb des Gehäuses 14 angeordnet. In dein Gehäuse 12 ist ein allgemein mit 16 bezeichneter Austreiber und daneben ein Kondensator 18 angeordnet.1, a single-stage absorption chiller, generally designated 10, is shown. The absorption chiller 10, comprises two housings 12 and 14. The housing 12 is disposed above the housing 14. In your housing 12 is a generally designated 16 expeller and next to a capacitor 18 is arranged.
In dem Gehäuse 14 ist ein Absorber 20 und ein Verdampfer 22 angeordnet.In the housing 14, an absorber 20 and an evaporator 22 is arranged.
In dem Austreiber 16 ist ein Wärmetauscher 24 vorgesehen. Der Wärmetauscher 24 umfasst ein Robϊbündel aus 100 horizontal verlaufenden Kupferrohren 26. Kupferrohre sind kostengünstig und haben einen hohe WameleitfäHgkeitskoeffizienten. Sie gewährleisten eine gute Wärmeübertragung. Die Kupferrohre 26 sind in 20 übereinander liegenden Reihen mit je fünf Rohren nebeneinander in einer Ebene angeordnet. Die Abstände zum jeweils in der gleichen Ebene liegenden benachbarten Rohr entsprechen den Abständen der Reihen. Der Rohrdurchmesser ist 12 mm. Die Rohre sind in Bohrungen in zwei Rohrplatten 28 (Fig.2) gehalten. Die Rohrplatten 28 sind parallel zur Darstellungsebene in Fig.l angeordnet. Mit ihnen wird das Gehäuse 12 abgeschlossen. Die Rohre 26 ragen etwas über die Rohrplatten 28 hinaus und münden auf der Außenseite des Gehäuses 12 auf jeder Seite in einem Wasserkasten 30 bzw. 32. Der Wasserkasten 30 bzw. 32 ist über Zuleitungen 34 und 36 (Fig.2) mit einem solarthermischen Flachkollektor (nicht dargestellt) verbunden. Statt eines solarthermischen Flachkollektors kann auch eine andere Energiequelle genutzt werden. In dem Kollektor wird Wasser durch Sonnenwärme auf eine Wetter- und Tageszeit¬ abhängige Temperatur erhitzt und über ein Regelsystem durch die Rohre 26 des Austreib er s 16 gepumptIn the expeller 16, a heat exchanger 24 is provided. The heat exchanger 24 comprises a bundle of Rob 100 of horizontally extending copper tubes 26. Copper tubes are inexpensive and have a high WameleitfäHgkeitskoeffizienten. They ensure good heat transfer. The copper tubes 26 are arranged in 20 superimposed rows of five tubes side by side in a plane. The distances to each lying in the same plane adjacent pipe correspond to the distances of the rows. The pipe diameter is 12 mm. The tubes are held in holes in two tube plates 28 (Fig.2). The tube plates 28 are arranged parallel to the plane of representation in Fig.l. With them, the housing 12 is completed. The tubes 26 protrude slightly beyond the tube plates 28 and open on the outside of the housing 12 on each side in a water tank 30 and 32. The water tank 30 and 32 is via leads 34 and 36 (Figure 2) with a solar thermal flat collector (not shown) connected. Instead of a solar thermal flat collector, another source of energy can be used. In the collector water is heated by solar heat to a weather and Tageszeit¬ dependent temperature and pumped through a control system through the tubes 26 of Austreib er s 16
In dem Gehäuse 12 ist weiterhin der Kondensator 18 angeordnet. Die Gehäusehöhe des Gehäuses 12 ist entlang des Kondensators 18 gegenüber der Höhe entlang des Austreibers 16 verringert. In dem Kondensator 18 ist ebenfalls ein Wärmetauscher 38 vorgesehen. Der Wärmetauscher 38 besteht ähnlich wie der Wärmetauscher 24 aus Kupferrohren. Für den Wärmetauscher 24 sind die Kupferrotere in 10 Reihen zu je 5 horizontal verlaufenden Rohren 40 angeordnet. Die Rohre sind jedoch jeweils gegeneinander versetzt angeordnet. Auch, hier münden die Rohre 40 hinter der Rohrplatte 28 in einen Wasserkasten 42 mit Zulauf 44 (Fig.2). Durch die Rohre 40 wird Kühlwasser geleitet. Über das Kühlwasser wird die im Kondensator entstehende Wärme über einen Kühlturm oder einen Wärmetauscher (nicht dargestellt) an einem Schwimmbad, einem See, Fluss oder dergleichen in die Umgebung abgeführt.In the housing 12, the capacitor 18 is further arranged. The housing height of the housing 12 is reduced along the condenser 18 from the height along the expeller 16. In the condenser 18 is also a heat exchanger 38th intended. The heat exchanger 38 is similar to the heat exchanger 24 made of copper pipes. For the heat exchanger 24, the copper rotors are arranged in 10 rows of 5 horizontally extending tubes 40. However, the tubes are each offset from each other. Also, here open the tubes 40 behind the tube plate 28 in a water tank 42 with inlet 44 (Figure 2). Through the tubes 40 cooling water is passed. About the cooling water, the resulting heat in the condenser via a cooling tower or a heat exchanger (not shown) at a swimming pool, a lake, river or the like discharged into the environment.
Die unteren Gehäusebereiche 46 und 48 des Gehäuses 12 sind durch eine TrennwandungThe lower housing portions 46 and 48 of the housing 12 are through a partition
50 und einem Trenriblech 52 voneinander getrennt. Die Trennwandung 50 besteht aus einem an. die Grundplatte 54 aufgeschweißten U-Profil 56, mit einem Hohlraum 58. Das U-Profil 56 bewirkt eine thermische Isolierung der Bereiche 46 und 48 voneinander. Die Grundplatte 54 ist entlang des U-Profils mit Bohrungen versehen. Dadurch wird der Wärmeübergang 2wischen den Bereichen 46 und 48 ebenfalls verringert. Die Rohrplatten 28 weisen im Übergangsbereich 60 zwischen Austreiber 16 und Kondensator 18 eine geringere Dicke auf. Die entstehenden Kanten sind mit 62 und 64 in Fig. 1 bezeichnet.50 and a Trenriblech 52 separated from each other. The partition wall 50 consists of one. the base plate 54 welded U-profile 56, with a cavity 58. The U-profile 56 causes thermal isolation of the regions 46 and 48 from each other. The base plate 54 is provided along the U-profile with holes. As a result, the heat transfer between the regions 46 and 48 is also reduced. The tube plates 28 have in the transition region 60 between expeller 16 and capacitor 18 has a smaller thickness. The resulting edges are designated 62 and 64 in FIG. 1.
Beide unteren Gehäusebereiche sind mit einem Schmutzfänger 66 in Form eines Siebs versehen, das sich parallel zur Grundplatte 54 und etwas darüber erstreckt. Über ein U-Both lower housing portions are provided with a strainer 66 in the form of a screen, which extends parallel to the base plate 54 and slightly above. About a U
Rohr 68 und ein Absperrventil 70 (Fig.3) ist der Kondensator 18 mit dem Verdampfer 22 verbunden. Das U-Rohr 68 wirkt aufgrund des Druckunterschieds als Drossel. Dadurch wird ein. Druckunterschied zwischen dem Kondensator 18 und dem Verdampfer 22 realisiert.Tube 68 and a shut-off valve 70 (Figure 3), the condenser 18 is connected to the evaporator 22. The U-tube 68 acts as a throttle due to the pressure difference. This will be a. Pressure difference between the condenser 18 and the evaporator 22 realized.
Zwischen dem Austreiber 16 und, dem Kondensator 18 befindet sich eine „Dampfjalousie" aus drei lamellenartigen Tröpfchenfängern 72. Die Tröpfchenfänger 72 bestehen aus horizontal verlaufenden, planen Blechen, die in Richtung des Austreib ers nach unten geneigt sind.Between the expeller 16 and, the capacitor 18 is a "steam jalousie" of three lamellar droplet traps 72. The droplet traps 72 consist of horizontally extending, flat sheets, which are inclined in the direction of Austreib ers down.
Der Austreiber 16 ist mit einer Aufgabewanne 74 versehen. Die Aufgabewanne 74 befindet sich genau oberhalb der Rohre 26. Die Aufgabewanne 74 weist Aufgaberröhrchen 76 auf. Die Aufgaberöhrchen 76 erstrecken sich auf der Unterseite der Aufgabewanne 74 nach unten. Sie sind genau über der Rohrmitte des jeweils darunter liegenden Rohrs angeordnet. Kältemittel-reiche LiBr-Lösung, die sich in der Aufgabewanne befindet, tropft dann durch die Aufgaberöhrchen 76 sehr gleichmäßig auf die Rohre 26. Durch die gute Verteilung wird ein besonders guter Wärmeübergang zwischen den Heisswasser-durchströmten Rohren 26 und der Lösung erreicht.The expeller 16 is provided with a feed trough 74. The tundish 74 is located just above the tubes 26. The tundish 74 has tundish 76. The dispensing tubes 76 extend on the underside of the Feed tray 74 down. They are located exactly above the center of the tube of the respective underlying tube. Refrigerant-rich LiBr solution, which is located in the hopper, then drips through the feed tube 76 very evenly on the tubes 26. The good distribution, a particularly good heat transfer between the hot water flowed through pipes 26 and the solution is achieved.
Die arme, d.h. konzentrierte LiBr-Lösung, die am unteren Ende des Austreibers 18 ankommt, wird zunächst zu einem Lösungswärmetauscher 77 geleitet. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Der Lösungsmittelwärmetauscher 77 ist von dem wärmeren, Kältemittel- armen Lösungsmittel einerseits und im Gegenstromverfahren von dem etwas kälteren,The poor, i. concentrated LiBr solution arriving at the lower end of the expeller 18 is first passed to a solution heat exchanger 77. This is shown in FIG. The solvent heat exchanger 77 is of the warmer, low-refrigerant solvent on the one hand and the countercurrent of the slightly colder,
Kältemittel-reichen Lösungsmittel andererseits durchflössen. Dies ist durch Pfeile 79 entsprechend dem armen Lösungsmittel und 81 entsprechend dem reichen Lösungsmittel dargestellt. In dem Lösungswärmetauscher 77 wird das Kältemittel-reiche Lösungsmittel vorgewärmt und benötigt im Austreiber weniger Energie. Umgekehrt ist das aus dem Austreiber in den Absorber gelangende Kältemittel-arme Lösungsmittel bereits etwas abgekühlt.On the other hand, refrigerant-rich solvents flow through. This is illustrated by arrows 79 corresponding to the poor solvent and 81 corresponding to the rich solvent. In the solution heat exchanger 77, the refrigerant-rich solvent is preheated and requires less energy in the expeller. Conversely, the low-refrigerant solvent coming from the expeller into the absorber has already cooled down a bit.
Von dem Lösungsmittelwärmetauscher 77 wird das Kältemittel-arme Lösungsmittel in die Aufgabewanne 82 des Absorbers 20 geleitet. Das U-Rohr 78 sowie das Absperrventil 80 erlauben für den PaIl einer im Lösungswärmetauscher 77 auftretenden Kristallisation der Lösung einen Überlauf der Lösung direkt aus dem Austreiber in den Absorber. Durch eine Kristallisation wird der Durchfluss der Lösung im Weg 79 blockiert. Der Lösungsmittelwärmetäuscher 77 drosselt den Druck auf Absorbemiveau. Der Absorber 20 ist im wesentlichen identisch aufgebaut, wie der Austreiber 16. Die arme Lösung rieselt über einen Wärmetauscher 84 und wird dabei durch das Kühlwasser gekühlt, um die Absorptionswärme abzuführen. Dabei absorbiert sie den im Verdampfer erzeugten Kältemitteldampf. Dann wird die reiche Lösung mittels einer Lösungsmittelpumpe 86 (Fig.3) wieder in die Aufgabewanne 74 des Austreibers 16 gepumpt.From the solvent heat exchanger 77, the low-refrigerant solvent is passed into the feed trough 82 of the absorber 20. The U-tube 78 and the shut-off valve 80 allow for the PaIl occurring in the solution heat exchanger 77 crystallization of the solution an overflow of the solution directly from the expeller in the absorber. Crystallization blocks the flow of solution in path 79. The solvent heat exchanger 77 throttles the pressure at the absorption level. The absorber 20 is constructed substantially identical, as the expeller 16. The poor solution trickles through a heat exchanger 84 and is thereby cooled by the cooling water to dissipate the heat of absorption. It absorbs the refrigerant vapor generated in the evaporator. Then, the rich solution is pumped by means of a solvent pump 86 (Figure 3) back into the feed trough 74 of the expeller 16.
Der Absorber 20 und der Verdampfer 22 werden bei etwa 10 mbar internem Betriebsdruck, der durch den Dampfdruck des Kältemittels bestimmt wird, betrieben. Zur Entfernung störender Restgase sind zwei „Absauglanzen" 88 und 90 vorgesehen, an welche ein Vakuumsystem angeschlossen ist. Die Absauglanzen 88 und 90 bestehen aus einem Rohr mit Bohrungen auf der Unterseite 92. Über dem Rohr liegt ein Tropfenablenker in Form eines Blechs, welche sich von der Oberseite des Rohres aus gerade nach, unten erstreckt. Dadurch gelangen keine von oben kommenden Tropfen in die Rohröffhungen. Eine derartige Anordnung 89 im Kondensator 18 - ebenfalls in Verbindung mit einem Vakuumsystem - wird zur Entfernung von Restgasen aus demThe absorber 20 and the evaporator 22 are operated at about 10 mbar internal operating pressure, which is determined by the vapor pressure of the refrigerant. To remove interfering residual gases, two "suction lances" 88 and 90, to which a vacuum system is connected, are provided The suction lances 88 and 90 consist of a tube with holes on the bottom 92. Above the tube is a drop deflector in the form of a sheet, which extends from the top of the tube from straight down, down. As a result, no coming from above drops in the Rohröffhungen. Such an arrangement 89 in the condenser 18 - also in conjunction with a vacuum system - is used to remove residual gases from the
Kondensator 18 und Verdampfer 22 verwendet werden.Capacitor 18 and evaporator 22 are used.
Auch, der Absorber 20 und der Verdampfet* 22 sind im unteren Bereich mit einem Schmutzfänger 94 und einer thermisch isolierenden Trennwandung 96 mit Trennblech 98 ausgestattet. Auch liier ist sind die Rohrplatten im Übergangsbereich zwischen Absorber und Verdampfer verjüngt. Die Rohre der Wärmetauscher 102 und 104 im Absorber und Verdampfer münden, wie bei dem Austreiber 16 in Wasserkästen und brauchen daher hier nicht weiter beschrieben werden. Der Wärmetauscher 102 des Absorbers weist 18 Reihen mit jeweils fünf Rohren auf. Der Wärmetauscher 104 des Verdampfers weist 16 Reihen mit jeweils vier Rohren auf. Er ist mit dem Klimakreislauf zum Beispiel einerAlso, the absorber 20 and the vaporized * 22 are equipped in the lower part with a strainer 94 and a thermally insulating partition 96 with partition plate 98. Also liier is the tube plates are tapered in the transition region between absorber and evaporator. The tubes of the heat exchangers 102 and 104 in the absorber and evaporator open, as in the expeller 16 in water tanks and therefore need not be further described here. The heat exchanger 102 of the absorber has 18 rows of five tubes each. The heat exchanger 104 of the evaporator has 16 rows of four tubes each. He is one with the climate cycle, for example
Gebäudeklimaanlage verbunden. Auch hier ist eine Aufgabewanne 106 mit Aufgaberöhrchen 108 vorgesehen.Building air conditioning connected. Again, a Aufgabewanne 106 is provided with Aufgaberöhrchen 108.
Das über das Rohr 68 in den Verdampfer gelangende Kältemittel wird mittels der Pumpe 112 in die Aufgabewanne 106 gepumpt und fließt über den Wärmetauscher 104. Dabei verdampft es aufgrund externer Wännemfuhi* aus dem Nutzkältekreislauf bei niedrigem Druckniveau. Der Kältemitteldampf wird im Absorber von einer konzentrierten, Kältemittel-armen LiBr-Lösung absorbiert. Im Übergangsbereich zwischen Verdampfer und Absorber sind vier lamellenfδrmige Tröpfchenfänger 110 vorgesehen. Dies weisen eine Dachform auf. Die Tröpfchen fließen dabei zurück in ihren Ursprungsbereich. ZurThe water passing into the evaporator via pipe 68 refrigerant is pumped by the pump 112 in the task tray 106 and flows through the heat exchanger 104. In this case, it evaporates due to external Wännemfuhi * from the Nutzkältekreislauf at a low pressure level. The refrigerant vapor is absorbed in the absorber by a concentrated, low-refrigerant LiBr solution. In the transition region between the evaporator and the absorber four lamellar droplet traps 110 are provided. This have a roof shape. The droplets flow back into their area of origin. to
Sicherstellung einer guten Benetzung, wird das flüssige, nicht verdampfte Kältemittel mittels einer Pumpe 112 von unterhalb des Wärmetauschers 104 wieder in die Aufgab ewanne 106 gepumpt.Ensuring a good wetting, the liquid, non-evaporated refrigerant is pumped by means of a pump 112 from below the heat exchanger 104 back into the task ewanne 106.
Die beschriebene Anordnung nutzt die Schwerkraft zum Überführen von Kältemittel aus dem Kondensator 18 in den Verdampfer 22, sowie vom Austreiber 16 zum Absorber 20. Sie benötigt daher nur zwei Kreislaufpumpen 86 und 112 und ist besonders kompakt. Die Drosselung des Drucks von Kondensator- auf Verdampferniveau erfolgt über ein U-Rolir 68 und die Höhendifferenz der Wassersäulen, die Drosselung des Drucks von Austreiber- auf Absorbemiveau erfolgt über den Lösungswärmetauscher 77 in Verbindung mit einem U-Rohr 180. Durch eine geeignete Regelung der Volumenströme gelingt es, den COP auch im TeiUastbereich auf einem hohen Wert zu halten. Dadurch arbeitet die Anordnung besonders wirtschaftlich..The described arrangement uses gravity to transfer refrigerant from the condenser 18 into the evaporator 22, as well as from the expeller 16 to the absorber 20. It therefore only requires two circulation pumps 86 and 112 and is particularly compact. The throttling of the pressure from condenser to evaporator level takes place via a U-Rolir 68 and the height difference of the water columns, the throttling of the pressure of Austrreiber- on absorber level via the solution heat exchanger 77 in conjunction with a U-tube 180. By a suitable control of the flow rates, it is possible to keep the COP in the TeiUastbereich to a high value , As a result, the arrangement works very economically ..
Mit der beschriebenen, kompakten Anordnung kann eine eigene Abfahrroutine verwendet werden. Dazu werden die internen Betriebstemperaturen am Kondensator- und Austreiberaustritt ermittelt. Aus den Messwerten wird vor dem Einleiten der Abfahrroutine die Konzentration der Arbeits-/Kältemittellösung, d.h. der aktuelleWith the described, compact arrangement, a separate Abfahrroutine can be used. For this purpose, the internal operating temperatures at the condenser and expeller outlet are determined. From the measurements, prior to initiating the shutdown routine, the concentration of the working / refrigerant solution, i. the current
Arbeitspunkt der Anlage, berechnet. Diese Daten geben nur dann eine zuverlässige Aussage über die aktuell herrschende Lösungskonzenttation, wenn im Austreiber Kältemitteldampf durch Zufuhr von Antriebswärme aus der Lösung ausgetrieben wird und der Kältemitteldampf unter Wärmeabgabe an das Kühlwasser im Kondensator kondensiert wird. Dies wird durch einen entsprechenden Temperaturanstieg desOperating point of the system, calculated. These data only give a reliable statement about the currently prevailing Lösungskonzenttation when expelled in the expeller refrigerant vapor by supplying drive heat from the solution and the refrigerant vapor is condensed with heat release to the cooling water in the condenser. This is due to a corresponding increase in temperature of the
Kühlwassers beim Durchgang durch den Kondensator belegt. Die Erfassung dieser Temperaturen mittels Temperaturfuliler 116 und 120 ist ebenfalls Bestandteil der Abfahrroutine.Cooling water when passing through the condenser occupied. The detection of these temperatures by means of TemperaturFillers 116 and 120 is also part of the Abfahrroutine.
In einem alternativen Ausfiϊhrungsbeispiel wird die Konzentration des kältemittel-arrnen Lösungsmittels auch anders bestimmt werden. Hierfür wird die Temperatur des aus dem Austreiber austretenden Lösungsmittels mittels Temperaturfühler 174 bestimmt. Weiterhin wird der Druck im Austreiber 22 und Kondensator 18 mittels eines Druckmessers 176 bestimmt. Schließlich wird die Temperatur des aus dem Kondensator austretenden Kältemittelkondensats mittels Temperaturfühler 172 ermittelt. Aus diesenIn an alternative embodiment, the concentration of the refrigerant-inert solvent will also be determined differently. For this purpose, the temperature of the solvent emerging from the expeller is determined by means of temperature sensor 174. Furthermore, the pressure in the expeller 22 and condenser 18 is determined by means of a pressure gauge 176. Finally, the temperature of the refrigerant condensate leaving the condenser is determined by means of temperature sensor 172. From these
Werten wird dann die Konzentration berechnetValues then the concentration is calculated
Die Temperaturwerte schwanken aufgrund z.B. veränderlicher Sonneneinstrahlung mit der Tages- und Jahreszeit Bei geringen Heißwasser-Temperaturen arbeitet die Anlage daher bei einem anderen Arbeitspunkt, als bei hohen Temperataren. Entsprechend besteht dann eine geringere Kristallisationsgefahr.The temperature values vary due to e.g. Changing solar radiation with the time of day and season At low hot water temperatures, the system therefore operates at a different operating point than at high temperatures. Accordingly, there is a lower risk of crystallization.
Die Temperaturdifferenz zwischen Kühlwassereintritt und -austritt am Kondensator wird it Temperatm-fühlern 116 und 120 ermittelt. Unterschreitet diese Differenz einen vorgegebenen, kleinen Wert, z.B. 0,4K, so wird angenommen, daß keine Heizleistung mehr erbracht wird. Für diesen Fall wird die maximale Lösungsmittel-Konzentration von ca. 62% für die Kältemittel-arme Lösung angenommen. In diesem Fall öffnet ein Magnetventil 122, über welches eine Verbindung zwischen dem Kältemittelkreislauf 124 und dem Lösungsmittelkreislauf 126 hergestellt wird. Kältemittel wird dann zurThe temperature difference between the cooling water inlet and outlet at the condenser is determined by temperature sensors 116 and 120. If this difference falls below one given, small value, for example, 0.4K, it is assumed that no more heating power is provided. For this case, the maximum solvent concentration of about 62% for the low-refrigerant solution is assumed. In this case, a solenoid valve 122 opens, via which a connection between the refrigerant circuit 124 and the solvent circuit 126 is established. Refrigerant is then to
Verdünnung der LiBr-Lösung beigemischt. Dadurch sinkt die Lösungsmittel- Konzentration.Dilution of the LiBr solution mixed. This reduces the solvent concentration.
Das Magnetventil 122 öffnet getaktet mit einem konstanten Taktintervall. Der Verdünnungsgrad und die Verdünnungsdauer hängen damit von der Anzahl derThe solenoid valve 122 opens clocked at a constant clock interval. The degree of dilution and the duration of dilution depend on the number of
Öffhungsvorgänge ab. Durch geeignete Besrirnmung der erforderlichen Anzahl derOpening operations. By appropriate Beshrirnmung the required number of
Öffnungsvorgänge kann so die Verdünnungszeit der Anlage wesentlich, reduziert werden.Opening operations can thus significantly reduce the dilution time of the plant.
Auf diese Weise wird die für den Stillstand der Anlage angestrebte Konzentration derIn this way, the desired for the stoppage of the plant concentration of
Lösung eingestellt ohne die Lösung unnötig stark zu verdünnen. Im vorliegenden Fall wird nur bei Konzentrationen oberhalb von 57% verdünnt. Dadurch wird ein schnellesSolution set without diluting the solution unnecessarily high. In the present case, it is diluted only at concentrations above 57%. This will be a quick one
Wiederanfahren ermöglicht. Es muß beim Wiederanfahren nicht lange aufkonzentriert werden, bevor Kälte erzeugt wird. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Anordnung insgesamt erhöht. Die Anlage kann flexibel in vergleichsweise geringer Zeit an- und abgeschaltet werden. Im Gegensatz zu großen Maschinen mit langen Nachlaufzeiten kann die Maschine daher sehr gut auf die aktuellen Umgebungsverhältnisse eingestellt werden.Restarting possible. It does not have to be concentrated long before restarting, before cold is generated. As a result, the efficiency of the arrangement is increased overall. The system can be flexibly switched on and off in comparatively short time. In contrast to large machines with long follow-up times, the machine can therefore be adjusted very well to the current environmental conditions.
Zum Entfernen von Restgasen und Erzeugen der Druckniveaus von ca. 10 mbar im Verdampfer und Absorber sowie ca. 50 mbar im Austreiber und Kondensator wird ein allgemein mit 130 bezeichnetes Vakuum-System verwendet (Fig.3). Die Absaugung erfolgt über die Absauglanzen 88, 89 und 90 und Zuleitungen 134, 136 und 138 an den jeweiligen Komponenten. In den Zuleitungen sind Kugelhähne 140 und 142 vorgesehen. Auf diese Weise sind beide Gehäuse 12 und 14 mit der Vakuum-Pumpe 144 verbunden. In einer ersten Alternative, die in Fig.3 dargestellt ist, wird die die Vakuum-Pumpe 144 von einer Strahlpumpe gebildet. Vor der Strahlpumpe 144 ist ein mit 132 bezeichnetesFor removing residual gases and generating the pressure levels of about 10 mbar in the evaporator and absorber and about 50 mbar in the expeller and condenser, a generally designated 130 vacuum system is used (Figure 3). The extraction takes place via the suction lances 88, 89 and 90 and supply lines 134, 136 and 138 to the respective components. Ball valves 140 and 142 are provided in the supply lines. In this way, both housings 12 and 14 are connected to the vacuum pump 144. In a first alternative, which is illustrated in FIG. 3, the vacuum pump 144 is formed by a jet pump. In front of the jet pump 144 is designated 132
Durchflußmessgerät angeordnet. Das von der Pumpe 86 gepumpte reiche Lösungsmittel wird als Treiberstrahl aus dem Lösungsmittelkreislauf 146 in Richtung auf die Pumpe 144 abgezweigt. Das ist mit 148 bezeichnet. Die Strahlpumpe 144 erzeugt am Anschluß 150 den gewünschten. Unterdruck. Die Zuleitungen 134 und 138 sind über die gemeinsame Zuleitung 136 mit dem Anschluß 150 verbunden, in einem Separator 152 in Form eines Blasenabscheiders wird das aus der Pumpe kommende Lösrmgsmittel/Gasgemisch getrennt. Das Lösungsmittel fließt über eine Leitung 154 zurück in den Kreislauf 146. Das Gas wird in einem Tank 156 gesammelt. Der Tank 156 ist räumlich hoher als der Absorber 20 angeordnet und mit diesem über eine Röhre verbunden. Der Separator 152 ist am tiefsten Punkt dieser Röhre angeordnet. Die Gase aus dem Separator 152 steigen im Steigrohr auf zum Tank und verdrängen dabei die im Steigrohr stehende Flüssigkeit. Entsprechend der Höhendifferenz zwischen Separator 152 und minimalem Flüssigkeitspegel im Absorber 20 kann ein relativer Überdruck im TankFlow meter arranged. The rich solvent pumped by the pump 86 is diverted as a drive jet from the solvent circuit 146 toward the pump 144. This is called 148. The jet pump 144 generates at the terminal 150 the desired one. Vacuum. The supply lines 134 and 138 are connected via the common supply line 136 to the terminal 150, in a separator 152 in the form of a bubble separator, the solvent / gas mixture coming from the pump is separated. The solvent flows back into the circuit 146 via a line 154. The gas is collected in a tank 156. The tank 156 is arranged spatially higher than the absorber 20 and connected to it via a tube. The separator 152 is located at the lowest point of this tube. The gases from the separator 152 rise in the riser to the tank and displace thereby standing in the riser liquid. According to the height difference between separator 152 and minimum liquid level in the absorber 20, a relative overpressure in the tank
156 erzeugt werden.156 are generated.
Der Tank 156 oberhalb des Absorbers 20 wird in regelmäßigen Abständen von etwa einigen Wochen durch Fluten vom Gas befreit. Die Flüssigkeitshöhe im Tank wird dazu mit Flüssigkeitsfühler 168 gemessen. Zu diesem Zweck wird die ohnehin vorhandene Lösungsmittelpumpe 86 verwendet. Dann wird durch die Lösungspumpe 86 ein Druck oberhalb des Umgebungsdruckes im Tank aufgebaut. Die Leitung zwischen der Lösungspumpe und dem Lδsungswärmetauscher wird mittels des Ventils 160 geschlossen, ebenso die Ventile 140 und 142 in den Absaugleitungen 138 und 134. Auch die Leitung zwischen Separator 152 und Absorber 20 wird mittels Ventil 162 geschlossen. Die Pumpe fördert daraufhin Lösung in den Restgastank. Ein Ventil 164 amThe tank 156 above the absorber 20 is freed from the gas at regular intervals of about a few weeks by flooding. The liquid level in the tank is measured with liquid sensor 168. For this purpose, the already existing solvent pump 86 is used. Then, a pressure above the ambient pressure in the tank is established by the solution pump 86. The line between the solution pump and the Lδsungswärmetauscher is closed by means of the valve 160, as are the valves 140 and 142 in the suction lines 138 and 134. The line between separator 152 and absorber 20 is closed by means of valve 162. The pump then promotes solution in the residual gas tank. A valve 164 on
Restgastank wird geöffnet und die Restgase gegen die Umgebung ausgedrückt.Residual gas tank is opened and the residual gases are expressed against the environment.
Flüssigkeitsfühler 166 zeigt an, wenn der Tank mit Lösung gefüllt ist und die Ausdrückprozedur beendet ist. Bei diesem Vakuum-System ist keine eigener Motor erforderlich, vielmehr wird über die Strahlpumpe die Leistung der Pumpe 86 mitgenutzt. Alternativ kann auch eine externe Vakuumpumpe angeschlossen werden.Liquid sensor 166 indicates when the tank is filled with solution and the squeezing procedure is completed. In this vacuum system, no separate motor is required, but the power of the pump 86 is shared via the jet pump. Alternatively, an external vacuum pump can be connected.
Da die Strahlpumpe 144 in ihrem Saugdruck begrenzt ist, kann der Treiberstrahl während des Betriebs der Anlage gekühlt werden. Dazu wird ein Doppelmantelrohr eingesetzt, in dessen inneren Bereich der Treibstrahl und in dessen äußeren Bereich Kühlwasser aus einem Teilkreis 170 des Kühlwasserkreislaufs parallel zum Absorber geleitet wird. - Die Lösung wird auf diese Weise unter das Niveau im Absorber 20 unterkühlt und der Dampfdruck reduziert.Since the jet pump 144 is limited in its suction pressure, the driving jet can be cooled during operation of the plant. For this purpose, a double-walled tube is used, in the inner region of the propulsion jet and in its outer region cooling water is passed from a pitch circle 170 of the cooling water circuit parallel to the absorber. - The Solution is subcooled in this way below the level in the absorber 20 and the vapor pressure is reduced.
Bei Stillstand der Anordnung bildet sich ein thermisches Gleichgewicht zwischen Anlage und Umgebung aus. Zum Zeitpunkt des thermischen Gleichgewichts wird dasAt standstill of the arrangement, a thermal equilibrium is formed between the system and the environment. At the time of thermal equilibrium, the
Lösungsmittel im Absorber stark unterkühlt und der Dampfdruck sinkt gegenüber dem Betriebszustand ab. Da in der Regel noch Kältemittel im Verdampfersumpf steht, das einen wesentlich höheren Dampfdruck hat, als das Lösungsmittel, baut sich ein Gleichgewichtsdruck auf. Es erfolgt eine Dampfbewegtmg vom Verdampfersumpf zum Absorbersumpf. Wird nun das Lösungsmittel durch die Strahlpumpe 144 geleitet, ist als maximaler Unterdruck der Dampfdruck des Lösungsmittels zu erreichen. Dadurch resultiert ein kontinuierlicher Voluinenstrom durch die Absauglanzen 88, 89 und 90. Dabei werden die Restgase mitgerissen.Solvent in the absorber strongly undercooled and the vapor pressure decreases compared to the operating condition. Since there is usually still refrigerant in the evaporator sump, which has a much higher vapor pressure than the solvent, an equilibrium pressure builds up. There is a Dampfbewegtmg from the evaporator sump to the absorber sump. Now, if the solvent is passed through the jet pump 144, as the maximum negative pressure of the vapor pressure of the solvent to reach. This results in a continuous Voluinenstrom through the suction lances 88, 89 and 90. The residual gases are entrained.
In alternativen Ausführungsbeispielen wiϊd ein Hilfsabsofber oder ein Sprühabsofber statt der Strahlpumpe verwendet.In alternative embodiments, an auxiliary absorber or a spray absorber may be used instead of the jet pump.
Die arme Lösung wird wie bei der Verwendung der Strahlpumpe kontinuierlich aus dem Kreislauf 146 entnommen. Im Hilfsabsorber wird diese Lösung über Kühlschlangen, in denen Kühlwasser vor/oder parallel zum eigentlichen Hauptkühlwasserstrom fließt, geleitet. Die Lösung wird dabei stärker unterkühlt als im Absorber 20. Über eine Rohrleitung ist der Dampfraum des Absorbers 20 mit dem Dampfraum des Hilfsabsorbers verbunden. Die starke Unterkühlung im Hilfsabsorber führt zu einem kontinuierlichen Dampfmassenstrom durch diese Leitung. Dabei werden auch nicht kondensierbare Gase mitgenommen. Der Wasserdampf wird im Hilfsabsorber absorbiert.The poor solution is continuously withdrawn from the circuit 146 as in the use of the jet pump. In the auxiliary absorber, this solution is passed through cooling coils, in which cooling water flows before / or parallel to the actual main cooling water flow. The solution is undercooled more than in the absorber 20. Via a pipe, the vapor space of the absorber 20 is connected to the vapor space of the auxiliary absorber. The strong subcooling in the auxiliary absorber leads to a continuous steam mass flow through this line. This also non-condensable gases are taken. The water vapor is absorbed in the auxiliary absorber.
In einer Fallleitung wird das Lösungsmittel dem Separator zugeführt. Über eine leichte Krürnniung am Einlauf zu dieser Fallleitung werden nicht kondensierbare Gase mitgerissen.In a downpipe, the solvent is supplied to the separator. Over a slight Krürnniung at the inlet to this downpipe uncondensable gases are entrained.
Statt des Hilfsabsorbers wir in einem dritten Ausfuhrungsbeispiel ein Sprühabsorber verwendet. Im Stillstand der Anlage wird wie oben anhand des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben um einen relativen Unterdruck zu erzeugen. Mittels einer Versprühdüse wird ein Lösungsnebel erzeugt. Der Nebel wird bei Anlagenstülstand stark unterkühlt und wirkt daher hygroskopisch. Er erzeugt einen Dampfstrorn vom Absorber 20 und Kondensator 18 durch die Absauglanzen 88, 89 und 90 zum Sprühabsorber. Auch hier wird das Lösungsmittel wie beim Hilfsabsorber durch ein im Einlauf gekrümmtes Fairrohr zum Separator geleitet. Instead of the auxiliary absorber we used in a third exemplary embodiment, a spray absorber. At standstill of the system is as described above with reference to the first embodiment to generate a relative negative pressure. By means of a spray nozzle, a solution mist is generated. The fog is at plant stop strongly undercooled and therefore acts hygroscopic. It generates a vapor stream from the absorber 20 and condenser 18 through the suction lances 88, 89 and 90 to the spray absorber. Again, the solvent is passed to the separator as in the auxiliary absorber through a curved in the inlet fair pipe.

Claims

Patentansprüche claims
1. Absorptionskältemaschine (10) enthaltend1. Absorption chiller (10) containing
(a) einen Verdampfer (22) in Form eines an einen Klimakaltwasserkreislauf angeschlossenen Wärmetauschers (104) zum Verdampfen eines Kältemittels bei niedrigem Druck,(a) an evaporator (22) in the form of a heat exchanger (104) connected to an air conditioning circuit for evaporating a refrigerant at low pressure,
(b) einen Absorber (20) zur Absorption des in dem Verdampfer (22) erzeugten Kältemitteldampfs durch ein Kältemittel-armes Lösungsmittel bei niedrigem(B) an absorber (20) for absorbing the refrigerant vapor generated in the evaporator (22) by a low-refrigerant solvent at low
Druck, welcher im gleichen Gehäuse (14) wie der Verdampfer (22) angeordnet ist,Pressure, which is arranged in the same housing (14) as the evaporator (22),
(c) eine Lösungsmittelpumpe (86) zur Förderung des kältemittel-reichen Lösungsmittels auf einen höheren Druck,(c) a solvent pump (86) for delivering the refrigerant-rich solvent to a higher pressure,
(d) Mittel zur Erzeugung von Heißwasser,(d) means for producing hot water,
(e) einen von dem Heisswasser durchflossenen Austreiber (16), zum Verdampfen des Kältemittels aus dem Lösungsmittel, und(e) an expeller (16) through which the hot water flows, for evaporating the refrigerant from the solvent, and
(t) einen Kondensator (18) zum Verflüssigen des Kältemitteldampfs bei dem höheren Druck in Form eines von Kühlflüssigkeit durchfiossenen Wärmetauschers (38), der im gleichen Gehäuse (12) wie der Austreiber (16) angeordnet ist,(t) a condenser (18) for liquefying the refrigerant vapor at the higher pressure in the form of a heat exchanger (38) through which cooling fluid passes, arranged in the same housing (12) as the expeller (16),
dadurch gekennzeichnet, daß (g) der Austreiber (16) derart ausgebildet ist, daß sich nach der Austreibung verbleibende Kältemittel-Arbeitsmittellösung in einem ersten Bereich (46) am Gehäuseboden sammelt und Mittel (50; 60) zur tlaermischen Isolierung dieses Bereichs von einem Bereich (48), in welchem sich das in dem Kondensator (18) verflüssigte Kältemittel sammelt.characterized in that (g) the expeller (16) is configured to collect residual refrigerant working fluid solution after expulsion in a first region (46) at the bottom of the housing and means (50; 60) for fluidly isolating that portion from a region (48); in which the refrigerant liquefied in the condenser (18) collects.
2. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolierung dadurch erfolgt, daß die seitliche Gehäusewandung (28) in den Übergangsbereichen (60) zwischen Kondensator (18) und Austreiber (16) eine verringerte Wärmeleitfähigkeit aufweist.2. absorption refrigeration machine according to claim 1, characterized in that the thermal insulation is effected in that the lateral housing wall (28) in the transition regions (60) between the condenser (18) and expeller (16) has a reduced thermal conductivity.
3. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Gehäusewandung (28) in den Übergangsbereichen (60) zwischen Kondensator (18) und Austreiber (16) eine verringerte Dicke aufweist.3. absorption refrigeration machine according to claim 2, characterized in that the lateral housing wall (28) in the transition regions (60) between the condenser (18) and expeller (16) has a reduced thickness.
4. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des verflüssigten Kältemittels im Kondensator (18) von dem nicht verdampften Kältemittel im Austreiber (16) durch eine thermisch isolierte Trennwandung (50) erfolgt.4. absorption refrigeration machine according to one of the preceding claims, characterized in that the separation of the liquefied refrigerant in the condenser (18) from the non-evaporated refrigerant in the expeller (16) by a thermally insulated partition wall (50).
5. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermisch isolierte Trennwandung (50) doppelwandig mit einem dazwischenliegenden, thermisch isolierenden Medium, insbesondere Luft oder Vakuum, ausgebildet ist.5. absorption chiller according to one of the preceding claims, characterized in that the thermally insulated partition (50) is double-walled with an intermediate, thermally insulating medium, in particular air or vacuum, is formed.
6. Absorptionskältemascliine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwandυng (50) auf den Gehäuseboden (54) aufgeschweisst ist und der Gehäuseboden (54) entlang der Wandung (50) mit Bohrungen versehen ist oder als unten offenes U-Profil ausgeführt und mit dem Gehäuseboden (54) verschweisst ist. 6. Absorptionskältemascliine according to claim 5, characterized in that the Trennwandυng (50) on the housing bottom (54) is welded and the housing bottom (54) along the wall (50) is provided with holes or designed as open at the bottom U-profile and with the housing bottom (54) is welded.
7. Absorptionskaltemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (22) derart ausgebildet ist, daß nicht verdampftes Kältemittel in einem ersten Bereich am Gehäuseboden sammelt und Mittel (96; 100) zur thermischen Isolierung dieses Bereichs von einem Bereich, in welchem sich das in dem Absorber (20) befindliche Lösungsmittel sammelt.7. Absorption cold machine according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporator (22) is formed such that non-evaporated refrigerant collects in a first region on the housing bottom and means (96, 100) for the thermal insulation of this area of a region in which collects the solvent in the absorber (20).
8. Absorptionskältemaschine nachAnspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Isolierung dadurch erfolgt, daß die seitliche Gehäusewandung (28) in den Übergangsbereichen (100) zwischen Verdampfer (22) und Absorber (20) eine verringerte Wärmeleitfähigkeit aufweist.8. absorption refrigeration machine according to claim 7, characterized in that the thermal insulation is effected in that the lateral housing wall (28) in the transition regions (100) between the evaporator (22) and absorber (20) has a reduced thermal conductivity.
9. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Gehäusewandung (28) in den Übergangsbereichen (100) zwischen Verdampfer (22) und Absorber (20) eine verringerte Dicke aufweist.9. absorption refrigeration machine according to claim 8, characterized in that the lateral housing wall (28) in the transition regions (100) between the evaporator (22) and absorber (20) has a reduced thickness.
10. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorber, der Verdampfer und/oder der Austreiber einen Rieselfilm- Wärmetauscher umfassen.10. absorption refrigeration machine according to one of the preceding claims, characterized in that the absorber, the evaporator and / or the expeller comprise a trickle-film heat exchanger.
11. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Rieselfilm- Wärmetauscher (24, 102, 104) ein Rohrbündel umfassen, welches über Aufgaberöhrchen (76, 108) mit Flüssigkeit aus einer Verteilerwanne (74, 82, 106) berieselt wird, wobei sich die Aufgaberöhrchen von der Unterseite der Verteilerwanne nach unten in Richtung des Rohrbündels erstrecken.11. An absorption chiller according to claim 10, characterized in that one or more of the trickle-film heat exchangers (24, 102, 104) comprise a tube bundle, which via feed tubes (76, 108) with liquid from a distributor trough (74, 82, 106) sprinkles with the feed tubes extending downwardly from the bottom of the distributor pan towards the tube bundle.
12. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum-System über Absauglanzen (88, 90) im Absorber (20) mit dem Gehäuseinnenraum des Verdampfer/Absorber-Gehäuses (14) und/oder Absauglanzen (89) im Kondensator (18) mit dem Gehäuseinnenraum des Austreiber/Kondensatorgehäuses verbunden ist, die ein auf der Unterseite mit Bohrungen versehenes Rohr umfassen, welches sich im wesentlichen horizontal erstreckt. 12. Absorption chiller according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum system via suction lances (88, 90) in the absorber (20) with the housing interior of the evaporator / absorber housing (14) and / or suction lances (89) in the condenser (18) is connected to the housing interior of the expeller / condenser housing comprising a bottom provided with a bore tube which extends substantially horizontally.
13. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die13. absorption refrigerating machine according to claim 9, characterized in that the
Absauglanzen (88, 90) mit Tropfenablenkern versehen, sind, welche auf die Absauglanzen rieselnde Flüssigkeit von den Bohrungen weg nach unten ablenken.Suction lances (88, 90) are provided with drop baffles, which deflect the liquid flowing down the suction lances downwards away from the bores.
14. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfenablenker von einer Abdeckung gebildet sind, welche sich von der Oberseite der Absauglanze (88, 90) im wesentlichen gerade nach unten erstrecken.14. absorption refrigeration machine according to claim 12, characterized in that the droplet deflector are formed by a cover, which extend from the top of the suction lance (88, 90) substantially straight down.
15, Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich (100) zwischen Verdampfer und Absorber und/oder im Übergangsbereich (60) zwischen Austreiber und Kondensator übereinander angeordnete, horizontal verlaufende Lamellen (72; 110) vorgesehen sind, die in Richtung des dampferzeugenden Bereichs nach unten geneigt sind.15, absorption chiller according to one of the preceding claims, characterized in that in the transition region (100) between the evaporator and absorber and / or in the transition region (60) between the expeller and condenser stacked, horizontally extending slats (72, 110) are provided which in Direction of the steam generating area are inclined downwards.
16. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Wärmetauscher vorgesehen ist, in welchem Wärme aus dem durch den Kondensator (18) fließenden Kühlfiüssigkeit an das Wasser eines Schwimmbads abgegeben wird.16. absorption chiller according to one of the preceding claims, characterized in that a further heat exchanger is provided, in which heat from the through the condenser (18) flowing Kühlfiüssigkeit is delivered to the water of a swimming pool.
17. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Kühlanordnung zur Kühlung von Umgebungsluft und Mitteln zum Auffangen von kondensierter Luftfeuchtigkeit.17, absorption chiller according to one of the preceding claims characterized by a cooling arrangement for cooling ambient air and means for collecting condensed air humidity.
18. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung von Heißwasser solarthermische Kollektoren umfassen.18. absorption chiller according to one of the preceding claims, characterized in that the means for generating hot water solar thermal collectors comprise.
19. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Bestimmen der Konzentration des kältemittel¬ armen Lösungsmittels (113, 114, 116) und Mittel zum Bestimmen der minimal erforderlichen Verdünnung der Arbeits-/TCältemittellösung vor dem Abschalten der Maschine aus dieser Konzentration.19. absorption chiller according to one of the preceding claims, characterized by means for determining the concentration of the low-refrigerant solvent (113, 114, 116) and means for determining the minimum required dilution of the working / TC refrigerant solution before shutting down the machine from this concentration.
20. AbsorptionskältemascHne nach Ansprach. 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bestimmen der Konzentration des kältemittel-armen Lösungsmittels umfassen:20. Absorption chill after addressed. 19, characterized in that the means for determining the concentration of the low-refrigerant solvent comprises:
(a) Mittel zum Bestimmen der Temperatur des aus dem Austreiber austretenden Lösungsmittels,(a) means for determining the temperature of the solvent exiting the expeller,
(b) Mittel zum Bestimmen des im Austreiber und Kondensator herrschenden B etriebsdruckes,(b) means for determining the operating pressure prevailing in the expeller and condenser,
(c) Mittel zum Bestimmen der Temperatur des aus dem Kondensator austretenden Kältemittelkondensats,(c) means for determining the temperature of the refrigerant condensate leaving the condenser,
(d) Mittel zum Bestimmen der Temperaturen des in den Kondensator ein- und austretenden Kühlwassers,(d) means for determining the temperatures of the cooling water entering and leaving the condenser,
(e) Rechnermittel zur Bestimmung der Konzentration aus den nach (a) bis (d) ermittelten Werten.(e) computer means for determining the concentration from the values determined according to (a) to (d).
21. Absorptionskältemaschine nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß über ein Ventil (122) eine Verbindung zwischen einem21. absorption refrigeration machine according to one of claims 19 or 20, characterized in that via a valve (122) has a connection between a
Bereich, in welchem sich das in dem Verdampfer (22) befindliche Kältemittel sammelt, und dem Absorber (20), dem Lösungskreislauf oder dem Austreiber zurArea in which collects the refrigerant in the evaporator (22), and the absorber (20), the solution circuit or the expeller for
Verdünnung des Lösungsmittels mit Kältemittel herstellbar ist.Dilution of the solvent with refrigerant can be produced.
22. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß22. absorption refrigeration machine according to claim 21, characterized in that
Mittel zum getalcteten Öffnen des Ventils (122) mit festem Taktintervall vorgesehen sind, und Mittel zum Berechnen der minimalen Anzahl der Öffhungsvorgänge entsprechend der berechneten minimal erforderlichen Verdünnung.Means for ventilated opening of the valve (122) are provided at a fixed clock interval, and means for calculating the minimum number of Opening operations according to the calculated minimum required dilution.
23. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 21 oder 22, dadurch, gekennzeichnet, daß das Kältemittel nur oberhalb einer Konzentration von 55% des Lösungsmittels zur Verdünnung zuführbar ist.23. Absorption refrigerating machine according to claim 21 or 22, characterized in that the refrigerant can be supplied only above a concentration of 55% of the solvent for dilution.
24. Absorptionskältemaschine nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß das niedrige Druckniveau im. gemeinsamen. Gehäuse (14) des Verdampfers und Absorbers bzw. ein gegenüber Umgebungsdruck verringertes24. absorption chiller according to one of the preceding claims, characterized in that the low pressure level in. common. Housing (14) of the evaporator and absorber or reduced to ambient pressure
Druckniveau im gemeinsamen Gehäuse (12) des Austreibers und Kondensators mittels eines Vakuum-Systems (130) erzeugbar ist, welches von der Lösungsmittelpumpe (86) betreibbar ist.Pressure level in the common housing (12) of the expeller and the condenser by means of a vacuum system (130) can be generated, which is operable by the solvent pump (86).
25. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 24, dadurch, gekennzeichnet, daß25. absorption refrigerating machine according to claim 24, characterized in that
Kältemittel-reiches Lösungsmittel zwischen der Lösungsmittelpumpe (86) "und dem Austreiber (16) abgezweigt wird und eine Vakuum-Pumpe (144) in Form einer Strahlpumpe oder eines Sprühabsorbers beaufschlagt.Refrigerant-rich solvent between the solvent pump (86) " and the expeller (16) is branched off and applied to a vacuum pump (144) in the form of a jet pump or a spray absorber.
26. Absorptionskältemaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass26. Absorption chiller according to claim 24, characterized in that
Kältemittel-armes Lösungsmittel zwischen Lösungswärmetauscher (77) und Absorber (20) abgezweigt wird und eine Vakuum-Pumpe (144) in Form eines Hilfsabsorbers beaufschlagt. Refrigerant-poor solvent is diverted between the solution heat exchanger (77) and absorber (20) and applied to a vacuum pump (144) in the form of an auxiliary absorber.
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