CN106796063A - 隔热室内无需连续供电的建立温度和保温的方法以及有关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过两个热化学系统(TCU1;TCU2)为隔热室(5)的内部空间建立温度和保温的方法。根据本发明,提供一种适当的设备并且,使得每个所述系统(TCU1;TCU2)的所有流体装在每个所述系统(TCU1;TCU2)的储存器(1;2)中;使用所述系统(TCU1;TCU2)的至少一个,用于将所述隔热室带至给定值温度,a)加热所述系统(TCU1;TCU2)之一的反应器(15;25),直至完全再生,期间另一个系统(TCU1;TCU2)使温度保持在所述给定值温度;b)在反应器(15;25)完全再生时,使用包括刚被再生的反应器的所述系统,以保持温度,并加热另一个系统(TCU1;TCU2)的反应器(15;25),只要所述连接装置连接于所述外部电源,重复前述步骤a)和b);在所述加热装置(19;29)从所述外部电源断开时,相继使用每个所述系统(TCU1;TCU2),以使室(5)的温度保持在所述给定值温度。
Description
技术领域
本发明涉及隔热室内无需连续供电的建立温度和保温的方法,以及适于使用前述方法在隔热室内建立温度和保温的设备。
背景技术
某些气态化合物可由另一种液态化合物进行可逆式吸收。蒸汽水属此情况,其可由溴化锂溶液吸收。也存在固体,固体能够与气体起作用,在进行可逆式放热反应时,产生固态生成物。例如,碱金属氯化物或者碱土金属氯化物就是这种情况,其尤其与氨起反应。其也存在固态化合物,例如沸石,气体可以可逆地吸附在其上。前述吸收、吸附和化学反应是可逆的;其通常用于制冷或者制热。
WO2006/100412A1提出一种设备,其具有隔热室、室内空气循环装置和热化学系统。该热化学系统具有储存器,其借助于形成阀的装置,与反应器连通;该反应器装有固态反应物,适于与储存器中的气体起作用,在进行可逆放热化学反应时,形成固态生成物。当使用形成阀的装置时,储存器中气体压力连续降低,因为反应器中消耗气体;储存器中压力降低,致使从周围介质吸收热。同时,反应器中的化学反应产生热。前述文献中提出的装置可借助于空气循环装置,或者与反应器接触再加热室中的空气,或者与储存器接触使之冷却。因此,该设备或者加热或者冷却隔热室,一旦化学反应开始,就无需外部供电。因此,当气体与反应物起反应时,应该加热反应器,导致吸热逆反应,使储存器重新储气。在该再生阶段,设备不再可以使用。因此,设备的独立工作时间的长短与反应物尤其是储存器中气体的数量有直接关系。
如果要延长前述设备的独立工作时间,一个解决方案在于增加气体反应物的数量。因此,设备体积大,笨重。另外,反应器尺寸也较大,其再生时间较长。
另外,WO2013/164539A1提出一种设备,其具有两个交替工作的热化学系统。当一个热化学系统由于围绕反应器的电阻而处于再生阶段时,另一个热化学系统处于制冷阶段。反应进度确定设备可使再生阶段的交替最佳化。该设备不能自主,因为其运转需要反应器之一处于再生阶段,这意味着设备在运转期间始终连接于电源。只有一个使设备活动和自主的设备增加一个电源,适于在运转期间永久地供电。这种设备成本高,体积大。
发明内容
本发明旨在提出隔热室内建立温度和保温的设备,其相对于WO2006/100412A1中提出的设备,具有更好的自主性。
本发明还旨在提出一种设备,对于相同的流体量来说,其比WO2006/100412A1提出的设备具有增加的自主性。
本发明还旨在提出一种设备,其适于同时连续制冷和/或制热和以自主方式进行工作。
本发明还旨在提出一种制冷和/或制热方法,其尤其可通过使用本发明的设备进行,并可延长该设备的自主运转的持续使用时间,用于制冷尤其如此。
本发明提出一种设备,其可进行隔热室的建立温度和保温,和适于在给定的自主方式周期期间进行工作。根据本发明的特征,设备具有:彼此独立地选自吸收系统、吸附系统和热化学系统的至少一个第一系统和一个第二系统,所述第一系统和第二系统每一个都具有:
-至少一个储存器,储存器装有流体,连接于反应器,所述反应器装有反应物,反应物适于与所述流体进行可逆的放热反应,所述反应物在所述放热反应时被消耗并在逆反应时能再生,逆反应能够通过所述反应器的加热引起,
-形成阀的装置,适于调节所述流体在所述储存器与所述反应器之间的流量,以及
-所述反应器的加热装置,其适于引起所述逆反应。
也根据本发明的特征,所述加热装置具有临时连接于所述设备的外部电源的连接装置,所述临时连接装置适于与所述外部电源连接或者断开;所述设备还具有:
-确定在所述系统每一个中存在的未反应的流体量的确定装置;
-控制所述形成阀的装置的控制器,控制器连接于所述系统每一个的确定未反应的流体量的所述确定装置和所述加热装置;以及
-至少一个隔热室,其布置成其内部空间可由所述系统加热和/或冷却。
第二系统的存在可使第一系统的反应器在第二系统工作期间进行再生,以便制冷和制热。系统之一的再生潜在地延长本发明的设备的总自主工作时间;因此,实际上,可利用一个外部电源的配置进行再生,甚至是反应器之一的部分再生。当设备随后与该外部电源断开时,设备可重新继续工作,室中温度无需改变。
两个系统的存在可增大起反应的流体量,同时限制设备的体积;两个系统可具有中等尺寸,合理地布置在设备中。
根据本发明,隔热室没有限制;其可以是一个所示的隔热室,例如,其总导热系数大于或小于或基本上等于0.4W/m2.℃。
根据本发明,确定每个系统中不反应流体量的确定装置没有限制;其可以是系统的储存器中液状流体量测定装置,或者是有关系统中气态流体压力测定装置。其也可以是蒸发器中温度测定装置,或者是冷凝器中温度测定装置,间接测定反应器中反应进展状态。可直接或间接确定未反应流体量的所有装置可以用于本发明的范围。
控制器确保设备运转,无需使用者干预。
临时连接于一个外部电源的临时连接装置,例如具有至少一个电源插接器,或者任何其它的可在设备由一个能源尤其是由电源供电时切断该能源但不切断该电源与设备之间的物理连接。其例如可以是一个续断器。有利地,临时连接装置具有一个电源插接器,外部电源是电力网。
有利地,所述储存器装有液体/蒸汽相平衡流体,所述设备还具有至少一个蒸发器,其连接于至少一个所述储存器的出口。因此,可产生更多负大卡。
有利地,所述设备具有至少一个冷凝器,其安装在至少一个所述系统的所述反应器与所述储存器之间。因此,设备可具有两个蒸发器和两个冷凝器,每个系统一个蒸发器和一个冷凝器。
根据一种实施方式,每个所述系统的所述储存器和/或所述蒸发器和/或所述冷凝器,布置成可与所述隔热室的内部空间进行热传递。
隔热室也可装有两个蒸发器和/或至少一个储存器。
有利地,每个所述系统的所述储存器和/或所述蒸发器布置在所述隔热室中。
有利地,设备具有所述系统的反应器的冷却装置。这些冷却装置例如可以是鼓风机,或者任何其它易于自主工作的冷却装置。
本发明的设备可以是车辆的组成部分。因此,隔热室可以是车辆后备箱的组成部分,或者装在车辆后备箱中。因此,临时连接装置具有电源插接器,适于接在电网上和/或车辆蓄电池上。
根据另一种可与前一种结合的实施方式,当车辆不使用时,加热装置成形成使用车辆蓄电池的电能,使至少一个反应器进行再生。在这种情况下,车辆还具有检测车辆蓄电池充电状态的检测装置。在本发明的范围,可使用在车辆行驶或停车时可使用的任何电源,使反应器进行再生;因此,例如可使用排气的热或者制动时放出的热使反应器进行再生。
本发明也涉及隔热室中制冷和/或制热方法,其适于使用在可使隔热室建立温度和保温的设备中,所述设备具有:
-至少一个第一系统和一个第二系统,彼此独立地选自吸收系统、吸附系统和热化学系统,所述第一系统和第二系统每一个都具有:
-储存器装有流体,连接于反应器,所述反应器装有反应物,反应物适于与所述流体进行可逆的放热反应,所述反应物在所述放热反应时被消耗并可在逆反应时被再生,逆反应可由所述反应器的加热引起,
-形成阀的装置,其用于调节所述流体在所述储存器与所述反应器之间的流量,以及
-所述反应器的加热装置,其适于使所述反应器进行再生,同时引起所述逆反应;所述加热装置适于连接于所述设备的外部电源,且可从所述外部电源断开;
所述设备还具有:
-确定每个所述系统中未反应流体量的确定装置;
-控制所述形成阀的装置的控制器,其联接于每个所述系统的所述流体量的确定装置和联接于所述加热装置;以及
-至少一个隔热室,其布置成其内部空间可由所述系统再加热和/或冷却;
根据本发明的方法:
-使得每个所述系统的所有流体装在所述系统的所述储存器中;
-使用至少所述系统之一,使所述室的内部空间的温度达到给定值温度;
-如果这没有做到,则使所述加热装置连接于所述外部电源;
a)加热所述系统之一的反应器直至完全再生,在此期间,另一个系统使所述室的内部空间的温度保持在所述给定值温度;
b)当反应器完全再生时,使用所述具有刚被再生的反应器的系统,以在另一个系统的所有反应物和/或所有流体在所述放热反应中被消耗之前,使所述室内部空间的温度保持在所述给定值温度,以及加热另一个系统的反应器,其也装有适于起反应的反应物和所述流体,直至完全再生;
-当所述连接装置连接于所述外部电源时,重复前述步骤a)和b);
-当所述加热装置从所述外部电源断开时,相继使用每个所述系统,以使所述室内部空间温度保持在所述给定值温度。
本申请人发现,实施前述步骤a和b,可延长前述设备的自主工作时间,不管连接装置从外部电源断开的时间。
连接装置的断开可以是随意的,由使用者实施;也可以是非随意或者随机断开,例如断电。
该方法可用于冷却和/或加热隔热室内部。当给定值温度高于环境温度或者给定值温度低于环境温度时,可实施该方法。
有利地,在本发明的方法实施期间,给定值温度低于或者高于环境温度。
本申请人发现,前述方法可延长本发明的设备的自主工作时间。
实际上,本申请人的贡献是发现反应器的再生引起向隔热室导热,因此,需要增大进入工作中的系统的反应器的流体流量,补偿前述导热。本申请人也发现,隔热室的建立温度比保温需要更多的能量,当前述步骤a)和b)至少实施一次时,在再生过程中阻碍反应器导热所消耗的能量(因而可起反应的流体量)很少。重复步骤a和b,也可延长前述设备的自主工作时间。
有利地,在使所述给定量的流体进入至少一个所述反应器中之后,使每个所述系统的所述形成阀的装置保持封闭一定的持续时间。系统不工作的这段时间可在本发明的设备的隔热室中达到热平衡,且利用流体的余热。该持续时间取决于隔热室的隔热效果。
有利地,如果使用两个系统使所述室的内部空间具有所述给定值温度,那么,要确定每个所述系统中尚未起反应的流体量,并加热包含的未起反应的流体量最少的系统的反应器。
根据一种实施方式,使用其中所述反应物刚被再生的反应器,在所述反应器的温度未达到所述室周围介质的温度之前,使所述室内部空间的温度保持在所述给定值温度。例如,当反应器的温度基本上等于70℃时,可使用系统。
实际上,本申请人发现,反应器的温度,因而其中的压力,不影响室中制热和/或制冷。也可快速使用再生的反应器,无需等待其达到环境温度,从而缩短系统不使用的时间(由于再生和再生引起的过高温度)。再生的系统的不使用时间缩短,因而另一个系统中流体耗量也减少。
有利地,对于每个系统,储存器至少装有适于与反应器中全部反应物起反应的流体量。有利地,其基本上装有在放热反应期间消耗反应器中所有反应物所需的流体量。
定义
根据本发明,吸收系统是这样一种系统,其具有气体被吸收到其中的液体,不改变体积。
根据本发明,吸附系统是这样一种系统,其具有固体,气体的分子可固定于所述固体的表面,不形成共价键,而是通过例如Van der Waals式的简单的相互作用固定。具有沸石的系统是吸附系统的一个实施例。
根据本发明,“热化学系统”是这样一种系统,其中,流体(气体或者液体)与最好是固体的反应物起反应,以形成新的产生共价键的固态或者液态的生成物。反应物可以是液体、气体或者固体形式的。作为这种系统的实施例,可举出气体形式的氨,其与氯化锰、氯化钡起反应。
在整个本专利申请中,为简化起见,涉及热化学系统或吸附系统或吸收系统,使用术语“起反应”。同样,术语“反应”同时用于实际化学反应以及用于吸附或者吸收。
术语“再生”和术语“再生的”,当所述术语用于反应器时,根据情况,是指解吸被吸附或者吸收的生成物,或分解在反应物与流体之间进行放热反应时获得的生成物。该反应生成物的分解允许直接或者非直接地获得流体,因此,流体可重新与再生的反应物起反应。“再生的反应器”表示,放热反应的生成物被完全分解,所有流体和反应器的反应物可重新使用。
“逆反应”的意思是指,或者解吸在固体上吸附的气体,或者吸收的气体以气态进入液体,或者来自化学反应的生成物在反应物与气体之间进行热分解反应。在所有情况下,这种反应是吸热反应。
“自主”是指,设备在一定的时间无外部供电的制冷和/或制热,特别是无需供电,通过加热反应器之一用于再生。自主意味着,本发明的设备可在运转期间移动,在运转期间无需连接于外部能源,尤其是电源。
环境温度参照隔热室和总体设备的外部环境的温度。
附图说明
根据下面参照附图对本发明设备的一个实施例以及本发明方法的一个实施例的说明,本发明及其特征和各种优越性将得到更好的理解,附图如下:
-图1示出本发明的设备的一种实施方式,隔热室布置成其内部空间被冷却直至给定值温度,然后保持在该温度;
-图2a是图1所示设备根据“反相”方法工作的曲线图,对于每个系统,曲线示出系统中压力随时间的变化以及隔热室中温度随时间的变化;以及
-图2b是图1所示设备根据本发明的方法工作的曲线图,对于每个系统,曲线示出系统中压力随时间的变化以及隔热室中温度随时间的变化。
具体实施方式
现在,参照图1来说明本发明的一种具体实施方式。根据所示的实施方式,本发明的设备具有两个热化学系统TCU1和TCU2以及一个隔热室5,隔热室的内部空间用于被冷却直至一给定值温度Tc,然后保持在该温度。第一热化学系统TCU1具有储存器1,储存器连接于布置在隔热室5中的一个蒸发器13。储存器1也连接于反应器15,反应器与蒸发器13相对布置。冷凝器17安装在反应器15与储存器1之间。电动阀EV1安装在冷凝器17与反应器15之间。鼓风机12、14和16可加速蒸发器13、冷凝器17和反应器15处的热传递。第二热化学系统TCU2与第一热化学系统具有相同的结构,且具有储存器2,储存器连接于蒸发器23。储存器2也连接于反应器25,反应器与蒸发器23相对布置。冷凝器27安装在反应器25与储存器2之间。电动阀EV2安装在冷凝器27与反应器25之间。鼓风机22、24和26可加速蒸发器23、冷凝器27和反应器25处的热传递。反应器15具有加热装置19,加热装置是电动的,适于用插接器P1接在电源上。反应器25也具有电动的加热装置29,加热装置29适于用未示出的插接器接在电源上。根据一个实施变型,断续器可交替地供电加热装置19和29。
系统TCU1和TCU2彼此隔热。相反,反应器15、25和/或冷凝器17、27可与隔热室5内部进行热连接。因此,当给定值温度高于环境温度时,它们可以在需要时加热隔热室5。
如图1所示,反应器15处于再生过程中,而第二系统TCU2在其储存器2和其蒸发器23处产生负大卡,用于致冷隔热室5。在这种情况下,给定值温度始终低于环境温度,隔热室5必须致冷。
在图1所示的实施方式中,蒸发器13、23和储存器1、2位于隔热室5中,两个热化学系统TCU1和TCU2的其余构件位于隔热室5的外壳中。为清楚起见,控制器以及反应进展确定装置在图1上未示出。
现在,参照图1来说明本发明设备的一工作方式。
在t=0时,隔热室5的内部温度基本上等于25℃,25℃为环境温度。环境温度在方法的整个实施期间不变化。两个储存器1和2充以与气态氨平衡的液态氨。为使隔热室5冷却,开启第一系统TCU1的电动阀EV1,从而使储存器1中的气体进入反应器15。气体在与反应器15中的固态反应物进行放热反应时被消耗。蒸发器13中液体的汽化在隔热室5内吸收热量:隔热室因而被冷却。因此,消耗一定量的流体,使隔热室5的温度达到给定值温度Tc。
当达到给定值温度Tc时,使插接器P1连接于电网,以便系统TCU1的反应器15进行再生。这种配置示于图1。
因此,也装有适于起反应的流体和反应物的第二系统TCU2被使用,用于使隔热室5中的温度保持在规定值Tc。因此,开启电动阀EV2。在第二系统TCU2使隔热室5冷却期间,通过加热反应器15的再生,产生第二系统TCU2必须补偿的卡路里。在第一系统TCU1中,测定储存器1中随时间而变化的液态氨量。当液态氨量达到与t=0相同的值时,停止反应器15的加热,反应器15因而完全再生,加热反应器25。因此,反应器15完全再生,快速地用于使隔热室5保持在给定值温度。
只要可以使加热装置19和29连接于电网,就重复前述步骤。
在t=t1时,断开加热装置19和29与电网的连接,使用系统TCU1和TCU2之一使隔热室5的温度保持在数值Tc,根据限制放热反应的流体或反应物量,直至反应器的所有反应物起反应,或者所有流体起反应。接着,转为第二系统,其用于保温。如后所述,前述步骤可使整个系统TCU1和TCU2中未起反应的流体量最佳化。
实施例
隔热室冷却至给定值温度
图1所示的设备用于冷却内部容积为75升的一个隔热室。隔热室的总导热系数计算为0.362W/m2.℃。隔热室中的给定值温度为2℃。使用相同的两个热化学系统,每个都具有一个直径为88.9毫米、长504毫米的储存器,且具有一个厚3毫米的壁。每个系统具有一个其尺寸与储存器相同的蒸发器。每个系统内装1.3千克氨(或者75摩尔),氨能够与由天然多孔石墨和粉末状氯化锰的混合物压实而成的块料可逆地起反应。每个系统具有一个直径为114.3毫米、长680毫米的反应器,且具有一个厚3毫米的壁。每个反应器围绕以两个加热元件,加热元件每个都提供266W的功率。鼓风机用于冷却系统的反应器。设备也具有一个蓄电池,其用于在设备以自主方式工作时,向鼓风机供电,且向电动阀供电。
反应器在再生结束时冷却,使之具有较低的温度:或者是环境温度,或者是高于环境温度的温度,但是允许使用系统用于制热和/或制冷。因此,反应器在用于制热和/或制冷期间进行冷却,设备以自主方式工作,或者设备连接于外部电源(电网)。反应器的冷却允许在蒸发器上具有较低的温度。因此,鼓风机适于通过安装在设备中的蓄电池被供给12V电且适于通过一个与电网连接的变压器供电。
反应器中的可逆式放热化学反应如下:
测定系统的各种构件在系统工作时的温度和压力,以检查其完全符合用克拉伯龙(Clapeyron)曲线图计算的数值。
在反应器中进行放热反应的阶段,对于等于2℃的给定值温度,环境温度基本上不变,等于25℃,反应器中的最高温度为80℃;最高温度在反应开始时达到,反应结束时,最低温度为60℃。在放热反应期间,反应器中的温度基本上稳定,等于70℃。当反应结束时,反应器中的温度降低。系统中压力降低,然后,在达到给定值温度时保持不变,因为调节进入反应器的氨流量,同时,进入的氨在放热反应中被消耗。一旦达到给定值温度,压力P1为2.2巴。系统中压力增大表明,氨不再在反应器中被消耗,放热反应结束。当形成阀的装置开启时,蒸发器中的温度基本上等于-20℃。温度略微增大,一旦达到给定值温度,在放热反应期间稳定于-15℃。蒸发器中温度升高,表明放热反应结束。温度和压力值由克拉伯龙平衡曲线图给出。
仅用一个系统工作
如果仅使用一个热化学系统,可在30分钟在隔热室中获得2℃的温度(隔热室中初始温度为25℃)。温度的这种降低,消耗储存器中68.8%的氨。然后,可在23小时期间保持使温度保持在2℃,这相当于自主工作23.5小时。
使用两个系统反相工作
图2a是前述设备的工作曲线图,两个系统是反相的,这就是说,一个反应器完全再生,(即,直至在系统中获得最大氨气压力),然后,在完全使用反应器来保持隔热室5的温度之前,将反应器冷却至环境温度;另一个系统的反应器在第一系统的使用期间完全再生。在再生过程中不使用系统的时间对应于再生时间加冷却至环境温度的时间。
曲线A表示第一热化学系统中压力P随时间而变化。曲线B表示第二热化学系统中压力的变化。曲线C是隔热室5中温度变化曲线,给定值温度等于2℃。在开始冷却隔热室5之前,两个储存器1和2被充气。再生阶段每一个持续6小时,包括相关反应器的升温、以及相关反应器在再生之后和被用于冷却隔热室之前的温度下降直至环境温度。在t=18.6小时,断开反应器的加热装置与电网的连接。
如图2a所示,我们发现,即使在一个反应器进行再生时,也可保持给定值温度。我们也发现,设备可自主工作,即无需反应器再生。
下表I和II汇集整个设备的系统中气态氨在图2a所示的不同时间的耗量和再生结果。每格中所示的数量表示在所述时间t系统中装有的因而可用于制热和/或制冷的气态氨的百分比。在t=0时,开启阀EV1,开始使隔热室5冷却。在一个系统完全用过后,转到另一个系统上,以保持等于2℃的给定值温度。加热反应器,使得在反应器装有的反应物量在放热反应中完全被消耗时,反应器仅进行再生。
表I
时间(小时) | 0 | 0.5 | 0.6 | 1.6 | 4.6 | 6.6 | 7.6 |
系统1 | 100 | 68.8 | 68.5 | 68.5 | 100 | 100 | 100 |
系统2 | 100 | 100 | 100 | 100 | 75.9 | 56.7 | 56.7 |
总计 | 200 | 168.8 | 168.5 | 168.5 | 175.9 | 156.7 | 156.7 |
表II
时间(小时) | 10.6 | 12.6 | 13.6 | 16.6 | 18.6 | 35.6 |
储存器1 | 75.9 | 56.7 | 56.7 | 100 | 100 | 100 |
储存器2 | 100 | 100 | 100 | 75.9 | 56.7 | 0 |
总计 | 175.9 | 156.7 | 156.7 | 175.9 | 156.7 | 100 |
鉴于前述结果,我们发现,在反应器的加热装置被供电时,使用两个反相系统,可连续制冷。如果断开设备与该外部电源的连接,那么,在隔热室建立温度、第一系统的至少一种再生用于这种建立温度之后,设备装有至少156.7%的可在自主方式使用的气态氨,这对应于自主冷却50小时。
本发明的方法的工作情况
图2b示出本发明的方法的工作曲线图。曲线A至C表示的要素与图2所示的要素相同。如前所述,再生的反应器用于在隔热室的温度达到环境温度之前使隔热室冷却。在这种情况下,再生的反应器在被用于通过其蒸发器和其储存器使隔热室5冷却之前,被冷却至基本上等于70℃的温度。一旦另一个系统的反应器是完全再生的且最好在其温度未达到环境温度之前,为将隔热室的温度保持在规定值而处在使用中的系统的反应器的再生就开始进行。
在下面的实施例中,测定所述系统中的压力,确定可用于在反应器中起反应的氨气量。公知地,在压力最大时,反应器完全再生。当具有相关反应器的系统中压力基本上等于Pmax时,停止反应器的再生阶段。再生阶段每个持续2.4至2.8小时,根据待再生的反应物量而定。在重复步骤a和b时,再生阶段越来越短。
下表III和IV汇集从前述设备的工作样机使用本发明的工作方式获得的结果。数量也表示如表I和II所示的气态氨的百分比。
表III
时间(小时) | 0 | 0.5 | 0.6 | 1.7 | 3.4 | 4.7 | 5.8 |
储存器1 | 100 | 68.8 | 68.5 | 68.8 | 100 | 100 | 87.7 |
储存器2 | 100 | 100 | 100 | 100 | 87.7 | 87.7 | 100 |
总计 | 200 | 168.8 | 168.5 | 164.3 | 187.7 | 187.7 | 187.7 |
表IV
时间(小时) | 6.9 | 8.3 | 10.5 | 29.3 | 59.3 |
储存器1 | 87.7 | 100 | 100 | 100 | 0 |
储存器2 | 100 | 87.7 | 43.9 | 0 | 0 |
总计 | 187.7 | 187.7 | 143.9 | 100 | 0 |
在t=8.3小时,断开加热装置与电网的连接,并开始自主运行。鉴于前述表III和IV所汇集的前述结果,我们发现,在用于使隔热室的内部建立温度至给定值温度的第一系统的反应器进行再生之后,设备任何时候最少装有187.7%的气态氨。因此,如果在该再生阶段之后,断开设备与电网的连接,则获得59.3小时的自主时间。因此,相对于前述“反相”工作,自主时间延长。
Claims (12)
1.能为隔热室建立温度和保温的设备,其特征在于,其具有:
-彼此独立地选自吸收系统、吸附系统和热化学系统的至少一个第一系统(TCU1)和一个第二系统(TCU2),所述第一系统和第二系统每一个都具有:
-至少一个储存器(1;2),储存器装有流体,连接于反应器(15;25),所述反应器装有反应物,反应物适于与所述流体进行可逆的放热反应,所述反应物在所述放热反应时被消耗并在逆反应时能再生,逆反应能够通过所述反应器的加热引起,
-形成阀的装置(EV1,EV2),适于调节所述流体在所述储存器(1;2)与所述反应器(15;25)之间的流量,以及
-所述反应器的加热装置(19;29),适于使所述反应器再生,同时引起所述逆反应;
所述加热装置(19;29)具有临时连接于所述设备的外部电源的临时连接装置(P1),所述临时连接装置(P1)适于连接于或者断开所述外部电源;
并且,所述设备还具有:
-确定在所述系统每一个中存在的未反应的流体量的确定装置;
-控制所述形成阀的装置(EV1;EV2)的控制器,控制器联接于所述系统每一个的确定未反应的流体量的所述确定装置和联接于所述加热装置;以及
-至少一个隔热室(5),隔热室布置成其内部空间能被所述系统加热和/或冷却。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述储存器(1;2)装有液体/蒸汽相平衡流体;并且,所述设备还具有至少一个蒸发器(13;23),蒸发器连接于所述储存器(1;2)的至少一个的出口。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备具有至少一个冷凝器(17;27),冷凝器安装在所述系统的至少一个的所述反应器(15;25)与所述储存器(1;2)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述系统每一个的所述储存器(1;2)和/或所述蒸发器(13;23)和/或所述冷凝器(17;27),布置成允许与所述隔热室(5)的内部空间进行热传递。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备,其特征在于,所述系统的储存器(1;2)和/或所述蒸发器(13;23)布置在所述隔热室(5)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备具有所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)的反应器(15;25)的冷却装置(16;26)。
7.为隔热室(5)的内部空间的建立温度和保温的方法,其特征在于:
-提供一种设备,所述设备具有:
-至少一个第一系统(TCU1)和一个第二系统(TCU2),彼此独立地选自吸收系统、吸附系统和热化学系统,所述第一系统和第二系统每一个都具有:
-至少一个储存器(1;2),储存器装有流体,连接于反应器(15;25),所述反应器装有反应物,反应物适于与所述流体进行可逆的放热反应,所述反应物在所述放热反应时被消耗并能在逆反应时被再生,逆反应能通过所述反应器的加热引起,
-形成阀的装置(EV1,EV2),用于调节在所述储存器(1;2)与所述反应器(15;25)之间的所述流体的流量;以及
-所述反应器(15;25)的加热装置(19;29),适于使所述反应器(15;25)再生,同时引起所述逆反应;所述加热装置(19;29)适于连接于所述设备的外部电源且能从所述外部电源断开;
所述设备还具有:
-确定在所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)每一个中存在的未反应的流体量的确定装置;
-控制所述形成阀的装置(EV1;EV2)的控制器,控制器联接于所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)每一个的所述流体量的确定装置和联接于所述加热装置(19;29);以及
-至少一个隔热室(5),隔热室布置成其内部空间能被所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)加热和/或冷却;
-使得所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)每一个的所有流体装在所述系统的所述储存器(1;2)中;
-使用至少所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)之一,以使所述隔热室的内部空间的温度达到给出的给定值温度;
-如果这没有做到,则使所述加热装置(19;29)连接于所述外部电源;
a)加热所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)之一的反应器(15;25)直至完全再生,在此期间,另一个系统使所述隔热室(5)的内部空间的温度保持在所述给定值温度;
b)当所述反应器是完全再生时,使用所述具有刚被再生的反应器的系统,以在另一个系统的所有反应物和/或所有流体在所述放热反应中被消耗之前,使所述隔热室的内部空间的温度保持在所述给定值温度,以及加热另一个系统(TCU1;TCU2)的反应器(15;25),其也装有适于起反应的反应物和所述流体,直至该反应器的完全再生;
-当所述连接装置连接于所述外部电源时,重复前述步骤a)和b);
-当所述加热装置(19;29)从所述外部电源断开时,相继使用所述第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)每一个,以使所述隔热室(5)的内部空间的温度保持在所述给定值温度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,如果为了使所述隔热室(5)的内部空间具有所述给定值温度而使用第一系统(TCU1)和第二系统(TCU2)两个系统,要确定所述第一系统和第二系统(15;25)每一个中存在的尚未起反应的流体量,并加热包含的未起反应的流体量最少的系统的反应器(15;25)。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,在使所述给定量的流体进入至少一个所述反应器(15;25)中之后,使所述系统每一个的所述形成阀的装置(EV1;EV2)保持封闭一定的持续时间。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其特征在于,使用其中所述反应物刚被再生的反应器(15;25),以在所述反应器(15;25)的温度达到所述隔热室(5)的周围介质的温度之前,使所述隔热室(5)的内部空间的温度保持在所述给定值温度。
11.机动车辆,其特征在于,机动车辆具有根据权利要求1至6中任一项所述的设备,所述隔热室(5)装在所述机动车辆的后备箱中。
12.根据权利要求11所述的机动车辆,其特征在于,所述临时连接装置具有适于接入在电网上和/或车辆蓄电池上的一个电源插接器。
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