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Dokumentenidentifikation DE69736219T2 16.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000853220
Titel Absorptionsanlage zum Kühlen oder zum Heizen
Anmelder Honda Giken Kogyo K.K., Tokyo, JP
Erfinder Takaishi, Toshimitsu, 4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama-ken, JP;
Ichikawa, Kazuma, 4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama-ken, JP;
Kayanuma, Hidetaka, 4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama-ken, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69736219
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 11.12.1997
EP-Aktenzeichen 971218383
EP-Offenlegungsdatum 15.07.1998
EP date of grant 28.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2007
IPC-Hauptklasse F25B 29/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F25B 15/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskühl-/Heizvorrichtung oder Klimaanlage und insbesondere auf ein Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskühl-/Heizvorrichtung zum Heizen mit hoher Effizienz mit einer Wärmepumpe in einem normalen Heizmodus, und wenn die Außenlufttemperatur zu gering ist, um Wärme zu pumpen, Umschalten auf einen direkten Flammenheizmodus, um die Wärmekapazität auf einem gewünschte Niveau zu halten, und auf Verbesserung einer Effizienz in dem Flammenheizmodus.

Beschreibung des Standes der Technik

In den japanischen Patentveröffentlichung Hei 1-47714 und Hei 7-96977 der japanischen veröffentlichten Patentschrift Hei 6-2980 sind als Stand der Technik bekannt:

Absorptionswärmepumpenvorrichtungen und Absorptionskühl-/Warmwasserbereitervorrichtungen, ein Verdampfer zu Aufbewahrung eines Kühlmittelstandes, ein Absorbierer zur Bevorratung einer Lösung, welche ein Absorptionsmittel zum Absorbieren eines Kühlmitteldampfes enthält, der in dem Verdampfer erzeugt wird, ein Regenerierer zum Heizen eines Teiles der Lösung, um den Kühlmitteldampf zu Wiederherstellung der Konzentration des Absorptionsmittels in der Lösung zu extrahieren, ein Kondensierer zum Kondensieren des extrahierten Kühlmitteldampfes und Leiten des Kühlmittels zum Verdampfer, der allgemein zur Klimatisierung genutzt wird. Eine Absorptionskühl-/Heizvorrichtung, die eine der drei Modi Kühlen, thermodynamisches Heizen und direktes Flammenheizen ausführt, ist in der japanischen Patentschrift Hei 6-97127 erwähnt.

Die oben erwähnte, konventionelle Absorptionskühl-/Heizvorrichtung vom luftgekühlten Typ wird in der thermische Effizienz schlecht, wenn sie im direkten Flammenheizmodus betrieben wird, wodurch die Betriebskosten erhöht werden. EP 0107880 A und US-A-4464907 offenbaren ein anderes Verfahren zur Ausführung direkten Heizen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Absorptionskühl-/Heizvorrichtung vorzustellen, welche die obigen Nachteile vermeidet und die thermische Effizienz während des Betriebes in einem direkten Flammenheizmodus zu erhöhen, um die Betriebskosten zu senken. Dieses Ziel wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.

In dem direkten Flammenheizmodus wird entweder das Kühlmittel in dem Verdampfer oder das Absorptionsmittel in dem Absorbierer zum Regenerierer geleitet, um die Konzentration des Absorptionsmittels in der Lösung in dem Regenerierer auf ein Niveau zu reduzieren, das niedriger ist als das in dem thermodynamischen Heizmodus. Folglich kann die erforderliche Temperatur der Lösung zur Aufrechterhaltung des Dampfdruckes in dem Generator um eine gewünschte Rate abgesenkt werden, wodurch eine Aufnahme von Wärme, die zur Erwärmung der Lösungen notwendig ist, reduziert wird, die thermische Effizienz der Vorrichtung erhöht wird, und die gesamten Betriebskosten in dem direkten Flammenheizmodus gesenkt werden.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

1 ist ein Diagramm einer Kühl-/Heizvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Steuervorrichtung, die Pumpen und Ventile zum Schalten in den direkten Flammenheizmodus für die 1 dargestellte Kühl-/Heizvorrichtung dargestellt;

3 ist eine charakteristische Grafik, die das Verhältnis zwischen der Lösungstemperatur und dem Dampfdruck zusammen mit der Kühlmittelkonzentration in der Lösung darstellt.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im größeren Detail unter Heranziehung der begleitenden Abbildungen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das einen primären Teil einer Absorptionskühl-/Heizvorrichtung zur Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Verdampfer 1 enthält ein Kühlmittel aus Alkoholfluorid wie Trifluoroethanol (TFE), während ein Absorbierer 2 eine Lösung eines DMI-Derivats wie Di-Methyl-Imidazolidion enthält, welche ein Absorptionsmittel enthält. Das Kühlmittel ist nicht auf Alkoholfluorid beschränkt und kann ein geeignetes Mittel sein, dessen nicht frierender Bereich breit ist. Die Lösung ist auch nicht eingeschränkte auf ein DMI-Derivat und kann jede andere Absorptionslösung sei, die einen breiten frierenden Bereich aufweist, der bezüglich der atmosphärischen Kochpunkttemperatur höher als TFE ist, und die genug Absorptionskraft hat, um TFE zu absorbieren. Beispielsweise ist eine Kombination aus Wasser und Lithiumbromid als Lösung für das vorliegende Ausführungsbeispiel ungeeignet, weil Wasser als Wärmetauschermittel bei einem Temperaturrückgang der Lösung während des Heizmodus bei einer Außentemperatur von ungefähr Null Grad gefroren sein kann.

Der Verdampfer 1 und der Absorbierer 2 sind strömungstechnisch miteinander durch eine (Kühlmittel-)Dampfverbindung 5 miteinander verbunden. Wenn der Verdampfer 1 unter niedrigen Druckbedingungen von z.B. 4 KPa (30 mmHG) gehalten wird, verdampft das Kühlmittel darin und strömt über die Dampfverbindung 5 in den Absorbierer 2, wie es durch den Doppellinienpfeil dargestellt. Der Kühlmittelstand wird dann durch das Absorptionsmittel in dem Absorbierer 2 absorbiert, was eine Absorptionskühlreaktion bewirkt. Ein Kühler (oder ein Wärmetauscher) 18 ist in der Dampfverbindung 5 angeordnet.

Wenn ein Brenner 7 entzündet wird, um einen Regenerierer 3 zu heizen, um die Konzentration der Absorptionslösung in dem Absorbierer 2 zu erhöhen, absorbiert der Absorbierer den Kühlmitteldampf in dem Absorbierer 2, und die Verdampfung des Kühlmittels in dem Verdampfer 1 wird beschleunigt, so dass das Innere des Verdampfers 1 durch die latente Wärme der Kühlmittelverdampfung gekühlt wird. Der Brenner, der Regenerierer und die Konzentration der Absorptionslösung werden nachfolgend in größerem Detail beschrieben. Ein Rohr 1 zur Durchleitung von gekühltem Wasser ist so montiert, dass es mit Hilfe einer Pumpe 4 durch den Verdampfer 1 fließt. Das Rohr 1a ist mit einem Ende (der Ausgangsseite in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) an den Nr. 1 Anschluss eines ersten Vierwegeventils V1 und mit dem anderen Ende (Eingangsseite in diesem Ausführungsbeispiel) an den Nr. 1 Anschluss eines zweiten Vierwegeventils V2 angeschlossen. Das Kühlmittel wird durch den Betrieb einer Pumpe P1 einem Versprühmittel 1b zugeführt, das in dem Verdampfer 1 montiert ist, um das Kühlmittel über das Rohr 1 zu versprühen, in dem das gekühlte Wasser fließt. Das Kühlmittel entzieht dem gekühlten Wasser in dem Rohr 1a Wärme und wird in Dampf umgewandelt, welches über den Dampfverbindung 5 in den Absorbierer 2 gelangt. Folglich sinkt die Temperatur des gekühlten Wassers weiter ab. Das Kühlmittel in dem Verdampfer 1 wird einem Mischer 6 über einen Filter 4 zugeführt, welcher später erklärt wird, und es wird auch den Versprühmitteln 1b über die Pumpe P1 zugeführt. Ein Durchflussventil V5 ist in einer Überlaufverbindung oder Passage 1c zwischen dem Verdampfer 1 und dem Filter 4 montiert. Das gekühlte Wasser, das durch das Rohr 1a fließt, kann vorzugsweise entweder eine Ethylenglykol- oder Propylenglykol-Wassermischung sein.

Wenn der Kühlmitteldampf durch die Lösung in dem Absorbierer 2 absorbiert wird, erhöht die Absorptionswärme die Temperatur der Lösung. Je geringer die Temperatur und je höher die Konzentration der Lösung ist, desto größer wird die Absorptionskapazität der Lösung sein. Zur Abschwächung des Temperaturanstiegs in der Lösung ist ein Rohr 2a in dem Absorbierer 2 zur Durchleitung von Kühlwasser vorgesehen. Das Rohr 2a ist mit einem Ende (der Ausgangseite in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) über einen Kondensierer 9 und eine Pumpe P3 an den Nr. 2 Anschluss des Vierwegeventils V1 und mit dem anderen Ende (der Ausgangsseite) an den Nr. 2 Anschluss des zweiten Vierwegeventils V2 angeschlossen. Vorzugsweise ist das Kühlwasser, das durch das Rohr 2a fließt, bezüglich seiner Eigenschaften und Zusammensetzung das gleiche wie das gekühlte Wasser, das durch das Rohr 1a fließt.

Die Absorptionslösung wird über den Betrieb der Pumpe P2 den Versprühmitteln 2b zugeführt, die in dem Absorbierer 2 montiert sind, um über das Rohr 2a versprüht zu werden. Folglich wird die Lösung durch das Kühlwasser, das durch das Rohr 2a ist, heruntergekühlt. Gleichzeitig entzieht das Kühlwasser der Lösung Wärme und seine Temperatur erhöht sich. In dem die Lösung in dem Absorbierer 2 das Kühlmittel absorbiert, sinkt die Konzentration des Absorptionsmittel, wodurch die Absorptionskapazität der Lösung gesenkt wird.

Die verdünnte Lösung, die den Kühlmitteldampf in dem Verdampfer 2 absorbiert hat, wird über ein Rohr 7b und ein Steuerventil V3 zu dem Mischer 6 und dem Regenerierer 3 durch die Pumpe P2 zugeführt. Der Regenerierer 3 ist mit dem Brenner 7 zur Erwärmung der verdünnten Lösung ausgerüstet. Der Brenner 7 kann ein Gasbrenner oder andere Wärme erzeugende Mittel sein. Die Lösung wird durch den Brenner 7 erwärmt, und die Konzentration des Absorptionsmittels erhöht sich, wenn der Kühlmitteldampf separiert wird. Die resultierende (konzentrierte) Lösung wird über ein Rohr 7a und ein Steuerventil V4 an den Absorbierer 2 zurückgeleitet, wo es über das Rohr 2a durch die Versprühmittel 2b und die Pumpe P2 versprüht wird.

Der Kühlmitteldampf, der in dem Regenarator 3 erzeugt wird, wenn er aufwärts durch den Mischer 6 fließt, kommt mit der Absorptionslösung, die darin ausfällt, in direkten Kontakt und kann so einen verbleibenden kleineren Rest der Absorptionslösung freigeben, bevor es zu dem Kondensierer 9 geleitet wird. Der Kühlmitteldampf wird heruntergekühlt und durch den Kondensierer 9 verflüssigt. Das Kühlmittel in flüssiger Form wird dann durch ein Rohr 9b, einen Kühler 18 und ein Reduktionsventil (Durchflussventil) 11 zurück zu dem Verdampfer 1 zum Versprühen durch die Versprühmittel 1b geleitet. Der Kühler 18 ist ein Typ eines Wärmetauscher, welcher einen Dunst des Kühlmittels in dem Dampf von dem Verdampfer 1 mit dem höher temperierten Kühlmittel von dem Kondensierer 9 zur beschleunigten Verdampfung des Kühlmittelsdunstes erwärmt, und auf der anderen Seite das relativ hoch temperierte Kühlmittel herunter kühlt, welches dann dem Verdampfer 1 zugeführt wird.

Obwohl die Reinheit des Kühlmittels, welches von dem Kondensierer 9 in dem Verdampfer 1 zugeführt wird, relativ hoch ist, kann oder muss sie graduell abnehmen, weil ein variierender kleiner Anteil des Absorptionsmittel in dem zirkulierenden Dampf während einer langen Periode des zyklischen Betriebes angesammelt wird. Zur Wiederherstellung der Reinheit des Kühlmittels wird ein kleiner Anteil des Kühlmittels von dem Verdampfer 1 durch das Ventil 5 und dem Filter 4 zu dem Mischer 6 geleitet, wo es mit dem Kühlmitteldampf von dem Regenerierer 3 gemischt wird. Der Filter 4 wird genutzt, um zu verhindern, dass die Füllleitungen des Mischers 6 durch Schmutz und/oder Rost in der Absorptionslösung verdreckt werden, welches eine Abnahme des funktionellen Betriebes bewirken könnte.

Ein Wärmetauscher 12 steht in der Mitte der Rohre 7a und 7b zur Verfügung, welche dementsprechend den Absorbierer 2 und den Mischer 6 miteinander verbinden. Die Absorptionslösung ist bei hoher Konzentration und hohen Temperaturen einem Wärmeaustauschvorgang des Wärmetauschers 12 mit der verdienten Lösung, die durch von dem Absorbierer 2 durch das Rohr 7B fließt, ausgesetzt, so dass es herunter gekühlt wird, bevor es den Absorbierer 2 erreicht, wo es versprüht wird. Umgekehrt wird die verdünnte Lösung durch die Wirkung des Wärmetauschers 12 vorgeschwärmt und an den Mischer 6 geleitet. Dieses wird sicher die thermische Effizienz der Vorrichtung erhöhen. Darüber hinaus kann ein weiterer Wärmetauscher (nicht dargestellt) verfügbar gemacht werden, welcher Wärme von der konzentrierten Lösung auf das Kühlwasser, das durch im Absorbierer 2 oder dem Kondensierer 9 durch das Rohr 9 fließt, transferiert werden. Dementsprechend wird die Temperatur der konzentrierten Lösung, die zum Absorbierer 2 zurückfließt, weiter reduziert sein, während die Temperatur des Kühlwassers sich erhöht.

Ein fühlender Wärmetauscher 14 steht auch am Rohr 4a zum Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwassers oder dem kalten Wasser und der Außenluft zur Verfügung, und eine Innenraumeinheit 15 steht am Rohr 3a zur Verfügung. Die Rohre 3a und 4a sind mit einem Ende (der Eingangsseite bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel) an die Nr. 3 und Nr. 4 Anschlüsse des ersten Vierwegeventils V1 und mit den anderen Enden (der Ausgangsseite) an die Nr. 3 und Nr. 4 Anschlüsse des zweiten Vierwegeventils V2 an geschlossenen. Die Innenraumeinheit 15 befindet sich in den zu kühlenden oder zu heizenden Raum und enthält einen Lüfter 10 und wird sowohl für das Herausblasen von sowohl kalter Luft als auch heißer Luft aus dem Ausblasfenstern (nicht dargestellt) benutzt. Der fühlende Wärmetauscher 14 ist normalerweise außerhalb platziert und enthält einem Lüfter 19, um forciert Wärme mit der außenseitigen Luft auszutauschen.

Die Buchstaben T, L und PS mit Zahlenangaben in 1 und 2 repräsentieren einen Wärmesensor, einen Flüssigkeitsstandsmesser und einen Drucksensor. Absperr-/Eröffnungs- oder Durchflussventile sind mit V mit einer Nummer bezeichnet.

Im Betrieb des thermodynamischen Heizmodus mit einer Wärmepumpenfunktion sind die beiden Vierwegeventils V1 und V2 so eingestellt, dass die Nr. 1 und Nr. 4 Anschlüsse und die Nr. 2 und Nr. 3 Anschlüsse miteinander verbunden sind. Dementsprechend fließt das durch den Absorbierer 2 und den Kondensierer 9 erwärmte Kühlwasser von dem Rohr 2a zu dem Rohr 3a in der Innenraumeinheit 15, um den Raum zu heizen.

Wenn im thermodynamischen Heizmodus beim Betrieb der Wärmepumpe die Außentemperatur extrem fällt, pumpt der fühlende Wärmetauscher 14 kaum Wärme von der Außenluft, wodurch die Heizkapazität reduziert wird. Bei so niedriger Außentemperatur stoppt das thermodynamisches Heizen, und der Kühlmitteldampf, der in dem Regenerierer 3 erzeugt wird, zirkuliert von dem Kondensierer 9 zurück zu dem Regenerierer, um den direkten Flammenheizmodus zu ermöglichen, bei welchem die Wärme, die durch den Brenner 7 produziert wird, mit hoher Effizienz auf das Kühlwasser zu übertragen wird, welches durch das Rohr 2a in dem Kondensierer 9 fließt, was dazu beiträgt, die Temperatur des Kühlwassers zu erhöhen und die Heizkapazität der Vorrichtung zu erhöhen.

Zu diesem Zweck steht eine Abflussöffnung 9a mit einem Umschaltventil 17 zwischen dem Kondensierer 9 und dem Mischer 6 (oder dem Regenerierer 3) zur Verfügung, wie es in 1 dargestellt ist. Wenn die Außentemperatur die Heizkapazität beeinträchtigt, wird das Rohr 9b von dem Kondensierer 9 zu dem Verdampfer 1 und die Rohre 7a und 7b zur Durchleitung der verdünnten Lösung und der konzentrierten Lösung zwischen dem Absorbierer 2 und dem Regenerierer 3 geschlossen, um den thermodynamischen Heizvorgang zu stoppen.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird mindestens entweder das Kühlmittel in dem Verdampfer 1 oder die Absorptionslösung in dem Absorbierer 2 durch die Pumpen P1 und P2 über die Verbindungen 1c und 7b an dem Regenerierer 3 geleitet, wo die Konzentration des Absorptionsmittels erhöht wird. Dann wird das Umschaltventil 17 geöffnet, um den Dampf von dem Regenerierer 3 zu dem Kondensator 9 zu leiten. Dieses minimiert die abgegebene Wärme des Brenners 7, die erforderlich ist, um das Kühlwasser in der Leitung 2a auf eine Zieltemperatur zu erwärmen, wie es später beschrieben wird.

2 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuervorrichtung 20 zur Steuerung der Pumpen und Ventile darstellt, wenn der Heizmodus zum direkten Flammenheizmodus geschaltet ist. Wenn der direkte Flammenheizmodus durch ein (Kühl-/Heiz-)Betriebsmodusbestimmungsmittel, das später erklärt werden, oder einen manuellen Eingriff ausgewählt wird, starten die direkte Flammenheizstartmittel 21 ein Strömungssteuermittel 22. Das Strömungssteuermittel 22 schaltet mindestens eine Pumpe P1 oder P2 ein und öffnet vollständig die entsprechenden Ventile V5 und/oder V3, um das Kühlmittel und/oder die Lösung innerhalb der kürzest möglichen Zeit zum Regenerierer 3 zu befördern. Die erforderliche Zeit zur Beförderung des Kühlmittels und oder der Lösung zu dem Regenerierer 3 oder die Betriebszeit der Pumpe P1 oder P2 wird durch einen Timer 24 bestimmt. Wenn der Timer 24 auf eine gewünschte Periode eingestellt ist, wird die Strömung des Kühlmittels und/oder der Lösung so justiert, dass das Flüssigkeitsniveau in dem Regenerierer 3 niedriger bleibt als der Zustrom des Kühlmittels von dem Kondensierer durch die Verbindung 9a zum Regenerierer 3 oder den Mischer 6. Das Flüssigkeitsniveau kann über ein Niveaumeter (nicht dargestellt), welches an dem Regenerierer 3 oder dem Mischer 6 angebracht ist, überwacht werden.

Im Folgenden wird die Verbesserung der thermischen Effizienz des direkten Flammenheizmodus durch eine Reduzierung der Konzentration des Absorptionsmittels in der Lösung in dem Regenerierer 3 erklärt. 3 ist eine Dühring-Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Temperatur und der Konzentration des Absorptionsmittels (DMI-Derivat) in der Lösung mit dem Kondensationsdruck von (TFJP) Kühlmitteldampf darstellt. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, kann die Temperatur der Lösung niedriger gehalten werden, um den Kondensierer 9 auf einem gegebenen Druck (z.B. 35 kPa (260 mmHG)) zu halten, wenn die Konzentration des Absorptionsmittel geringer wird. Die vorliegende Erfindung nutzt solche Eigenschaften der Lösung. Wenn die Konzentration des Absorptionsmittels in der Lösung so gering wie möglich gehalten wird, um die Temperatur der Lösung zu senken, die erforderlich ist, um ein Volumen von Kühlmitteldampf aufrechtzuerhalten, der von dem Regenarator 3 erzeugt wird, wird die thermische Effizienz bei dem direkten Flammenheizmodus erhöht werden. Wenn die Lösungsmitteltemperatur niedrig gehalten wird, wird Brennstoff, der im Brenner 7 genutzt wird, gespart, die Temperatur des Abgases wird reduziert, und die Abstrahlungswärme und die spontan Strahlung des Regenerierers oder der Lösung werden reduziert. Dementsprechend wird die thermische Effizienz im direkten Flammenheizmodus als Ganzes verbessert.

Die Umschaltung in den direkten Flammenheizmodus zur Erhöhung der Heizkapazität wird durch Starten des direkten Flammenheizmodusstartmittel 21 automatisch ausgeführt, wenn mit einem Wärmesensor T13, der an geeigneter Stelle innerhalb oder außerhalb des Raumes (beispielsweise nicht bei dem fühlenden Wärmetauscher 14) angebracht ist, festgestellt wird, dass die Lufttemperatur um einen bestimmten Betrag gefallen ist. Die Abnahme der Außentemperatur um einen gewissen Grad kann durch die Messung der Heizlast gemessen werden. Die Berechnung der Heizlast und die Umschaltung auf den direkten Flammenheizmodus ist im größeren Detail in der japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 8-94714, „Absorption refrigerating/heating apparatus" von dem gegenwärtigen Anmelder offenbart; sie soll per Referenz zitiert sein und soll Bestandteil dieser Beschreibung sein.

Durch Experimente, die von dem Erfinder der vorliegenden Anmeldung durchgeführt wurden, wurde festgestellt, dass die Lösungstemperatur in dem Regenerierer durch das Einleitenden des Kühlmittels in den Generator und das dann ergänzende Zuführen der Absorptionslösung weiter reduziert wurde. Obwohl das Kühlmittel direkt von dem Kondensierer zu den Generator zum Starten des direkten Flammenheizmodus geleitet wurde, nachdem mindestens entweder das Kühlmittel oder die Absorptionslösung dem Regenerierer im der obigen Beschreibung zugeführt wurde, ist es auch möglich, das Kühlmittel zu dem Regenerierer zurückzuführen, um den direkten Flammenheizmodus über den Regenerierer, dem mindestens entweder das Kühlmittel oder die Absorptionslösung zugeführt wird, zu starten. Der Kondensierer kann durch eine andere geeignete Form eines Teilkondensierers oder Dephlegmators ersetzt werden.

In dem Kühlmodus der Absorptionsmittelskühl- und Heizvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 dargestellt ist, werden das erste und das zweite Vierwegeventil V1 und V2 betätigt, so dass die Nr. 1 und Nr. 3 Anschlüsse gegeneinander geöffnet sind und die Nr. 2 und Nr. 4 Anschlüsse gegeneinander geöffnet sind. Dementsprechend wird kaltes Wasser aus dem Verdampfer 1 in dem Rohr 1a in die Innenraumeinheit 15 zur Kühlung des Raumes geleitet. Wenn das kalte Wasser, das in dem Verdampfer durch das Kühlmittel gekühlt wurde, der Innenraumeinheit 15 zugeführt wird, wird die kalter Luft durch den Lüfter 10 in den Raum geblasen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die Konzentration des Absorptionsmittels in der Lösung in dem Regenerierer positiv in dem direkten Flammenheizmodus reduziert, wodurch es der Lösungsmitteltemperatur in dem Regenarator zur Erzeugung des Kühlmitteldampfers, der zur Aufrechterhaltung der Temperatur in dem Kühlwassers, welches durch die Verbindung 2a in den Kondensierer fließt notwendig ist, ermöglicht wird, gesenkt zu werden. Dieses mildert das Zuführen von Wärme (von dem Brenner 7) zum Regenerierer ab und kann so die thermische Effizienz und die Betriebskosten senken.

Das Absinken der Lösungsmitteltemperatur in dem Regenerierer während des direkten Flammenheizmodus minimiert auch die Mischung des Kühlmitteldampfes mit dem Absorptionsmittel unabhängig von der direkten Rückführung des Kühlmittels von dem Kondensierer zu dem Regenerierer, das heißt, der direkten Zirkulation des Kühlmittels zwischen dem Kondensierer und dem Regenerierer. Dementsprechend wird der Übergang zu einem normalen Betrieb zügig durchgeführt, wenn in den thermodynamischen Heizmodus umschaltet wird. Dieses ist unter solch einer Bedingung besonders vorteilhaft, bei der beispielsweise eine Differenz zwischen dem TFE-Kühlmittel und der DMI-Derivatslösung bei der Verdampfungstemperatur relativ gering ist. Das bedeutet genauer, dass die geringe Heiztemperatur in dem Regenerierer das Mischen des Lösungsdampfes mit dem Kühlmittel reduziert, während eine hohe Heiztemperatur das Durchmischen beschleunigt.


Anspruch[de]
Ein Verfahren zum Betreiben eines Absorptionskühl-/Heizgerätes mit einem Verdampfer (1) zum Beherbergen eines Kühlmittels, einem Absorbierer (2) zum Beherbergen einer Lösung, die ein Absorptionsmittel zum Absorbieren eines Dampfes des Kühlmittels beinhaltet, der in dem Verdampfer (1) erzeugt wird, einem Regenerierer (3) zum Extrahieren des Kühlmitteldampfes durch Erhitzen eines Teils der Lösung zum Wiederherstellen der Konzentration des Absorptionsmittels in der Lösung, und einem Kondensierer (9) zum Kondensieren des extrahierten Kühlmitteldampfes, und Speisen des somit kondensierten Kühlmittels an den Verdampfer (1), wobei das Kühlmittel von dem Kondensierer (9) an den Regenerierer (3) nur über eine Bypassleitung (9a) zurückgegeben wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

in dem Betrieb aus einem Kühlmodus, einem thermodynamischen Heizmodus und einem Direktheizmodus ausgewählt werden kann,

während des direkten Heizmodus der thermodynamische Heizmodus gestoppt wird,

in dem direkten Heizmodus die Konzentration des Absorptionsmittels in einer das Kühlmittel und das Absorptionsmittel enthaltenden gemischten Lösung in dem Regenerierer (3) vermindert wird, im Vergleich zu dem Betrieb in dem thermodynamischen Heizmodus, durch ein ergänzendes Hinzufügen einer vorbestimmten Menge von Kühlmittel in den Verdampfer (1) oder einer Absorptionslösung in den Absorbierer (2) oder beides von diesen zu dem Regenerierer (3).
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Gleichrichter (6) zwischen dem Regenerierer (3) und dem Kondensierer (9) angeordnet ist; und der Gleichrichter (6) die Kühlmittellösung separiert, die in den Kühlmitteldampf gemischt ist, der in dem Regenerierer (3) generiert wird. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens einer von dem Kühlmittel und der Absorptionsmittellösung gesteuert wird durch speisen in den Regenerierer (3), so dass der Pegel der Absorptionsmittellösung in dem Regenerierer (3) so bleibt, dass der Pegel einer Abflussöffnung zum Freigeben des Kühlmittels an den Regenerierer (3) von dem Kondensierer (9) nicht überschritten wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der wenigstens eine des Kühlmittels und der Absorptionsmittellösung zu dem Regenerieren (3) gespeist wird bevor das Kühlmittel beginnt in dem direkten Heizmodus direkt von dem Kondensierer (9) zu dem Regenerierer (3) zurück zirkuliert zu werden. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kühlmittel in dem Verdampfer (1) zu dem Regenerierer (3) bei einer höheren Priorität als die Absorptionsmittellösung in dem Absorbierer (2) gespeist wird.






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