SE513178C2 - Chemical Heat Pump with solid substance - Google Patents
Chemical Heat Pump with solid substanceInfo
- Publication number
- SE513178C2 SE513178C2 SE9804034A SE9804034A SE513178C2 SE 513178 C2 SE513178 C2 SE 513178C2 SE 9804034 A SE9804034 A SE 9804034A SE 9804034 A SE9804034 A SE 9804034A SE 513178 C2 SE513178 C2 SE 513178C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- substance
- heat pump
- chemical heat
- pump according
- heat exchanger
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 266
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 35
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 36
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 44
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 19
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract description 14
- YJPVTCSBVRMESK-UHFFFAOYSA-L strontium bromide Chemical compound [Br-].[Br-].[Sr+2] YJPVTCSBVRMESK-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 7
- 229910001625 strontium bromide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 5
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 4
- 229940074155 strontium bromide Drugs 0.000 abstract description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 abstract 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 49
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 36
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-M (E,E)-sorbate Chemical compound C\C=C\C=C\C([O-])=O WSWCOQWTEOXDQX-MQQKCMAXSA-M 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 7
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229940075554 sorbate Drugs 0.000 description 7
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 5
- 229910021580 Cobalt(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000002683 reaction inhibitor Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- -1 CoPz Chemical compound 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 2
- 229910018091 Li 2 S Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001216 Li2S Inorganic materials 0.000 description 2
- JQGGAELIYHNDQS-UHFFFAOYSA-N Nic 12 Natural products CC(C=CC(=O)C)c1ccc2C3C4OC4C5(O)CC=CC(=O)C5(C)C3CCc2c1 JQGGAELIYHNDQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- ZUDYPQRUOYEARG-UHFFFAOYSA-L barium(2+);dihydroxide;octahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Ba+2] ZUDYPQRUOYEARG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007613 slurry method Methods 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910001631 strontium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L strontium dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sr+2] AHBGXTDRMVNFER-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- PRPINYUDVPFIRX-UHFFFAOYSA-N 1-naphthaleneacetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CC=CC2=C1 PRPINYUDVPFIRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021583 Cobalt(III) fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015484 FeFz Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021579 Iron(II) iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000764238 Isis Species 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021574 Manganese(II) iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100496858 Mus musculus Colec12 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001620 barium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- NKQIMNKPSDEDMO-UHFFFAOYSA-L barium bromide Chemical compound [Br-].[Br-].[Ba+2] NKQIMNKPSDEDMO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001638 barium iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WZJQNLGQTOCWDS-UHFFFAOYSA-K cobalt(iii) fluoride Chemical compound F[Co](F)F WZJQNLGQTOCWDS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- JROGBPMEKVAPEH-GXGBFOEMSA-N emetine dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.N1CCC2=CC(OC)=C(OC)C=C2[C@H]1C[C@H]1C[C@H]2C3=CC(OC)=C(OC)C=C3CCN2C[C@@H]1CC JROGBPMEKVAPEH-GXGBFOEMSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000013020 final formulation Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BQZGVMWPHXIKEQ-UHFFFAOYSA-L iron(ii) iodide Chemical compound [Fe+2].[I-].[I-] BQZGVMWPHXIKEQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K iron(iii) fluoride Chemical compound F[Fe](F)F SHXXPRJOPFJRHA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N lithium sulfide Chemical compound [Li+].[Li+].[S-2] GLNWILHOFOBOFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHWUERAJDYTMOJ-UHFFFAOYSA-N lithium;sulfane Chemical compound [Li].S OHWUERAJDYTMOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- QWYFOIJABGVEFP-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) iodide Chemical compound [Mn+2].[I-].[I-] QWYFOIJABGVEFP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- UUCCCPNEFXQJEL-UHFFFAOYSA-L strontium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Sr+2] UUCCCPNEFXQJEL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001866 strontium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F25B35/00—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption
- F25B35/04—Boiler-absorbers, i.e. boilers usable for absorption or adsorption using a solid as sorbent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/16—Materials undergoing chemical reactions when used
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V30/00—Apparatus or devices using heat produced by exothermal chemical reactions other than combustion
-
- 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
- F25B2315/003—Hydrates for sorption cycles
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49394—Accumulator making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
Description
15 20 25 30 35 40 Isis 178 i~ 'VÄ 51”. t 2 med en värmeackumulator i form av en cylindrisk kammare och ett därunder placerat utrym- me för evaporator/kondensor åtskilda av en mellanvägg. I ackumulatordelen fmns i ett utfö- rande en ytförstorande och värrneledande struktur utförd som en i som skruv lindad rektangu- lär lindning av metalltråd. I ackumulatordelen och evaporatorn/kondensom fmns värmeväx- lare. På insidan av evaporator/kondensordelen finns stödelement täckta med kapillärsugande väv. I ackumulatordelen i utrymmena mellan delarna av den skruvforinade flänsen anbringas ett ñbröst material, i det föredragna fallet en blandning av cellulosa och grafit, vilket sedan får absorbera natriumsulfid. I blandningen finns grafiten med för att förbättra vännelednings- egenskaperna. Plastskivor kan finnas tidigare anordnade i ackumulatordelen, vilka avlägsnas efter införande av blandningen, så att hålrum för blandningens expansion bildas. Natriumsul- fiden anbringas allmänt vid förhöjd temperatur i sin mest hydratiserade form såsom Na2S-9H20, dvs i smält form, och absorberas av blandningen och natriurnsulfidkristaller bildas sedan genom kylning. Dessa kristaller binds vid flänsen i ackumulatom genom det fibrösa materialet. 15 20 25 30 35 40 Isis 178 i ~ 'VÄ 51 ”. t 2 with a heat accumulator in the form of a cylindrical chamber and a space for the evaporator / condenser located below it separated by a partition. In one embodiment, the accumulator part has a surface-enlarging and heat-conducting structure designed as a rectangular winding of metal wire wound as a screw. There is a heat exchanger in the accumulator part and the evaporator / condenser. On the inside of the evaporator / condenser part there are support elements covered with capillary-sucking fabric. In the accumulator part in the spaces between the parts of the screw-joined end, a breast material is applied, in the preferred case a mixture of cellulose and graphite, which is then allowed to absorb sodium sulphide. The graphite is included in the mixture to improve the friendly conductivity properties. Plastic sheets can be previously arranged in the accumulator part, which are removed after introduction of the mixture, so that cavities for the expansion of the mixture are formed. The sodium sulfide is generally applied at elevated temperature in its most hydrated form such as Na 2 S-9H 2 O, i.e. in molten form, and is absorbed by the mixture and sodium sulfide crystals are then formed by cooling. These crystals bind at the end of the accumulator through the fibrous material.
Vid användning av natriumsulfid i en ackumulator finns således för det första ett pro- blem förknippat med natriumsulfidens vidhäftning mot de värmeväxlande ytorna, så att utan en fiberarinering enligt ovan kan efter ett antal cykler små spalter uppstå mellan skiktet av nat- riumsulfid och den yta, till och från vilken värme föras resp. bortföras från resp. till natrium- sulfiden. Dessutom finns ett andra problem förknippat med att på lång sikt andra gaser kan bildas, s k restgas, se nedan.Thus, when using sodium sulfide in an accumulator, there is firstly a problem associated with the adhesion of the sodium sulfide to the heat exchanging surfaces, so that without a fiber leaching as above, after a number of cycles small gaps can occur between the layer of sodium sulfide and the surface. to and from which heat is transferred resp. removed from resp. to the sodium sulfide. In addition, there is a second problem associated with the formation of other gases in the long term, so-called residual gas, see below.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med uppfinningen att anvisa en kemisk värmepump, som kan använ- das för drift med hjälp av solenergi.DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a chemical heat pump which can be used for operation by means of solar energy.
Det är ett ytterligare ändamål med uppfinningen att anvisa en kemisk värmepump, som är i stånd att utföra ett stort antal cykler med uppladdning och urladdning utan försämring av prestanda.It is a further object of the invention to provide a chemical heat pump which is capable of performing a large number of cycles with charging and discharging without degrading performance.
Det är ett ytterligare ändamål med uppfinningen att anvisa värrneväxlarelement för en kemisk värmepump, som har effektiv överföring av värme mellan värmeledande delar av elementet och en aktiv substans och som medger, att den aktiv substansen kan anbringas på värrneledande delar på sådant sätt, att substansen effektivt kan växelverka med en gasfas av en flyktig vätska.It is a further object of the invention to provide heat exchanger elements for a chemical heat pump which have efficient transfer of heat between heat conducting parts of the element and an active substance and which allow the active substance to be applied to heat conducting parts in such a way that the substance effectively can interact with a gas phase of a volatile liquid.
För att en kemisk värmepump skall fungera i praktiken, måste den aktiva substansen, vilken utför själva processen i värmepumpen, dvs absorption och avgivande av ett sorbat, uppfylla åtminstone följande kriterier: 1. Substansen måste ha ett lämpligt AT, där AT är den temperaturskillnad, som vid tryckjäinvikt råder mellan substans och den flyktiga, dipolära vätskan i kondensor/evaporator.For a chemical heat pump to work in practice, the active substance, which performs the actual process in the heat pump, ie absorption and release of a sorbate, must meet at least the following criteria: 1. The substance must have a suitable AT, where AT is the temperature difference, which at pressure equilibrium prevails between substance and the volatile, dipolar liquid in condenser / evaporator.
Ett lämpligt AT för system med vatten/vattenånga ligger i omrâdet 20 - 40°C, se diskussionen nedan. 2. Substansen bör helst reagera med gasen, dvs ångfasen av den flyktiga vätskan, vid en och samma fasövergång med konstant AT eller åtminstone vid fasövergångar med nära var- 10 15 20 25 30 35 40 513178' 'f 'l"|'f|.'| ' andra liggande AT. 3. Substansen måste vid alla tillfällen under processens förlopp förbli i fast tillstånd, dvs ha en lämplig smältpunkt i förhållande till processtemperaturerna. ' 4. Substansen får ej sublimera. 5. Substansen måste vara kemiskt stabil och klara långvarig drift. 6. Substansen får ej avge andra gasformiga biprodukter än den flyktiga vätskan i gas- form. 7. Substansen måste vara mekaniskt stabil och inte ändra struktur med tiden eller upp- visa betydande förändringar av sin yttre forrn, när den upptar och avger gas. 8. Substansen måste ha hög reaktionsförrnåga med den flyktiga vätskans gasfas och bi- behålla den höga reaktionstörrnågan i tiden under så många cykler som möjligt. 9. Substansen måste ha ett högt energiinnehåll räknat som förångningsenergi på konden- sor/evaporatorsidan per volym substans. 10. Substansen måste kunna anbringas på värrneväxlarytor och ej ha benägenhet att lossna från dessa, dvs vara fast anbragt på ytorna, vilket kan uppnås om substansen kan slam- mas upp i vatten för erhållande av en slurry, se diskussionen nedan. 11. Substansen bör ej vara korrosiv, brandfarlig eller på annat sätt utgöra ett problem för exempelvis miljön eller en operatör. 12. Substansen får inte vara alltför dyr att anskaffa eller framställa.A suitable AT for systems with water / water vapor is in the range 20 - 40 ° C, see the discussion below. 2. The substance should preferably react with the gas, ie the vapor phase of the wettable liquid, at one and the same phase transition with constant AT or at least at phase transitions with near varying 10 15 20 25 30 35 40 513178 '' f 'l "|' f | . '|' other horizontal AT. 3. The substance must at all times during the process remain solid, ie have a suitable melting point in relation to the process temperatures. '4. The substance must not sublimate. 5. The substance must be chemically stable and clear long-term operation 6. The substance must not emit gaseous by-products other than the gaseous liquid in gaseous form 7. The substance must be mechanically stable and not change structure over time or show significant changes in its external shape, when it absorbs and emits The substance must have a high reactivity with the gas phase of the fl liquid liquid and maintain the high reactivity over time for as many cycles as possible 9. The substance must have a high energy content calculated as evaporation energy of k evaporator / evaporator side per volume of substance. 10. The substance must be able to be applied to heat exchanger surfaces and not have a tendency to detach from them, ie be fixedly applied to the surfaces, which can be achieved if the substance can be slurried in water to obtain a slurry, see the discussion below. 11. The substance should not be corrosive, flammable or otherwise pose a problem to, for example, the environment or an operator. 12. The substance must not be too expensive to obtain or manufacture.
Hur den under punkt 1 nämnda storheten AT definieras visas i diagrammet i fig. 6. Här visas ångtrycket som funktion av temperaturen för rent vatten och för ett typiskt salt MeX med kristallvatten. Enligt ovan anger temperaturskillnaden AT skillnaden mellan temperaturen hos en saltmängd och temperaturen hos en vattenmängd, när en adiabatisk process innefattande att saltmängden upptar vattenånga fortlöper. Såsom framgår av diagrammet är AT tämligen konstant vid tryck omkring atrnosfárstrycket.How the quantity AT mentioned under point 1 is defined is shown in the diagram in Fig. 6. Here the vapor pressure is shown as a function of the temperature for pure water and for a typical salt MeX with crystal water. As above, the temperature difference AT indicates the difference between the temperature of a quantity of salt and the temperature of a quantity of water, when an adiabatic process involving the quantity of salt occupying water vapor proceeds. As can be seen from the diagram, AT is fairly constant at pressures around the atmospheric pressure.
Kriteriet 1 är speciellt avgörande vid konstruktion av en kemisk värmepump avsedd för soldriven luftkonditionering. Under laddningsfasen, infaller under dagtid, kan utomhustemperaturen vara mycket hög. Då kondensor/evaporatom företrädesvis kommer att kylas med ett vätskeflöde från en luftvärmeväxlare ansluten till luftkonditioneringssystemet, kommer den aktuella utomhustemperaturen att begränsa kondenseringstemperaturen. Vid en tänkt laddningstemperatur hos substansen rnaxirnerad till ca 90°C begränsas således även substansens möjliga AT värde.Criterion 1 is especially crucial when designing a chemical heat pump intended for solar-powered air conditioning. During the charging phase, occurring during the day, the outdoor temperature can be very high. As the condenser / evaporator will preferably be cooled with a liquid fl fate from an air heat exchanger connected to the air conditioning system, the current outdoor temperature will limit the condensing temperature. Thus, at an imaginary charge temperature of the substance oxidized to about 90 ° C, the possible AT value of the substance is also limited.
Med hänsyn taget till att ca 10°C måste reserveras som effektdrivande temperaturdiffe- rens på såväl substanssidan som vid kondensor/evaporatorsidan, kvarstår vid en utomhustem- peratur av 40°C endast 30°C till substansens AT. De valda substanserna bör således begränsas till att endast omfatta substanser med AT mellan 20°C och 40°C. Kriteriet l måste likaså tillfredsställas vid de aktuella omständigheter, som föreligger vid systemets urladdning. Vid en urladdning, vilken för tillämpningen med soldriven luftkonditionering företrädesvis är tänkt att ske nattetid, begränsas systemets genererade lägsta kyltemperatur av substansens temperatur vid urladdning, vilken likaledes bestäms av vätskeflödet från luftkonditioneringssystemets vilken 10 15 20 25 30 35 40 sis 178 2- Wtïlwïr' I 4 luftvärmeväxlare. Om denna temperatur exempelvis är 30°C och 5°C måste reserveras på såväl substanssidan som kondensor/evaporatorsidan som effektdrivande temperaturdifferens (effekten vid urladdning är lägre på grund av längre tidscykel) och kylvattnet till rurnskylarna skall hålla 10°C, krävs att substansen har ett AT av 30°C. Vissa substanser såsom Li0H och Ba(0H)2 har dock den stora fördelen att deras AT minskar vid ökad temperatur och därmed underlättas laddning vid hög temperatur hos kondensom. Även kriteriet 3 måste noga beaktas. Många substanser har tillräckligt hög smältpunkt vid den utnyttjade fasövergången eller de utnyttjade fasövergångarna, men får en betydligt lägre smältpunkt vid en följande fasövergång. Om ångtrycket för substansen i mättad lösning ligger tillräckligt lågt för att uppfylla övergången till denna fas någonstans i systemet, kommer substansen att partiellt övergå i vätskefas. Detta är speciellt riskfyllt nära värrneväxlarytorria vid stort effektuttag, eftersom om smältning sker, substansen kan lossna från ytorna.Taking into account that approx. 10 ° C must be reserved as a power-driving temperature difference on both the substance side and on the condenser / evaporator side, at an outdoor temperature of 40 ° C only 30 ° C remains to the substance AT. The selected substances should therefore be limited to only substances with AT between 20 ° C and 40 ° C. Criterion 1 must also be satisfied in the current circumstances, which exist when the system is discharged. In the case of a discharge, which for the application of solar-powered air conditioning is preferably intended to take place at night, the minimum cooling temperature generated by the system is limited by the temperature of the substance during discharge, which is also determined by the liquid flow from the air conditioning system. 4 air heat exchangers. For example, if this temperature is 30 ° C and 5 ° C must be reserved on both the substance side and the condenser / evaporator side as the power driving temperature difference (the discharge effect is lower due to a longer time cycle) and the cooling water for the pipe coolers must be 10 ° C, the substance must have an AT of 30 ° C. However, some substances such as LiOH and Ba (OH) 2 have the great advantage that their AT decreases with increasing temperature and thus facilitates charging at high temperature of the condenser. Criterion 3 must also be carefully considered. Many substances have a sufficiently high melting point at the utilized phase transition or the utilized phase transitions, but have a significantly lower melting point at a subsequent phase transition. If the vapor pressure of the substance in saturated solution is low enough to meet the transition to this phase somewhere in the system, the substance will partially transition into liquid phase. This is especially risky near heat exchanger artery at high power consumption, because if melting occurs, the substance can detach from the surfaces.
Kriteriet 4 sorterar också bort vissa tänkbara substanser. Sålunda har oxalsyra (C00H)O-2H20 har ett AT av 30°C och ett relativt stort energiinnehåll men den sublimerar inom det temperaturorriråde, inom vilket en soldriven värmepump drivs. Sublimering innebär att substansens eget ångtryck är så lågt, att substansen förflyktigas utan att först smälta. Vid användning i en kemisk värmepump vid de aktuella temperaturerna och trycken överförs denna syra som ett fmfördelat pulver till kondensom. Härigenom kommer man så småningom inte att ha någon substans kvar i reaktom. Även borsyra BOOH, som är en i övrigt bra sub- stans lämpad för värmelagring men som har för högt AT för att kunna användas för den här avsedda tillämpningen for luftkonditionering, sublimerar vid laddning.Criterion 4 also sorts out certain possible substances. Thus, oxalic acid (COH) O-2H2 O has an AT of 30 ° C and a relatively high energy content but it sublimates within the temperature range within which a solar powered heat pump is operated. Sublimation means that the substance's own vapor pressure is so low that the substance evaporates without first melting. When used in a chemical heat pump at the current temperatures and pressures, this acid is transferred as a finely divided powder to a condenser. As a result, there will eventually be no substance left in the reactor. Boric acid BOOH, which is an otherwise good substance suitable for heat storage but which has too high AT to be able to be used for the air conditioning application intended here, also sublimates during charging.
I kriteriet 9 innebär uttrycket energiinnehåll den förångningsenergi, som åtgår för för- gasningen, när en volymsenhet av substansen absorberar gasfasen av den flyktiga vätskan. Ett högt energiinnehåll är här minst 0,15 kWh/l, helst minst 0,2 kWh/l och företrädesvis minst 0,3 kWh/l.In criterion 9, the term energy content means the evaporation energy required for the gasification, when a unit of volume of the substance absorbs the gas phase of the volatile liquid. A high energy content here is at least 0.15 kWh / l, preferably at least 0.2 kWh / l and preferably at least 0.3 kWh / l.
Ett antal substanser, vilka motsvarar de uppställda kriterierna har tagits fram och testats under realistiska förhållanden. Samtliga substanser är i första hand avsedda for konvertering av värrneenergi till kyla men värme kan i vissa fall erhållas samtidigt som kyla genereras.A number of substances, which correspond to the set criteria, have been developed and tested under realistic conditions. All substances are primarily intended for the conversion of thermal energy to cooling, but heat can in some cases be obtained at the same time as cooling is generated.
Substansema lämpar sig för soldrivna luftkonditioneringsanläggningar samt för kylskåp och kylväskor, vilka kan laddas genom uppvärmning med elektriska motståndselement eller annan valfri energikälla.The substances are suitable for solar-powered air conditioning systems as well as for refrigerators and cooler bags, which can be charged by heating with electrical resistance elements or other optional energy source.
Samtliga substanser är avsedda att nyttjas med vatten som arbetande medium. Vatten har hög ångbildningsenergi, är billigt och oskadligt samt ger i de tänkta tillämpningarna en lämp- lig temperatur på kylningssidan.All substances are intended to be used with water as the working medium. Water has a high steam-forming energy, is cheap and harmless and provides a suitable temperature on the cooling side in the intended applications.
Primärt utvalda substanser innefattar 1. CoCl2 (Koboltklorid) i fasövergången 1 - 2 H20 med AT = 42°C och fasövergången 2 - 6 H20 med AT = 20°C. 2. Ba(0H)2 (Bariurnhydroxid) i fasövergången 1,5 - 6,5 H20 med AT = 20°C. 3. Li0H (Litiumhydroxid) i fasövergången O - 0,65 H20 och AT = 25°C. 4. SrBr2 (Strontiumbromid) i fasövergången 1 - 6 H20 och AT = 35°C. 10 15 20 25 30 35 51-3 1'i7“8 ' - ||q| 'fu-I i 5 Samtliga dessa substanser lärnpar sig synnerligen väl som aktiv kemikalie i en kemisk värmepump för kyländarnål. SrBr2 har tillräckligt högt AT för att även kunna producera vär- me samtidigt som kyla produceras, på en temperaturnivå som exempelvis medger produktion av tappvarmvatten. Substanserria är mycket reaktiva med vattenånga och uppvisar inga svårig- heter vare sig vid urladdning eller laddning. Inga påvisbara reaktionshämningar uppstår med tiden som följd av bildade gasformiga spjälkningsprodukter. Inga strukturella förändringar har noterats mellan ett stort antal cyklingar. Substanserna har ett högt energiinnehåll räknat som kylenergi per volym substans. Energiinneháll är för alla dessa substanser utom LiOH ca 0,2 kWh/l vid torr packning och ca 0,3 kWh/l vid torkning med slurrymetoden, se nedan. Litium- hydroxid har ett energiinnehåll av ca 0,15 kWh/l vid torr packning och ca 0,17 kWh/l vid slurrypackning.Primarily selected substances include 1. CoCl2 (Cobalt Chloride) in the phase transition 1 - 2 H 2 O with AT = 42 ° C and the phase transition 2 - 6 H 2 O with AT = 20 ° C. Ba (OH) 2 (Barium hydroxide) in the phase transition 1.5 - 6.5 H 2 O with AT = 20 ° C. LiOH (Lithium hydroxide) in the phase transition 0 - 0.65 H 2 O and AT = 25 ° C. 4. SrBr 2 (Strontium bromide) in the phase transition 1 - 6 H 2 O and AT = 35 ° C. 10 15 20 25 30 35 51-3 1'i7 “8 '- || q | All of these substances thrive extremely well as an active chemical in a chemical heat pump for a cooling end needle. SrBr2 has a high enough AT to also be able to produce heat at the same time as cooling is produced, at a temperature level that, for example, allows the production of domestic hot water. Substances are very reactive with water vapor and show no difficulties in either discharging or charging. No detectable reaction inhibitions occur over time as a result of gaseous cleavage products formed. No structural changes have been noted between a large number of cycles. The substances have a high energy content calculated as cooling energy per volume of substance. The energy content for all these substances except LiOH is about 0.2 kWh / l for dry packing and about 0.3 kWh / l for drying with the slurry method, see below. Lithium hydroxide has an energy content of about 0.15 kWh / l for dry packing and about 0.17 kWh / l for slurry packing.
Kyleffekten bestäms av systemets utformning. Överföringen av energi mellan substansen och värrneväxlaren är i ett system med fast substans betydligt reducerad jämfört med fallet med en substans i vätskeforrn. Effekten bestäms primärt av substansskiktets tjocklek på vär- meväxlarytoma och av gastillgängligheten mot dessa substansytor. Det är dock möjligt att betydligt öka effekten om tunna och helst synnerligen tunna skikt nyttjas, såsom med en tjock- lek av högst omkring 10 mm. Därigenom kan betydligt större flexibilitet uppnås vid anpass- ningen av substans och teknisk konstruktion till praktiskt användbara tillämpningar.The cooling effect is determined by the design of the system. The transfer of energy between the substance and the heat exchanger is in a solid state system significantly reduced compared to the case of a substance in the liquid form. The effect is primarily determined by the thickness of the substance layer on the heat exchanger surfaces and by the gas availability to these substance surfaces. However, it is possible to significantly increase the effect if thin and preferably extremely thin layers are used, such as with a thickness of at most about 10 mm. As a result, significantly greater flexibility can be achieved in the adaptation of substance and technical construction to practically useful applications.
I en reaktor för en kemisk värmepump, i vilken funktionen optimerats mot snabb ladd- ning, långa urladdningstider och hög effektomsättning, bör både värmeledning och diffusion i den fasta substansen ske i samma riktningsled inom substansen. Med reaktor menas här det kärl, i vilket den aktiva substansen är anbragt och i vilket substansens reaktion med den flykti- ga vätskans gasfas försiggår. En förbättring av substansens vänneledning genom integrering av ett i korrekt riktningsled riktat galler, nät, tråd eller veckat band utfört av metall eller av annat lämpligt material bör sålunda understödjas av andra åtgärder, som förbättrar diffusionen i substansens mikrokanaler.In a reactor for a chemical heat pump, in which the function is optimized for fast charging, long discharge times and high power turnover, both heat conduction and diffusion in the solid should take place in the same directional direction within the substance. By reactor is meant here the vessel in which the active substance is placed and in which the reaction of the substance with the gas phase of the volatile liquid takes place. An improvement of the friend's conduction conduit by integrating a properly directed grid, mesh, wire or pleated strip made of metal or other suitable material should thus be supported by other measures which improve the diffusion in the microchannels of the substance.
I reaktorn fmns en värmeväxlarenhet, som överför värme mellan den aktiva substansen och ett yttre medium. Den kemiska substansen kan integreras med värmeväxlarenheten till att bilda en kompakt enhet, i vilken en värrnetransportförbättrande struktur, även benämnd vär- mebärande arrnering, fäst vid värmeväxlande ytor i värmeväxlarenheten mekaniskt stabiliserar substansen till att bilda en kombinerad värmeväxlar-/substansenhet, inom vilken maximal vidhäftning mellan substans och värrneväxlarens yta erhålls, jämför diskussionen ovan av U.S. patent 5,440,899 för De Beijer et al. För att erhålla en sådan kombinerad enhet slammas den kemiska substansen upp i en avpassad mängd vatten, vilken utgör ett visst överskott utöver substansens mest hydratiserade tillstånd av arbetande molhalter. Den kemiska substansen har dessförinnan genom siktning erhållit en avpassad kornstorleksfördelning och substansen kom- mer då vid uppslamning i vatten att bilda en önskad slurryliknande blandning. Under omrör- ning eller helst vibration anbringas denna blandning på värmeväxlande ytor försedda med värmebärande armering i värrneväxlarenheten.In the reactor there is a heat exchanger unit, which transfers heat between the active substance and an external medium. The chemical substance can be integrated with the heat exchanger unit to form a compact unit, in which a heat transport-improving structure, also called heat-bearing arrangement, attached to heat-exchanging surfaces in the heat exchanger unit mechanically stabilizes the substance to form a combined heat exchanger / maximum heat exchanger between substance and the surface of the heat exchanger is obtained, compare the discussion above of US U.S. Patent 5,440,899 to De Beijer et al. To obtain such a combined unit, the chemical substance is slurried in a suitable amount of water, which constitutes a certain excess in addition to the substance's most hydrated state of working molar contents. Prior to that, the chemical substance has obtained a suitable grain size distribution by sieving, and the substance will then form a desired slurry-like mixture when suspended in water. During stirring or preferably vibration, this mixture is applied to heat-exchanging surfaces provided with heat-bearing reinforcement in the heat exchanger unit.
Under ett gradvis minskande av atmosfärstrycket runt området innefattande den på vär- 10 15 20 25 30 35 l513 1718 - www; - 6 meväxlarytoma anbragta slurryliknande substansen samtidigt som en gradvis temperaturökrring hos detta område åstadkoms, torkas substansen för att anta tillstånd, som närmar sig dess arbetande molhalt, dvs vatten bringas att avgå från enheten. Denna vakuumtorkningsprocess sker företrädesvis samtidigt, som en gradvis ökande kraft pressar samman detta ornråde och därmed substansen till ett homogent trmt skikt. Därigenom âstadkoms en förbättring av diffu- sionen i substansens mikrokanaler. Förfarandet att anbringa substansen under helst vibration samt att utföra slutfonnering genom samtidig gradvis torkning och även pressning av substan- sen maxirnerar packningstätheten och därigenom energitätheten i den på värrneväxlarstrukturen anbragta substansen.During a gradual decrease of the atmospheric pressure around the area including that of the host; When the slurry-like substance is applied to the 6 interchangeable surfaces while a gradual temperature rise of this area is achieved, the substance is dried to assume conditions approaching its working molar content, i.e. water is caused to leave the unit. This vacuum drying process preferably takes place at the same time as a gradually increasing force compresses this area and thus the substance into a homogeneous dry layer. Thereby an improvement of the diffusion in the microchannels of the substance is achieved. The process of applying the substance under preferably vibration and of carrying out final formulation by simultaneous gradual drying and also pressing of the substance maximizes the packing density and thereby the energy density of the substance applied to the heat exchanger structure.
I en föredragen geometrisk utformning av värmeväxlarenheten och dess ytor för att kvar- hålla substansen, vilken utformning här kallas den plana självbärande reaktorn, kan derma slutfonnering ske på plats i själva reaktom under slutsteget vid tillverkningen. Slutformering- ens pressmoment genereras från atmosfárstryckets verkan på en yttre inneslutning av substan- sen, så att väggarna i den yttre inneslutningen genom den självbärande strukturen trycker mot alla substansskikt i reaktorn.In a preferred geometric design of the heat exchanger unit and its surfaces to retain the substance, which design is here referred to as the planar self-supporting reactor, this final shaping can take place in place in the reactor itself during the final stage of manufacture. The pressing moment of the final formation is generated from the action of the atmospheric pressure on an outer enclosure of the substance, so that the walls of the outer enclosure through the self-supporting structure press against all substance layers in the reactor.
I cirkulära eller cylindriska reaktorer med radiellt ställda värrneväxlingsytor, som alltså ligger i axialplan, kan det vara svårt att använda substansskikt, som är tillräckligt tunna över hela sin utsträckning, även om en sådan geometri har uppenbara konstruktionsfórdelar. Ett alternativ skulle kunrra vara att ha värmeväxlingsytan huvudsakligen liggande i radialplan, dvs i plan vinkelräta mot den cylindriska forrnens axel, såsom visas med de skruvforrnade ytorna i det ovan diskuterade U.S. patentet 5,440,899 för De Beijer et al., FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas med hjälp av ej begränsande utföringsexempel i sam- band med de bifogade ritningarna, i vilka Fig. 1 är en schematisk bild av en kemisk värmepump, Fig. 2a är ett tvärsnitt genom en integrerad värmeväxlar-lsubstansenhet, Fig. 2b är en perspektivvy av en självbärande ackumulator med flera värmeväxlar-l substansenheter, Fig. 3a är ett schematiskt tvärsnitt genom en kemisk värmepump med ackurnulator och evaporator/kondensor i samma cirkulära förslutning/hölje, Fig. 3b är ett schematiskt tvärsnitt genom en cirkulär substansenhet, Fig. 3c är en perspektivvy av en del av en cirkulär substansenhet, Fig. 3d visar en detalj av en cirkulär substansenhet, Fig. 4 är en schematisk bild av en kemisk värmepump i ett luftkonditioneringssystem, Fig. 5 är ett tvärsnitt genom en kemisk värmepump använd som kylelement i en kylbox, och Fig. 6 är diagram, som visar vattens och ett metallsalts ångtryck som funktion av tem- peraturen.In circular or cylindrical reactors with radially set heat exchange surfaces, which are thus in the axial plane, it can be difficult to use substance layers which are sufficiently thin over their entire extent, even if such a geometry has obvious structural advantages. An alternative would be to have the heat exchange surface substantially in the radial plane, i.e. in planes perpendicular to the axis of the cylindrical mold, as shown by the helical surfaces in the above-discussed U.S. Pat. 5,440,899 to De Beijer et al., DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described by means of non-limiting exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic view of a chemical heat pump, Fig. 2a is a cross-section through an integrated heat exchanger-substance unit, Fig. 2b is a perspective view of a self-supporting accumulator with fl your heat exchanger-1 substance units, Fig. 3a is a schematic cross-section through a chemical heat pump with accumulator and evaporator / condenser in the same circular closure / housing, Fig. 3b is a schematic cross-section through a circular substance unit, Fig. 3c is a perspective view of a part of a circular substance unit, Fig. 3d shows a detail of a circular substance unit, Fig. 4 is a schematic view of a chemical heat pump in an air conditioning system, Figs. Fig. 5 is a cross-section through a chemical heat pump used as a cooling element in a cooling box, and Fig. 6 is a diagram showing the vapor pressure of water and a metal salt as a function of temperature. peraturen.
FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM 10 15 20 25 30 35 40 513 178 > ~ -|--|~.-| - 7 I fig. l visas schematiskt en kemisk värmepump för produktion av kyla eller värme. Den visade kemiska värrnepumpen består av en första behållare 1 eller ackumulator innehållande en substans 2, vilken kan exotermiskt absorbera och endotermiskt desorbera ett sorbat, van- ligen vatten. Den första behållaren 1 är ihopkopplad med en andra behållare 3, även benämnd kondensor/evaporator, via en fast gasförbindelse 4 i form av ett rör anslutet med sina ändar vid översidan av behállarna. Den andra behållaren 3 fungerar som kondensor för kondensering av gasfonnigt sorbat 6 till vätskeformigt sorbat 5 under endotermisk desorbering frán den fasta substansen 2 i den första behållaren 1 samt som evaporator av vätskeforrnigt sorbat 5 till gasfonnigt sorbat 6 under exotermisk absorption av sorbat i den fasta substansen 2 i den första behållaren 1.PREFERRED EMBODIMENT 10 15 20 25 30 35 40 513 178> ~ - | - | ~ .- | - 7 I fi g. 1 schematically shows a chemical heat pump for the production of cooling or heat. The chemical heat pump shown consists of a first container 1 or accumulator containing a substance 2, which can exothermically absorb and endothermically desorb a sorbate, usually water. The first container 1 is connected to a second container 3, also called condenser / evaporator, via a fixed gas connection 4 in the form of a pipe connected with its ends at the top of the containers. The second container 3 acts as a condenser for condensing gaseous sorbate 6 into liquid sorbate 5 during endothermic desorbing from the solid 2 in the first container 1 and as an evaporator of liquid sorbate 5 to gaseous sorbate 6 during exothermic absorption of sorbate in the solid substance 2 in the first container 1.
Systemet, dvs de med varandra i fluidförbindelse stående inre utrymmena i de första och andra behållarna 1, 3 och gasledningen 4, är helt gastätt och evakuerat från alla andra gaser än den i den kemiska processen verksamma gasen 6, som vanligen är vattenånga. Substansen 2 i ackumulatom l står i direkt kontakt med en första värmeväxlare 7 i denna, vilken i sin tur via ett vätskeflöde 8 kan tillföras värme från eller avge vänne till omgivningen. Vätskan 5 i evaporator-/kondensordelen 3 står likaså i direkt kontakt med en andra värmeväxlare 9 i den- na, till eller från vilken värme kan tillföras eller bortföras från resp. till omgivningen via ett vätskeflöde 10.The system, i.e. the interconnected internal spaces of the first and second containers 1, 3 and the gas line 4, is completely gas-tight and evacuated from all gases other than the gas 6 active in the chemical process, which is usually water vapor. The substance 2 in the accumulator 1 is in direct contact with a first heat exchanger 7 therein, which in turn can be supplied with heat from or emit heat to the surroundings via a liquid fl. The liquid 5 in the evaporator / condenser part 3 is also in direct contact with a second heat exchanger 9 in this, to or from which heat can be supplied or removed from resp. to the environment via a liquid fl fate 10.
I ett föredraget utförande av en integrerad värrneväxlarenhet för uppbärande av den aktiva substansen, vilken är lämplig som värmeväxlaren 7 i fig. 1 och för vilken enhet ett tvärsnitt visas i fig. 2a, är värrneflöde och gasflöde riktade vinkelrätt mot värmeväxlarens stora yttre ytor 21 och 21a. Värmeväxlarens båda hela, för gas och värrneväxlarmedium oge- nomträngliga parallella ytor 21, 21a av exempelvis metallplåt är förbundna av en struktur såsom ett fackverk med kanaler 22 för ett yttre värrneväxlannedium, genom vilka värrneväx- larrnediet passerar parallellt med de stora ytoma. Åtminstone på värrneväxlarens ena yta 21 är en värmetransportökande struktur 25 av metall eller annat lämpligt värrneledande material anbragt.In a preferred embodiment of an integrated heat exchanger unit for supporting the active substance, which is suitable as the heat exchanger 7 in fi g. 1 and for which unit a cross section is shown in fi g. 2a, the heat fl desolation and gas fl desolation are directed perpendicular to the large outer surfaces 21 and 21a of the heat exchanger. Both of the heat exchanger's whole, gas and heat exchanger medium impermeable parallel surfaces 21, 21a of, for example, sheet metal are connected by a structure such as a truss with channels 22 for an external heat exchanger medium through which the heat exchanger medium passes parallel to the large surfaces. At least on one surface 21 of the heat exchanger, a heat transport-increasing structure 25 of metal or other suitable heat-conducting material is arranged.
Den värmeledande strukturen 25 har "kanaler" riktade vinkelrätt mot värmeväxlarens yta 21, vilka kanaler ligger i samma riktning som värme- och gastransporten. "Kanalerna" hos denna värrnetransportökande struktur 25 utgörs av flänsar, som utskjuter vinkelrätt från den värrneöverförande ytan 21 och är fast förbundna med ytan 21. Om ytan 25 vore av koppar, skulle dessa flänsar 25 vara lödda mot ytan.The heat conducting structure 25 has "channels" directed perpendicular to the surface 21 of the heat exchanger, which channels lie in the same direction as the heat and gas transport. The "channels" of this heat transfer increasing structure 25 are constituted by flanges which project perpendicularly from the heat transfer surface 21 and are fixedly connected to the surface 21. If the surface 25 were of copper, these ends 25 would be soldered to the surface.
Den aktiva fasta substansen appliceras på vänneväxlarens ena yta 21 samt kring den vär- metransporten understödjande strukturen 25 i form av en slurryblandning av vatten och sub- stans med högre molhalt av vatten än den högsta arbetande molhalten hos substansen. Genom vibration av den sålunda bildade värrneväxlar-/substansenheten fixeras blandningen mot vär- meväxlarens yta 21 samt kring den värrnetransporten understödjande strukturen 25.The active solid is applied to one surface 21 of the heat exchanger and to the structure 25 supporting the heat transport in the form of a slurry mixture of water and substance with a higher molar content of water than the highest working molar content of the substance. By vibration of the heat exchanger / substance unit thus formed, the mixture is fixed to the surface 21 of the heat exchanger and to the structure 25 supporting the heat transport.
Substansskiktet begränsas vid sin sida motsatt den stora ytan 21 av en perforerade me- tallstruktur såsom en tunn perforerad plåt 26 eller ett metallgaller. Gastransporten till/ från substansskiktet 23 sker via utrymmen 27 i och bredvid ett antal perforerade rörformade 10 15 20 25 30 35 513 118 -- ||",|'{|~' 1 8 fyrkantsstrukturer 28 anbragta vid den yttre ytan av den tunna perforerade plåten 26. I dessa utrymmen rör sig gas i huvudsak parallellt med den stora ytan 21 hos värmeväxlaren. Den tunna perforerade plåten 26 samt strukturen 28 vid dess yta kan i vissa sammanhang ersättas av metallnätstrukturer, ej visade, se för övrigt mer nedan. En sådan nätstruktur kan innefatta ett inre finmaskigt nät närmast substansen och därutanpå ett nät med grövre maskor. Ytterst ligger ett kraftigt nät med stor tjocklek, vilket åstadkommer transpottutrymmen motsvarande utrymmena 27 för gastransport.The substance layer is bounded on its side opposite the large surface 21 by a perforated metal structure such as a thin perforated plate 26 or a metal grid. The gas transport to / from the substance layer 23 takes place via spaces 27 in and next to a number of perforated tubular 10 15 square structures 28 arranged at the outer surface of the thin perforated the plate 26. In these spaces gas moves substantially parallel to the large surface 21 of the heat exchanger.The thin perforated plate 26 and the structure 28 at its surface can in some contexts be replaced by metal mesh structures, not shown, see more below. The net structure may comprise an inner mesh net closest to the substance and on the outside a net with coarser meshes, at the end of which is a strong net with a large thickness, which provides transport spaces corresponding to the spaces 27 for gas transport.
Blandningen av substans med vatten torkas, genom att trycket runt värmeväxlan/ substansenheten gradvis sänks samtidigt som temperaturen hos substansskiktet 23 gradvis ökas, så att överskottsvatten och vatten över den högsta molhalten lämnar skiktet och mikrokanal- strukturen i substansen utbildas och förbättras. Denna vakuumtorkning genomförs samtidigt som substansskiktet gradvis pressas ihop med hjälp av en yttre pålagd kraft. Det torkade och pressade substansskiktet 23 integreras härigenom till en mekaniskt stabil värmeväxlar-l substansenhet, som medger hög värme- och gastransport genom skiktet.The mixture of substance with water is dried by gradually lowering the pressure around the heat exchange / substance unit while gradually increasing the temperature of the substance layer 23, so that excess water and water above the highest molar content leave the layer and the microchannel structure in the substance is formed and improved. This vacuum drying is carried out at the same time as the substance layer is gradually compressed by means of an externally applied force. The dried and pressed substance layer 23 is hereby integrated into a mechanically stable heat exchanger substance substance unit, which allows high heat and gas transport through the layer.
Vid ett föredraget utförande anbringas en substansstruktur 23 och en gaskanalstruktur 27 på värmeväxlarens båda motstáende stora ytor 21 och 2la för bildning alltså av en dubbel vär- meväxlar-/substansstruktur med fast substans på sina stora ytor. Sådana dubbla värmeväxlar- /substarisstnikturer kan då placeras mot varandra för att bilda ett paket, se ñg. 2b, med en yttre tät inneslutning av exempelvis av tunn plåt, ej visat. När det inre av inneslutningen då sätts under vakuum, kommer på gnmd av lufttrycket inneslutningens väggar att pressa de inuti liggande värrnevåxlar-/substansstrukturema särskilt i x-led mot varandra, förutsatt att den värmetransportökande strukturen 25 inte är helt styv utan kan ge med sig något. Detta används vid torkningen och den slutliga formeringen av substansskiktet 3. Ackurnulatom blir själv- bärande i x-, y- och z-led samtidigt som fördelaktiga egenskaper hos värrne- och gastrans- porten från slutforrneringen erhålls. Strukturen 25 har ett djup på ca 10 mm i en föredragen utföringsforrn lämpad för rumsluftkonditionering med dagladdning och nattkylning. Flänsarna eller "kanalerna" i dessa strukturer 25 ligger med ca 5 à 10 mm avstånd från varandra.In a preferred embodiment, a substance structure 23 and a gas channel structure 27 are applied to the two opposite large surfaces 21 and 2la of the heat exchanger, thus forming a double heat exchanger / substance structure with solid substance on its large surfaces. Such double heat exchanger / substitute nicks can then be placed against each other to form a package, see ñg. 2b, with an outer tight enclosure of, for example, thin sheet metal, not shown. When the interior of the enclosure is then placed under vacuum, due to the air pressure, the walls of the enclosure will press the inside heat exchanger / substance structures especially in x-direction against each other, provided that the heat transport increasing structure 25 is not completely rigid but can give some . This is used in the drying and the final formation of the substance layer 3. The accumulator becomes self-supporting in the x-, y- and z-directions at the same time as advantageous properties of the heat and gas transport from the final formation are obtained. The structure 25 has a depth of about 10 mm in a preferred embodiment suitable for room air conditioning with day charging and night cooling. The flanges or "channels" in these structures are spaced about 5 to 10 mm apart.
Den perforerade plåten 26 (vilken såsom nämnts ovan kan ersättas av ett galler) stödjer vid torkningen och pressningen mot den värmetrarisportökande strukturen 25 och fördelar krafterna mellan paketen, så att denna struktur i varje paket blir självbärande. Med självbä- rande menas, att hela den mekaniska strukturen utan hänsyn tagen till saltet klarar krafterna från behållarens väggar, när vakuum appliceras. Såsom nämnts ovan, ger dock strukturen med sig, i det att "paketen" pressas samman och plåtama 26 hårt pressar mot flänsarna 25 och den mellan dessa liggande substansen. Substansen har vid ingjutningen, innan paketen sätts under vakuum för torkning, expanderat ut mot plåten 26 i det möjliga fria utrymme, som fmns mellan "paketen" i detta tillstånd. Härigenom pressas substansen samman. Den perforerade plåten eller nätet är så pass finmaskig, att kristaller eller sintrade konglomerat av kristaller av substansen inte förmår passera hålen däri. Mellan dessa kristaller eller konglomerat bibehålls vid kompressionen vissa mellanrum, som tillåter en tillräcklig gastransport.The perforated plate 26 (which as mentioned above can be replaced by a grid) assists in drying and pressing against the heat transfer port increasing structure 25 and distributes the forces between the packages, so that this structure in each package becomes self-supporting. By self-supporting is meant that the entire mechanical structure, without taking into account the salt, can withstand the forces from the walls of the container when vacuum is applied. As mentioned above, however, the structure implies that the "packages" are compressed and the plates 26 are pressed hard against the ends 25 and the substance lying between them. During the casting, before the packages are placed under vacuum for drying, the substance has expanded out towards the plate 26 in the possible free space which exists between the "packages" in this state. This compresses the substance. The perforated plate or net is so meshed that crystals or sintered conglomerates of crystals of the substance are unable to pass through the holes therein. Between these crystals or conglomerates, certain gaps are maintained during the compression, which allow a sufficient gas transport.
De substanser, som kan användas i en värmeväxlare i en kemisk värmepump, skall 10 15 20 25 30 35 513 178 e Mar; - 9 reagera med vatten för att innefatta vatten bundet som kristallvatten, vilket tämligen lätt kan spjälkas av från substansen, vid måttliga temperaturhöjningar. Sådana substanser innefattar typiskt olika metallsalter. Substanser, som har nämnts i litteraturen for användning i kemiska värmepumpar eller som faktiskt har använts i värmepumpar, innefattar, såsom nämnts ovan, kalciumklorid CaClz, magnesiurnklorid MgClz, litiumklorid LiCl och natriumsulfid NazS. För att fungera väl i en soldriven värmepump med vatten som flyktigt medium måste en substans inom ett valt, lämpligt temperaturorrrråde såsom ett temperaturornråde av ca O - 100°C, där den övre temperaturen i vissa fall kan vara lägre, ha följande egenskaper enligt ovan: 1. Substansen måste ha ett AT i området av ca 20 - 40°C. 2. Substansen skall reagera med vattenånga vid fasövergångar med nära varandra lig- gande AT. 3. Substansen måste vid alla tillfällen under processens förlopp förbli i fast tillstånd, vil- ket innebär en smältpunkt över lOO°C i det föredragna fallet. I vissa fall kan något lägre smältpunkter tillåtas. 4. Substansen får ej sublimera. 5. Substansen måste vara kemiskt stabil under reaktionen med vattenånga. 6. Substansen får inte avge andra gaser än vattenånga. 7. Substansen måste vara mekaniskt stabil och inte ändra struktur med tiden eller upp- visa betydande förändringar av sin yttre form, när den upptar och avger vattenånga. 8. Substansen måste ha hög reaktionsförrnåga med vattenånga, dvs reagera snabbt, och bibehålla den höga reaktionsförmågan i tiden under så många cykler som möjligt. 9. Substansen måste ha ett energiinnehåll av minst 0,15 kWh/l och helst mer. 10. Substansen måste kunna anbringas fast på värmeväxlarytor och inte med tiden upp- visa benägenhet att lossna från dessa.The substances which can be used in a heat exchanger in a chemical heat pump must be 15 15 25 25 30 35 513 178 e Mar; - 9 react with water to include water bound as crystal water, which can be fairly easily broken down from the substance, at moderate temperature rises. Such substances typically include various metal salts. Substances which have been mentioned in the literature for use in chemical heat pumps or which have actually been used in heat pumps include, as mentioned above, calcium chloride CaCl 2, magnesium chloride MgCl 2, lithium chloride LiCl and sodium sulfide NazS. In order to function well in a solar-powered heat pump with water as a suitable medium, a substance within a selected, suitable temperature range such as a temperature range of about 0 - 100 ° C, where the upper temperature may in some cases be lower, must have the following properties as above: The substance must have an AT in the range of about 20 - 40 ° C. 2. The substance shall react with water vapor at phase transitions with adjacent AT. 3. The substance must at all times during the course of the process remain in a solid state, which means a melting point above 100 ° C in the preferred case. In some cases, slightly lower melting points may be allowed. 4. The substance must not sublimate. 5. The substance must be chemically stable during the reaction with water vapor. 6. The substance must not emit gases other than water vapor. 7. The substance must be mechanically stable and not change structure over time or show significant changes in its external shape when absorbing and emitting water vapor. 8. The substance must have a high reactivity with water vapor, ie react quickly, and maintain the high reactivity over time for as many cycles as possible. 9. The substance must have an energy content of at least 0.15 kWh / l and preferably more. 10. The substance must be able to be applied to heat exchanger surfaces and not show a tendency to detach from them over time.
Ytterligare ett krav är att substansen inte får delikvescera. Vid urladdning omvandlas en första kristallfas A till en andra fas B. Detta sker vid ett bestämt ångtryck. Om exempelvis substansen hålls vid 30°C och dess smältpunkt är 80°C, händer inget särskilt. När emellertid urladdningen närmar sig slutet och all substans i den första fasen A är slut och omvandlad till den andra fasen B, kan det inträffa, att det fortfarande finns vatten i evaporatorn och att en tredje fas C ångtrycksmässigt låter sig bildas, dvs villkoren vad beträffar temperatur och tryck vid denna övergång är uppfyllda. Vidare kan den tredje fasen C vid 30°C vara flytande i stället för fast. Då föreligger risk för delikvifiering. Hela substansen i fast forrn kan nu bli flytande och smälta. En sådan risk kan fmnas även mitt under en urladdning, då partiellt eller lokalt någon del av substansen uppfyller villkoren för övergång till den tredje flytande fasen C. När man belastar substansen genom att försöka kyla ner den betydligt under sin normala jämvikt i syfte att utvinna så mycket effekt som möjligt, i detta fall ner till 30°C, får inga sådana nya flytande faser vara möjliga. Villkoret att substansen inte får delikvescera kan kortfattat uttryckas så att det inte vid de aktuella temperaturerna får fmns risk för att substan- sen spontant går i lösning, när den exponeras för obegränsad mängd vattenånga.Another requirement is that the substance must not be delicatessen. Upon discharge, a first crystal phase A is converted to a second phase B. This takes place at a certain vapor pressure. For example, if the substance is kept at 30 ° C and its melting point is 80 ° C, nothing special happens. However, when the discharge is nearing the end and all the substance in the first phase A is exhausted and converted to the second phase B, it may happen that there is still water in the evaporator and that a third phase C can be formed in vapor pressure, i.e. the conditions as regards temperature and pressure at this transition are met. Furthermore, the third phase C at 30 ° C may be liquid instead of solid. Then there is a risk of delicacy. The whole substance in solid form can now become fl surface and melt. Such a risk can also be found in the middle of a discharge, when partially or locally some part of the substance fulfills the conditions for transition to the third fl phase Phase C. When the substance is loaded by trying to cool it significantly below its normal equilibrium in order to recover so as much power as possible, in this case down to 30 ° C, no such new fl surface phases must be possible. The condition that the substance may not be delicated can be briefly expressed so that at the current temperatures there is no risk that the substance will spontaneously dissolve, when it is exposed to an unlimited amount of water vapor.
För värmepumpar for andra tillämpningar gäller givetvis inte alla ovan upptagna kriteri- 10 15 20 25 30 35 40 5513 178 - - 'W '|'|'| i 10 er, även om i många fall motsvarande kriterier kan användas med anpassade gränsvärden inom de för sådana värmepumpar aktuella temperaturornrådena.Of course, not all the criteria listed above apply to heat pumps for other applications. 10 15 20 25 30 35 40 5513 178 - - 'W' | '|' | in 10 er, although in many cases corresponding criteria can be used with adapted limit values within the temperature ranges relevant for such heat pumps.
Ett stort antal olika metallsalter, som kan uppta kristallvatten, har studerats med avseen- de på de olika egenskaperna ovan. I första hand har egenskaperna enligt punkterna 1 och 2 studerats. I andra hand har villkoren med ej alltför låga smältpurikter och kemisk stabilitet enligt punkterna 3, 4 och 5 betraktats. I tredje hand har villkoret med ej alltför lågt energiin- nehåll enligt punkt 9 studerats. Därefter har reaktionskinetikvillkoret enligt punkt 8 studerats.A large number of different metal salts, which can absorb crystal water, have been studied with respect to the various properties above. In the first instance, the properties according to points 1 and 2 have been studied. In the alternative, the conditions with not too low melting rates and chemical stability according to points 3, 4 and 5 have been considered. Thirdly, the condition with not too low energy content according to point 9 has been studied. Thereafter, the reaction kinetics condition according to point 8 has been studied.
Data för olika substanser med avseende på egenskapema enligt punkterna 1 - 5 finns delvis i litteraturen. Jämförelse med de önskade egenskaperna kvarlämnar ett fåtal substanser, vilka uppfyller villkoren och för vilka kompletterande mätningar har gjorts i den just nämnda ord- ningsföljden.Data for various substances with respect to the properties according to points 1 - 5 are partly found in the literature. Comparison with the desired properties leaves a few substances, which meet the conditions and for which supplementary measurements have been made in the order just mentioned.
Av de kända substansema bortfaller natriumsulfid för användning i en soldriven värme- pump dels på grund av ett för högt AT av 58°C (egenskap 1), dels på grund av bristande kemisk stabilitet (egenskap 5). Vid reaktion med vattenånga förskjuts jämvikten så att bildning av svavelväte H28 inte kan undvikas. Denna gas kommer då att ständigt finnas i systemet och ackumuleras, så att en intermittent utpumpning av gasen blir nödvändig. Om ångtrycket för denna för reaktionen oönskade gas blir för stort, påverkas vattenångans reaktionshastighet med substansen vid urladdning (när substansen upptar vatten) och likaså vattenångans reaktionshas- tighet vid laddning (när substansen avger vatten). Kalciumklorid bortfaller på grund av alltför låg smältpunkt (egenskap 3). Magnesiumklorid bortfaller på grund av den har för högt AT (54°C) i den i första hand möjliga fasövergången från 4 till 6 vattenmolekyler per molekyl klorid.Of the known substances, sodium sulphide for use in a solar-powered heat pump is eliminated partly due to an excessive AT of 58 ° C (property 1) and partly due to lack of chemical stability (property 5). When reacting with water vapor, the equilibrium is shifted so that the formation of hydrogen sulphide H28 cannot be avoided. This gas will then be constantly present in the system and accumulate, so that an intermittent pumping out of the gas becomes necessary. If the vapor pressure of this gas, which is undesirable for the reaction, becomes too great, the reaction rate of the water vapor is affected by the substance on discharge (when the substance absorbs water) and also the reaction rate of the water vapor on charge (when the substance emits water). Calcium chloride is lost due to too low a melting point (property 3). Magnesium chloride is lost due to it having too high AT (54 ° C) in the primarily possible phase transition from 4 to 6 water molecules per molecule of chloride.
Följande substanser, som kunde tänkas ha egenskaperna 1 - 10 enligt ovan, framkom ef- ter litteraturstudien CrFz, FeFz, FeF3, CoPz, CoF3, NiFz, LiCl, MgClz, SrClz, BaClz, CoClz, SrBrz, BaBrz, NaI, BaIZ, Mnlz, Felz, LiOH, NaOH, KOH, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Na2CO3, K2CO3, LizS, MgSO3, CaSO3, CoSO3, NiSO4, FeSO4, Li2S04, MgSO4, MnSO4, CoS04, Mg(NO3)2, NiClz, NH4Al(SO4)2, KAl(SO4)2.The following substances, which could be thought to have the properties 1 - 10 as above, emerged from the literature study CrFz, FeFz, FeF3, CoPz, CoF3, NiFz, LiCl, MgClz, SrClz, BaClz, CoClz, SrBrz, BaBrz, NaI, BaIZ, Mnlz , Felz, LiOH, NaOH, KOH, Sr (OH) 2, Ba (OH) 2, Na2CO3, K2CO3, LizS, MgSO3, CaSO3, CoSO3, NiSO4, FeSO4, Li2SO4, MgSO4, MnSO4, CoSO4, Mg (NO3) 2 , NiCl 2, NH 4 Al (SO 4) 2, KAl (SO 4) 2.
Strontiurnklorid SrClz och koboltklorid CoClz kunde bestämmas ha egenskapema 1 - 9 genom litteraturstudier. Emellertid bortfaller strontiumklorid, eftersom litteraturangivelserna visade sig vara felaktiga. Det uppgivna värdet på AT av 20°C ligger i stället i närheten av l5°C.Strontiuric chloride SrCl2 and cobalt chloride CoCl2 could be determined to have properties 1 - 9 through literature studies. However, strontium chloride is omitted because the literature references were found to be incorrect. The stated value of AT of 20 ° C is instead close to 15 ° C.
Magnesiumsulfat MgS04 kunde bestämmas ha alla egenskaper utom 8. Vid prov visade den sig ha hämmad reaktionshastighet vid urladdning, dvs vid upptagning av vatten. Detta visade sig senare gälla allmänt för alla undersökta sulfater utom litiurnsulfat.Magnesium sulphate MgSO 4 could be determined to have all properties except 8. In tests, it was found to have inhibited the reaction rate during discharge, ie when absorbing water. This was later found to apply generally to all sulphates examined except lithium sulphate.
Ett flertal av dessa kvarvarande substanser borttöll av olika anledningar vid prov utförda med dessa: Fluoriderna av krom, järn och kobolt visade sig sålunda ha stora reaktionshärrmingar, dvs de aktuella processerna med upptagning av kristallvatten går mycket långsamt.A number of these residual substances were omitted for various reasons in tests carried out with them: The fluorides of chromium, iron and cobalt thus proved to have large reaction mimics, ie the current processes of absorbing crystal water are very slow.
MgClz har för högt AT och SrClz har för lågt AT i de aktuella fasövergångama, såsom 10 15 20 25 30 35 »sis 118 av .ladxfrl , 11 redan har BaCl2 hade lämpligt AT i fasövergångar med 0 - 1 H20 och 1 - 2 H20 men den har för litet energiinnehåll på grund av bariums stora molekylvikt.MgCl 2 has too high AT and SrCl 2 has too low AT in the current phase transitions, such as 10 15 20 25 30 35 »sis 118 of .ladxfrl, 11 already BaCl 2 had suitable AT in phase transitions with 0 - 1 H 2 O and 1 - 2 H 2 O but it has too little energy content due to the large molecular weight of barium.
BaBr2 har för litet energiinnehåll i den intressanta fasövergången 1 - 2 H20.BaBr2 has too little energy content in the interesting phase transition 1 - 2 H 2 O.
För BaI2 gäller motsvarande i övergången med 1 - 2,5 H20.For BaI2, the same applies in the transition with 1 - 2.5 H2O.
MnI2 i övergången med 4 - 6 H20 har okänd smältpunkt och lämplig AT = 27°C har aldrig testats. Mangan är dock dyrt, energiinnehållet är teoretiskt sett för litet och jodider är allmänt sett inte stabila, eftersom de avger jodgas.MnI2 in the transition with 4 - 6 H2O has an unknown melting point and the appropriate AT = 27 ° C has never been tested. However, manganese is expensive, the energy content is theoretically too small and iodides are generally not stable, as they emit iodine gas.
FeI2 i övergången till 2 - 4 bundna vattenmolekyler har en smältpunkt av 98°C och dess AT är okänt. Den har dock aldrig testats, eftersom det av allmänna grunder följer att energiinnehållet är för lågt. Dessutom är såsom nämnts jodider inte kemiskt stabila.FeI2 in the transition to 2 - 4 bound water molecules has a melting point of 98 ° C and its AT is unknown. However, it has never been tested, as it follows for general reasons that the energy content is too low. In addition, as mentioned, iodides are not chemically stable.
NaOH har lämpligt AT men har en för låg smältpunkt av ca 60°C och delikvifierar yt- terst lätt.NaOH has a suitable AT but has a too low melting point of about 60 ° C and delicates extremely easily.
För KOH gäller motsvarande.The same applies to KOH.
Na2CO3 och K2CO3 har för lågt resp. lämpligt AT men de har för små energiinnehåll samt ytterst stor delikvifieringsrisk.Na2CO3 and K2CO3 have too low resp. suitable AT but they have too small energy content and extremely high delicacy risk.
Sulfiter av Mg, Ca och Co uppvisar stora reaktionshärnningar.Sults of Mg, Ca and Co show large reaction rates.
Sulfater av Ni, Fe, Mg, Mn och Co uppvisar mycket kraftiga reaktionshämningar liksom de flesta sulfater såsom ovan nämnts.Sulphates of Ni, Fe, Mg, Mn and Co show very strong reaction inhibitions as well as the most sulphates as mentioned above.
Li2SO4 är en i de flesta avseenden bra substans med smältpunkt överstigande 100°C och AT av 20°C men den har alltför lågt energiinnehåll i den aktuella fasövergången med 0 - 1 bundna vattenmolekyler.Li2SO4 is a good substance in most respects with a melting point exceeding 100 ° C and an AT of 20 ° C, but it has too low an energy content in the current phase transition with 0 - 1 bound water molecules.
Mg(NO3)2 har ett för lågt AT (17°C) i den intressanta fasövergången med 4 - 6 H20 och dessutom ett alltför litet energiinnehåll. Ängtrycksmätningar utfördes på följande utvalda substanser: Ba(OH)2, Li2S, LiOH, LiCl, NaI, Sr(OH)2, SrBr2, NiCl2, NiF2. Ångtrycksmätningen utfördes genom att respektive substans torkades i glasutrustning vid ca 95 °C i terrnostatbad med hjälp av vakuumpump. Efter avsvalnjng till nnnstemperatur tilläts substansen uppta en viss mängd vattenånga och ångtrycket uppmättes, efter det att jämvikt hade inträffat. Temperaturen därvid registrerades och substansen vägdes. Förfarandet upp- repades över hela det temperaturområde, som är av intresse för en av sol driven värmepump enligt ovan. Kurvor erhölls bl a, som visade temperaturen som funktion av mol vatten per mol metallsalt.Mg (NO3) 2 has too low AT (17 ° C) in the interesting phase transition with 4 - 6 H 2 O and also too little energy content. Vapor pressure measurements were performed on the following selected substances: Ba (OH) 2, Li 2 S, LiOH, LiCl, NaI, Sr (OH) 2, SrBr 2, NiCl 2, NiF 2. The vapor pressure measurement was performed by drying the respective substance in glass equipment at about 95 ° C in a thermostatic bath using a vacuum pump. After cooling to a low temperature, the substance was allowed to absorb a certain amount of water vapor and the vapor pressure was measured after equilibrium had occurred. The temperature was then recorded and the substance was weighed. The procedure was repeated over the entire temperature range, which is of interest for a solar-powered heat pump as above. Curves were obtained, among other things, which showed the temperature as a function of moles of water per mole of metal salt.
Resultat: Ba(OH)2 visade sig ha tre fasövergångar: 0 - 0,5 H20 med AT > 80°C, 0,5 - 1,5 H20 med AT ; 65°C, 1,5 - 8 H20 med AT = 19°C. Endast den sist nämnda av dessa kan användas i en soldriven värmepump.Results: Ba (OH) 2 was found to have three phase transitions: 0 - 0.5 H 2 O with AT> 80 ° C, 0.5 - 1.5 H 2 O with AT; 65 ° C, 1.5 - 8 H 2 O with AT = 19 ° C. Only the latter of these can be used in a solar-powered heat pump.
Li2S visade sig ha tre fasövergångar: 0 - 2 H20 med AT = 21 °C, 2 - 3,5 H20 med AT = 15°C, 3,5 - X H20 med AT = 11°C, där X är ett okänt tal större än 3,5.Li 2 S was found to have three phase transitions: 0 - 2 H 2 O with AT = 21 ° C, 2 - 3.5 H 2 O with AT = 15 ° C, 3.5 - X H 2 O with AT = 11 ° C, where X is an unknown number greater than 3.5.
Li(0H)2 visade sig ha två fasövergångar: 0 - 0,65 H20 med AT = 25°C, 0,65 - 1 H20 10 15 20 25 30 35 40 'l"«l'f»f| - Q 51-3 178 12 med AT = 15°C.Li (OH) 2 was found to have two phase transitions: 0 - 0.65 H 2 O with AT = 25 ° C, 0.65 - 1 H 2 O 10 15 20 25 30 35 40 'l "« l'f »f | - Q 51 -3 178 12 with AT = 15 ° C.
LiCl visade sig ha tre fasövergångar: O - 1 H20 med AT = 60°C, 1 - 2 H20 med AT = 30°C, 2 ~ 3 H20 med AT = 26°C.LiCl was found to have three phase transitions: 0 - 1 H 2 O with AT = 60 ° C, 1 - 2 H 2 O with AT = 30 ° C, 2 ~ 3 H 2 O with AT = 26 ° C.
NaI visade sig ha två fasövergångar: 0 - 1 H20 med AT = 30°C, 1 - 2 H20 med AT = 13°C.NaI was found to have two phase transitions: 0 - 1 H 2 O with AT = 30 ° C, 1 - 2 H 2 O with AT = 13 ° C.
Sr(0H)2 visade sig ha tre fasövergångar: 0 - 1 H20 med AT = 33°C, 1 - 6 H20 med AT = 14°C, 6 - 8 H20 med AT = 3°C.Sr (OH) 2 was found to have three phase transitions: 0 - 1 H 2 O with AT = 33 ° C, 1 - 6 H 2 O with AT = 14 ° C, 6 - 8 H 2 O with AT = 3 ° C.
SrBr2 visade sig ha två fasövergångar: 0 - 1 H20 med AT = 130°C, l - 6 H20 med AT = 35°C.SrBr2 was found to have two phase transitions: 0 - 1 H 2 O with AT = 130 ° C, 1 - 6 H 2 O with AT = 35 ° C.
NiC12 har tre fasövergångar enligt litteraturuppgift: O - 2 H20 med ej uppmätt AT, 2 - 4 H20 med AT = 20°C, 4 - 6 H20 med AT = 10°C. Vid mätning kunde dock jämvikt inte fås att inställa sig inom rimlig tid.NiC12 has three phase transitions according to literature information: 0 - 2 H 2 O with not measured AT, 2 - 4 H 2 O with AT = 20 ° C, 4 - 6 H 2 O with AT = 10 ° C. When measuring, however, equilibrium could not be made to adjust within a reasonable time.
NiFl2 har en fasövergång 0 - 4 H20 enligt litteraturuppgift utan något uppmätt AT. Vid mätning kunde dock järnvikt inte fås att inställa sig inom rimlig tid.NiF12 has a phase transition 0 - 4 H2 O according to literature information without any measured AT. When measuring, however, iron weight could not be made to adjust within a reasonable time.
Av dessa och andra mätningar och av olika andra skäl erhålls följande utvärdering: Bariumhydroxid Ba(0H)2 kan enligt ovan användas i fasövergången 1,5 - 6,5 H20 med AT = 20°C. Bariumhydroxid är dock toxisk.For these and other measurements and for various other reasons, the following evaluation is obtained: Barium hydroxide Ba (OH) 2 can be used as above in the phase transition 1.5 - 6.5 H 2 O with AT = 20 ° C. However, barium hydroxide is toxic.
Litiumsulfid Li2S uppvisar kemisk instabilitet och kan vid upptagande av vatten bilda litiumvätesulfid LiHS. Litiurnhydroxid LiOH kan enligt ovan användas i fasövergången 0 - 0,65 H20 och AT = 25°C.Lithium sulfide Li2S exhibits chemical instability and can form LiHS lithium hydrogen sulfide when taken up in water. Lithium hydroxide LiOH can be used as above in the phase transition 0 - 0.65 H 2 O and AT = 25 ° C.
Litiumklorid LiCl visar sig gå alltför lätt i lösning, dvs delikvifieringsrisken är för stor. Övergång till flytande tillstånd erhålls vid 1,7 mol vatten per mol salt.Lithium chloride LiCl is found to dissolve too easily, ie the risk of delicacy is too great. The transition to the liquid state is obtained at 1.7 moles of water per mole of salt.
Natriumjodid NaI har ett upptag av högst 1 mol vatten per mol salt i det intressanta om- rådet. Vidare delikvescerar NaI redan vid 1 mol vatten per mol salt, varför den inte är lämp- lig. Vidare är jodider såsom påpekats ovan kemiskt instabila och kan bilda jodgas.Sodium iodide NaI has an uptake of no more than 1 mole of water per mole of salt in the area of interest. Furthermore, NaI delicates already at 1 mole of water per mole of salt, so it is not suitable. Furthermore, iodides as pointed out above are chemically unstable and can form iodine gas.
Strontiurnhydroxid Sr(0H)2 (AT = 33°C) har också en upptagning av högst 1 mol vat- ten per mol salt i det intressanta omrâdet, vilket gör den mindre lämplig på grund av dess höga molmassa, som medför att dess energiinnehåll är för litet. För övrigt har Sr(0H)2 i sin fasövergång med l - 6 bundna vattenrnolekyler alltför litet AT.Strontium hydroxide Sr (OH) 2 (AT = 33 ° C) also has a maximum uptake of 1 mole of water per mole of salt in the area of interest, which makes it less suitable due to its high molecular weight, which means that its energy content is too small. Incidentally, Sr (OH) 2 in its phase transition with 1-6 bound water molecules has too little AT.
Strontiumbromid SrBr2 kan enligt ovan användas i fasövergången 1 - 6 H20 och AT = 35°C men en viss delikvescensrisk finns.Strontium bromide SrBr2 can be used as above in the phase transition 1 - 6 H 2 O and AT = 35 ° C, but there is a certain delicacy risk.
Nickelklorid NiC12 och nickelfluorid NiF 12 klarar inte kravet på reaktionshastighet.Nickel chloride NiC12 and nickel fl uoride NiF 12 do not meet the reaction rate requirement.
Li2S bortfaller trots att den har lämpligt AT och lämpligt energiinnehåll i övergången 0 till 2,5 bundna vattenmolekyler på grund av risken för bildning av H28 samt för låg smältpunkt och risk för delikviñering.Li2S is eliminated despite having a suitable AT and a suitable energy content in the transition 0 to 2.5 bound water molecules due to the risk of formation of H28 as well as too low melting point and risk of deliquination.
För de kvarvarande substanserna bariurnhydroxid, litiurnhydroxid och Strontiumbromid beräknades energiinnehållet för de intressanta fasövergångarna. Energiirmehållet bestämdes till 0,23, 0,15 resp. 0,25 kWh/l utan slurrypackning.For the remaining substances barium hydroxide, lithium hydroxide and Strontium bromide, the energy content of the interesting phase transitions was calculated. The energy content was determined to be 0.23, 0.15 resp. 0.25 kWh / l without slurry gasket.
Koboltklorid CoCl2-2 - 6 H20 med en smältpunkt av 86°C visade vid prov ha mycket goda egenskaper med ett AT av 20 - 22°C. Smältpunkten kan vara alltför låg i vissa applika- 10 15 20 25 30 35 40 s1s.17s '|"-l 'fv| - 13 tioner. Denna substans är dessutom mycket dyr.Cobalt chloride CoCl2-2 - 6 H2O with a melting point of 86 ° C showed in tests to have very good properties with an AT of 20 - 22 ° C. The melting point may be too low in some applications. This substance is also very expensive.
Exempel la. 598 g bariumhydroxid (oktahydrat) med renhet 98%, kvalitet "Puriss" blan- dades med 194 g vatten, dvs 5,7 mol H20 per mol Ba(OH)2-8 H20, så att en halv- eller tjockflytande massa, slurry erhölls. Detta irmebär en halt av 5,7 mol över saltets mest hydratiserade tillstånd. Massan blir således endast flytande under omröring eller vibrering.Example 1a. 598 g of barium hydroxide (octahydrate) with a purity of 98%, quality "Puriss" was mixed with 194 g of water, ie 5.7 moles of H2 O per mole of Ba (OH) 2-8 H2 O, so that a semi- or thick surface mass, slurry was obtained. This contains a content of 5.7 moles above the most hydrated state of the salt. The mass thus becomes only fl surface during stirring or vibration.
Den anbringades vid rumstemperatur på en värmeväxlaryta av den i fig. 2 visade typen under samtidig vibrering erhállen från en vibrator, som var av samma typ som används vid betong- giutning men av mindre format och som hålls mot värrneväxlaren. Vibrationerna hade en frekvens av 25 till 50 Hz. Därvid rann substansen lätt och lade sig i mellanrummen i värmeväxlarstrukturen. Ett tunt plåthölje anbringades runt värmeväxlaren och anslöts till en vakuumpump. Denna fick pumpa bort luft och vatten under samtidig uppvärmning. Typiska data var att pumpningen gjordes ned till substansens jämviktsångtryck av ca 20 mm Hg vid 20°C under ca 240 minuter med en jämn temperaturökning från rumstemperatur till 80°C, när urpumpningen var klar. Det täta plåthöljet avlägsnades. Massan befanns vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid värrneväxlarens yta. En bit massa uttogs, som befanns innehålla hydroxid med formeln Ba(0H)2-1,5 H20. Massans densitet bestämdes till 861 g/l, vilket är avsevärt större än densiteten för motsvarande torrt packade substans, vilken för denna mängd kristallvatten är 619 g/l, se exempel lb. Trots den höga packningsgrad, som den uppmätta densiteten av 861g/l visar, är porositeten god. Densiteten hos kristallin Ba(OH)2-1,5H2O är 1,37 g/l, varför kvarvarande porositet ändå utgör 36 % av volymen. Värrneväxlaren med den fastsittande substansen fick sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för borttagande av vatten placerad i en värmepump enligt ñg. 1. Massan visade inga tecken till att lossna från värmeväxlarens yta - det uppstod inga sprickor eller hålrum vid denna yta i substansen. Massan absorberade och avgav vatten utan reaktionshämningar med tid enligt följande: fullständigt uppladdad efter 4 timmar, fullständigt urladdad efter 30 timmar.It was applied at room temperature to a heat exchanger surface of the type shown in Fig. 2 during simultaneous vibration obtained from a vibrator which was of the same type used in concrete casting but of smaller size and held against the heat exchanger. The vibrations had a frequency of 25 to 50 Hz. The substance then flowed easily and settled in the spaces in the heat exchanger structure. A thin sheet metal casing was placed around the heat exchanger and connected to a vacuum pump. This had to pump out air and water while simultaneously heating. Typical data were that the pumping was done down to the equilibrium vapor pressure of the substance of about 20 mm Hg at 20 ° C for about 240 minutes with a steady temperature increase from room temperature to 80 ° C, when the pumping out was complete. The tight sheet metal cover was removed. The mass was found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken which was found to contain hydroxide of the formula Ba (OH) 2-1.5 H 2 O. The density of the pulp was determined to be 861 g / l, which is considerably greater than the density of the corresponding dry-packed substance, which for this amount of crystal water is 619 g / l, see Example 1b. Despite the high degree of packing, as shown by the measured density of 861g / l, the porosity is good. The density of crystalline Ba (OH) 2-1.5H 2 O is 1.37 g / l, so that the remaining porosity still constitutes 36% of the volume. The heat exchanger with the stuck substance fi ck then perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C to remove water placed in a heat pump according to ñg. 1. The mass showed no signs of detachment from the surface of the heat exchanger - no cracks or cavities appeared at this surface of the substance. The mass absorbed and released water without reaction inhibitors with time as follows: fully charged after 4 hours, fully discharged after 30 hours.
Reaktionshastigheten bibehölls utan märkbar förändring under alla cyklerna. Det effektiva värdet pâ energiinnehållet uppmättes till 0,32 kWh/l.The reaction rate was maintained without appreciable change during all cycles. The effective value of the energy content was measured at 0.32 kWh / l.
Exempel lb. 430 g bariumhydroxid (oktahydrat) med renhet 98%, kvalitet "Puriss" mortlades till ett finkornigt pulver och siktades genom en 300 mesh stålduk. Det siktade pulv- ret anbringades vid rumstemperatur under vibrering på samma sätt som i exempel la på vär- meväxlarytan enligt tig. 2. Därvid lade sig substansen i mellanrummen i värmeväxlarstrtrk- turen. Substansen sintrades genom torkning och uppvärmning till en massa på sarmna sätt som i exempel la. Massan befanns därefter vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid värmeväx- larens yta. En bit massa uttogs, som befanns innehålla hydroxid med formeln Ba(0H)2-l,5 H20. Massans densitet bestämdes till 619 g/l, vilket ger en porositet av 50 % av volymen hos kristallin Ba(0H)2-1,5H2O. Värmeväxlaren med den fastsittande substansen fick sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för borttagande av vatten placerad i en värmepump enligt fig. 1. Massan visade tecken till att släppa från värmeväx- larens yta. Massan absorberade och avgav vatten utan reaktionshämningar men tiden för att erhålla fullständig uppladdning förlängdes nu till 6 timmar. Tiden fram till fullständig urladd- 10 15 20 25 30 35 40 513 1578 'l"l|'fl'| ~ 14 ning var 30 - 40 timmar. Reaktionshastigheten bibehölls utan märkbar förändring under alla cyklarna. Det effektiva värdet på energiinnehållet uppmättes till 0,23 kWh/l.Example lb. 430 g of barium hydroxide (octahydrate) with a purity of 98%, grade "Puriss" was ground to a fine-grained powder and sieved through a 300 mesh steel cloth. The sieved powder was applied at room temperature under vibration in the same manner as in Example 1a on the heat exchanger surface according to FIG. 2. The substance then settled in the spaces in the heat exchanger structure. The substance was sintered by drying and heating to a mass in the same manner as in Example 1a. The mass was then found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken which was found to contain hydroxide of the formula Ba (OH) 2-1,5 H 2 O. The density of the pulp was determined to be 619 g / l, giving a porosity of 50% by volume of crystalline Ba (OH) 2-1.5H 2 O. The heat exchanger with the adhering substance was then allowed to perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C to remove water placed in a heat pump according to Fig. 1. The mass showed signs of dropping from the surface of the heat exchanger. The mass absorbed and gave off water without reaction inhibitors, but the time to obtain full charge was now extended to 6 hours. The time until complete discharge was 10 - 40 hours. The reaction rate was maintained without appreciable change during all cycles. The effective value of the energy content was measured to be 0. , 23 kWh / l.
Exempel 2a. 670 g CoCl2~6H2O med renhet 99% och kvalitet "pro analysi" blandades med 127 g vatten, dvs 1,75 mol H20 per mol CoC12-6H2O, så att en halv- eller tjockflytande massa, slurry erhölls. Detta innebär en halt av 1,75 mol över saltets mest hydratiserade till- stånd. Massan anbringades vid rumstemperatur under vibrering på samma sätt som i exempel la på värmeväxlarytan enligt ñg. 2. Därvid blev sig substansen lättflytande och lade sig i mellanrummen i värrneväxlarstrukturen. Substansen sintrades genom torkning och uppvärm- ning till en fast massa på samma sätt som i exempel la. Massan befanns därefter vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid värmeväxlarens yta. En bit massa uttogs, som befanns innehålla hydratiserat salt med formeln CoCl2-2H2O. Den fasta massans densitet uppmättes till 900 g/1, vilket är större än densiteten 635 g/1 hos motsvarande torrt packad substans, se ex- empel 2b. Massan har en porositet av 33 % jämfört med den kristallina formen av motsva- rande hydrat, som har en densitet av 1,34. Värmeväxlaren med den fastsittande substansen ñck sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för bortta- gande av vatten, när den var placerad i en värmepump enligt fig. l. Massan visade inga tec- ken till att lossna från värmeväxlarens yta. Massan absorberade och avgav vatten utan reak- tionshämningar. Det effektiva värdet på energiinnehâllet upprnättes till 0,25 kWh/l.Example 2a. 670 g of CoCl2 ~ 6H2O with purity 99% and quality "pro analysis" were mixed with 127 g of water, ie 1.75 moles of H2 O per mole of CoCl2-6H2O, so that a semi- or thick-flowing mass, slurry was obtained. This means a content of 1.75 mol over the most hydrated state of the salt. The mass was applied at room temperature under vibration in the same manner as in Example 1a on the heat exchanger surface according to ñg. 2. The substance then became slightly fl surface and settled in the gaps in the heat exchanger structure. The substance was sintered by drying and heating to a solid mass in the same manner as in Example 1a. The mass was then found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken, which was found to contain hydrated salt of the formula CoCl2-2H2O. The density of the solid mass was measured to be 900 g / l, which is greater than the density of 635 g / l of the corresponding dry packed substance, see Example 2b. The pulp has a porosity of 33% compared to the crystalline form of the corresponding hydrate, which has a density of 1.34. The heat exchanger with the adhering substance then did not perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C to remove water, when placed in a heat pump according to fi g. l. The mass did not show any signs of detachment from the surface of the heat exchanger. The mass absorbed and gave off water without reaction inhibitors. The effective value of the energy content was achieved to 0.25 kWh / l.
Exempel 2b. 473 g CoCl2~6H2O (hexahydrat) med renhet 99% och av kvalitet "pro ana- lysi" mortlades till ett finkornigt pulver och siktades genom en 300 mesh stålduk. Det siktade pulvret anbringades vid rumstemperatur under vibrering på sarruna sätt som i exempel la på värmeväxlarytan enligt fig. 2. Därvid lade sig substansen i mellanrummen i värrneväxlarstruk- turen. Substansen sintrades genom torkning och uppvämining till en fast massa på samma sätt som i exempel la. Massan befanns därefter vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid vär- meväxlarens yta. En bit massa uttogs, som befanns innehålla hydratiserat salt med formeln CoCl2-2H2O. Den fasta massans densitet upprnättes till 635 g/l. Massan har en porositet av 33 % jämfört med den kristallina formen av motsvarande hydrat, som har en densitet av 1,34.Example 2b. 473 g of CoCl2 ~ 6H2O (hexahydrate) of 99% purity and of "pro-analysis" quality were ground to a granular powder and sieved through a 300 mesh steel cloth. The sieved powder was applied at room temperature under vibration in a circular manner as in Example 1a on the heat exchanger surface according to fi g. 2. The substance then settled in the gaps in the heat exchanger structure. The substance was sintered by drying and heating to a solid mass in the same manner as in Example 1a. The mass was then found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken, which was found to contain hydrated salt of the formula CoCl2-2H2O. The density of the solid mass was reached to 635 g / l. The pulp has a porosity of 33% compared to the crystalline form of the corresponding hydrate, which has a density of 1.34.
Värrneväxlaren med den fastsittande substansen fick sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för borttagande av vatten, när den var placerad i en vänne- pump enligt ñg. 1. Massan visade tecken till att släppa från värmeväxlarens yta. Massan absorberade och avgav vatten utan reaktionshämningar. Det effektiva värdet på energiinnehål- let uppmättes till 0,21 kWh/l.The heat exchanger with the adhering substance was then allowed to perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C to remove water, when it was placed in a friend pump according to ñg. The mass showed signs of dropping from the surface of the heat exchanger. The mass absorbed and released water without reaction inhibitions. The effective value of the energy content was measured at 0.21 kWh / l.
Exempel 3a. 302 g LiH-0,65H2O med renhet 98% och av kvalitet "purum" blandades med 167 g vatten, vilket motsvarar 1,1 mol H20 över saltets mest hydratiserade tillstånd, så att en halv- eller tjockflytande massa, slurry erhölls. Massan anbringades vid rumstemperatur under vibrering på samma sätt som i exempel la på värmeväxlarytan enligt fig. 2. Därvid blev sig substansen lättflytande och lade sig i mellanrummen i värtneväxlarstrukturen. Substansen sintrades genom torkning och uppvärmning till en fast massa på samma sätt som i exempel la.Example 3a. 302 g of LiH-0.65H2O with a purity of 98% and of the quality "purum" were mixed with 167 g of water, which corresponds to 1.1 mol of H2 O over the most hydrated state of the salt, so that a semi- or thick-flowing mass, slurry was obtained. The mass was applied at room temperature under vibration in the same manner as in Example 1a on the heat exchanger surface according to fi g. 2. The substance then became slightly fl surface and settled in the spaces in the host exchange structure. The substance was sintered by drying and heating to a solid mass in the same manner as in Example 1a.
Massan befanns därefter vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid värmeväxlarens yta. En bit massa uttogs, som befanns innehålla salt LiOH utan kristallvatten. Den fasta massans 10 15 20 25 30 35 40 513178 '|"I| 'f|.'| ' 15 densitet upprnättes till 513 g/l, vilket är större än densiteten 487 g/l hos motsvarande torrt packade substans, se exempel 3b. Massan har då en volymsporositet av 67 % jämfört med den kristallina formen av saltet, som har en densitet av 1,46. Värmeväxlaren med den fastsittande substansen fick sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för borttagande av vatten, när den var placerad i en värmepump enligt ñg. 1. Tiden för full- ständig uppladdning uppgick till 4 timmar medan en fullständig urladdning tog 24 timmar.The mass was then found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken out, which was found to contain salt LiOH without crystal water. The density of the solid mass was reached to 513 g / l, which is greater than the density of 487 g / l of the corresponding dry packed substance, see Example 3b The pulp then has a volume porosity of 67% compared to the crystalline form of the salt, which has a density of 1.46 The heat exchanger with the solid substance was then allowed to perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C to remove water , when it was placed in a heat pump according to ñg. 1. The time for complete charging was 4 hours while a complete discharge took 24 hours.
Massan visade inga tecken till att lossna från värmeväxlarens yta. Massan absorberade och avgav vatten utan reaktionshämningar. Det effektiva värdet på energiinnehållet uppmättes till 0,16 kWh/l.The mass showed no signs of detachment from the surface of the heat exchanger. The mass absorbed and released water without reaction inhibitions. The effective value of the energy content was measured at 0.16 kWh / l.
Exempel 3b. 287 g LiH-0,65H2O med renhet 98% och av kvalitet “purum" mortlades till ett finkomigt pulver och siktades genom en 300 mesh stålduk. Det siktade pulvret an- bringades vid rumstemperatur under vibrering på samma sätt som i exempel la på värrneväx- larytan enligt fig. 2. Därvid lade sig substansen i mellanrummen i värmeväxlarstrukturen.Example 3b. 287 g of 98% pure 98% LiH-0.65H 2 O were purified to a fine powder and sieved through a 300 mesh steel cloth. The sieved powder was applied at room temperature with vibration in the same manner as in Example 1a of the surface according to Fig. 2. The substance then settled in the spaces in the heat exchanger structure.
Substansen sintrades genom torkning och uppvärmning till en fast massa på samma sätt som i exempel la. Massan befanns därefter vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid vänneväx- larens yta. En bit massa uttogs, som befamis innehålla saltet LiOH utan kristallvatten. Den fasta massans densitet uppmättes till 487 g/l, vilket motsvarar en volymsporositet av 71 % jämfört med den kristallina formen av saltet. Vänneväxlaren med den fastsittande substansen fick sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för borttagan- de av vatten, när den var placerad i en vännepump enligt fig. 1. Tiden för fullständig upp- laddning uppgick liksom för det i slurryforrn anbragta saltet till 4 timmar medan tiden för en fullständig urladdning ökades till 27 timmar. Massan visade mycket svaga tecken till att släppa från värmeväxlarens yta. Massan absorberade och avgav vatten utan reaktionshärnningar. Det effektiva värdet på energiinnehållet uppmättes till 0,15 kWh/l.The substance was sintered by drying and heating to a solid mass in the same manner as in Example 1a. The mass was then found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken out, which was found to contain the salt LiOH without crystal water. The density of the solid mass was measured at 487 g / l, which corresponds to a volume porosity of 71% compared to the crystalline form of the salt. The friend changer with the stuck substance fi ck then perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C for removal of water, when it was placed in a friend pump according to Fig. 1. The time for complete charging was as for the in the slurryform applied the salt to 4 hours while the time for a complete discharge was increased to 27 hours. The mass showed very weak signs to drop from the surface of the heat exchanger. The mass absorbed and gave off water without reaction inhibitions. The effective value of the energy content was measured at 0.15 kWh / l.
Exempel 4a. 883 g SrBr2-6H2O med renhet 99% och av kvalitet "puriss.p.a." blandades med 132 g vatten, vilket motsvarar 2,48 mol H20 över saltets mest hydratiserade tillstånd, så att en halv- eller tjockflytande massa, slurry erhölls. Massan anbringades vid rumstemperatur under vibrering på samma sätt som i exempel la på värmeväxlarytan enligt fig. 2. Därvid blev sig substansen lättflytande och lade sig i mellanrummen i värmeväxlarstnrkturen. Substansen sintrades genom torkning och uppvärmning till en fast massa på samma sätt som i exempel la.Example 4a. 883 g SrBr2-6H2O with purity 99% and of quality "puriss.p.a." was mixed with 132 g of water, corresponding to 2.48 mol of H 2 O over the most hydrated state of the salt, so that a semi- or thick-surface mass, slurry was obtained. The pulp was applied at room temperature with vibration in the same manner as in Example 1a on the heat exchanger surface according to Fig. 2. The substance then became slightly surface and settled in the spaces in the heat exchanger structure. The substance was sintered by drying and heating to a solid mass in the same manner as in Example 1a.
Massan befanns därefter vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid värmeväxlarens yta. En bit massa uttogs, som befanns innehålla det hydratiserade saltet SrBrz-HzO. Den fasta massans densitet uppmättes till 1492 g/l, vilket är större än densiteten 1044 g/l hos motsvarande torrt packade substans, se exempel 4b. Massan har då en volymsporositet av 17 % jämfört med den kristallina formen av saltet, som har en densitet av 1,79. Värmeväxlaren med den fastsittande substansen fick sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för borttagande av vatten, när den var placerad i en värmepump enligt fig. 1. Tiden för full- ständig uppladdning uppgick till 4 tirnmar medan en fullständig urladdning tog 16 timmar.The mass was then found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken, which was found to contain the hydrated salt SrBrz-H 2 O. The density of the solid mass was measured at 1492 g / l, which is greater than the density of 1044 g / l of the corresponding dry packed substance, see Example 4b. The pulp then has a volume porosity of 17% compared to the crystalline form of the salt, which has a density of 1.79. The heat exchanger with the adhering substance was then allowed to perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C to remove water, when it was placed in a heat pump according to Fig. 1. The time for complete charging was 4 hours while a complete discharge took 16 hours.
Massan visade inga tecken tillatt lossna från värmeväxlarens yta. Massan absorberade och avgav vatten utan reaktionshämningar. Det effektiva värdet på energiinnehållet uppmättes till 10 15 20 25 30 35 40 513 178 ||".|\r'|~' t 16 0,32 kWh/l.The mass showed no signs of detachment from the surface of the heat exchanger. The mass absorbed and released water without reaction inhibitions. The effective value of the energy content was measured at 10 15 20 25 30 35 40 513 178 || ". | \ R '| ~' t 16 0.32 kWh / l.
Exempel 4b. 618 g SrBr2-6l-I2O med renhet 99% och av kvalitet "puriss.p.a." mortlades till ett ñnkornigt pulver och siktades genom en 300 mesh stålduk. Det siktade pulvret an- bringades vid rumstemperatur under vibrering på samma sätt som i exempel la på vänneväx- larytan enligt fig. 2. Därvid lade sig substansen i mellanrummen i värmeväxlarstrukturen.Example 4b. 618 g SrBr2-6l-I2O with purity 99% and of quality "puriss.p.a." mortar to a granular powder and sieved through a 300 mesh steel cloth. The sieved powder was applied at room temperature under vibration in the same manner as in Example 1a on the friend exchange surface according to fi g. 2. The substance then settled in the spaces in the heat exchanger structure.
Substansen sintrades genom torkning och uppvärmning till en fast massa på samma sätt som i exempel la. Massan befanns därefter vara väl hopsintrad och sitta stadigt fast vid värrneväx- larens yta. En bit massa uttogs, som befanns innehålla det hydratiserade saltet SrBrZ-HZO.The substance was sintered by drying and heating to a solid mass in the same manner as in Example 1a. The mass was then found to be well sintered and firmly attached to the surface of the heat exchanger. A piece of pulp was taken, which was found to contain the hydrated salt SrBrZ-H 2 O.
Den fasta massans densitet uppmättes till 1044 g/l, vilket motsvarar en volymsporositet av 24 % jämfört med den kristallina formen av saltet. Värmeväxlaren med den fastsittande substan- sen fick sedan utföra 10 cykler med absorption av vatten och uppvärmning till 80°C för bort- tagande av vatten, när den var placerad i en värmepump enligt fig. 1. Tiden för fullständig uppladdning uppgick till 4 timmar medan tiden för fullständig urladdníng förlängdes till 20 timmar. Massan visade tecken till att lossna från värmeväxlarens yta. Massan absorberade och avgav vatten utan reaktionshämningar. Det effektiva värdet på energiinnehållet uppmättes till 0,23 kWh/l.The density of the solid mass was measured at 1044 g / l, which corresponds to a volume porosity of 24% compared to the crystalline form of the salt. The heat exchanger with the adhering substance was then allowed to perform 10 cycles with absorption of water and heating to 80 ° C to remove water, when it was placed in a heat pump according to fi g. The time for full charge was 4 hours while the time for full charge was extended to 20 hours. The mass showed signs of detachment from the surface of the heat exchanger. The mass absorbed and released water without reaction inhibitions. The effective value of the energy content was measured at 0.23 kWh / l.
CaClz är ett exempel på en substans, som har lämpliga AT-värden och tillräckligt stort energiinnehåll men som inte går att slurriñera. Smältpunkten för de hos detta salt användbara fasövergångama ligger lägre än vad som krävs för att regenerera substansen efter påfyllning av slurryn i värmeväxlarstrukturen.CaCl2 is an example of a substance which has suitable AT values and a sufficiently high energy content but which cannot be slurried. The melting point of the phase transitions useful in this salt is lower than that required to regenerate the substance after filling the slurry in the heat exchanger structure.
Detta är fallet för många av de ovan nämnda bortsorterade substanserna, såsom LiCl, LiBr, CaBrz, FeCl3, NaOH, KOH, osv. Det är summan av alla de ovan nämnda krävda egenska- perna som får en substans att både fungera i processen samt lämpa sig för fyllning och ge- nerering enligt slurrymetoden. De flesta substanser kan slurryfieras men inte tegenereras efter anbringandet av slurryn.This is the case for many of the above-mentioned sorted substances, such as LiCl, LiBr, CaBrz, FeCl 3, NaOH, KOH, etc. It is the sum of all the above-mentioned required properties that makes a substance both function in the process and be suitable for filling and generation according to the slurry method. Most substances can be slurried but not counteracted after the application of the slurry.
I tillämpningen för soldriven luftkonditionering kan reaktordel och kondensor-/evapora- tordel lämpligen placeras inom ett och samma fysiska utrymme eller hölje, se det schematiska tvärsnittet i fig. 3a. De kan också utföras med cirkulär eller cylindrisk geometri eller symmet- ri, även om härvid vissa fördelar hos den plana strukturen enligt fig. 2a och 2b får uppoffras.In the application of solar-powered air conditioning, the reactor part and the condenser / evaporator part can suitably be placed within one and the same physical space or housing, see the schematic cross-section in Fig. 3a. They can also be made with circular or cylindrical geometry or symmetry, although some advantages of the planar structure according to fi g. 2a and 2b may be sacrificed.
En gemensam tank 31 innesluter sålunda hela systemet, så att en komplett hermetisk evakue- rad kemisk värmepump erhålls i denna. Tanken 31 är invändigt uppdelad i två separata av- delningar. En första övre avdelning 32 inrymmer ackumulatom och utgör reaktor och i en andra därunder liggande avdelning 33 finns kondensom/evaporatom. I ackumulatordelen 32 finns en vänneväxlare 34 placerad koncentriskt utmed tankens 31 inre periferi. Värmeväxlaren 34 kan vara enkel eller såsom visas i fig. 3a bestå av flera koncentriska enheter 34a, 34b sett från tankens mitt, så att varje enhet har formen av en cylinderring. Varje enhet i värmeväx- laren 34 är av flänstyp och irmefattar vertikalt stående lameller 35, se fig. 3b, vilka alltså ligger i plan genom den cylindriska formens axel och är solfiädersformigt monterade på vär- meväxlarens värmebärare 36, se perspektivvyn i fig. 3c. Dessa värrnebärare 36 utgörs av horisontella, parallellt med varandra kopplade rörslingor, som utgör cirkulära rörslingor också 10 15 20 25 30 35 40 3513 178 ||".| Tr' t 17 med samma axel som de övriga delarna i värmepumpen. Runt värmeväxlarenhetema eller -paketen 34 är nät 37 spända på såväl utsidan som insidan samt över dessas botten. Mellan nätväggarna 37 har substansen 38 påfyllts. Det förutsätts vidare, att den mellan lamellerna 35 ingjutna substansen 38 har fritt gastillflöde resp. gasfrårtflöde via en med lamellerna parallell kanal 45, se fig. 3d.A common tank 31 thus encloses the entire system, so that a complete hermetically evacuated chemical heat pump is obtained therein. The tank 31 is internally divided into two separate compartments. A first upper compartment 32 houses the accumulator and constitutes a reactor and in a second lower compartment 33 there is a condenser / evaporator. In the accumulator part 32 there is a friend changer 34 placed concentrically along the inner periphery of the tank 31. The heat exchanger 34 can be simple or as shown in fi g. 3a consist of fl your concentric units 34a, 34b seen from the center of the tank, so that each unit has the shape of a cylinder ring. Each unit in the heat exchanger 34 is of the fl type and includes vertically standing slats 35, see fi g. 3b, which thus lie in a plane through the axis of the cylindrical shape and are solar-mounted on the heat carrier 36's heat exchanger, see the perspective view in fi g. 3c. These heat carriers 36 consist of horizontal, parallel-connected pipe loops, which form circular pipe loops also 10 15 20 25 30 35 40 3513 178 || ". | Tr 't 17 with the same axis as the other parts of the heat pump. Around the heat exchanger units or - the packages 34 are net 37 stretched on both the outside and inside and over their bottom.The substance 38 has been filled between the net walls 37. It is further assumed that the substance 38 molded in between the slats 35 has free gas fl or gas-free fl via a channel 45 parallel to the slats. see fi g 3d.
Kanalerna 45 kan åstadkommas genom att ett grovt nät på sina båda ytor eller sidor har fimnaskiga nät, att det grova nätet bockas till lämplig forrn och att det anbringas med stöd mot flänsarna 35. Det grova nätet bildar själva kanalerna 45 medan det ñnrnaskiga nätet hindrar substans i slurryforrn från att rinna in i kanalerna vid påfyllning av substansen uppifrån.The channels 45 can be provided by a coarse net on its two surfaces or sides having mesh nets, the coarse net being bent to a suitable shape and being applied with support to the ends 35. The coarse net forms the channels 45 themselves while the narrow net prevents substance in the slurry form from flowing into the channels when filling the substance from above.
I demia cylindriska värrneväxlare motsvarar flänsarnas 35 ytor värmeväxlarens stora yttre yta 21 för det i fig. 2a visade plana fallet. Värmeledningen i substansen är nämligen så låg, att flänsarna anslutna till röret med värrnebäraren i detta sammanhang kan betraktas ha samma temperatur och samma temperatur som röret. Substansskikten mellan flänsarna och kanalen 45 utförs med en tjocklek av ca 10 mm, dvs i riktning vinkelrätt mot flänsarna och i omkretsled i hela värmeväxlarringen. Någon värrneledande struktur motsvarande strukturen 23 finns inte i utformningen med cylindersymmetri. En sådan erfordras endast vid mycket höga effekter. l en tillämpning med rumstemperering kan laddning ta minst 6 timmar medan urladd- ning sker under kanske upp till 12 timmar. Prov visar, att det i detta fall räcker med 10 mm tjocka skikt direkt mot metallytor utan någon extra värmeledande struktur och att metallytorna inte behöver vara i direkt kontakt med de värmebärande mediet utan kan vara av typ lamell såsom flänsarna 35. Någon enkel komprimering av införd substans genom evakuering av tanken kan inte erhållas i det cylindersymmetriska fallet.In these cylindrical heat exchangers, the surfaces of the vanes 35 correspond to the large outer surface 21 of the heat exchanger for that of the. G. 2a showed the flat case. The heat conduction in the substance is namely so low that the fl ends connected to the pipe with the protective carrier in this context can be considered to have the same temperature and the same temperature as the pipe. The substance layers between the fls and the channel 45 are made with a thickness of about 10 mm, ie in the direction perpendicular to the ochs and in the circumferential direction in the entire heat exchanger ring. No heat-conducting structure corresponding to the structure 23 is present in the cylinder symmetry design. Such is required only at very high effects. In an application with room temperature, charging can take at least 6 hours while discharging takes place for perhaps up to 12 hours. Tests show that in this case 10 mm thick layers directly against metal surfaces without any additional heat-conducting structure are sufficient and that the metal surfaces do not have to be in direct contact with the heat-carrying medium but can be of the lamella type such as the 35 ends 35. Some simple compression of inserted substance by evacuating the tank can not be obtained in the cylindrical symmetrical case.
För en värmeväxlare utförd som flera koncentriska cylinderringar enligt fig. 3a kan inte den centrala delen av tanken utnyttjas, vilket ger en viss dödvolym. För ett fall, i vilket tan- kens halva radie utnyttjas för värmeväxlarpaketen, inses, att dessa upptar 3/4 av tankens vo- lym. Kvarvarande rnittutrymme behöver dock inte fyllas med något värrneväxlarpaket, utan detta utrymme utnyttjas för gastransport och förhindrar på ett ypperligt sätt tryckförluster i systemet, mellan reaktor och kondensor/evaporator.For a heat exchanger designed as fl your concentric cylinder rings according to fi g. 3a, the central part of the tank cannot be used, which gives a certain dead volume. For a case in which half the radius of the tank is used for the heat exchanger packages, it will be appreciated that these occupy 3/4 of the volume of the tank. However, the remaining space does not need to be filled with a heat exchanger package, but this space is used for gas transport and excellently prevents pressure losses in the system, between the reactor and the condenser / evaporator.
Om man i stället anbringar ett vänneväxlar-/substanspaket med yttre form som ett rekt- angulärt block med kvadratiskt tvärsnitt i en cylindrisk tank och därigenom använder mittområdet av tanken maximalt, erhåller man likaledes en fyllnadsgrad av 3/4 av tankvoly- men och de kvarvarande fyra utrymmena är goda gastransportutrymmen.If you instead place a friend-changer / substance package with an external shape as a rectangular block with a square cross-section in a cylindrical tank and thereby use the central area of the tank to the maximum, you also get a degree of filling of 3/4 of the tank volume and the remaining the four spaces are good gas transport spaces.
Till- och frånlopp 39 för värmeväxlaren tillför resp. bortför värme via det yttre värme- växlarmediet. Mellan ackumulatordel 32 och kondensor-/evaporatordel 33 finns en skiljevägg 40 med ett centralt i tanken 41 liggande hål. Kondensor-/evaporatordelen 33 består av en cylindrisk plattvärrneväxlare 4l förbunden med inlopp resp. utlopp 13 för tillförsel resp. bortfórsel av värme via ett yttre medium. Vätskan, som i detta fall är vatten 42, uppfyller tankens 31 botten. På värrneväxlarens 41 ytor har åtminstone på ena sidan ett kapillärsugande material anbringats. När ackumulatorn levereras till användaren, befmner sig allt vatten bundet i substansen i ackumulatordelen 32. Ackumulatom är urladdad. 10 15 20 25 30 35 40 513 178 lrïiïifl' t 18 Vid en tänkt applikation för luftkonditionering exempelvis nattetid är funktionen enligt följande. Varmt vatten producerat i en solfångare dagtid tillförs ackumulatorns 32 värmeväxla- re 34 via tillopps- och frånloppsanslutningarna 39. Samtidigt tillförs vatten, som vänneväxlas med utomhusluften, till kondensorns/evaporatoms 33 värmeväxlare 41 via inloppen resp. utloppen 43 hos denna för yttre medium. Substansens 38 ångtryck stiger då och når småning- om ett tryck, som är högre än ångtrycket för vattnet vid kondensoms/evaporatorns 33 värme- växlare 41. Änga strömmar då från substansen 38 till kondensorns/evaporatorns 33 värmeväx- lare 41 och kondenserar till vatten 42. Processen fortgår, tills allt vatten hos den använda substansen i den nyttjade fasövergången avgått. Allt vatten 42 har då kondenserat i kondensor- /evaporatordelen 33 och kondensationsvärrnet har borttörts via värmeväxlaren 41 till uteluften med vätskeflödet genom värmeväxlaren 41.Inlet and outlet 39 for the heat exchanger supply resp. removes heat via the external heat exchanger medium. Between the accumulator part 32 and the condenser / evaporator part 33 there is a partition 40 with a hole located centrally in the tank 41. The condenser / evaporator part 33 consists of a cylindrical plate protection exchanger 41 connected to inlets resp. outlet 13 for supply resp. removal of heat via an external medium. The liquid, which in this case is water 42, fills the bottom of the tank 31. A capillary suction material has been applied to the surfaces of the heat exchanger 41 at least on one side. When the accumulator is delivered to the user, all the water bound in the substance is in the accumulator part 32. The accumulator is discharged. 10 15 20 25 30 35 40 513 178 lrïiïi fl 't 18 In an intended application for air conditioning, for example at night, the function is as follows. Hot water produced in a solar collector during the day is supplied to the heat exchanger 34 of the accumulator 32 via the inlet and outlet connections 39. At the same time, water, which is exchanged with the outdoor air, is supplied to the heat exchanger 41 of the condenser / evaporator 33 via the inlets resp. the outlets 43 thereof for external medium. The vapor pressure of the substance 38 then rises and eventually reaches a pressure which is higher than the vapor pressure of the water at the heat exchanger 4 of the condenser / evaporator 33. Steam then flows from the substance 38 to the heat exchanger 41 of the condenser / evaporator 33 and condenses to water 42 The process continues until all the water of the substance used in the used phase transition has passed. All water 42 has then condensed in the condenser / evaporator part 33 and the condensation barrier has been wiped away via the heat exchanger 41 to the outdoor air with the liquid fl through the heat exchanger 41.
På kvällen kopplas kondensordelens/evaporatordelens 33 värrneväxlare 41 via vätskeflö~ det genom denna till husets rumsvärmeväxlare samtidigt som ackumulatordelens 32 värme- växlare 44 kopplas via sitt vätskeflöde till en utomhusvärrneväxlare. Substansen 38 hålls då vid samma temperatur som utomhusluften, varvid dess ångtryck förblir mycket lågt. På grund av det låga ångtrycket strömmar vattenånga nu från kondensordelens/evaporatordelens 33 värmeväxlare 41 till ackumulatordelens 32 substans 38. Ångbildningsenergi åtgår därvid i kondensordelens/evaporatordelens 33 värmeväxlare 41, vilken energi tas från rummen via vätskeflödet mellan kondensordelens/evaporatordelens 33 värmeväxlare 41 och rurnskylarna.In the evening, the heat exchanger 41 of the condenser part / evaporator part 33 is connected via liquid fl through it to the room heat exchanger of the house, at the same time as the heat exchanger 44 of the accumulator part 32 is connected via its liquid flow to an outdoor heat exchanger. The substance 38 is then kept at the same temperature as the outdoor air, whereby its vapor pressure remains very low. Due to the low vapor pressure, water vapor now flows from the heat exchanger 41 of the condenser part / evaporator part 33 to the substance 38 of the accumulator part 32.
Rummen kallnar. Den tillförda ångbildningsenergin följer med ångan och frigörs tillsammans med bunden kemisk energi i ackumulatordelens 32 substans 38, samt bortfóres genom dess värmeväxlare 34 till utomhusluften via vätskeflödet 39 mellan värmeväxlaren 34 och utom- husvärrneväxlaren.The rooms are getting cold. The supplied steam generating energy accompanies the steam and is released together with bound chemical energy in the substance 38 of the accumulator part 32, and is carried away through its heat exchanger 34 to the outdoor air via the liquid flow 39 between the heat exchanger 34 and the outdoor heat exchanger.
För att hela luftkonditioneringssystemets funktion skall fullständigt förstås skall dess ar- betssätt ytterligare förklaras med hänvisning till den schematiska bilden i fig. 4. Den kemiska värmepumpen är i fig. 4 uppdelad i ackumulator 32 och kondensor/evaporator 33. Yttre kom- ponenter i det kompletta luftkonditioneringssystemet utgöres av en solpanel 53, utomhusvär- meväxlare 54, rumskylare 55, ackumulatorpump 56, kondensor-/evaporatorpump 57, ackumu- latorventil 58 samt kondensor-/evaporatorventil 59.In order for the function of the entire air conditioning system to be fully understood, its mode of operation must be further explained with reference to the schematic diagram in fi g. 4. The chemical heat pump is in fi g. 4 divided into accumulator 32 and condenser / evaporator 33. External components in the complete air conditioning system consist of a solar panel 53, outdoor heat exchanger 54, room cooler 55, accumulator pump 56, condenser / evaporator pump 57, accumulator valve 58 and condenser / evaporator valve 59.
Vid laddning dagtid ställs ackumulatorventilen 58, så att ackumulatorpumpen 56 driver flödet från solpanelen 53 till ackumulatom 32. Samtidigt ställs kondensor-/evaporatorventilen 59, så att kondensor-/evaporatorpumpen 57 driver flödet från utomhusvänneväxlaren 54 ge- nom kondensorn/evaporatorn 33. Substansen i ackumulatom 32 avger då vattenånga till kon- densom/evaporatom 33, tills substansen är fullkomligt laddad med upptaget vatten. Under kvällen ställs ackumulatorventilen 58, så att ackumulatorpumpen 56 driver flödet genom utom- husvärmeväxlaren 54. Samtidigt ställs kondensor-/evaporatorventilen 57, så att kondensor- /evaporatorpumpen 57 driver flödet från rumskylama 55 genom kondensorn/evaporatorn 33.When charging during the day, the accumulator valve 58 is set so that the accumulator pump 56 drives the flow from the solar panel 53 to the accumulator 32. At the same time, the condenser / evaporator valve 59 is set so that the condenser / evaporator pump 57 drives the flow from the outdoor heat exchanger 54 through the condenser / evaporator 33. the accumulator 32 then emits water vapor to the condenser / evaporator 33, until the substance is fully charged with absorbed water. During the evening, the accumulator valve 58 is set so that the accumulator pump 56 drives the flow through the outdoor heat exchanger 54. At the same time, the condenser / evaporator valve 57 is set so that the condenser / evaporator pump 57 drives the flow from the room coolers 55 through the condenser / evaporator 33.
Härvid hålls substansen i ackumulatom 32 vid utomhustemperatur, varvid ångtrycket över substansen blir väsentligt lägre än ångtrycket i evaporatom/kondensom 3, vilken "värms" med rurnskylarna 55. Vattenånga strömmar nu från kondensorn/evaporatom 33 till substansen i 10 15 20 25 30 35 -rtwq - 51-3 178 19 ackumulatorn 32. Ångbildningsenergi transporteras därvid från rumskylama 55 till substansen i ackumulatorn 32 och vidare till utomhusvärmeväxlaren 54. Rummen kyls och processen fortgår tills substansen i ackurnulatom 32 upptagit allt vatten i den för den nyttjade substansen aktuella fasövergången.In this case, the substance is kept in the accumulator 32 at outdoor temperature, whereby the vapor pressure over the substance becomes significantly lower than the vapor pressure in the evaporator / condenser 3, which is "heated" with the pipe coolers 55. Water vapor now flows from the condenser / evaporator 33 to the substance in rtwq - 51-3 178 19 the accumulator 32. Vapor formation energy is then transported from the room coolers 55 to the substance in the accumulator 32 and on to the outdoor heat exchanger 54. The rooms are cooled and the process continues until the substance in the accumulator 32 has absorbed all water in the phase transition for the substance used.
Att den tank, som innesluter ackumulator och förångare/kondensor, är av cylindrisk form, är fördelaktigt av hållfasthetsskäl. Vidare kan värmeväxlarna med fördel utföras som i huvudsak konventionella lamellvärmeväxlare för vätska/ gas med rak rörslinga. Detta ger värmeväxlarpaket med yttre rektangulär form. Värmeöverföringen bestäms i sådana paket av hur tätt man placerar lamellerna. Paketen kan exempelvis harnåtten 400x500x50 mm. Paketen är således tunna för att underlätta gastransport till och från substansen. I viss mån kan man i sådana paket frångå regeln, att värme och gas skall strömma i samma riktning. Paketen över- ensstämrner med cylinderringarna enligt ñg. 3a - 3d förutom att röret 36 är rakt, flänsama 35 alla är parallella och att kanalerna 45 för gastransport saknas. Ett antal sådana i nät inneslutna paket kan kopplas parallellt och påfyllas substans uppifrån liksom i utförandet i fig. 3a.The fact that the tank enclosing the accumulator and evaporator / condenser is of cylindrical shape is advantageous for strength reasons. Furthermore, the heat exchangers can advantageously be designed as essentially conventional lamella heat exchangers for liquid / gas with a straight pipe loop. This provides a heat exchanger package with an outer rectangular shape. The heat transfer in such packages is determined by how tightly the slats are placed. The packages can, for example, have 400x500x50 mm. The packages are thus thin to facilitate gas transport to and from the substance. To some extent, in such packages it is possible to deviate from the rule that heat and gas must flow in the same direction. The packages correspond to the cylinder rings according to ñg. 3a - 3d except that the tube 36 is straight, the ends 35 are all parallel and the channels 45 for gas transport are missing. A number of such packets enclosed in networks can be connected in parallel and filled with substance from above as well as in the embodiment in fi g. 3a.
Den här föreslagna kemiska värrnepumpen kan även nyttjas för direkta kyländamål. Det är helt möjligt att kyla mindre utrymmen som kylskåp eller kylväskor under lång tid. En kylväska för transport av matvaror eller läkemedel och med kapacitet för flera dygns funktion skall nu beskrivas med hänvisning till fig. 5.This proposed chemical heat pump can also be used for direct cooling purposes. It is quite possible to cool smaller spaces such as refrigerators or cooler bags for a long time. A cooler bag for transporting food or medicine and with a capacity for fl your 24-hour function will now be described with reference to fi g. 5.
Den i ñg. 5 visade kemiska värmepumpen är integrerad med kylväskans lock, vilken är uppbyggd pâ ett sätt liknande tanken 31 i ñg. 3a. Locket är sålunda ihåligt och i det inre utrymmet i den övre delen av locket finns ackumulatom 71, som är fäst vid lockets yttre, övre yta, och i den undre delen av det inre utrymmet finns kondensorn/evaporatorn 72 fäst vid den undre, mot kylväskans kalla utrymme riktade yta. Ackumulatom 71 och kondensom/-evapora- torn 72 utgörs av tvâ plana, låga metallbehållare företrädesvis utförda av tunn rostfri plåt, hopkopplade med varandra via en centralt liggande rörformig förbindning 73 för gastransport mellan ackumulatorn 71 och kondensorn/evaporatom 72. Dessa är värmemässigt separerade från varandra medelst ett lager värrneisolerande material 74 beläget mellan ackumulatordelen och kondensor-/evaporatordelen. Ackumulatorn 71 är vidare uppdelad i två utrymmen, ett övre utrymme innehållande substansen 75 och en flänsvärmeväxlare 76 och ett undre utrymme innehållande stödflänsar 77 utförda av perforerad metallplåt. De två utrymmena åtskiljs av ett ñnmaskigt nät 78. Flänsvärmeväxlaren 76 fördelar värme från en elektrisk värmepatron 79 instoppad i ett värmeväxlarrör 80 förbundet med flänsarna i flänsvärmeväxlaren 76, samt utgör tillsammans med stödflänsarna 77 i den nedre delen av ackumulatorn ett stöd mot luft- tryckets kraft mot konstruktionen. Kondensordelen/evaporatordelen 72 uppfylls av perforerade stödflänsar 81 likaså med uppgift att stadga konstruktionen mot lufttryckets kraft och att leda värme. Mellan stödflänsarna 81 har ett kapillärsugande material 82 anbragts, exempelvis ett cellulosamaterial, i vilket vattnet 73 hindras att röra sig fritt. Evakuering av locket inre ut- rymme utförs via en ”tip-off" nippel 84 av den typ, som används för förslutning av exempel- vis kylanläggningar.The i ñg. The chemical heat pump shown in Fig. 5 is integrated with the lid of the cooling bag, which is constructed in a manner similar to the tank 31 in one. 3a. The lid is thus hollow and in the inner space in the upper part of the lid is the accumulator 71, which is attached to the outer, upper surface of the lid, and in the lower part of the inner space the condenser / evaporator 72 is attached to the lower, towards the cooling bag cold space facing surface. The accumulator 71 and the condenser / evaporator 72 consist of two flat, low metal containers preferably made of thin stainless steel, connected to each other via a centrally located tubular connection 73 for gas transport between the accumulator 71 and the condenser / evaporator 72. These are thermally separated from each other by means of a layer of heat-insulating material 74 located between the accumulator part and the condenser / evaporator part. The accumulator 71 is further divided into two spaces, an upper space containing the substance 75 and a heat exchanger 76 and a lower space containing supports 77 made of perforated sheet metal. The two spaces are separated by a mesh net 78. The flange heat exchanger 76 distributes heat from an electric heating cartridge 79 plugged into a heat exchanger tube 80 connected to the ns ends of the vär heat exchanger 76, and together with the support ns ends 77 in the lower part against the construction. The condenser part / evaporator part 72 is filled with perforated supports fl also 81 with the task of stabilizing the construction against the force of the air pressure and conducting heat. Between the support members 81 a capillary-absorbing material 82 has been arranged, for instance a cellulosic material, in which the water 73 is prevented from moving freely. Evacuation of the lid's interior space is carried out via a "tip-off" nipple 84 of the type used for closing, for example, refrigeration systems.
Konstruktionen utförs som två låga boxar av rostfritt stål hopsvetsade via den rörforrniga 10 15 20 51.3 178 ||"«| '|'|f| . 20 centrala förbindningen 73. Värmeväxlaren 76, nätet 78 och stödflänsama 77, 81 placeras i boxarna och substansen 75 påfylles i ackumulatom 71. Lock 85, 86 av rostfritt stål svetsas fast på de två delarna medelst svetsfogar 87, 88 runt periferin, av vilka det ena locket 85 vetter uppåt och utgör den övre ytan hos kylväskans lock och det andra locket 86 vetter mot kylväskans inre. Kylväskans lock laddas elektriskt före användning med hjälp av den inbyggda värmepatronen 79. Lockets undersida, som är vänd mot det utrymme, vilket skall kylas och som i detta fall tjänar som kondensor, kan med fördel placeras exempelvis på en diskbänk i ett kök. En isolerande huv sätts över lockets ackumulatordel för att minska värmeförluster. Ladd- ningen är tänkt att kunna genomföras på några timmar. Locket är efter avsvalning klart för användning och placeras då på kylväskan. Emedan ingen avstängningsventil finns, måste locket nyttjas omedelbart. För att förvara locket laddat måste i detta fall värmepatronen vara kopplad. Det är naturligtvis också helt möjligt att utföra konstruktionen med en ventil i förbin- delseröret 73. En sådan ventil måste då utföras med magnetisk kraftöveriöring från utsidan, emedan inga normala ventiler förmår att uppfylla de mycket höga täthetskraven.The construction is made as two low stainless steel boxes welded together via the tubular central connection 73. The heat exchanger 76, the net 78 and the supports 77, 81 are placed in the boxes and the substance 75 is filled in the accumulator 71. Stainless steel lids 85, 86 are welded to the two parts by means of welding joints 87, 88 around the periphery, of which one lid 85 faces upwards and forms the upper surface of the cooler bag lid and the other lid 86 faces The cooler lid is electrically charged before use by means of the built-in heating cartridge 79. The underside of the lid, which faces the space to be cooled and which in this case serves as a condenser, can advantageously be placed, for example, on a sink in a kitchen. An insulating hood is placed over the accumulator part of the lid to reduce heat loss.The charging is intended to be carried out in a few hours.The lid is ready for use after cooling and is then placed on the cooler bag. there is no shut-off valve, the lid must be used immediately. To keep the lid charged, in this case the heating cartridge must be connected. Of course, it is also quite possible to carry out the construction with a valve in the connecting pipe 73. Such a valve must then be made with magnetic force transfer from the outside, since no normal valves are able to meet the very high tightness requirements.
Sålunda har effektiva substanser beskrivits. Ett förfarande för framställning av strukturer innehållande en substans och strukturer har beskrivits, vilka ger mycket god värrnetransport och diffusion i ett anbringat skikt av substansen, en god mekanisk stabilitet ett skikt av sub- stansen och en hög energitäthet hos substansen. Konstruktioner av en kernisk värmepump lämpad för applikationer som luftkonditionering, kylväska respektive kylskåp har också be- skrivits.Thus, effective substances have been described. A method for producing structures containing a substance and structures has been described, which gives very good heat transport and diffusion in an applied layer of the substance, a good mechanical stability a layer of the substance and a high energy density of the substance. Designs of a nuclear heat pump suitable for applications such as air conditioning, cooler bags and refrigerators have also been described.
Claims (17)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9804034A SE513178C2 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Chemical Heat Pump with solid substance |
| JP2000584023A JP2002530619A (en) | 1998-11-24 | 1999-11-24 | Chemical heat pump using solid substance |
| AU20130/00A AU2013000A (en) | 1998-11-24 | 1999-11-24 | A chemical heat pump using a solid substance |
| PCT/SE1999/002187 WO2000031206A1 (en) | 1998-11-24 | 1999-11-24 | A chemical heat pump using a solid substance |
| US09/863,406 US20020017380A1 (en) | 1998-11-24 | 2001-05-24 | Chemical heat pump using a solid substance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9804034A SE513178C2 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Chemical Heat Pump with solid substance |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9804034D0 SE9804034D0 (en) | 1998-11-24 |
| SE9804034L SE9804034L (en) | 2000-05-25 |
| SE513178C2 true SE513178C2 (en) | 2000-07-24 |
Family
ID=20413404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9804034A SE513178C2 (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Chemical Heat Pump with solid substance |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020017380A1 (en) |
| JP (1) | JP2002530619A (en) |
| AU (1) | AU2013000A (en) |
| SE (1) | SE513178C2 (en) |
| WO (1) | WO2000031206A1 (en) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2816698B1 (en) | 2000-11-13 | 2004-05-28 | Pierre Jeuch | ADSORPTION REFRIGERATION DEVICE |
| FR2811412B1 (en) * | 2000-07-06 | 2002-08-23 | Thermagen | ADSORPTION REFRIGERATION DEVICE |
| CA2412945A1 (en) * | 2000-07-06 | 2002-01-10 | Thermagen Sa | Adsorption refrigerating device |
| US20040231828A1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-11-25 | Dunne Stephen R. | Adsorber generator for use in sorption heat pump processes |
| JP4938323B2 (en) * | 2006-03-14 | 2012-05-23 | 大阪瓦斯株式会社 | Method for producing heat exchange reactor |
| SE530959C2 (en) | 2006-05-29 | 2008-11-04 | Climatewell Ab Publ | Chemical heat pump with hybrid substance |
| US7439630B2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-10-21 | Helius Inc. | System and methodology for generating electricity using a chemical heat engine and piezoelectric material |
| CN101517349A (en) * | 2006-09-28 | 2009-08-26 | 江森自控科技公司 | Microchannel heat exchanger |
| SE532504C2 (en) * | 2007-11-29 | 2010-02-09 | Climatewell Ab Publ | Thermal solar collector for supply of heat and / or cooling |
| SE532024C2 (en) * | 2008-02-12 | 2009-10-06 | Climatewell Ab Publ | Absorption machine with built-in energy storage according to the matrix method |
| WO2010014310A1 (en) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | Solaris Synergy Ltd. | Photovoltaic solar power generation system |
| SE534515C2 (en) * | 2009-12-09 | 2011-09-20 | Climatewell Ab Publ | Thermal solar collector with built-in chemical heat pump |
| JP2015127616A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | サンデンホールディングス株式会社 | Adsorption heat exchanger and method for producing adsorption fins used in the adsorption heat exchanger |
| US10386100B2 (en) * | 2014-11-12 | 2019-08-20 | Carrier Corporation | Adsorption system heat exchanger |
| JP7296207B2 (en) | 2018-12-20 | 2023-06-22 | 三菱重工業株式会社 | Plate-shaped chemical heat storage element |
| CN111978922B (en) * | 2020-07-31 | 2021-04-23 | 西安交通大学 | Hydrated salt-based medium-low temperature chemical heat storage material and preparation method thereof |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4146013A (en) * | 1975-10-24 | 1979-03-27 | Foulke Willing B | Solar-exothermic solution heat pump |
| US4441484A (en) * | 1977-10-17 | 1984-04-10 | Leonard Greiner | Chemical heat pump |
| DE3408192C2 (en) * | 1984-03-06 | 1987-03-26 | Markus 8058 Erding Rothmeyer | Method for transforming the temperature of heat and heat transformer |
| JPS60263060A (en) * | 1984-06-12 | 1985-12-26 | 日立造船株式会社 | Method of recovering heat of reaction |
| US4993239A (en) * | 1987-07-07 | 1991-02-19 | International Thermal Packaging, Inc. | Cooling device with improved waste-heat handling capability |
| FR2620048B1 (en) * | 1987-09-07 | 1989-12-22 | Elf Aquitaine | PROCESS FOR CONDUCTING A THERMOCHEMICAL REACTION AND PLANT FOR CARRYING OUT THIS PROCESS |
| DE3901558A1 (en) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Zeolith Tech | SORPTION CONTAINER FOR SOLID SORPTION AGENTS |
| ATE133991T1 (en) * | 1989-06-06 | 1996-02-15 | Gerd Hoermansdoerfer | LATENT HEAT STORAGE AGENTS AND THEIR USE |
| US5161389A (en) * | 1990-11-13 | 1992-11-10 | Rocky Research | Appliance for rapid sorption cooling and freezing |
| US5360057A (en) * | 1991-09-09 | 1994-11-01 | Rocky Research | Dual-temperature heat pump apparatus and system |
| DE4237991A1 (en) * | 1992-11-11 | 1994-05-19 | Schloemann Siemag Ag | Cooling hot-rolled products, rails - using appts. with carrier elements allowing rails to be suspended with their top downwards |
| US5291942A (en) * | 1993-05-24 | 1994-03-08 | Gas Research Institute | Multiple stage sorption and desorption process and apparatus |
| JP3348336B2 (en) * | 1995-10-26 | 2002-11-20 | 株式会社豊田中央研究所 | Adsorption heat pump |
-
1998
- 1998-11-24 SE SE9804034A patent/SE513178C2/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-11-24 AU AU20130/00A patent/AU2013000A/en not_active Abandoned
- 1999-11-24 JP JP2000584023A patent/JP2002530619A/en active Pending
- 1999-11-24 WO PCT/SE1999/002187 patent/WO2000031206A1/en not_active Ceased
-
2001
- 2001-05-24 US US09/863,406 patent/US20020017380A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002530619A (en) | 2002-09-17 |
| AU2013000A (en) | 2000-06-13 |
| SE9804034L (en) | 2000-05-25 |
| WO2000031206A1 (en) | 2000-06-02 |
| SE9804034D0 (en) | 1998-11-24 |
| US20020017380A1 (en) | 2002-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE513178C2 (en) | Chemical Heat Pump with solid substance | |
| AU2007268277B2 (en) | Chemical heat pump working with a hybrid substance | |
| RU2479801C2 (en) | Solar heat energy collector to generate heat and/or for cooling purposes | |
| CN101395439B (en) | Method of heat accumulation and heat accumulation system | |
| CN101738120B (en) | Sensible heat-latent heat compound thermal storage device | |
| JPS62175562A (en) | Adsorption type refrigerator | |
| US20100205981A1 (en) | Storing/transporting energy | |
| US11029099B2 (en) | System and method for thermochemical storage of energy | |
| EP0034164B1 (en) | A method and apparatus for storing heat | |
| Tamme et al. | Thermal energy storage | |
| CN102252545A (en) | Fused salt phase change heat storage device applied to solar air conditioner | |
| WO1991017392A1 (en) | Methods and apparatuses for providing cool thermal storage and/or water purification | |
| EP3601923B1 (en) | Enhanced tcm production and use | |
| CN102221303A (en) | Combined high-temperature phase-transition heat storage system | |
| CN206623727U (en) | A kind of mobile accumulation of heat car | |
| US5448892A (en) | Methods and apparatuses for providing cool thermal storage and/or water purification | |
| CN101004332A (en) | Heat pipe accumulator | |
| JPS6040799B2 (en) | Direct heat exchange type latent heat storage device | |
| Desai | Encapsulated metal hydride and carbon particles in polymeric matrix-an approach to enhances hydrogen storage properties of metal hydrides | |
| KR100760380B1 (en) | Thermally conductive unit reaction block for chemical heat pump for cooling and heating and manufacturing method thereof | |
| Vasiliev | Heat pipes to increase the adsorption technology efficiency |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |