WO2007065642A1 - Adsorption apparatus - Google Patents

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WO2007065642A1
WO2007065642A1 PCT/EP2006/011681 EP2006011681W WO2007065642A1 WO 2007065642 A1 WO2007065642 A1 WO 2007065642A1 EP 2006011681 W EP2006011681 W EP 2006011681W WO 2007065642 A1 WO2007065642 A1 WO 2007065642A1
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WO
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adsorption
adsorber
adsorption machine
heat transfer
heat
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PCT/EP2006/011681
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Sören PAULUSSEN
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Sortech Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/08—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt
    • F25B17/083—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type the absorbent or adsorbent being a solid, e.g. salt with two or more boiler-sorbers operating alternately
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2315/00—Sorption refrigeration cycles or details thereof
    • F25B2315/005—Regeneration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the present invention relates to an adsorption machine
  • an adsorption chiller for generating cold.
  • Solid adsorption for heating and cooling purposes has been known for some time. Usual pairs of working materials - sorption material and adsorbate - such as zeolite and water are used. Adsorption machines with such a working material pair are known, for example, from DE 198 34 696,
  • Coefficent of Performance (COP) - essentially depends on the proportions of the sorptive and the sensitive heat turnover during a work cycle.
  • sorptive conversion is understood to mean the release of the gas which is produced during the adsorption of the working gas
  • Usual adsorption machines work cyclically, alternating one or several adsorber units are cooled or heated. Each adsorber unit works either as a desorber or as an adsorber. On the one hand, this discontinuous mode of operation results in strongly fluctuating
  • the average temperature difference between the forward and return flow of the adsorption machines - here and hereinafter called the spread - is relatively small, which requires high volume flows and the associated high pump output.
  • a significant reduction in the volume flow is also not possible without a loss in the efficiency of the adsorption machine, since this reduces the effectiveness of the heat exchangers installed in the system.
  • waste heat, district heating or solar energy is often used as drive energy, it is still desirable to achieve the lowest possible return temperature with regard to the effectiveness of these heat sources.
  • the return temperatures supplied by conventional adsorption machines are generally too high.
  • a slight mean spread in the recooling circuit of the adsorption machines means that the required recoolers have to be very large. The object of the present invention is therefore an alternative
  • Adsorption machine comprising a heat transfer medium, a
  • Adsorber units with n> 3 with each adsorber unit in one working cycle in a first desorption phase as a desorber and in a second
  • Adsorption phase works as an adsorber.
  • an adsorption machine according to the invention has n
  • Adsorber unit is or b) 1 / n is based on the adsorption phase or desorption phase of an adsorber unit.
  • a clocked adsorption machine is to be understood to mean an adsorption machine which comprises n absorber units connected in series with one another, whose working cycles begin at a time interval from one another, the state of each adsorber unit being the same at the beginning of each working cycle.
  • a clocked adsorption machine with a clock rate of 1 / n should accordingly be understood to mean an adsorption machine with n adsorber units connected in series, the work cycles of which start at a time interval of 1 / n, with either the total time taken for one work cycle
  • Adsorber unit includes, or just the time that an adsorber unit uses for the adsorption or desorption phase, as the basis for the
  • the present invention is understood to mean a drive system for the heat transfer medium, in which a heat source can be integrated, which is able to transfer heat to the heat transfer medium and set the heat transfer medium to a drive temperature TA and thus the
  • the present invention thus becomes an adsorption machine
  • Adsorption machine flowing back heat carrier is minimized and the spread between the flow and return can be increased.
  • Present invention also provides an adsorption machine which can take advantage of strong temperature fluctuations within a working cycle and can always direct that part of a working cycle of an adsorber unit into the return line of the adsorption machine that has the greatest spread to the flow of the adsorption machine or the drive temperature T A.
  • an adsorption machine comprises n identical adsorber units, 3 ⁇ n ⁇ 10 and in particular 3 ⁇ n ⁇ 6.
  • an adsorption machine particularly preferably comprises 3, 4, 5 or 6 adsorption units, which are arranged and connected to one another in a row.
  • all adsorber units each have an inlet and a return, which can be connected in series with the drive heat carrier circuit. It is further preferred that the flow of the adsorber unit that is in the last cycle of its working cycle with the
  • Drive heat transfer circuit is connected in series. This ensures that on the one hand the heat provided by the drive heat transfer circuit is available to each adsorber unit at the end of its respective working cycle and each adsorber unit can be reset to the same initial state and on the other hand the return flow of the adsorber unit with the
  • Drive heat transfer circuit is connected, which has the greatest temperature difference to the drive temperature TA. The return of the
  • Adsorption machine always the same temperature fluctuations and is smoothed compared to known adsorption machines.
  • an adsorption machine according to the invention thus has a greater spread than known adsorption machines.
  • an adsorption machine described here is to be used as an adsorption refrigerator. However, it can also be provided that this machine be used as an adsorption heat machine.
  • FIG 1 shows the temperature profiles for five modules, their working cycle
  • Figure 2 shows the serial connection of the individual modules, so that a
  • Adsorption machine that has five individual adsorber units (modules 1 to 5). Each of these adsorber units can work as an adsorber or desorber.
  • a heat source in the drive circuit for example, CHP (combined heat and power plant) and as a heat sink in the recooling circuit, for example, a cooling tower or building heating (not shown here) can be used.
  • the present adsorption machine is controlled by a higher-level control unit in such a way that it starts its working cycles in chronological order.
  • FIG. 1 shows the temperature profiles of the five adsorber units.
  • Each adsorber unit has an inlet and an outlet that can be connected directly to the drive heat transfer circuit via upstream or downstream changeover valves.
  • the circuit is carried out by the already mentioned internal control unit.
  • Figure 1 shows the shading of the modules with the drive heat source, here district heating.
  • the heat transfer medium is directed from the heat source into one of the modules.
  • one of the changeover valves is opened in the direction of the heat source, here module 3, while all other valves remain switched in the direction of the module circuit.
  • the heat transfer medium flows through in the specified
  • Sequence first module 3 and is then directed to modules 4-5-1-2. The return of module 2 is returned to the heat source.
  • Temperature level of the drive heat transfer circuit is most effectively used.
  • the heat transfer medium that comes from the drive heat transfer circuit is now fed into the module circuit by the module, which is currently in the last part of the work cycle. This ensures that the temperature level provided by the external component is available to each module at the end of its respective working cycle, and thus the

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Abstract

The invention relates to cyclically operating, clocked adsorption apparatus, in particular for producing a cooling effect, said apparatus comprising a heat transfer medium, a driving heat transfer medium circuit, a control unit and n adsorber units arranged in series, where n = 3. According to the invention, each adsorber unit in a working cycle operates as a desorber in a first desorption phase and as an adsorber in a second adsorption phase.

Description

Adsorptionsmaschine  Adsorption machine
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Adsorptionsmaschine The present invention relates to an adsorption machine
insbesondere eine Adsorptionskältemaschine zur Erzeugung von Kälte. in particular an adsorption chiller for generating cold.
Thermisch angetriebene Adsorptionsmaschinen auf der Basis von Thermal driven adsorption machines based on
Feststoffadsorption für Heizungs- und Kühlungszwecke sind seit geraumer Zeit bekannt. Dabei werden übliche Arbeitsstoffpaare - Sorptionsmaterial und Adsorbat - wie beispielsweise Zeolith und Wasser verwendet. Adsorptionsmaschinen mit einem solchen Arbeitsstoffpaar sind beispielsweise mit der DE 198 34 696,Solid adsorption for heating and cooling purposes has been known for some time. Usual pairs of working materials - sorption material and adsorbate - such as zeolite and water are used. Adsorption machines with such a working material pair are known, for example, from DE 198 34 696,
DE 199 61 629, DE 100 38 636, DE 101 59 652 oder DE 102 17443 beschrieben. DE 199 61 629, DE 100 38 636, DE 101 59 652 or DE 102 17443.
An Adsorptionsmaschinen werden verschiedene technische Anforderungen gestellt. Besonders wesentlich sind die Forderungen nach einem hohen Various technical requirements are placed on adsorption machines. The demands for a high level are particularly important
Wärmeverhältnis, einer hohen Leistungsdichte und einer einfachen Regelbarkeit der Wärmeabgabe. Das Wärmeverhältnis der Nutzwärme zur Antriebswärme - hier und im Folgenden Coefficent of Perfomance (COP) genannt - hängt im wesentlichen von den Anteilen des sorptiven und des sensiblen Wärmeumsatzes während eines Arbeitszyklus ab. Unter sorptivem Umsatz versteht man dabei die Freisetzung der bei der Adsorption des Arbeitsgases entstehende Heat ratio, a high power density and easy controllability of the heat emission. The heat ratio of the useful heat to the drive heat - here and hereinafter referred to as the Coefficent of Performance (COP) - essentially depends on the proportions of the sorptive and the sensitive heat turnover during a work cycle. In this context, sorptive conversion is understood to mean the release of the gas which is produced during the adsorption of the working gas
beziehungsweise die Aufnahme der zur Desorption benötigte Sorptionswärme, wohingegen der sensible Wärmeumsatz den Energieumsatz beschreibt, der bei der Aufheizung beziehungsweise Abkühlung des gesamten Systems auftritt. Um besonders hohe Wärmeverhältnisse zu erreichen, wurden immer or the absorption of the sorption heat required for desorption, whereas the sensitive heat conversion describes the energy conversion that occurs when the entire system is heated or cooled. In order to achieve particularly high heat conditions, have always been
ausgereiftere Systeme entwickelt, wobei insbesondere durch die Anordnung einer Vielzahl von Adsorbereinheiten, welche nacheinander vom Wärmeträger durchströmt und in einer Vielzahl von Zyklen geschaltet werden, eine möglichst hohe Wärmerückgewinnung angestrebt wird, die das Verhältnis zwischen sorptivem und sensiblem Umsatz verbessert. More sophisticated systems have been developed, in particular through the arrangement of a large number of adsorber units through which the heat carrier flows in succession and switched in a large number of cycles, the highest possible heat recovery is sought, which improves the ratio between sorptive and sensitive turnover.
Übliche Adsorptionsmaschinen arbeiten zyklisch, indem abwechselnd ein oder mehrere Adsorbereinheiten abgekühlt oder aufgeheizt werden. Hierbei arbeitet jede Adsorbereinheit entweder als Desorber oder als Adsorber. Durch diese diskontinuierliche Betriebsweise entstehen zum einen stark schwankende Usual adsorption machines work cyclically, alternating one or several adsorber units are cooled or heated. Each adsorber unit works either as a desorber or as an adsorber. On the one hand, this discontinuous mode of operation results in strongly fluctuating
Temperatur- und Leistungsverläufe, die für viele Anwendungen nachteilig sind beziehungsweise einen Pufferspeicher zur Glättung dieser Schwankungen nötig machen. Zum anderen ist die mittlere Temperaturdifferenz zwischen dem Vor- und dem Rücklauf der Adsorptionsmaschinen - hier und im Folgenden Spreizung genannt - relativ klein, was hohe Volumenströme und damit verbunden hohe Pumpenleistung erfordert. Eine deutliche Reduzierung des Volumenstroms ist aber auch nicht ohne Einbußen in der Effizienz der Adsorptionsmaschine möglich, da dadurch die Effektivität der in der Anlage verbauten Wärmetauscher reduziert wird. Da häufig Abwärme, Fernwärme oder Solarenergie als Antriebsenergie genutzt wird, ist es hinsichtlich der Effektivität dieser Wärmequellen weiterhin erstrebenswert, eine möglichst niedrige Rücklauftemperatur zu erreichen. Die von üblichen Adsorptionsmaschinen gelieferten Rücklauftemperaturen sind im allgemeinen zu hoch. Darüber hinaus führt eine geringe mittlere Spreizung im Rückkühlkreis der Adsorptionsmaschinen dazu, das die benötigten Rückkühler sehr groß dimensionieren werden müssen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine alternative Temperature and power curves that are disadvantageous for many applications or that require a buffer memory to smooth these fluctuations. On the other hand, the average temperature difference between the forward and return flow of the adsorption machines - here and hereinafter called the spread - is relatively small, which requires high volume flows and the associated high pump output. A significant reduction in the volume flow is also not possible without a loss in the efficiency of the adsorption machine, since this reduces the effectiveness of the heat exchangers installed in the system. Since waste heat, district heating or solar energy is often used as drive energy, it is still desirable to achieve the lowest possible return temperature with regard to the effectiveness of these heat sources. The return temperatures supplied by conventional adsorption machines are generally too high. In addition, a slight mean spread in the recooling circuit of the adsorption machines means that the required recoolers have to be very large. The object of the present invention is therefore an alternative
Adsorptionsmaschine bereitzustellen, die den aufgezeigten Nachteilen abhilft. Weiterhin besteht eine Aufgabe darin, eine Adsorptionsmaschine mit einer großen Spreizung bereitzustellen, die ohne eine Reduzierung des Volumenstroms bei gleichbleibender Eingangstemperatur einhergeht. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Spreizung von bekannten  To provide adsorption machine that remedies the disadvantages shown. Furthermore, it is an object to provide an adsorption machine with a large spread, which goes without a reduction in the volume flow at a constant inlet temperature. In addition, it is an object of the present invention to spread known ones
Adsorptionsmaschine zu erhöhen und gleichzeitig die Schwankungen ihrer Rücklauftemperatur zu glätten.  Increase adsorption machine while smoothing the fluctuations in its return temperature.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine zyklisch arbeitende, getaktete This task is solved by a cyclical, clocked
Adsorptionsmaschine, umfassend einen Wärmeträger, einen Adsorption machine, comprising a heat transfer medium, a
Antriebswärmeträgerkreis, eine Steuereinheit und n in Serie angeordnete  Drive heat transfer circuit, a control unit and n arranged in series
Adsorbereinheiten mit n > 3, wobei jede Adsorbereinheit in einem Arbeitszyklus in einer ersten Desorptionsphase als Desorber und in einer zweiten Adsorber units with n> 3, with each adsorber unit in one working cycle in a first desorption phase as a desorber and in a second
Adsorptionsphase als Adsorber arbeitet. Adsorption phase works as an adsorber.
Insbesondere weist eine erfindungsgemäße Adsorptionsmaschine n In particular, an adsorption machine according to the invention has n
Adsorbereinheiten mit n > 3 auf, die in Serie geschaltet sind, wobei ein Takt der Adsorptionsmaschine a) 1/n bezogen auf einen Arbeitszyklus einer Adsorber units with n> 3, which are connected in series, with one cycle of the adsorption machine a) 1 / n based on one working cycle
Adsorbereinheit beträgt oder b) 1/n bezogen auf die Adsorptionsphase oder Desorptionsphase einer Adsorbereinheit beträgt. Unter einer getakteten Adsorprionsmaschine soll im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine Adsorptionsmaschine verstanden sein, die n miteinander in Reihe geschaltete Absorbereinheiten umfasst, deren Arbeitszyklen in einem zeitlichen Abstand voneinander beginnen, wobei der Zustand jeder Adsorbereinheit zu Beginn eines jeden Arbeitszyklus derselbe ist. Unter einer getakteten Adsorprionsmaschine mit einem Takt von 1/n soll dementsprechend eine Adsorptionsmaschine mit n in Reihe geschalteten Adsorbereinheiten verstanden sein, deren Arbeitszyklen in einem zeitlichen Abstand von 1/n beginnen, wobei entweder die gesamte Zeit, die ein Arbeitszyklus einer Adsorber unit is or b) 1 / n is based on the adsorption phase or desorption phase of an adsorber unit. In the context of the present invention, a clocked adsorption machine is to be understood to mean an adsorption machine which comprises n absorber units connected in series with one another, whose working cycles begin at a time interval from one another, the state of each adsorber unit being the same at the beginning of each working cycle. A clocked adsorption machine with a clock rate of 1 / n should accordingly be understood to mean an adsorption machine with n adsorber units connected in series, the work cycles of which start at a time interval of 1 / n, with either the total time taken for one work cycle
Adsorbereinheit umfasst, oder lediglich die Zeit, die eine Adsorbereinheit für die Adsorptions- oder die Desorptionsphase nutzt, als Grundlage für die Adsorber unit includes, or just the time that an adsorber unit uses for the adsorption or desorption phase, as the basis for the
Zeitbestimmung verwendet und gleich eins gesetzt werden. Weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung unter einem Antriebswärmeträgerkreis ein Leitungssystem für den Wärmeträger verstanden sein, in das eine Wärmequelle integriert werden kann, die in der Lage ist, Wärme auf den Wärmeträger zu übertragen und den Wärmeträger auf eine Antriebstemperatur TA einzustellen und damit die  Time determination is used and one is set immediately. Furthermore, the present invention is understood to mean a drive system for the heat transfer medium, in which a heat source can be integrated, which is able to transfer heat to the heat transfer medium and set the heat transfer medium to a drive temperature TA and thus the
Adsorptionsmaschine in einen betriebsbereiten Zustand zu halten oder zu bringen.  To keep or bring the adsorption machine into an operational state.
Mit der vorliegenden Erfindung wird somit eine Adsorptionsmaschine The present invention thus becomes an adsorption machine
bereitgestellt, mit der sowohl die Temperaturschwankungen des von der provided with which both the temperature fluctuations of the
Adsorptionsmaschine zurückfließenden Wärmeträgers minimiert als auch die Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf vergrößert werden kann. Mit der Adsorption machine flowing back heat carrier is minimized and the spread between the flow and return can be increased. With the
vorliegenden Erfindung wird auch eine Adsorptionsmaschine bereitgestellt, die die starken Temperaturschwankungen innerhalb eines Arbeitszyklus ausnutzen kann und immer den Teil eines Arbeitszyklus einer Adsorbereinheit in den Rücklauf der Adsorptionsmaschine leiten kann, der die größte Spreizung zum Vorlauf der Adsorptionsmaschine beziehungsweise der Antriebstemperatur TA aufweist. Present invention also provides an adsorption machine which can take advantage of strong temperature fluctuations within a working cycle and can always direct that part of a working cycle of an adsorber unit into the return line of the adsorption machine that has the greatest spread to the flow of the adsorption machine or the drive temperature T A.
Insbesondere umfasst eine erfindungsgemäße Adsorptionsmaschine dabei n gleiche Adsorbereinheiten, wobei 3 < n < 10 beträgt und insbesondere 3 < n < 6 beträgt. Das bedeutet, dass eine Adsorptionsmaschine besonders bevorzugt 3, 4, 5, oder 6 Adsoptionseinheiten umfasst, die untereinander in einer Reihe angeordnet und verbunden sind. In particular, an adsorption machine according to the invention comprises n identical adsorber units, 3 <n <10 and in particular 3 <n <6. This means that an adsorption machine particularly preferably comprises 3, 4, 5 or 6 adsorption units, which are arranged and connected to one another in a row.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Adsorptionsmaschine ist vorgesehen, dass alle Adsorbereinheiten jeweils einen Zulauf und einen Rücklauf aufweisen, der mit dem Antriebswärmeträgerkreis in Serie geschaltet werden kann. Weiterhin bevorzugt ist dabei, dass der Vorlauf derjenigen Adsorbereinheit, die sich im letzen Takt ihres Arbeitszyklus befindet mit dem In a further embodiment of the present adsorption machine, it is provided that all adsorber units each have an inlet and a return, which can be connected in series with the drive heat carrier circuit. It is further preferred that the flow of the adsorber unit that is in the last cycle of its working cycle with the
Antriebswärmeträgerkreis in Serie geschaltet ist. Somit ist gewährleistet, dass einerseits die von dem Antriebswärmeträgerkreis bereitgestellte Wärme jeder Adsorbereinheit am Ende seines jeweiligen Arbeitszyklus zur Verfügung steht und jede Adsorbereinheit in den selben Ausgangszustand zurückversetzt werden kann und andererseits der Rücklauf derjenigen Adsorbereinheit mit dem Drive heat transfer circuit is connected in series. This ensures that on the one hand the heat provided by the drive heat transfer circuit is available to each adsorber unit at the end of its respective working cycle and each adsorber unit can be reset to the same initial state and on the other hand the return flow of the adsorber unit with the
Antriebswärmeträgerkreis verbunden ist, der die größte Temperaturdifferenz zu der Antriebstemperatur TA aufweist. Damit weist der Rücklauf der Drive heat transfer circuit is connected, which has the greatest temperature difference to the drive temperature TA. The return of the
Adsorptionsmaschine immer die gleiche Temperaturschwankungen auf und ist im Vergleich zu bekannten Adsorptionsmaschinen geglättet. Andererseits weist eine erfindungsgemäße Adsorptionsmaschine damit auch gegenüber bekannten Adsorptionsmaschinen eine größere Spreizung auf. Dabei werden die Adsorption machine always the same temperature fluctuations and is smoothed compared to known adsorption machines. On the other hand, an adsorption machine according to the invention thus has a greater spread than known adsorption machines. The
Temperaturen des in die Adsorptionsmaschine einfließenden Wärmeträgers nicht geändert, da sie von den externen Komponenten des Gesamtsystems Temperatures of the heat carrier flowing into the adsorption machine are not changed, since they are caused by the external components of the overall system
bereitgestellt werden. Lediglich die Rücklauftemperaturen werden beeinflusst, so dass sich im Mittel tiefere Rücklauftemperaturen im Antriebswärmeträgerkreis ergeben. Insbesondere ist eine hier beschriebene Adsorptionsmaschine als Adsorptionskältemaschine zu verwenden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, diese Maschine als Adsorptionswärmemaschine einzusetzen. to be provided. Only the return temperatures are influenced, so that on average lower return temperatures result in the drive heat transfer medium circuit. In particular, an adsorption machine described here is to be used as an adsorption refrigerator. However, it can also be provided that this machine be used as an adsorption heat machine.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden. The invention will be described below using an exemplary embodiment as an example.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 die Temperaturverläufe bei fünf Modulen, deren Arbeitszyklus Figure 1 shows the temperature profiles for five modules, their working cycle
aufgrund der erfindungsgemäßen Taktung zeitlich geordnet nacheinander beginnt; Figur 2 die serielle Verschaltung der einzelnen Module, so dass sich ein  starts sequentially in time due to the clocking according to the invention; Figure 2 shows the serial connection of the individual modules, so that a
Modulkreislauf ergibt.  Module cycle results.
Eine erfindungsgemäße Adsorptionsmaschine beziehungsweise deren An adsorption machine according to the invention or its
Arbeitsweise ist mit den Figuren gezeigt. Hierbei handelt es sich um eine Operation is shown with the figures. This is a
Adsorptionsmaschine, die fünf einzelne Adsorbereinheiten (Modul 1 bis 5) aufweist. Jede dieser Adsorbereinheiten kann als Adsorber oder Desorber arbeiten. Als Wärmequelle im Antriebskreis können hierbei beispielsweise BHKW (Blockheizkraftwerk) und als Wärmesenke im Rückkühlkreis beispielsweise ein Kühlturm oder Gebäudeheizung (hier nicht gezeigt) eingesetzt werden. Die vorliegende Adsorptionsmaschine wird durch eine übergeordnete Steuereinheit so gesteuert, dass sie ihre Arbeitszyklen zeitlich geordnet nacheinander beginnt. Mit Figur 1 sind die Temperaturverläufe der fünf Adsorbereinheiten gezeigt. Adsorption machine that has five individual adsorber units (modules 1 to 5). Each of these adsorber units can work as an adsorber or desorber. As a heat source in the drive circuit, for example, CHP (combined heat and power plant) and as a heat sink in the recooling circuit, for example, a cooling tower or building heating (not shown here) can be used. The present adsorption machine is controlled by a higher-level control unit in such a way that it starts its working cycles in chronological order. FIG. 1 shows the temperature profiles of the five adsorber units.
Alle Module sind in Serie geschaltet. Jede Adsorbereinheit besitzt einen Zulauf und einen Ablauf, der über vor- oder nachgelagerte Umschaltventile direkt mit dem Antriebswärmeträgerkreis verbunden werden kann. Die Schaltung wird durch die schon erwähnte interne Steuereinheit vollzogen. Am Beispiel des Antriebskreises zeigt die Figur 1 die Verschattung der Module mit der Antriebswärmequelle, hier Fernwärme. Der Wärmeträger wird von der Wärmequelle in eines der Module geleitet. Dazu wird eines der Umschaltventile in Richtung der Wärmequelle geöffnet, hier Modul 3, während alle anderen Ventile in Richtung Modulkreis geschaltet bleiben. Der Wärmeträger durchströmt in der angegebenen All modules are connected in series. Each adsorber unit has an inlet and an outlet that can be connected directly to the drive heat transfer circuit via upstream or downstream changeover valves. The circuit is carried out by the already mentioned internal control unit. Using the example of the drive circuit Figure 1 shows the shading of the modules with the drive heat source, here district heating. The heat transfer medium is directed from the heat source into one of the modules. For this purpose, one of the changeover valves is opened in the direction of the heat source, here module 3, while all other valves remain switched in the direction of the module circuit. The heat transfer medium flows through in the specified
Reihenfolge erste Modul 3 und wird danach in die Module 4-5-1-2 geleitet. Der Rücklauf des Moduls 2 wird wieder zur Wärmequelle zurückgeführt.  Sequence first module 3 and is then directed to modules 4-5-1-2. The return of module 2 is returned to the heat source.
In dieser Adsorptionsmaschine wird der Wärmeträger immer genau an der Stelle in den Modulkreis eingeleitet, an der das zur Verfügung gestellte In this adsorption machine, the heat transfer medium is always introduced into the module circuit exactly at the point at which it is made available
Temperaturniveau des Antriebswärmeträgerkreises am effektivsten eingesetzt ist. Der Wärmeträger, der aus dem Antriebswärmeträgerkreis kommt, wird nun jeweils von dem Modul in den Modulkreis eingespeist, welches sich gerade im zeitlich letzten Teil des Arbeitszyklus befindet. Dadurch wird gewährleistet, dass das von der externen Komponente bereitgestellte Temperaturniveau jedem Modul am Ende seines jeweiligen Arbeitszyklus zur Verfügung steht, und somit die  Temperature level of the drive heat transfer circuit is most effectively used. The heat transfer medium that comes from the drive heat transfer circuit is now fed into the module circuit by the module, which is currently in the last part of the work cycle. This ensures that the temperature level provided by the external component is available to each module at the end of its respective working cycle, and thus the
Endtemperatur in jedem Modul erreicht wird. Somit wird sowohl die Final temperature is reached in each module. Thus both
Temperaturspreizung des jeweiligen Wärmeträgerkreises erhöht als auch die Schwankungen der Rücklauftemperatur geglättet. Temperature spread of the respective heat transfer circuit increases and the fluctuations in the return temperature smoothed.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Zyklisch arbeitende Adsorptionsmaschine umfassend einen Wärmeträger, einen Antriebswärmeträgerkreis, eine Steuereinheit und n in Serie angeordnete Adsorbereinheiten mit n > 3, wobei jede Adsorbereinheit in einem Arbeitszyklus in einer ersten Desorptionsphase als Desorber und in einer zweiten Adsorptionsphase als Adsorber arbeitet, dadurch 1. Cyclically working adsorption machine comprising a heat transfer medium, a drive heat transfer medium circuit, a control unit and n series-arranged adsorber units with n> 3, each adsorber unit working in a work cycle in a first desorption phase as a desorber and in a second adsorption phase as an adsorber
gekennzeichnet, dass die Adsorptionsmaschine getaktet ist.  characterized that the adsorption machine is clocked.
2. Adsorptionsmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Takt der Adsorptionsmaschine a) 1/n bezogen auf einen Arbeitszyklus einer Adsorbereinheit beträgt oder b) 1/n bezogen auf die Adsorptionsphase oder die Desorptionsphase einer Adsorbereinheit beträgt. 2. Adsorption machine according to claim 1, characterized in that a cycle of the adsorption machine is a) 1 / n based on a working cycle of an adsorber unit or b) 1 / n based on the adsorption phase or the desorption phase of an adsorber unit.
3. Adsorptionsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionsmaschine n gleiche Adsorbereinheiten umfasst, wobei 3 < n < 10 beträgt, und insbesondere 3 < n < 6 beträgt. 3. Adsorption machine according to claim 1 or 2, characterized in that the adsorption machine comprises n same adsorber units, 3 <n <10, and in particular 3 <n <6.
4. Adsorptionsmaschine nach mindestens einem der vorgenannten 4. Adsorption machine according to at least one of the aforementioned
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Adsorbereinheit einen Claims, characterized in that each adsorber unit has one
Zulauf und einen Rücklauf aufweist, der mit dem Antriebswärmeträgerkreis in Serie geschaltet werden kann. Has inlet and a return, which can be connected in series with the drive heat transfer circuit.
5. Adsorptionsmaschine nach mindestens einem der vorgenannten 5. Adsorption machine according to at least one of the aforementioned
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf derjenigen  Claims, characterized in that the inflow of those
Adsorbereinheit, die sich im letzten Takt ihres Arbeitszyklus befindet, mit dem Antriebswärmeträgerkreis in Serie geschaltet ist.  Adsorber unit, which is in the last cycle of its working cycle, is connected in series with the drive heat carrier circuit.
6. Adsoφtionsmaschine nach mindestens einem der vorgenannten 6. Adsoφtionsmaschine according to at least one of the aforementioned
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionsmaschine eine Claims, characterized in that the adsorption machine
Kältemaschine ist. Chiller is.
PCT/EP2006/011681 2005-12-07 2006-12-06 Adsorption apparatus WO2007065642A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005058607 2005-12-07
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2230288T3 (en) 2009-03-20 2016-12-30 Metal-organic frameworks in refrigeration/heating machines
EP3093549A1 (en) 2015-05-11 2016-11-16 Basf Se Vehicle comprising an internal combustion engine, at least one storage vessel and a cooling chamber and/or an air condition unit

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06257885A (en) * 1993-03-09 1994-09-16 Toshiba Corp Heat utilization apparatus
JPH06257884A (en) * 1993-03-09 1994-09-16 Toshiba Corp Heat utilization apparatus
EP0702199A1 (en) * 1994-09-19 1996-03-20 Nippondenso Co., Ltd. Adsorptive type refrigeration apparatus
DE19730699A1 (en) * 1997-07-17 1999-01-21 Buderus Heiztechnik Gmbh Discontinuous adsorption heat pump operation
JPH11118286A (en) * 1997-10-15 1999-04-30 Rinnai Corp Heat utilizing system utilizing hydrogen absorbing alloy
DE19902694A1 (en) * 1998-01-21 1999-07-22 Vaillant Joh Gmbh & Co Modular adsorption heat pump with high temperature and low temperature heat exchangers
DE19961629A1 (en) * 1998-12-22 2000-06-29 Vaillant Joh Gmbh & Co Absorption heat pump has several absorber/desorber modules connected via thermal medium circuit and coupled on coolant side to common condenser, evaporator
JP2000346486A (en) * 1999-06-04 2000-12-15 Rinnai Corp Heat utilizing system utilizing hydrogen storage alloy
EP1074799A2 (en) * 1999-08-06 2001-02-07 Joh. Vaillant GmbH u. Co. Adsorption heat pump
JP2002168543A (en) * 2000-11-30 2002-06-14 Rinnai Corp Heat utilizing system employing hydrogen storage alloy
JP2004293905A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Toshiba Kyaria Kk Adsorption type refrigerating machine and its operating method

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06257885A (en) * 1993-03-09 1994-09-16 Toshiba Corp Heat utilization apparatus
JPH06257884A (en) * 1993-03-09 1994-09-16 Toshiba Corp Heat utilization apparatus
EP0702199A1 (en) * 1994-09-19 1996-03-20 Nippondenso Co., Ltd. Adsorptive type refrigeration apparatus
DE19730699A1 (en) * 1997-07-17 1999-01-21 Buderus Heiztechnik Gmbh Discontinuous adsorption heat pump operation
JPH11118286A (en) * 1997-10-15 1999-04-30 Rinnai Corp Heat utilizing system utilizing hydrogen absorbing alloy
DE19902694A1 (en) * 1998-01-21 1999-07-22 Vaillant Joh Gmbh & Co Modular adsorption heat pump with high temperature and low temperature heat exchangers
DE19961629A1 (en) * 1998-12-22 2000-06-29 Vaillant Joh Gmbh & Co Absorption heat pump has several absorber/desorber modules connected via thermal medium circuit and coupled on coolant side to common condenser, evaporator
JP2000346486A (en) * 1999-06-04 2000-12-15 Rinnai Corp Heat utilizing system utilizing hydrogen storage alloy
EP1074799A2 (en) * 1999-08-06 2001-02-07 Joh. Vaillant GmbH u. Co. Adsorption heat pump
JP2002168543A (en) * 2000-11-30 2002-06-14 Rinnai Corp Heat utilizing system employing hydrogen storage alloy
JP2004293905A (en) * 2003-03-26 2004-10-21 Toshiba Kyaria Kk Adsorption type refrigerating machine and its operating method

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