(12) Patentskrift om SE 532 504 C2 .... e., - Questel

More documents

Recommendations

Info

medan substansen övergår från flytande till fast form. 532 504 10 En normal hybridsubstans, se ovan nämnda patentansökan WO 00/37864, kan med fördel nyttjas, vilken späds till önskad koncentration i en lösning av sorbatet och därefter uppsugs i en matris bestående av ett inert pulver, dvs ett pulver av ett material som inte i väsentlig grad föränd- 5 ras under drift av den kemiska värmepumpen. Materialet skall sålunda ha fast form under de växlande förhållandena i värmepumpen och det skall inte heller kemiskt växelverka med, dvs inte kemiskt påverka eller påverkas av, någon av de substanser eller medier, som ändrar aggregations- form under värmepumpens drift. I prov som har utförts har detta pulver exempelvis varit av alu- miniumoxid och den aktiva substansen LiCl. Andra möjliga aktiva substanser kan vara SrBr2, 10 etc., se för övrigt den ovan nämnda internationella patentansökningen WO 00/37864. Pulvrets kornstorlek kan här ha betydelse liksom dess kapillärsugande förmåga. För att bilda lämpliga kroppar av matrisen kan ett sådant pulver appliceras först på en eller flera ytor av en värmeväx- lare i form av ett skikt med lämplig tjocklek, exempelvis med en tjocklek mellan 5 och 10 mm. I de flesta fall måste då någon form av nätkonstruktion, ej visad, appliceras på värmeväxlaren för 15 hålla fast respektive skikt för bildande av en hophållen kropp av pulvret. Prov har exempelvis ut- förts med skikt med tjocklek 10 mm anbragta utanpå rör, inuti rör samt vid bottnen av behållaren. Lösningen, dvs den aktiva substansen utspädd med det flyktiga mediet, även kallat sorbatet, i vätskeform, sugs sedan upp i pulvret i skikten och får rinna av, tills all lösning binds kapillärt i pulvret i skikten. Därefter kan reaktorn användas på samma sätt som en reaktor med fast substans 20 används, se t ex den ovan nämnda internationella patentansökningen WO 00/31206. Matrisen med däri fasthållen substans är i detta fall inte en solid fast kropp utan en lös massa liknande blöt sand vid värmepumpens urladdade tillstånd. I värmepumpens uppladdade tillstånd är matrisen däremot hård. Lösningen av den aktiva substansen har betydligt bättre vär- meledning än denna substans i fast form. Värme från den första värmeväxlaren 7 kan då effektivt 25 transporteras till eller från den aktiva substansen. Om exempelvis en matris bestående av alumi- niumoxid fylls med 3 molar LiC1 lösning, sker en mycket snabb och effektiv uppladdning av systemet ned till ca 1 molar lösning. Därefter avtar effekten, emedan den aktiva substansen nu inte längre innehåller någon lösning, dvs inte någon del därav föreligger i vätskefas eller lös- ningsfas. Det är dock inte några problem att driva processen ända ned till koncentrationen 0 mo- 30 lar. Vid urladdning går sedan processen mycket bra upp tills lösningen är 2,7 å 2,8 molar, varefter den bromsar in. Matrisen har nämligen inte längre någon gasgenomsläpplighet när koncentrationen 3 molar uppnås. I detta läge är matrisen full, dvs matrisen har upptagit så mycket lösning som är i huvudsak möjligt. Funktion och effekt hos hybridsystem med lösning uppsugen i matris är i det typiska fallet
532 501 11 betydligt bättre än för fasta system. Dock krävs större värmeväxlarytor än vad som gäller för system med hybridsubstans och enbart fri lösning. Prov visar att det krävs 2 å 3 ggr större värme- växlaryta för att i ett hybridsystem med "bunden" lösningsfas nå samma effekt som i ett hybridsystem med enbart fri lösning. Å andra sidan blir då effekttätheten vid ytan i ett sådant system 5 med ökad effektiv area hos värmeväxlarens yta så liten, att värmeväxlaren inte nödvändigtvis be- höver vara direktverkande utan med fördel kan vara förstorad. Med direktverkande värmeväxlare eller direktverkande värmeöverföring mellan värmeväxlare och aktiv substans/lösning menas att substansen/lösningen finns vid den yttre ytan av en slät, enkel vägg hos värmeväxlaren medan det värmebärande/kylande mediet eller fluiden i värmeväxlaren cirkulerar vid den inre ytan av 10 samma vägg, dvs substansen/lösningen har en i huvudsak direkt kontakt med värmeväxlarmediet, genom endast en relativt tunn och plan vägg i värmeväxlaren. Med värmeväxlare eller värme- överföring med förstorad yta avses att substansen/fluiden finns vid en yta av värmeväxlaren, som har getts förstorad effektiv värmeöverföringsarea, genom att den exempelvis är korrugerad och/eller är försedd med utskjutande delar av lämpligt slag såsom flänsar. För ett hybridsystem 15 med i en matris uppsugen lösning innebär detta, att även matrisen är anbragt vid en sådan yta av värmeväxlaren. Tester som utförts i laboratorieskala och sedan omräknats för full skala har gett data för laddning respektive urladdning, vilka framgår av diagrammen i fig. 3 och 4. Dessa tester har ut- förts med ackumulatorer 1 i form av cirkulärcylindriska 1 liters kärl med diameter 100 mm och 20 höjd 130 mm, i vilka ett skikt 13 med tjockleken 10 mm av inert material med däri innehållen substans är placerat vid kärlets cylindriska innervägg, dvs vid innersidan av dess mantelyta. Matrismaterialet och substansen hålls i detta utförande på plats av en nätkonstruktion innefat- tande ett nät 15 med en yttre beklädnad av en mer finmaskig struktur såsom bomullsväv 16 eller ett finmaskigt nät, se fig. 5. Någon förändring av struktur eller funktion hos skiktet med inert bä- 25 rare och substans har inte kunnat iakttas under de gjorda proven. Den allmänna strukturen hos matrisen visas schematiskt i fig. 6a. Skiktet eller kroppen 13 av poröst matrismaterial är anbragt på den ena sidan av en värmeväxlarvägg 23 och har porer 24. Porerna har allmänt sådant tvärsnitt att de tillåter passage och upptagande av det gasformiga sor- hatet. Matrisen kan uppbära aktiv substans 2 på väggarna i porerna, vilken kan växelverka med 30 gasformigt sorbat i de kvarvarande kanalerna 25 som kan förekomma i vissa stadier av värme- pumpens drift. Porerna kan också vara helt fyllda såsom visas vid 26 med lösning resp. med kondensat. Matrismaterialet är valt så att det vid sin yta kan binda aktiv substans/lösning/kondensat och kan således lämpligen vara hydrofilt eller åtminstone ha hydrofil yta, om vatten används som fluid i systemet. Det är dock möjligt att använda material, som inte har hydrofil yta eller allmänt
Page 1 and 2: , k.. G I S tji) .... e., 2 in (12)
Page 3 and 4: UPPFINNINGENS BAKGRUND 532 501 1 De
Page 5 and 6: 3 532 504 lande en mer eller mindre
Page 7 and 8: 532 504 separata partiklar, såsom
Page 9 and 10: 532 504 läggs med hänvisning till
Page 11: 532 504 Den första behållaren 1
Page 15 and 16: 532 504 13 I det ovan beskrivna utf
Page 17 and 18: 532 504 temperatur av ca 4° C leve
Page 19 and 20: 532 504 17 sina övre och undre sid
Page 21 and 22: 532 504 19 PATENTKRAV 1. Kemisk vä
Page 23 and 24: 532 504 21 flyktiga vätskan i dess
Page 25 and 26: Fig. 1b Känd teknik 41 *-÷ Yttre
Page 27 and 28: 4 Kondensor/Evaporator
Page 29 and 30: 16 532 504 13 15 Fig. 5
Page 31 and 32: 23 _._ . _._._._._.- 532 504 27 Fig
Page 33 and 34: CO CO d co
Page 35: LO C.0 co

(12) Patentskrift om SE 532 504 C2 .... e., - Questel

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?