DE69507944T2

DE69507944T2 - Eine zwischenflüssigkeit verwendende wärmetausch-vorrichtung und -verfahren zum wärmeaustausch zwischen austreiber und absorber und verwendung davon in einer absorptionswärmepumpe

Info

Publication number: DE69507944T2
Application number: DE69507944T
Authority: DE
Inventors: Benjamin Phillips; Thomas Zawacki
Original assignee: PHILLIPS ENG CO
Current assignee: PHILLIPS ENG CO
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2015-10-28
Also published as: CA2180747A1; EP0739471A1; EP0739471B1; CN1139482A; MX9602901A; US5570584A; DE69507944D1; TW308638B; WO1996016303A1; JPH09511825A; ES2132747T3; AU4016195A

Description

Hintergrund der Erfindung

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kühl- und Wärmepumpensysteme und insbesondere auf einen Absorptions-Kühlkreislauf des Generatorabsorber-Wärmetauschertyps ("GAX"). Die Erfindung ist besonders für die Verwendung in einer gasbeheizten, Luft-Luft- Absorptions-Wärmepumpe angepaßt.[0001]

Beschreibung des Standes der Technik

Absorptions-Kühlkreisläufe wurden Mitte des 18. Jahrhunderts entwickelt und wurden in erster Linie in Kühlsystemen verwendet. Solche Kreisläufe funktionierten durch Verwendung einer Kühlmittel / Absorptionsmittelmischung, wobei der Kühlmitteldampf in einem Absorber in ein flüssiges Absorptionsmittel absorbiert wurde, wodurch Wärme produziert wurde, gefolgt durch Erwärmung der Kühlmittel / Absorptionsmittelmischung in einem Generator, um den Kühlmitteldampf auszutreiben. Ein Kondensator, der ebenfalls Wärme produzierte, und ein Verdampfer, der Wärme extrahierte, vervollständigten den Kreislauf. Die durch Absorption im Absorber produzierte Wärme wurde zusammen mit der vom Kondensator, an ein Kühlmittel, im allgemeinen Kühlwasser, abgegeben.[0002]
Diese frühen "Einschritt" - Absorptions-Kreislaufsysteme waren energetisch ineffizient, wurden aber vor dem Aufkommen von Elektromotoren bei Kompressionssystemen bevorzugt, weil die Wärmeenergiekosten für ihren Betrieb niedrig waren und sie viel weniger mechanische Energie als Kompressionssysteme erforderten. Für die meisten Anwendungen nahm die Verwendung dieser Einschritt-Absorptionssysteme mit Veränderungen der relativen Kosten von Gas und elektrischer Energie und Verbesserungen bei elektrisch betätigten Kompressionssystemen ab. Sogar heute sind diese relativ ineffizienten Einschritt-Systeme jedoch noch in kommerziellen Niedrigdruck-Lithiumbromid- Klimaanlagensystemen und in Kühlsystemen für Wohnmobile/Wohnwagen und Hotelzimmern in Verwendung.[0003]
1913 wurde von Altenkirch ein verbesserter Absorptions-Kreislauf erdacht. Dieser Kreislauf wurde durch Übertragung eines Teils der im Absorber produzierten Wärme auf das Kühlmittel-/ Absorptionsmittelfluid, das zum Generator zirkulierte, und Übertragung eines Teils der Wärme vom Absorptionsmittel, das vom Generator zum Absorber fließt, auf den Generator, effizienter als die frühen Einschritt-Kreisläufe gemacht. Diese Wärmeübertragung reduzierte den erforderlichen Wärmeeingang zum Generator, um das Kühlmittel aus der Kühlmittel-/ Absorptionsmittelmischung zu verdampfen. Dieses System wurde Absorber- Wärmetauscher-System (AW / eng. AHE) genannt.[0004]
Der AW-Kreislauf wurde in den frühen 1960ern verwendet, um Absorptionssysteme herzustellen, die effizient genug waren, um zur (damaligen) Zeit kosteneffektive Klimaanlagen zu sein. Der AW-Kreislauf wurde beginnend 1965 in luftgekühlten Wohnungsklimaanlagen verwendet. Selbst in diesen AW-Systemen wurde jedoch ein großer Teil der von dem Absorptionsprozeß im Absorber erzeugten Wärme verloren. Der AW- Kreislauf wurde auch versuchsweise in Luft-Luft Gaswärmepumpen, die auch bei der Erwärmung vorteilhaft waren, jedoch nie kommerziell hergestellt wurden, verwendet. Als die Energiekosten stiegen, verloren die AW-Klimaanlagen viel von ihren Betriebskostenvorteilen und haben heute nur einen begrenzten Markt.[0005]
Ebenfalls 1913 erdachte Altenkirch einen anderen Absorptions-Kreislauf, der mehr Absorptionswärme vom Absorber wiedergewann. Dieser Kreislauf, der als Generator- Absorber-Wärmetauscher (GAX) bekannt wurde, nutzte ein zusätzliches Wärmetauschersystem, wodurch Hochtemperaturwärme, die durch den Absorptionsprozeß im Absorber produziert wurde, über ein Wärmetauscherfluid zu dem Generator übertragen wurde. Dieses GAX-Kreislaufkonzept ist imstande, eine zusätzliche große Menge der Wärme vom Absorber wiederzugewinnen und imstande, höhere Generator-Temperaturen als das AW- System zu nutzen und dadurch imstande, viel höhere Energieeffizienz zu erreichen. Die Erwärmungswirksamkeit solcher GAX-Systeme kann relativ zu dem bestimmten verwendeten Brennstoff viel höher sein als die von Heizkesseln, Dampfkesseln / Boilern usw.[0006]
Bekannte GAX-Kreislaufsysteme (siehe z. B. US-A -5271235) wiesen jedoch den Nachteil auf, daß ein separater Wärmeübertragungs-Kreislauf, der ein separates Wärmeübertragungsfluid verwendet, erforderlich war. Dieser Wärmeübertragungs-Kreislauf mußte luftdicht sein, erforderte eine Expansionskammer, erforderte eine luftdichte Pumpe, die für einen variablen Strom geeignet ist, und erforderte ein System zur Steuerung der Strommenge des Wärmeübertragungsfluids, um die GAX-Wärme, die entweder in den Kühl- oder Wärmekreislauf übertragen werden soll, an die spezielle Außentemperatur anzupassen. Die Verwendung eines Fluids im Wärmeübertragungs-Kreislauf, das unterschiedlich von dem Arbeitsfluid ist, verursachte auch die Gefahr einer Überkreuz-Verunreinigung zwischen dem Wärmeübertragungs-Kreislauf und dem Absorber oder Generator. Diese bekannten GAX- Systeme verwendeten üblicherweise ein Wärmeübertragungsfluid, das in der flüssigen Phase verblieb und somit nur die fühlbare Wärme der Wärmeübertragungsflüssigkeit verwenden konnte.[0007]
Elektrische Wärmepumpen, die mit einem Standardkondensator-Verdampfer-Kreislauf arbeiten, wurden bis jetzt für Wohn- und kleine kommerzielle Wärme- und Kühlanwendungen genutzt. Während elektrische Wärmepumpen die Wärme- und Kühlanforderungen von Wohn- und kleinen kommerziellen Gebäuden in Gebieten, die ein relativ warmes Klima aufweisen, zum Beispiel die südlichen Staaten der Vereinigten Staaten, wirkungsvoll erfüllen, sind diese elektrischen Wärmepumpen jedoch nicht imstande, die notwendige Erwärmung in Regionen, in denen die Temperaturen unter etwa 30ºF (-1ºC) fallen, ohne Hilfserwärmungs-Ausrüstung bereitzustellen. Außerdem verwenden diese elektrischen Wärmepumpensysteme üblicherweise Kühlmittel, die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (CFCKW) oder Chlorfluorcarbone (CFC) sein können, die umweltschädlich sind.[0008]
Somit besteht das Bedürfnis für eine Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung und Verfahren, das für die Verwendung in einer Wohnhaus- oder einer kleinen kommerziellen Wärmpepumpe geeignet ist, die wirkungsvoll einen großen Teil der Wärme, die durch den Absorptionsprozeß im Absorber produziert wurde, ohne Verwendung eines teuren, möglicherweise fehleranfälligen, unabhängigen Wärmeübertragungs-Kreislaufs zu dem Generator überträgt.[0009]
Die gegenwärtige Erfindung erfüllt dieses Bedürfnis durch Vorsehen einer Generator- Absorber-Wärmetauschervorrichtung und eines Verfahrens, die bzw. das ein für die Umwelt sicheres Fluid sowohl als Arbeitsfluid als auch als Wärmetauscherfluid verwenden kann, die bzw. das einen großen Anteil der Wärme, die durch den Absorptionsprozeß im Absorber erzeugt wurde, wirkungsvoll zurückgewinnt, die bzw. das kein kompliziertes Steuerungssystem erfordert, die bzw. das vorteilhafterweise entweder die latente Wärme oder die fühlbare/spürbare Wärme des Arbeitsfluids oder beide verwendet werden kann, um durch Betrieb zwischen ihren Dampf und Flüssigkeitsphasen Wärme vom Absorber zum Generator zu übertragen, und die bzw. das wegen der Größe, Kosten und Leistungsfähigkeit verwendet werden kann, um Wohnhaus und kommerzielle Wärme- und Kühlanforderungen über einen weiten Klimabereich zu erfüllen, einschließlich ausreichender Erwärmung bei Temperaturen unter 0ºF (-18ºC).[0010]
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in den Zeichnungen und der folgenden geschriebenen Beschreibung aufgeführt und werden zum Teil aus den Zeichnungen und der geschriebenen Beschreibung offenbart, oder man kann sie der Praxis der Erfindung entnehmen. Die Vorteile der Erfindung werden durch die Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung, die Wärmepumpe, die die Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung beinhaltet, und das Verfahren zur Wärmeübertragung zwischen einem Absorber und einem Generator in einer Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung realisiert und erzielt, insbesondere gezeigt in den Zeichnungen, der geschriebenen Beschreibung und den Ansprüchen hiervon.[0011]

Zusammenfassung der Erfindung

Um diese und andere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben, sieht die vorliegende Erfindung in einem Aspekt eine Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung vor, die einen Generator und einen Absorber umfaßt. Der Absorber weist einen Innendruck auf, der niedriger als der Innendruck des Generators ist, und jeder hat hohe und niedrige Temperaturbereiche an gegenüberliegenden Enden, die jeweilige Temperaturbereiche bilden. Die Temperaturbereiche des Generators und des Absorbers bilden jeweils überlappende Wärmeübertragungsbereiche. Ein Fluidstromweg ist zum Zirkulieren einer Flüssigkeit, die hohe, mittlere und schwache Konzentrationen eines Kühlmittels aufweist, zu und durch die Hochtemperatur, Wärmeübertragungs- und Niedrigtemperaturbereiche des Generators und des Absorbers vorgesehen. Die Verbesserung der Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung, wie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben, umfaßt einen Wärmetauscher-Kreislauf, der mindestens einen Teil der Flüssigkeit von dem Fluidstromweg an einer Stelle hält, wo die Flüssigkeit eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist. Der Wärmetauscher-Kreislauf zirkuliert diesen Anteil der Flüssigkeit auch zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Absorbers und des Generators, um Wärme vom Absorber zum Generator zu übertragen.[0012]
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscher-Kreislauf weiter ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist, und eine Leitung/einen Kanal, die/der den Teil der Flüssigkeit von dem Fluidstromweg durch das Wärmetauscherelement und zwischen den Wärmeübertragungsbereichen führt.[0013]
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscher-Kreislauf weiter eine Mehrzahl von Wärmetauscherelementen, wobei mindestens eins in dem Wärmeübertragungsbereich sowohl des Generators als auch des Absorbers angeordnet ist und wobei ein Kanal den Teil der Flüssigkeit von dem Fluidstromweg seriell/nacheinander zu jedem Wärmetauscherelement abwechselnd zwischen den Wärmeübertragungsbereichen leitet.[0014]
In Übereinstimmung mit einer weiteren Entwicklung der Erfindung umfaßt der Wärmetauscher-Kreislauf vorzugsweise ein Eingangsende in Fluidverbindung mit dem Fluidstromweg ein. Das Eingangsende befindet sich an einem Ort in Fluidverbindung mit dem Fluidstromweg, wo die Flüssigkeit eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist. Der Wärmetauscher-Kreislauf kann auch ein Ausgangs-/Auslaßende zur Verteilung des Teiles der mittleren Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen entweder innerhalb des Generators oder des Absorbers zirkuliert, umfassen. Die Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, kann sich im wesentlichen im flüssigen Zustand befinden oder kann in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscher-Kreislaufes eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf sein.[0015]
Die vorliegende Erfindung umfaßt vorzugsweise eine Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung, die einen Generator umfaßt, der eine Flüssigkeit enthält, die einen Konzentrationsgradienten aufweist, der nahe einem oberen Ende hoch, nahe einem unteren Ende schwach und dazwischen mittel ist, und einen Temperaturgradienten, der sich von niedrig nahe dem oberen Ende zu hoch nahe dem unteren Ende mit einem Wärmeübertragungsbereich dazwischen erstreckt. Die Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung (GAX) schließt in diesem Aspekt der Erfindung auch einen Absorber ein, der in seinem Inneren einen Druck aufweist, der niedriger als der Innendruck des Generators ist, und eine Flüssigkeit enthält, die einen Konzentrationsgradienten aufweist, der nahe einem oberen Ende schwach, nahe einem unteren Ende hoch und dazwischen mittel ist, und einen Temperaturgradienten, der sich von hoch nahe dem oberen Ende zu niedrig nahe dem unteren Ende mit einem Wärmeübertragungsbereich dazwischen erstreckt. Die GAX-Vorrichtung schließt in diesem Aspekt auch einen Kanal für reiche Flüssigkeit ein, der einen Einlaß in Fluidverbindung mit dem Absorber nahe dessen unterem Ende und einen Auslaß aufweist, der in dem Generator nahe dessen oberem Ende angeordnet ist, wobei reiche Flüssigkeit von dem unteren Ende des Absorbers zum Durchführen entlang der Konzentrations- und Temperaturgradienten des Generators verteilt wird. Es ist auch eine Pumpe in Fluidverbindung mit der reichen Flüssigkeitsleitung zum Bewegen des Fluids durch den Kanal/die Leitung zwischen dem Absorber und dem Generator vorgesehen. Ein Kanal/eine Leitung für schwache Flüssigkeit ist vorgesehen, mit einem Einlaß in Fluidverbindung mit dem Generator nahe dessen unterem Ende und einem Auslaß, der in dem Absorber nahe dessen oberem Ende angeordnet ist, wobei schwache Flüssigkeit von dem unteren Ende des Generators zum Durchtritt entlang der Konzentrations- und Temperaturgradienten des Generators verteilt wird. Ein Heizgerät ist zum Erwärmen der Flüssigkeit in dem Generator nahe dessen unterem Ende angeordnet. Die GAX-Vorrichtung schließt in diesem Aspekt der Erfindung auch einen Wärmetauscher-Kreislauf ein, umfassend:[0016]
mindestens ein Wärmetauscherelement in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers, wobei die Wärmeübertragungsbereiche des Generators und Absorbers überlappende Temperaturen aufweisen; und
einen Wärmetauscherkanal, der ein Einlaßende aufweist, das Flüssigkeit von dem Absorber und/oder dem Generator an einem Ort aufnimmt, wo die Flüssigkeit eine mittlere Konzentration aufweist, und die Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Absorbers und des Generators zur Wärmeübertragung darin fördert. Der Wärmeübertragungs-Kreislauf kann auch ein Auslaßende aufweisen, das die Flüssigkeit entweder in den Absorber oder den Generator verteilt.
[0017] Die vorliegende Erindung sieht in einer weiteren Entwicklung auch eine Wärmepumpe vor, die eine Innenflüssigkeit zum Luft-Wärmetauscher, eine Außenflüssigkeit zum Luft-Wärmetauscher, die Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung und einen Anti-Frost-Kreislauf umfaßt. Der Anti-Frost-Kreislauf zirkuliert in Übereinstimmung mit diesem Aspekt der Erfindung Anti-Frost-Fluid zwischen den Innen- und Außen- Wärmetauschern und der Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung zum selektiven Herausziehen der Wärme aus einem der Wärmetauscher und Übertragen der Wärme zu dem anderen Wärmetauscher.
[0018] In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Übertragen von Wärme zwischen einem Absorber und einem Generator in einer Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung vorgesehen. Diese Wärmeübertragung wird durch Aufnehmen einer Flüssigkeit von dem Fluidstromweg an einem Ort, an dem die Flüssigkeit eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist, und Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und dem Wärmeübertragungsbereich des Generators erreicht. Wie oben erwähnt, weisen der Wärmeübertragungsbereich des Generators und der Wärmeübertragungsbereich des Absorbers Temperaturgradienten einschließlich eines gemeinsamen Temperaturbereichs auf.
[0019] In Übereinstimmung mit einer weiteren Entwicklung der Erfindung ist ein Verfahren zur Wärmeübertragung zwischen einem Bereich niedriger Temperatur und einem Bereich mittlerer Temperatur, das die Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung der Erfindung verwendet, vorgesehen. Dieses Verfahren umfaßt Zirkulieren eines Anti-Frost-Fluids zwischen einem Innen-Wärmetauscher und einem Absorber-Wärmetauscher und/oder einem Kondensator-Wärmetauscher und /oder einem Generator-Wärmetauscher, wodurch Wärme über das Anti-Frost-Fluid von dem mindestens einen Absorber- und/oder einem Kondensor- Wärmetauscher und/oder einem Generator-Wärmetauscher, wodurch Wärme über die Anti- Frost-Flüssigkeit von dem Absorber- und/oder Kondensator- und/oder Generator- Wärmetauscher zu dem Innen-Wärmetauscher übertragen wird. Das Verfahren umfaßt auch Zirkulieren eines Anti-Frost-Fluids zwischen einem Außen-Wärmetauscher und einem Verdampfer-Wärmetauscher, wodurch Wärme über das Anti-Frost-Fluids von dem Außen- Wärmetauscher zu dem Verdampfer-Wärmetauscher übertragen wird.
[0020] In Übereinstimmung mit einer weiteren Entwicklung der Erfindung ist ein Verfahren zur Wärmeübertragung zwischen einem Bereich hoher Temperatur und einem Bereich mittlerer Temperatur unter Verwendung der Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung der Erfindung vorgesehen. Dieses Verfahren umfaßt Zirkulieren eines Anti-Frost-Fluids zwischen einem Außen-Wärmetauscher und einem Absorber-Wärmetauscher und/oder einem Kondensator-Wärmetauscher und/oder einem Generator-Wärmetauscher, wodurch Wärme über das Anti-Frost-Fluid von dem Absorber-, und/oder Kondensator- und/oder Generator- Wärmetauscher zu dem Außen-Wärmetauscher übertragen wird. Das Verfahren umfaßt auch das Zirkulieren eines Anti-Frost-Fluids zwischen einem Innen-Wärmetauscher und einem Verdampfer-Wärmetauscher, wodurch Wärme über das Anti-Frost-Fluid von dem Innen- Wärmetauscher zu dem Verdampfer-Wärmetauscher übertragen wird.
[0021] Obwohl die Erfindung wie in einer gasgefeuerten Wohnhaus-Wärmepumpe ausgeführt, dargestellt ist, ist die Erfindung, wie sie breit beansprucht ist, nicht derart begrenzt und ihr Nutzen und ihre Vorteile gelten gleichermaßen für andere Erwärmungs- und Kühlungsprozesse. Die obigen und andere Vorteile und Merkmale dieser Erfindung werden beim Überblick der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0022] Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, das eine Absorptionsvorrichtung unter Verwendung eines herkömmlichen Generator-Absorber-Wärmetauscher-Kreislaufs (GAX) darstellt.
[0023] Fig. 2 ist ein Druck-Temperatur-Zusammensetzungsdiagramm (P-T-X) des Systems in Fig. 1.
[0024] Fig. 3 ist ein Flußdiagramm einer ersten Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0025] Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer zweiten Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0026] Fig. 5 ist ein Druck-Temperatur-Zusammensetzungsdiagramm (P-T-X), bezogen auf die Fig. 3 und 4 der vorliegenden Erfindung.
[0027] Fig. 6 ist ein Flußdiagramm einer dritten Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0028] Fig. 7 ist ein Flußdiagramm einer vierten Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0029] Fig. 8 ist ein Druck-Temperatur-Zusammensetzungsdiagramm (P-T-X), bezogen auf die Fig. 6, 7 und 10 der vorliegenden Erfindung.
[0030] Fig. 9 ist ein Flußdiagramm einer fünften Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0031] Fig. 10 ist ein Flußdiagramm einer sechsten Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0032] Fig. 11 ist ein Flußdiagramm einer siebten Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0033] Fig. 12 ist ein Flußdiagramm einer achten Ausführungsform der GAX-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
[0034] Fig. 13 ist ein Flußdiagramm der Wärmepumpe der vorliegenden Erfindung, die die Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung der Erfindung verwendet.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

[0035] Entsprechend der Erfindung bezieht sich der Begriff "schwache Flüssigkeit", wie hier verwendet, auf die Flüssigkeit im hohen Temperaturbereich, d. h. dem Bodenabschnitt des Generators. Der Begriff "reiche Flüssigkeit", wie hier verwendet, bezieht sich auf die Flüssigkeit im Niedrigtemperaturbereich, d. h. dem Bodenabschnitt des Absorbers. Der Begriff "mittlere Flüssigkeit", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Flüssigkeit, die eine Kühlmittelkonzentration aufweist, die geringer als die Konzentration der reichen Flüssigkeit, aber größer als die Konzentration der schwachen Flüssigkeit ist. Die verschiedenen mittleren Flüssigkeiten sind im Absorber und/oder Generator vorhanden. Die Begriffe "schwach", "mittel" und "reich" beziehen sich auf die relative Konzentration der absorbierten Komponente(n), d. h. des Kühlmittels, zur Konzentration der Absorptionskomponente(n), d. h. Wasser. Somit weist eine schwache Flüssigkeit weniger absorbiertes Kühlmittel, wie z. B. Ammoniak, und mehr Absorptionsmittel, wie z. B. Wasser, auf als eine gleiche Menge einer reichen Flüssigkeit.
[0036] Wie oben angemerkt, können sowohl die absorbierte(n) Komponente(n) als uch die Absorptionskomponente(n) die die schwache Flüssigkeit, die mittlere Flüssigkeit und die reiche Flüssigkeit bilden, entweder in einem Dampf oder einem Flüssigkeitszustand oder in einer Kombination der beiden sein. Auch der Begriff "Wärmepumpe", wie er hier verwendet wird, soll jegliche Vorrichtung, die Wärme zwischen niedrigen, mittleren und hohen Temperaturzuständen umwandelt, einschließen, und soll nicht nur die üblicherweise verstandene Bedeutung des Begriffs einschließen, sondern auch, wie hier verwendet, Wärmeumwandler wie auch eher herkömmliche Systeme wie z. B. Kühlung, Klimaanlage und verwandte Prozesse einschließen.
[0037] In dem in Fig. 1 dargestellten vorbekannten System umfaßt eine Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung 10, die mit dem Generator-Absorber-Wärmetauscher-Kreislauf (GAX) arbeitet, allgemein einen Generator 12, einen Absorber 14, einen Kondensator 16, einen Verdampfer 18, eine Lösungspumpe 38 und Arbeitsfluidwege zur Zirkulierung einer Kühlmittel-/Absorptionsmittelflüssigkeit zu und durch den Generator 12 und Absorber 14 und zur Zirkulierung einer Kühlmittelflüssigkeit durch den Kondensator 16 und den Verdampfer 18. Der Kühlmittel-/Absorptionsmittelflüssigkeitsweg schließt insbesondere einen Weg 21 für reiche Flüssigkeit, der eine Fluidverbindung der reichen Flüssigkeit 32 von einem Niedrigtemperaturbereich C des Absorbers 14 zu einem Niedrigtemperaturbereich D des Generators 12 bildet, und einen Weg 22 für schwache Flüssigkeit ein, der eine Fluidverbindung der schwachen Flüssigkeit 46 von einem Hochtemperaturbereich E des Generators 12 zu einem Hochtemperaturbereich F des Absorbers 14 bildet. Der Kühlmittel- /Absorptionsmittelflüssigkeitsweg wird durch Durchführung von Flüssigkeit vom Weg 22 für schwache Flüssigkeit durch hohe Temperatur-, mittlere Temperatur- und niedrige Temperaturbereiche F, G, C des Absorbers 14 und durch Durchführung der Flüssigkeit vom Weg 21 für reiche Flüssigkeit durch niedrige Temperatur-, mittlere Temperatur- und hohe Temperaturbereiche D, I, E des Generators 12, vervollständigt. Der Arbeitsfluidweg vom Generator 12 zum Kondensator 16 wird durch Kanal 24, vom Kondensator 16 zum Verdampfer 18 durch Kanal 26, und vom Verdampfer 18 zum Absorber 14 durch Kanal 28 vervollständigt.
[0038] Die Begriffe "Niedrigtemperaturbereich", "mittlerer Temperaturbereich" und "Hochtemperaturbereich", wie hier verwendet, sollen sich auf relative Temperaturen beziehen. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird jeder Bereich durch einen Temperaturbereich definiert, der in jedem einzelnen Bestandteil relativ höher oder niedriger als der andere Bereich ist. Somit kann Hochtemperaturbereich E des Generators 12 zum Beispiel eine Temperatur von etwa 400ºF (204ºC) aufweisen und Niedrigtemperaturbereich D des Generators 12 kann eine Temperatur von etwa 200ºF (93ºC) aufweisen. Auf der anderen Seite kann Hochtemperaturbereich F des Absorbers 14 eine Temperatur von etwa 300ºF (149 ºC) aufweisen und Niedrigtemperaturbereich C des Absorbers 14 kann eine Temperatur von etwa 100ºF (38ºC) aufweisen. Sowohl im Generator 12 als auch im Absorber 14 gibt es einen Bereich überlappender Temperatur, der hier als Wärmeübertragungsbereich bezeichnet wird. Dieser Wärmeübertragungsbereich ist in Fig. 1 als der Bereich zwischen den Regionen D und I des Generators 12 und der Bereich zwischen den Regionen G und F des Absorbers 14 dargestellt.
[0039] Ein Absorptionsgenerator zur Verwendung mit Ammoniak/Wasser (oder einem anderen Fluid, in dem das Absorptionsmittel flüchtig ist) ist im wesentlichen eine Destillationssäule, die einen Stripper-Abschnitt und einen Rektifizier-Abschnitt aufweist. Der Stripper-Abschrütt ist der niedrigere, heißere Abschnitt, entsprechend dem Abschnitt zwischen den Regionen D und E, während der Rektifizier-Abschnitt der obere, kühlere Abschnitt ist, entsprechend dem Abschnitt oberhalb des Bereichs D. Der Teilungspunkt zwischen den Stripper- und Rektifizier-Abschnitten, Abschnitt D, ist der Bereich des Generators, der eine Temperatur entsprechend dem Siedepunkt der reichen Flüssigkeit beim Generatordruck aufweist. Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff "Generator" üblicherweise auf den Stripper-Abschnitt, und die Begriffe "Hochtemperaturbereich" und "Niedrigtemperaturbereich" gelten entsprechend für die Bereiche E und D des Stripper- Abschnitts, wenn sie sich auf den Generator beziehen.
[0040] Wie in Fig. 1 dargestellt, sind die vertikalen Temperaturgradienten von Absorber 14 und Generator 12 umgekehrt, d. h. der höchste Temperaturbereich E des Generators 12 beindet sich an oder nahe seinem unteren oder Bodenende, während sich der höchste Temperaturbereich F von Absorber 14 an oder nahe seinem oberen Ende befindet. Somit ist die Orientierung der jeweiligen Wärmeübertragungsbereiche D-I und G-F entsprechend entgegengesetzt. Der Temperaturbereich, der die Wärmeübertragungsbereiche D-I und G- F definiert, liegt innerhalb der Temperaturüberlappung zwischen dem Temperaturbereich des Generators 12 und dem Temperaturbereich des Absorbers 14, was innerhalb des Bereichs von z. B. etwa 200ºF (93ºC) bis etwa 300ºF (149ºC) sein kann (bei den Bedingungen, die für die Beurteilung/Bemessung von Wärmepumpen in den Vereinigten Staaten verwendet werden).
[0041] Die bekannte, in Fig. 1 dargestellte, Vorrichtung umfaßt einen Wärmeübertragungs- Kreislauf 30, der zwischen den Wärmeübertragungsbereichen D-I und G-F des Generators 12 und des Absorbers 14 angeordnet ist, der so ausgerichtet ist, daß er das Fluid direkt zwischen den Bereichen der Wärmeübertragungsbereiche leitet.
[0042] Während des Betriebes des bekannten Systems der Fig. 1 verläßt ein Niedrigdruck- Kühlmittel, das vor allem aus einem Kühlmittel, wie z. B. Ammoniak besteht, aber möglicherweise eine kleine Menge eines Absorptionsmittels enthält, insbesondere wenn das Absorptionsmittel, wie im Falle von Wasser, flüchtig ist, den Verdampfer 18 im wesentlichen als Dampf und passiert den Kanal 28 zum Absorber 14 an dem Niedrigtemperaturbereich C. Dieser Kühlmitteldampf, der aufwärts durch den Absorber 14 aufsteigt, wird in einem gegenläufigen Strom von schwacher Flüssigkeit absorbiert, um auf diese Weise eine reiche Flüssigkeit 32, die sich im flüssigen Zustand im Niedrigtemperaturbereich C des Absorbers 14 ansammelt, zu produzieren. Dieser Vorgang findet bei einer Temperatur oberhalb der Umgebung, die Wärme erzeugt, statt, von der ein Teil auf Luft, Wasser, Anti-Frost-Mittel oder ein anderes Wärmeübertragungsfluid übertragen wird, das während dieses Vorganges durch den Wärmetauscher 36, der in einem Wärmetauscher-Kreislauf 34 angebracht ist, zirkuliert.
[0043] Reiche Flüssigkeit 32 wird dann entlang dem Weg 21 für reiche Flüssigkeit durch eine Pumpe 38 für reiche Flüssigkeit zum Bereich D des Generators 12 übertragen, wo ein höherer Druck aufrechterhalten wird. Im Generator 12 wird ein höherer Druck als im Absorber 14 aufrechterhalten. Der Druck im Generator 12 kann üblicherweise zum Beispiel etwa 240 - 400 psia (1,65-2,7 MPa) betragen und der Druck im Absorber 14 kann etwa 15-80 psia (0,1-0,55 MPa) betragen, abhängig von der Betriebstemperatur. Entsprechend dem Absorber-Wärmetauscher-Kreislaufprinzip (AHE) wird der Wärmetauscher 40 in dem Weg 21 für reiche Flüssigkeit dazu verwendet, um die Absorberwärme zur reichen Flüssigkeit 32 zu übertragen. In einer Alternative wird reiche Flüssigkeit 32 in einem Wärmetauscher 40 im wesentlichen zu seinem Siedepunkt bei dem Druck des Generators 12 erwärmt und als Wärmezufuhr zum Bereich D des Generators 12 zur Verfügung gestellt. Alternativ, wie in Fig. 1 gezeigt, wird reiche Flüssigkeit 32 in dem Wärmetauscher 40 auf eine Temperatur unterhalb ihres Siedepunktes erwärmt und anschließend im Wärmetauscher 41 im Rektifizier- Abschnitt oberhalb des Abschnitts D des Generators 12 erwärmt. In beiden Alternativen wird reiche Flüssigkeit 32 innerhalb des Generators 12 im Bereich D verteilt.
[0044] Die Wärmequelle 42 und Wärmeübertragungsrippen 44 arbeiten zusammen, um reiche Flüssigkeit 32 zu erwärmen, wenn sie abwärts durch den Generator 12 strömt, wodurch Kühlmitteldampf aus der reichen Flüssigkeit 32 ausgetrieben wird, um schwache Flüssigkeit 46 im Hochtemperaturbereich E des Generators 12 zu bilden. Dampf, der eine Konzentration nahe 100% Kühlmittel aufweist, wird vom Generator 12 durch den Kühlmittelweg 24 zum Kondensator 16 ausgestoßen, wo er kondensiert und über den Kanal 26 durch Beschränkungsmittel 48 auf einen niedrigeren Druck im Verdampfer 18 geführt wird. Schwache Flüssigkeit 46 im Hochtemperaturbereich E des Generators 22 wird über den Weg 22 für schwache Flüssigkeit durch Beschränkungsmittel 23 zum Hochtemperaturbereich F des Absorbers 14 zurückgeführt. Die spürbare Wärme der schwachen Flüssigkeit 46 wird am Wärmetauscher als Wärmezufuhr zum Generator 12 am Wärmetauscher 52 zur Verfügung gestellt. Wärme kann auch in einem Wärmetauscher (nicht gezeigt) zwischen dem Weg 21 für reiche Flüssigkeit und dem Weg 22 für schwache Flüssigkeit übertragen werden.
[0045] In dem bekannten Generator-Absorber-Wärmetauschersystem, dargestellt in Fig. 1, wird die Wärmeübertragung durch einen GAX-Wärmeübertragungs-Kreislauf 30 durchgeführt, der zum Beispiel ein Paar Wärmetauscherspulen 50 und 53 und eine Pumpe 54, zum Zirkulieren von Wärmeübertragungsfluid, wie zum Beispiel Druckwasser, umfaßt. Da die vertikalen Temperaturgradienten des Absorbers 14 und Generators 12 umgekehrt sind, ist es notwendig, die Wege zwischen den Spulen 50 und 53, wie in Fig. 1 dargestellt, quer zu verbinden.
[0046] Das Prinzip des GAX-Kreislaufs wird in dem Druck-Temperatur-Zusammensetzungs- Diagramm der Fig. 2 dargestellt, in der Punkt D den Teilungspunkt zwischen den Stripper- und Rektifizier-Abschnitten des Generators 12 darstellt, Punkt E den Hochtemperaturbereich des Generators 12 darstellt, Punkt C den Niedrigtemperaturbereich des Absorbers 14 darstellt, Punkt F den Hochtemperaturbereich des Absorbers 14 darstellt, Punkt I den Bereich des Generators darstellt, der sich bei einer Temperatur befindet, die um einen Betrag, der ausreichend ist, um die zur Wärmeübertragung zwischen diesen Bereichen notwendige Temperaturdifferenz vorzusehen, niedriger ist als die Temperatur des Punkt F im Absorber 14, und in der Punkt G den Bereich des Absorbers 14 darstellt, der sich bei einer Temperatur befindet, die um einen Betrag, der ausreichend ist, um die zur Wärmeübertragung zwischen diesen Bereichen notwendige Temperaturdifferenz vorzusehen, höher ist als die Temperatur des Punktes D im Generator 12. Diese Bereiche in Fig. 2 entspreche den Bereichen D, E, C, F, I bzw. G, in Fig. 1.
[0047] In Fig. 2 stellt die Linie D-I den Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 und die Linie G-F den Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 dar. Punkte A und B stellen den Kondensator 16 bzw. den Verdampfer 18 dar. Die Linie von C zu D stellt den Weg 21 für reiche Flüssigkeit dar, und die Linie von E zu F stellt den Weg 22 für schwache Flüssigkeit dar. Die mehrfachen Pfeile in Fig. 2, die sich von der G-F-Linie zu der D-I-Linie erstrecken, zeigen die Wärmeübertragung von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 zu dem Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 an. Die einzelnen Pfeile, die sich von der Linie E F zu der Linie I E und von der Linie C G zu der Linie C D erstrecken, zeigen die Wärmeübertragung vom Wärmetauscher 52 zum Generator 12 und vom Absorber 14 zum Wärmetauscher 40 an.
[0048] Die Wärme, die vom Absorber 14 zum Generator 12 übertragen werden soll, ist über einen Temperaturbereich im Absorber 14 verfügbar und sollte zu einem Temperaturbereich im Generator 12, der nur um die Temperaturdifferenz, die zur Übertragung der Wärme erforderlich ist, kühler ist, übertragen werden. Um dieses höchst effizient zu tun, sollte die Wärme vom heißesten Segment des Wärmeübertragungsbereichs F des Absorbers 14 zu dem heißesten Segment des Wärmeübertragungsbereiches I im Generator 12 übertragen werden, und entsprechend für jedes der progressiv kühleren Segmente der Wärmeübertragungsbereiche des Absorbers 14 und Generators 12. Das bedeutet, daß der Wärmeübertragungsfluid-Temperaturbereich zwischen die Wärmeübertragungsbereichs- Temperaturbereiche des Generators 12 und Absorbers 14 und jedes der Abschnitte passen muß.
[0049] In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erindung, wie hier ausgeführt und ausführlich beschrieben, ist ein Wärmetauscher-Kreislauf in einer Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung vorgesehen, die einen Generator und einen Absorber einschließt. Der Absorber weist einen Innendruck auf, der niedriger als der Druck des Generator-Inneren ist, und sowohl der Generator als auch der Absorber weist hohe und niedrige Temperaturbereiche auf, mit vertikal gegenüberstehenden Temperaturgradienten und einem Wärmeübertragungsbereich. Die Temperaturbereiche, die die entsprechenden Wärmeübertragungsbereiche definieren, überlappen sich. Die Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung umfaßt einen Fluidstromweg zur Zirkulation einer Flüssigkeit, die reiche, mittlere und schwache Konzentrationen des Kühlmittels aufweist, zu und durch die Hochtemperatur-, Wärmeübertragungs- und Niedrigtemperaturbereiche des Generators und Absorbers.
[0050] Wie die parallel anhängige Anmeldung mit der Seriennummer 08/976 759 sieht die vorliegende Erfindung verschiedene Ausführungsformen und Verfahren zum Durchführen des GAX-Wärmeübertragens in einer Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung vor, die das Kühlmittel- / Absorptionsmittelarbeitsfluid des Systems verwendet. Im Gegensatz zu der parallel anhängigen Anmeldung, die die schwache Flüssigkeit, die reiche Flüssigkeit oder eine Kombination der beiden als Wärmeübertragungsmedium verwendet, verwendet die vorliegende Anmeldung jedoch mittlere Flüssigkeit als Wärmeübertragungsmedium. Im Prinzip kann jede Absorptionsmittel-/Kühlmittelflüssigkeits-Zusammensetzung, die eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist, in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet werden. Wie vorstehend erwähnt, bezieht sich der Begriff "mittlere Flüssigkeit", wenn er hier verwendet wird, auf eine Flüssigkeit, die eine Kühlmittelkonzentration aufweist, die geringer ist als die Konzentration reicher Flüssigkeit, aber größer als die Konzentration der schwachen Flüssigkeit. Die mittleren Flüssigkeiten sind im Generator und Absorber vorhanden und können von beiden extrahiert werden, aber einige mittlere Flüssigkeiten können, wie hiernach gezeigt, vorteilhafter für Zwecke der Erindung verwendet werden als andere.
[0051] Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Wärmeübertragungs- Kreislauf ein, der mindestens einen Teil der Flüssigkeit von dem Fluidstromweg an einem Ort aufnimmt, an dem die Flüssigkeit eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist, und die mittlere Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Absorbers und Generators zirkuliert, um Wärme vom Absorber zum Generator zu übertragen. Der Begriff "Wärmeübertragungsbereich", wie er hier verwendet wird, soll nicht nur Bereiche im Inneren des Generators und Absorbers mit überlappenden Temperaturen einschließen, sondern auch solche Bereiche nahe dem oder im Wärmeübertragungskontakt mit dem Inneren des Generators und Absorbers mit überlappenden Temperaturen. Die Übertragung sollte vorzugsweise über den vollen Überlappungs-Temperaturbereich vorgesehen sein.
[0052] Gemäß der Erfindung, wie hier ausgeführt und ausführlich beschrieben, umfaßt der Wärmetauscher-Kreislauf mindestens ein Wärmetauscherelement im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und einen Kanal, der einen Teil der mittleren Flüssigkeit von dem Fluidstromweg durch das Wärmeübertragungselement und zwischen Wärmeübertragungsbereichen leitet. Der Wärmetauscher-Kreislauf der Erfindung kann eine Mehrzahl Wärmetauscherelemente umfassen, von denen mindestens eins im Wärmeübertragungsbereich sowohl des Generators als auch Absorbers angeordnet ist, wobei ein Kanal die mittlere Flüssigkeit von dem Fluidstromweg seriell zu jedem Wärmeübertragungselement wechselweise zwischen den Wärmeübertragungsbereichen. Sowohl im Generator wie auch im Absorber kann es beliebig von einem bis zu vier oder mehr Wärmetauscherelemente geben, abhängig von der speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Begriff "Wärmetauscherelement", wie er gemäß der Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf jegliche Vorrichtung oder Einrichtung, die geeignet ist, den Austausch der Wärme zwischen Fluiden vorzusehen, wie zum Beispiel eine Wärmetauscherspule.
[0053] Gemäß der Erfindung, wie ausgeführt und hier ausführlich beschrieben, wird die Antriebskraft zur Zirkulierung der Flüssigkeit in dem Wärmetauscher-Kreislauf vorzugsweise durch eine Pumpe zur Verfügung gestellt, kann aber auch in einigen Fällen durch einen Flüssigkeitskopf vorgesehen sein. Der Wärmetauscher-Kreislauf umfaßt vorzugsweise auch ein Einlaßende in Fluidverbindung mit dem Fluidstromweg, um die mittlere Flüssigkeit aus dem Fluidstromweg abzuziehen und ein Auslaßende, um die Flüssigkeit entweder im Generator oder im Absorber zu verteilen.
[0054] Gemäß der Erfindung, wie ausgeführt und hier ausführlich beschrieben, wird ein Einlaßende in Fluidverbindung mit dem Fluidstromweg an einem Ort vorgesehen, an dem die Flüssigkeit eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist, wodurch die mittlere Flüssigkeit als Wärmeübertragungsmedium verwendet wird. Dieses Einlaßende ist bevorzugt entweder im Generator oder im Absorber angeordnet und kann aus jeglicher geeigneten Einrichtung zum Sammeln einer Flüssigkeit bestehen. Mehrere Ausführungsformen der Erfindung, wie durch die Fig. 3, 4, 6 und 7 dargestellt, weisen ein Einlaßende auf, das im Generator angeordnet ist. Andere Ausführungsformen, dargestellt durch die Fig. 9, 10, 11 und 12, weisen ein Einlaßende auf, das im Absorber angeordnet ist.
[0055] Die vorliegende Erfindung, wie in Fig. 3, 6, 7, 9, 10, 11 und 12 dargestellt, kann ein Auslaßende für den Wärmetauscher-Kreislauf umfassen, um den Teil der Flüssigkeit, der zwischen den Wärmeübertragungsbereichen entweder in dem Generator, wie in Fig. 3, 6, 7, 11 und 12 gezeigt, oder in dem Absorber, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt, zu verteilen. Dieses Auslaßende kann irgendeine Einrichtung sein, die in der Lage ist, eine Flüssigkeit oder eine Dampf-/Flüssigkeitsmischung, wie zum Beispiel einem Verteiler im Falle einer Flüssigkeit, oder einem Separator/Verteiler im Falle der Dampf-/Flüssigkeitsmischung, zu verteilen, und ist vorzugsweise in einem Bereich des Generators oder Absorbers bei im wesentlichen der gleichen Temperatur und dem gleichen Druck, bei der/dem die mittlere Flüssigkeit eintritt, angeordnet.
[0056] Mehrere Ausführungsformen der Erfindung, wie durch die Fig. 3, 4, 9 und 12 dargestellt, verwenden ein im wesentlichen Einzel-Flüssigphasen-Arbeitsfluid als Wärmeübertragungsmedium und verwenden somit die fühlbare Wärme des Arbeitsfluids. Andere Ausführungsformen der Erfindung, wie durch die Fig. 6, 7, 10 und 11 dargestellt, verwenden ein Arbeitsfluid als Wärmeübertragungsmedium, das eine Zweiphasen- Flüssigkeits-/Dampfmischung in mindestens einem Teil des Wärmetauscher-Kreislaufs ist, und nutzen somit die latente Wärme des Arbeitsfluids.
[0057] Eine Ausführungsform der Erfindung, die von Fig. 3 veranschaulicht ist, verwendet ein im wesentlichen Einzel-Flüssigphasen-Arbeitsfluid, das aus dem Generator als Wärmeübertragungsfluid entnommen wird, um dadurch die fühlbare Wärme des Arbeitsfluids zu verwenden. Unter Bezugnahme speziell auf Fig. 3 ist eine Generator-Absorber- Wärmetauschervorrichtung 150 dargestellt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscher-Kreislauf zwei Wärmetauscherspulen 152 und 153, die im Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 angeordnet sind, und zwei Wärmetauscherspulen 154 und 155, die im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 angeordnet sind. Es ist ein Wärmetauscherkanal 156 vorgesehen, der ein Einlaßende, das angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von einem Ort vorzugsweise an oder nahe dem Bereich I des Generators 12 abzuziehen, und ein Auslaßende zur Verteilung der mittleren Flüssigkeit in dem Generator, das in dieser Ausführungsform der Verteiler 160 ist, umfaßt. Das Einlaßende in Fig. 3 ist als Flüssigkeitsakkumulator 158 gezeigt und kann jegliches Mittel sein, um mittlere Flüssigkeit im Inneren des Generators 12 zu sammeln, vorzugsweise bei oder unterhalb des Bereichs I. Vorzugsweise ist der Flüssigkeitsakkumulator 158 gerade oberhalb des Verteilers 160 angeordnet. Der Wärmetauscherkanal 156 verbindet die Generator-Wärmetauscherspulen 152 und 153 und Absorber-Wärmetauscherspulen 154 und 155 in Reihe miteinander, um die mittlere Flüssigkeit abwechselnd zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators 12 und Absorbers 14 zu leiten.
[0058] Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Wärmetauscher- Kreislaufpumpe 162 vorzugsweise dazu verwendet, um mittlere Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsakkumulator 158 zu extrahieren und die mittlere Flüssigkeit zwischen Wärmetauscherspulen 152 und 153 im Generator 12 und Wärmetauscherspulen 154 und 155 im Absorber 14 zu zirkulieren. Die mittlere Flüssigkeit verläßt die Wärmetauscher- Kreislaufpumpe 162 und tritt in die Wärmetauscherspule 152 ein, wo Wärme von der mittleren Flüssigkeit zu dem Inneren des Generators 12 übertragen wird. Nach dem Austreten aus der Wärmetauscherspule 152 wird die mittlere Flüssigkeit durch den Wärmetauscherkanal 156 zirkuliert und zur Wärmetauscherspule 154 im Absorber 14 geleitet, wo Wärme vom Inneren des Absorbers 14 zur mittleren Flüssigkeit übertragen wird. Nach dem Austreten aus der Wärmetauscherspule 154 wird die mittlere Flüssigkeit über den Wärmetauscherkanal 156 zur Wärmetauscherspule 153 im Generator 12 zirkuliert, wo Wärme von der mittleren Flüssigkeit zum Inneren des Generators 12 übertragen wird. Die mittlere Flüssigkeit tritt dann aus der Wärmetauscherspule 153 aus und wird über Wärmetauscherkanal 156 zur Wärmetauscherspule 155 im Absorber 14 zirkuliert, wo Wärme vom Inneren des Absorbers 14 zur mittleren Flüssigkeit übertragen wird. Die mittlere Flüssigkeit wird dann vom Ausgang der Wärmetauscherspule 155 über den Wärmetauscherkanal 156 zum Verteiler 160 im Generator 12 zirkuliert. Der Verteiler 160 ist vorzugsweise gerade unterhalb des Flüssigkeitsakkumulators 158 bei oder nahe dem Bereich I des Generators 12 angeordnet. Die Rücklaufmenge zwischen den Wärmetauscherspulen 152, 153, 154 und 155 wird durch die Gestaltung der Wärmetauscher-Kreislaufpumpe 162 bestimmt und der Druckabfall durch die Wärmetauscherspulen 152, 153, 154 und 155 und Wärmetauscherkanal 156. Die maximale Menge der mittleren Flüssigkeit, die re-zirkuliert werden kann, ist die Menge der mittleren Flüssigkeit, die bei oder nahe dem Bereich I in den Generator 12 fließt.
[0059] Wie erwähnt, ist der Zustand der mittleren Flüssigkeit in dieser Ausführungsform im wesentlichen überall flüssig. Die Menge des Stromes der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmetauscherspulen 152 und 153 und Wärmetauscherspulen 154 und 155 kann der gesamte Fluß/Strom der mittleren Flüssigkeit im Generator 12 bei oder nahe dem Bereich I sein, oder kann durch Sammeln weniger als der gesamten Meng des Flusses/Stromes gesteuert werden, um den Temperaturbereich der Wärme, die vom Absorber 14 zum Generator 12 übertragen wird, zu steigern.
[0060] Gemäß der Erfindung und als eine Alternative zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, können der Flüssigkeitsakkumulator 158 und Verteiler 160 in einen einzigen Akkumulator/Verteiler kombiniert werden. Der Akkumulator/Verteiler kann jegliche Einrichtung sein, die in der Lage ist, die mittlere Flüssigkeit im Generator 12 zu sammeln, anzusammeln und zu verteilen. Zum Beispiel könnte der Akkumulator/Verteiler ein Becken sein, das mittlere Flüssigkeit, die durch den Generator 12 fließt, sammelt und ansammelt. Das Becken könnte mit einer Reihe Verteilungsschläuche/-rohre versehen sein, die sich durch den Boden des Beckens erstrecken, mit den oberen Teilen der Schläuche/Rohre an einem vorbestimmten Niveau in dem Becken, so daß, wenn das Niveau der mittleren Flüssigkeit die oberen Teile der Schläuche/Rohre erreicht, die Flüssigkeit aus dem Becken überläuft und in dem Generator 12 verteilt wird. Die mittlere Flüssigkeit, die von der Wärmetauscherspule 155 zum Generator 12 zurückkommt, würde über den Wärmetauscherkanal 156 in den Akkumulator/Verteiler fließen.
[0061] Die Verwendung eines Akkumulators / Verteilers in der Ausführungsform der Fig. 3 würde die Notwendigkeit für einen Zwei-Durchgangs-Wärmeübertragungs-Kreislauf eliminieren. Anstatt dessen würde die mittlere Flüssigkeit angesammelt und dann kontinuierlich bei einer optimalen Wärmeübertragungsrate re-zirkuliert werden. Da die mittlere Flüssigkeit des Generators kontinuierlich durch den Akkumulator/Verteiler fließt, würde die Konzentration der mittleren Flüssigkeit, die durch den Wärmeübertragungs- Kreislauf fließt, auf der Konzentration der mittleren Flüssigkeit an dem Ort des AkkumulatorslVerteilers im Generator 12 gehalten werden. Somit kann die optimale GAX- Wärmeübertragung dadurch, daß lediglich der Fluß/Strom der mittleren Flüssigkeit durch den Wärmeübertragungs-Kreislauf gesteuert wird, gesteuert werden.
[0062] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, gezeigt in Fig. 4, verwendet ein im wesentlichen Flüssigphasen-Arbeitsfluid, entnommen aus Generator 12. Bezugnehmend auf Fig. 4 wird die Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung 200 dargestellt, die einen Flüssigkeitsakkumulator 258 umfaßt, der mittlere Flüssigkeit vom Generator 12 sammelt. Der Flüssigkeitsakkumulator 258 kann irgendwo im Generator 12 angeordnet sein, wo die Flüssigkeit eine mittlere Konzentration aufweist, vorzugsweise nahe oder unterhalb des Bereichs I. Die mittlere Flüssigkeit, die vom Flüssigkeitsakkumulator 258 gesammelt wird, fließt mittels Wärmetauscherkreislaufpumpe 262 in den Wärmetauscherkanal 256 hinein und füllt diesen. Der Flüssigkeitsakkumulator 258 befindet sich in Fluidverbindung mit dem Wärmetauscherkanal 256, um der mittleren Flüssigkeit zu gewähren, in den Wärmetauscherkanal 256 zu strömen, und dem Dampf zu gewähren, aus dem Wärmetauscherkanal 256 durch die Flüssigkeit zu strömen, so daß der Wärmetauscherkanal 256 mit mittlerer Flüssigkeit gefüllt werden kann. Wenn der Wärmetauscherkanal 256 gefüllt ist, läuft die mittlere Flüssigkeit, die vom Generator 12 in den Flüssigkeitsakkumulator 258 strömt, über, zurück in den Generator 12. Wenn der Wärmetauscherkanal 256 mit mittlerer Flüssigkeit gefüllt ist, fungiert der Flüssigkeitsakkumulator 258 nicht länger als ein Einlaßende, sondern vielmehr als eine Expansionskammer und Konzentrations- Steuerkammer, um die mittlere Flüssigkeit im Wärmetauscherkanal 256 auf der Konzentration der mittleren Flüssigkeit an diesem Ort zu halten.
[0063] Gemäß der Erfindung wird die mittlere Flüssigkeit über den Wärmetauscherkanal 256 zwischen dem Generator 12 und dem Absorber 14 zur Wärmeübertragung zwischen den beiden zirkuliert. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, verteilt der Wärmetauscherkanal 256 anders als in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, die mittlere Flüssigkeit nicht in den Generator 12 oder den Absorber 14, sondern ist stattdessen ein unabhängiger Kreislauf, der die Flüssigkeit seriell und kontinuierlich zwischen Wärmetauscherspulen 250 und 252, die im Generator 12 bzw. Absorber 14 angeordnet sind, zirkuliert. Die Wärmetauscherkreislaufpumpe 262 zirkuliert die mittlere Flüssigkeit durch den Wärmetauscherkanal 256.
[0064] Gemäß der Erfindung wirkt der Wärmetauscherkanal 256 als ein unabhängiger Wärmeübertragungskreislauf, ähnlich dem Kreislauf 30 in Fig. 1, aber er erfordert kein fremdes Fluid. Anders als Kreislauf 30 in Fig. 1, benötigt der Wärmetauscherkanal 256 auch keine Expansionskammer, da die mittlere Flüssigkeit im Wärmetauscherkanal 256 frei ist, sich in den Flüssigkeitsakkumulator 258 auszudehnen (oder zusammenzuziehen). Weiterhin wird die Zusammensetzungs- und Siedetemperatur der mittleren Flüssigkeit im Wärmetauscherkanal 256 automatisch auf die Zusammensetzung eingestellt, die für einen Betrieb bei wechselnden Außenbedingungen am besten geeignet ist, weil die mittlere Flüssigkeit, die zum Flüssigkeitsakkumulator 258 strömt, durch die Absorptions-Einheits- Steuerung auf die Wetterbedingungen eingestellt wird. Die mittlere Flüssigkeit, die im Gegenzug zum Flüssigkeitsakkumulator 258 strömt, stellt die Flüssigkeit im Wärmetauscherkanal 258 auf diese Zusammenstellung ein.
[0065] Wenn die mittlere Flüssigkeit jemals zum Sieden gebracht wird, während sie in der Wärmetauscherspule 252 im Absorber 14 erwärmt wird, fließt der Dampf zum Flüssigkeitsakkumulator 258 und entweicht in den Generator 12. Dieser Prozeß dient somit dazu, die Konzentration und Temperatur der mittleren Flüssigkeit im Wärmetauscherkanal 256 auf geeigneten Niveaus zu steuern, wobei das Wärmeübertragungsfluid als eine fühlbare Wärmeübertragungsflüssigkeit erhalten wird. Der Strom der mittlere Flüssigkeit im Wärmetauscherkanal 256 kann auch durch ein Ventil (nicht gezeigt), das am Einlaß oder am Auslaß der Wärmetauscherkreislaufpumpe 262 angeordnet ist oder durch Steuern der Umdrehungen der Wärmetauscherkreislaufpumpe 262 gesteuert werden.
[0066] Mittlere Flüssigkeit, die durch die Wärmetauscherspule 252 strömt, wird durch den Absorber von der Temperatur nahe dem Bereich G zu der Temperatur nahe dem Bereich F erwärmt. Die mittlere Flüssigkeit überträgt diese Wärme zum Generator bei ähnlichen Temperaturen vom Bereich I zum Bereich D. Wie anschließend diskutiert, kann ein Bereich mittlerer Flüssigkeiten für diesen Zweck verwendet werden.
[0067] Gemäß der Erfindung wird im Druck-Temperatur-Zusammenstellungsdiagramm der Fig. 5 eine bevorzugte Verwendung der Einzel-Phasen mittleren Flüssigkeiten von fühlbarer/spürbarer Wärme gezeigt. In den in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen, sind die Temperatur-Überlappungsbereiche des Absorbers und Generators DU im Generator und TF im Absorber, wobei T und D die gleiche Temperatur aufweisen und F und U die gleiche Temperatur aufweisen. Ermöglicht man jedoch Temperaturdifferentiale zum Übertragen von Wärme vom Absorber zum Generator, sind die praktischen Überlappungsbereiche DI im Generator und GF im Absorber.
[0068] Mittlerer Flüssigkeiten, die für fühlbare Wärmeübertragung verwendet werden, wie zum Beispiel in Fig. 3 und 4 gezeigt, müssen geeignet sein, auf die Temperatur F erwärmt zu werden, ohne zu sieden. Die mittleren Flüssigkeiten, die bei Temperatur F nicht sieden werden, sind die, die im Generator an Orten von U bis E gefunden werden, wie in Fig. 5 gezeigt. Diese mittleren Flüssigkeiten liegen bei Generatordruck vor, haben aber über den Bereich GF Dampfdrücke unterhalb des Generatordrucks. Ein Beispiel ist die Lösung mit geringfügig mehr als 25% Ammoniak, in Fig. 5 als Linie SU gezeigt. Der Dampfdruck dieser SU-mittleren Flüssigkeit wird auf dem Generatordruck sein, wenn sie vom Generator am Punkt U abgezogen wird. Punkt U befindet sich auf einer Temperatur F im Absorber 14. Diese mittlere Flüssigkeitslösung kann über den Temperaturbereich GF arbeiten, ohne über den Generatordruck anzuwachsen, wenn die Dampfdrücke über dem Temperaturbereich GF die der Linie SU sind. Diese 25%-Lösung weist dadurch Vorteile gegenüber der 10%igen Flüssigkeits-Lösung, in Fig. 5 als Linie KM gezeigt, auf, daß die 25%ige -Lösung einen Endpunkt U bei Generatordruck aufweist, und dadurch, daß es eine größere Menge dieser Flüssigkeit, die beim Punkt U durch den Generator fließt, als 10%ige-Lösung am Punkt N gibt. Zusätzlich ist ihre spezifische Wärme höher. Dadurch können die reicheren mittleren Flüssigkeiten, wie zum Beispiel SU, die Absorber-Überlappungswärme mit weniger Kreisläufen durch die Wärmetauscherspulen im Absorber und Generator übertragen. Somit wären die Flüssigkeiten, in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform, die bei oder unterhalb des Bereichs I bis etwa zum Punkt U in Fig. 5 aus dem Generator 12 abgezogen werden, bevorzugt gegenüber den schwächeren mittleren Flüssigkeiten, wie zum Beispiel KM.
[0069] Auf der anderen Seite weisen die reicheren mittleren Flüssigkeiten SU in der Einzel- Phasen-spürbare Wärme- Ausführungsform der Fig. 4 keinen "Netto"-Vorteil gegenüber den Flüssigkeiten KM auf. Im System der Fig. 4 kann mittlere Flüssigkeit von der Wärmetauscherkreislaufpumpe 262 bei höheren Geschwindigkeiten als in der Ausführungsform der Fig. 3 durch den Wärmetauscherkanal 256 zirkuliert werden, bis zu Geschwindigkeiten, die in der Lage sind, die gesamte Menge der GAX-Wärme in einem Durchlauf zu übertragen. Mittlere Flüssigkeiten SU weisen höhere Wärmekapazitäten auf, aber die schwächeren mittleren Flüssigkeiten KM (in Fig. 5) sind besser zur Verwendung über den gesamten Bereich von Außentemperaturen geeignet, unter denen die Wärmepumpe arbeiten muß, weil ihre Siedetemperatur, Punkt H in Fig. 5, deutlich über der Absorbertemperatur F liegt und somit eine geringere Steuerung der mittleren Flüssigkeitskonzentration erforderlich ist.
[0070] Eine weitere in Fig. 6 gezeigt Ausführungsform der Erfindung verwendet ebenfalls ein Arbeitsfluid, das als Wärmeübertragungsfluid aus dem Generator 12 entfernt wird. Dieses Arbeitsfluid ist in mindestens einem Teil des Wärmetauscherkreislauf ein Flüssigkeit- /Dampf-Zweiphasen-Fluid, und verwertet somit die latente/versteckte Wärme des Arbeitsfluids. Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 6, ist eine Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung 300 dargestellt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscherkreislauf eine Wärmetauscherspule 352, die im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 angeordnet ist. Ein Wärmetauscherkanal 356 ist vorgesehen, der ein Einlaßende, das zum Abziehen der mittleren Flüssigkeit von einem Ort, vorzugsweise geringfügig unterhalb des Bereichs D des Generators 12, angeordnet ist, und ein Auslaßende, das zum Beispiel ein Separator/Verteiler 360 sein kann, der vorzugsweise nahe dem Bereich I des Generators 12 zur Verteilung der mittleren Flüssigkeit angeordnet ist, umfaßt. Das Einlaßende in Fig. 6 ist als ein Flüssigkeitsakkumulator 362 gezeigt und kann jegliches Mittel zum Sammeln der mittleren Flüssigkeit im Inneren des Generators 12 sein. Der Wärmetauscherkanal 356 leitet die mittlere Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators 12 und Absorbers 14.
[0071] Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Antriebskraft zum Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen dem Generator 12 und dem Absorber 14 Schwerkraft sein, in der Form eines Flüssigkeitskopfes von der mittleren Flüssigkeit, die von dem Flüssigkeitsakkumulator 362 gesammelt wird. Die mittlere Flüssigkeit wird durch den Wärmetauscherkanal 356 zur Wärmetauscherspule 352 zirkuliert, wo mindestens ein Teil der mittleren Flüssigkeit durch die Wärme des Absorbers 14 verdampft wird. Die Zweiphasen- Mischung der mittleren Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 356 zum Separator/Verteiler 360 im Generator 12 zirkuliert. Der Separator/Verteiler 360 trennt die Zweiphasen-Mischung und stellt die Flüssigkeit und den Dampf für den Generator 12 bereit, vorzugsweise an einem Ort, an dem die Temperatur und der Druck im Generator 12 gleich oder ähnlich zur Temperatur und zum Druck der mittleren Flüssigkeit ist, die am Separator/Verteiler 360 austritt. In diese Ausführungsform ist der Separator/Verteiler 360 vorzugsweise nahe dem Bereich I des Generators 12 angeordnet.
[0072] Wie erwähnt, ist die mittlere Flüssigkeit in dieser Ausführungsform in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkanals 356 eine Zweiphasen-Mischung aus Dampf und Flüssigkeit. Die Strom-/Fließgeschwindigkeit der mittleren Flüssigkeit durch den Wärmetauscherkanal 356 wird von der im Flüssigkeitsakkumulator 362 gesammelten Flüssigkeitsmenge, dem Höhenunterschied zwischen dem Flüssigkeitsakkumulator 362 und dem Separator/Verteiler 360, dem Druckabfall durch den Wärmetauscherkanal 356 und von der Dampfmenge, die aus der mittleren Flüssigkeit in der Wärmetauscherspule 352 verdampft wird, gesteuert. Der Einlaßabschnitt des Wärmetauscherkanals 356 zwischen dem Flüssigkeitsakkumulator 362 und dem Boden der Wärmetauscherspule 352 ist mit mittlerer Flüssigkeit gefüllt. Die Flüssigkeit in der Wärmetauscherspule 352 ist teilweise Flüssigkeit und teilweise Dampf, mit einer Dichte, die deutlich unterhalb der der Flüssigkeit in dem Einlaßabschnitt des Wärmetauscherkanals 356 liegt, wodurch die Wärme zwischen dem Flüssigkeitsakkumulator 362 und Separator/Verteiler 360 ansteigt. Der Umfang, in dem die Einlaßflüssigkeit in der Wärmetauscherspule 352 verdampft wird, hilft somit, den Strom durch den Wärmetauscherkanal 356 zu steuern. Durch richtiges Einstellen des Druckabfalls im Wärmetauscherkanal 356 kann der Fluß/Strom der mittleren Flüssigkeit durch die Menge der Wärmeübertragung in der Wärmetauscherspule 352 gesteuert werden. Es ist wichtig, daß der Teil der mittleren Flüssigkeit, der durch den Flüssigkeitsakkumulator 362 gesammelt wird, größer als die größte Menge der mittleren Flüssigkeit ist, die zur Wärmeübertragung verwendet werden soll, d. h. es sollte einen kleinen Überlauf/Überschuß vom Flüssigkeitsakkumulator 362 geben.
[0073] Eine weitere in Fig. 7 gezeigt Ausführungsform der Erfindung verwendet Arbeitsfluid, das als Wärmeübertragungsfluid vom Generator 12 entfernt wird. Dieses Fluid ist in mindestens einem Teil des Wärmetauscherkreislauf eine Flüssigkeit-/Dampf-Zweiphasen- Mischung und nutzt somit die latente Wärme des Arbeitsfluid aus. Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 7, wird eine Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung 400 dargestellt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscherkreislauf eine Wärmetauscherspule 442, die im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 angeordnet ist, und eine Wärmetauscherspule 444, die im Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 angebracht ist. Ein Wärmetauscherkanal 430 ist vorgesehen, der ein Einlaßende, das angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit vom Generator 12 abzuziehen, und ein Auslaßende, das vorzugsweise einen Verteiler 435 zum Verteilen der mittleren Flüssigkeit ist, umfaßt. Das Einlaßende in Fig. 7 ist als Flüssigkeitsakkumulator 440 gezeigt, der vorzugsweise geringfügig unterhalb des Bereichs D des Generators 12 angeordnet ist und jegliches Mittel sein kann, um mittlere Flüssigkeit im Inneren des Generators 12 zu sammeln.
[0074] Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Antriebkraft zum Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen dem Generator 12 und dem Absorber 14, wie in der Ausführungsform der Fig. 6, der Flüssigkeitskopf zwischen dem Flüssigkeitsakkumulator 440 und dem Einlaß der Wärmetauscherspule 442 sein. Alternativ kann die Antriebkraft, wenn notwendig/erforderlich, durch die Wärmetauscherkreislaufpumpe 445, gezeigt in Fig. 6, bereitgestellt werden. Die mittlere Flüssigkeit wird durch den Wärmetauscherkanal 430 zur Wärmetauscherspule 442 im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 zirkuliert, wo mindestens ein Teil der mittleren Flüssigkeit durch die Wärme des Absorbers 14 verdampft wird. Die Zweiphasen-Mischung der mittleren Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 430 zur Wärmetauscherspule 444 im Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 zirkuliert, wo sie gekühlt und der Dampf wieder absorbiert wird, wobei er seine Wärme an das Innere des Generators 12 abgibt. Die mittlere Flüssigkeit tritt am Verteiler 435 aus der Wärmetauscherspule 444 aus. Der Verteiler 435 ist vorzugsweise dort angeordnet, wo die Temperatur und der Druck im Generator gleich oder ähnlich zur Temperatur und zum Druck der mittleren Flüssigkeit sind, die am Verteiler 435 austritt. In dieser Ausführungsform ist der Verteiler 435 vorzugsweise gerade unterhalb des Akkumulators 440 im Generator 12 angeordnet.
[0075] Wie erwähnt, ist die mittlere Flüssigkeit in dieser Ausführungsform in mindestens einem Teil des Wärmetauscherkanals 430 eine Zweiphasen-Mischung aus Dampf und Flüssigkeit. Die Fließmenge der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmetauscherspulen 442 und 444 kann der gesamte Fluß der gesammelten mittleren Flüssigkeit sein, oder kann, wie hier vorher beschrieben, gesteuert sein, oder durch die Wärmetauscherkreislaufpumpe 445, um die Menge der übertragenen Wärme vom Absorber 14 zum Generator 12 zu optimieren. Wie in der Ausführungsform der Fig. 3 kann der Flüssigkeitsakkumulator und - verteiler in einem einzelnen Akkumulator/Verteiler kombiniert sein, wodurch eine leichte Steuerung der GAX-Wärmeübertragung durch Steuerung der Fließgeschwindigkeit der mittleren Flüssigkeit durch den Wärmetauscherkreislauf gewährleistet wird.
[0076] Mittlere Flüssigkeiten für eine Zweiphasen-Wärmeübertragung, wie zum Beispiel die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen, werden vorzugsweise vom reicheren Ende des Generator entnommen. Mittlere Flüssigkeiten zwischen den Punkten D und H auf der Linie AE in Fig. 8 sind zum Beispiel sehr vorteilhaft für die Verwendung in solchen Systemen, wobei die Temperatur H etwa gleich der Temperatur im Bereich G des Absorbers ist. Teile solcher mittlerer Flüssigkeiten können durch die Wärme vom Absorber über den gesamten Bereich von 6 bis F zum Sieden gebracht werden. Die Menge der mittleren Flüssigkeit, die zirkuliert werden soll, wird so gewählt, daß die Absorberwärme in den in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen in einem Durchlauf übertragen wird.
[0077] Die Art und Weise, in der zum Beispiel der Teil der relativ reichen mittleren Flüssigkeit arbeitet, um Absorberwärme in den Ausführungsformen der Fig. 6 und 7 zu übertragen, ist im Ammoniak/Wasser-PTX-Diagram der Fig. 8 gezeigt. Die Wärme, die übertragen werden soll, wird durch Absorption zwischen den Punkten G und F der Absorber- Linie CF in Fig. 8 produziert. Der physikalische Weg des Teils der relativ reichen mittleren Flüssigkeit wird durch die punktierten Linien dargestellt. Die mittlere Flüssigkeit wird von einem Punkt J an der Generatorlinie DE gesammelt. Durch den gesamten Kreislauf bleibt die mittlere Flüssigkeit im wesentlichen auf Generatordruck; die punktierte Linie zeigt keinen Druck an, lediglich die Wärmetauscherbeziehung und den Weg.
[0078] Unter Rückbeziehung auf Fig. 6, strömt die mittlere Flüssigkeit vom Generator 12 vom Flüssigkeitsakkumulator 362 durch den Wärmetauscherkanal 356 zum Boden der Wärmetauscherspule 352 am Punkt K (Fig. 8) im Absorber 14, wo Wärme vom Absorberabschnitt GF bei der punktierten Linie KL auf die mittlere Flüssigkeit übertragen wird, wobei die Flüssigkeit teilweise verdampft wird. Die Temperaturdifferenzen von 6 bis K und F bis L repräsentieren die Temperaturdifferenzen, die für die Wärmeübertegung erforderlich sind. Während der Wärmeübertragung fließt die Zweiphasen-Flüssigkeit vom Punkt K zum Punkt L. Die mittlere Flüssigkeit bei L in Fig. 8 befindet sich am oberen Ende der Wärmetauscherspule 352 der Fig. 6. Diese Flüssigkeit fließt dann durch den Wärmetauscherkanal 356 zum Separator/Verteiler 360 bei oder nahe dem Bereich I, der bei einem Temperaturäquivalent zu Punkt M in Fig. 8 angeordnet ist. In der Ausführungsform der Fig. 6 werden Dampf und Flüssigkeit vorzugsweise bei oder nahe dem Bereich I in den Generator 12 abgegeben. Der Dampf strömt aufwärts im Gegenstrom zum Rest (dem größeren Teil) der mittleren Flüssigkeit, die abwärts durch den Generator stömt/fließt. Die zwei Flüssigkeiten verbinden sich etwa bei der gleichen Temperatur und Zusammensetzung beim Separator/Verteiler 360 bei oder nahe dem Bereich I in Fig. 6, um abwärts über die Wärmetauscherspule 52 zu fließen.
[0079] Bezugnehmend auf die Ausführungsform der Fig. 7 ist der Strom der Zweiphasen- Flüssigkeit, wie in Fig. 8 dargestellt, bis zum Punkt M der gleiche wie in Fig. 6, aber läuft dann vom Punkt M zu einem Ort nahe dem Punkt J, wo er wieder als eine Flüssigkeit in den Generator eintritt. In Fig. 7 tritt die Flüssigkeit bei der Temperatur des Punktes M in Fig. 8 in die Wärmetauscherspule 444 des Generators 12 am Bereich I und fließt aufwärts durch die Spule, wobei Wärme in der Flüssigkeit durch Re-Absorption des Dampfes zum Generator 12 übertragen wird. Die mittlere Flüssigkeit, die aus der vollständigen Re-Absorption resultiert, fließt dann durch den Verteiler 435, repräsentiert durch Punkt J in Fig. 8 in den Generator 12.
[0080] Die mittleren Flüssigkeiten sind, wie oben beschrieben und in den Fig. 3, 4, 6 und 7 dargestellt aus dem Generator an den erwähnten Orten abgezogen, und arbeiten im wesentlichen bei Generatordruck, mit Ausnahme des Druckes, der zum Zirkulieren des Fluids erforderlich ist.
[0081] Andere mittlere Flüssigkeiten, die aus dem Generator abgezogen werden, z. B. solche zwischen dem Punkt H und Punkt M der Linie DE in Fig. 8 können auch zur Übertragung spürbarer Wärme oder für Übertragung latenter Wärme verwendet werden, aber um dies zu tun, sollten Sie bei Drücken betrieben werden, die anders sind als der Generatordruck. Für Übertragung spürbarer Wärme mit diesen "Mittel-Bereich"-Zwischenflüssigkeiten sollte der Druck auf oberhalb des Generatordrucks angehoben werden, auf einen Druck, bei dem die Flüssigkeiten bei einer Temperatur F nicht sieden. Für Übertragung latenter Wärme mit solchen mittleren Flüssigkeiten des Mittelbereichs sollte der Druck durch Verwendung z. B. eines Begrenzungsmittels gesenkt werden, auf einen Druck, bei dem die Flüssigkeit bei der Absorbertemperatur G siedet. Nachdem sie die GAX-Wärme Übertragung haben, sollten diese Flüssigkeiten dann unter Druck gesetzt werden, und zwar auf den Generatordruck, und dann zum Generator zurückgeführt werden. Die Mittelbereichs-Flüssigkeiten, die zur Übertragung spürbarer Wärme verwendet werden, sollten ähnlich auf den Generatordruck abgesenkt werden, nachdem die GAX-Wärme übertragen worden ist.
[0082] Gemäß der Erfindung können mittlere Flüssigkeiten, die aus dem Absorber entnommen wurden, auch als Wärmeübertragungsfluid für Übertragung fühlbarer Wärme verwendet werden oder, am meisten bevorzugt, für Zweiphasen-Wärmeübertragung. Ausführungsformen, die mittlere Flüssigkeiten verwenden, die vom Absorber abgezogen wurden, sind in Fig. 9 bis 12 gezeigt.
[0083] Die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform der Erfindung verwendet als Wärmeübertragungsfluid ein Arbeitsfluid, das dem Absorber 14 entnommen wurde. Diese mittlere Flüssigkeit weist eine relativ niedrige Ammoniakkonzentration auf, und bleibt während des Kreislaufs eine Flüssigkeit, wodurch sie von der Übertragung spürbarer Wärme abhängig ist. Insbesondere bezugnehmend auf Fig. 9, ist eine Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung 450 dargestellt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscherkreislauf eine Wärmetauscherspule 470, die im Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 angeordnet ist, eine Wärmetauscherspule 472, die im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 angeordnet ist und einen Wärmetauscherkanal 476. Der Wärmetauscherkanal 476 weist ein Einlaßende auf, das ein Flüssigkeitsakkumulator 462 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von einem Ort gerade unterhalb des Bereichs F des Absorbers 14 zu sammeln, und ein Auslaßende, das eine Verteiler 464 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit im Absorber 14 zu verteilen. Die mittlere Flüssigkeit in dieser Ausführungsform weist eine Konzentration nahe der der schwachen Flüssigkeit auf, die bei dem Hoch-Temperaturbereich F in den Absorber eintritt. Der Wärmetauscherkanal 476 zirkuliert die mittlere Flüssigkeit zwischen dem Absorber 14 und dem Generator 12.
[0084] Gemäß dieser Ausführungsform der Erindung tritt der Fluß der mittleren Flüssigkeit vom Flüssigkeitsakkumulator 462 im Absorber 14 zum Generator 12 als ein Ergebnis der Wärmetauscherkreislaufpumpe 466 auf. Von der Wärmetauscherkreislaufpumpe 466 wird die mittlere Flüssigkeit zur Wärmetauscherspule 470 im Generator 12 zirkuliert, wo sie Wärme zum Inneren des Generators 12 überträgt. Die mittlere Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 476 zur Wärmetauscherspule 472 im Absorber 14 zirkuliert. Während lediglich ein Kreislauf und eine Wärmetauscherspule in jedem Generator 12 und jedem Absorber 14 in Fig. 9 gezeigt sind, können mehrfache Kreisläufe und mehrfache Wärmetauscherspulen erforderlich sein, um die vollständige verfügbare GAX-Wärme vom Absorber 14 zum Generator 12 zu übertragen. Nachdem die insgesamt verfügbare GAX- Wärme zum Generator 12 übertragen worden ist, wird die mittlere Flüssigkeit in der letzten Absorberwärmetauscherspule auf fast die Temperatur wieder aufgeheizt, bei der sie gesammelt wurde, und sie wird durch den Verteiler 464 in den Absorber 14 verteilt, vorzugsweise gerade unterhalb des Flüssigkeitsakkumulators 462 angeordnet. Wie in den Ausführungsformen der Fig. 3 und 7 kann der Flüssigkeitsakkumulator und -verteiler in einem einzigen Akkumulator/Verteiler kombinierte sein, wodurch eine leichte Steuerung der GAX-Wärmeübertragung durch Steuerung der Fließgeschwindigkeit der mittleren Flüssigkeit durch den Wärmetauscherkreislauf gewährleistet ist und die Verwendung lediglich eines Wärmetauscherkreislauf ermöglicht wird.
[0085] Die in Fig. 10 gezeigte Ausführungsform der Erfindung verwendet als Wärmeübertragungsfluid ebenfalls ein Arbeitsfluid, das vom Absorber 14 entnommen wird. Anders als bei der Ausführungsform der Fig. 9 wird die mittlere Flüssigkeit in Fig. 10, die eine "mittlere" Ammoniakkonzentration aufweist, jedoch in mindestens einem Teil des Wärmetauscherkreislauf ein Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasen-Fluid, und nutzt somit die Vorteile der latenten Wärme des Arbeitsfluids aus. Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 10, ist eine Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung 500 dargestellt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscherkreislauf eine Wärmetauscherspule 502, die im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 angeordnet ist, eine Wärmetauscherspule 503, die im Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 angeordnet ist, und einen Wärmetauscherkanal 504. Der Wärmetauscherkanal 504 weist ein Einlaßende auf, das ein Flüssigkeitsakkumulator 506 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit an einem Ort bei oder nahe dem Bereich G des Absorbers 14 zu sammeln, und ein Auslaßende, das ein Verteiler 510 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit im Absorber 14 zu verteilen. Der Wärmetauscherkanal 504 zirkuliert mittlere Flüssigkeit zwischen dem Absorber 14 und dem Generator 12.
[0086] Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung tritt der Fluß der mittleren Flüssigkeit vom Flüssigkeitsakkumulator 506 im Absorber 14 zum Generator 12 als ein Ergebnis der Wärmetauscherkreislaufpumpe 508 auf. Von der Wärmetauscherkreislaufpumpe 508 wird die mittlere Flüssigkeit zur Wärmetauscherspule 502 im Absorber 14 zirkuliert, wo mindestens eine Teil der mittleren Flüssigkeit durch die Wärme des Absorbers 14 verdampft wird. Die Zweiphasen-Mischung der mittleren Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 504 zur Wärmetauscherspule 503 im Generator 12 zirkuliert, wo sie gekühlt und der Dampf wieder absorbiert wird, wobei ihre Wärme an das Innere des Generators abgegeben wird. Die mittlere Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 504 zum Verteiler 510 zurückgeführt, der bei oder nahe dem Bereich G des Absorbers 14 gerade unterhalb des Flüssigkeitsakkumulators 506 angeordnet ist. Wie in den Ausführungsformen der Fig. 3, 7 und 9 können der Flüssigkeitsakkumulator und -verteiler in einem einzigen Akkumulator/Verteiler kombiniert sein, wodurch die leichte Steuerung der GAX- Wärmeübertragung durch Steuerung der Stromrate der mittleren Flüssigkeit durch den Wärmetauscherkreislauf gewährleistet wird.
[0087] Vorteile der Ausführungsform der Fig. 10 schließen ein, daß der Wärmeübertragungskreislauf beim Absorberdruck arbeitet, daß sehr niedrige Kraft erforderlich ist, um die mittlere Flüssigkeit zu zirkulieren, und daß lediglich ein Durchlauf durch den Wärmetauscherkreislauf erforderlich ist. Die beiden letzteren Vorteile bestehen relativ zu anderen Verfahren, die Pumpen verwenden, um entweder Flüssigkeiten für Übertragung spürbarer Wärme, oder reiche Flüssigkeiten (oder mittlere Flüssigkeiten nahe reicher Flüssigkeitskonzentration) für Übertragung latenter Wärme zu zirkulieren.
[0088] Die mittlere Flüssigkeiten etwa nahe der Punkte T bis 6 der Fig. 8 können vorteilhafterweise in der Ausführungsform der Fig. 10 verwendet werden. In der Ausführungsform der Fig. 10 enthält die mittlere Flüssigkeit mittlerer Konzentration, die dem Absorber 12 entnommen wurde, an Orten vom Punkt T bis Punkt G ungefähr 20% Ammoniak, was, wenn es verdampft wird, etwa 4% Ammoniak am Punkt L sein kann. Auf diese Weise sind die Konzentrationen des Wassers im Dampf, der im Gleichgewicht mit diesen Flüssigkeiten gebildet wird, viel höher als in den Dämpfen der 48% bis 40%- Flüssigkeiten um Punkt J in Fig. 8, die aus dem Generator 12 für Übertragung latenter Wärme in Fig. 6 und 7 abgezogen werden. Mit höherem Wassergehalt sind die Enthalpien der Zweiphasen-Übertragung latenter Wärme der mittleren Flüssigkeiten, die aus dem Absorber herausgezogen werden in Fig. 10, viel größer als die Enthalpien der Zweiphasen- Flüssigkeiten, die aus dem Generator 12 in Fig. 6 und 7 abgezogen werden. Entsprechend brauchen weniger Pfunde der mittleren Flüssigkeit zirkuliert werden.
[0089] Die in Fig. 11 gezeigte Ausführungsform der Erfindung verwendet als Wärmeübertragungsfluid ebenfalls ein Arbeitsfluid, das dem Absorber 14 entnommen wurde. Dieses Fluid ist, wie das Arbeitsfluid der Fig. 10, in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislauf ein Flüssigkeit/Dampf-Zweiphasen-Fluid, und somit nutzt es die Vorteile der latenten Wärme des Arbeitsfluids aus. Anders als bei der Ausführungsform der Fig. 10 sammelt das in Fig. 11 gezeigte Ausführungsbeispiel die mittlere Flüssigkeit jedoch an einem Ort im Absorber 14 sehr nahe am Absorberboden, um dadurch eine mittlere Flüssigkeit zu verwenden, die sehr nahe der Zusammensetzung der reichen Flüssigkeit ist.
[0090] Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 11, ist eine Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung 550 dargestellt. In dieser Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscherkreislauf eine Wärmetauscherspule 552, die im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 angeordnet ist, eine Wärmetauscherspule 553, die im Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 angeordnet ist und einen Wärmetauscherkanal 554. Der Wärmetauscherkanal 554 weist ein Einlaßende auf, das ein Flüssigkeitsakkumulator 556 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von einem Ort gerade oberhalb des Bereichs C des Absorbers 14 zu sammeln, und ein Auslaßende, das ein Verteiler 560 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit im Generator 12 zu verteilen. Der Wärmetauscherkanal 554 zirkuliert mittlere Flüssigkeit zwischen dem Absorber 14 und Generator 12.
[0091] Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung tritt der Fluß der mittleren Flüssigkeit vom Flüssigkeitsakkumulator 556 im Absorber 14 zum Generator 12 als ein Ergebnis der Wärmetauscherkreislaufpumpe 558 auf. Von der Wärmetauscherkreislaufpumpe 558 wird die mittlere Flüssigkeit über den Kreislaufpumpen-Ablaufkanal 562 zur Wärmetauscherspule 552 im Absorber 14 zirkuliert. Der Kreislaufpumpen-Ablaufkanal 562 ist vorzugsweise im Inneren des Absorbers 14 angeordnet, so daß die mittlere Flüssigkeit, die durch den Kreislaufpumpen-Ablaufkanal 562 fließt, durch das Innere des Absorbers 14 erwärmt wird. Mindestens ein Teil der mittleren Flüssigkeit wird in der Wärmetauscherspule 552 durch die Wärme des Absorbers 14 verdampft. Die Zweiphasen-Mischung der mittleren Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 554 zur Wärmetauscherspule 553 im Generator 12 zirkuliert, wo sie gekühlt und der Dampf absorbiert wird, wobei er seine Wärme an das Innere des Generators abgibt. Die mittlere Flüssigkeit wird dann durch den Verteiler 560, der gerade unterhalb des Bereichs D des Generators 12 angeordnet ist, in den Generator 12 verteilt.
[0092] Gemäß der Erfindung soll es eine Alternative zu der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform sein, die mittlere Flüssigkeit sofort, wenn sie in den Generator 12 eintritt, zu verteilen. In dieser Ausführungsform würde ein Separator/Verteiler verwendet werden, um die Zweiphasen-Mischung der Flüssigkeit und des Dampfes zu verteilen, und die Wärmetauscherspule 553 würde nicht gebraucht werden. Der Separator/Verteiler würde vorzugsweise an einer Position angeordnet sein, wo die Temperatur und der Druck im Generator 12 gleich oder ähnlich der Temperatur und dem Druck der mittleren Flüssigkeit sind, die aus dem Separator/Verteiler austritt, wie zum Beispiel bei oder nahe dem Bereich I.
[0093] Gemäß der Großeltern-Anmeldung mit der Serie Nr. 07/793 644, jetzt US Patent Nr. 5 271 235 resultiert eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeit der Absorptionsmittel/Kühlmittel-Lösung im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers in einer gestiegenen Absorption im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers, was in einem Anstieg der Wärmeübertragung vom Absorber zum Generator resultiert. Das Wärmeübertragungsmittel der vorliegenden Erfindung in Kombination mit den Stromsteigerungsmittel der US Patent Nr. 5 271 235 sieht sowohl eine gesteigerte Fließgeschwindigkeit der mittleren Flüssigkeit im Absorberwärmeübertragungsbereich als auch ein bestehendes Mittel zum Sammeln und unter Druck Setzen der mittleren Flüssigkeit des Absorber und Leiten durch den Wärmetauscherkreislauf, vor.
[0094] Eine Ausführungsform der Erfindung, die die Fließgeschwindigkeit der Absorptionsmittel/Kühlmittel-Lösung im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers steigert, was in gesteigerter Absorption und Absorberwärme-Abgabe im Wärmeübertragungsbereich resultiert und ein Wärmeübertragungsmittel für mittlere Flüssigkeit, ist in Fig. 12 dargestellt. Diese Ausführungsform verwendet als Wärmeübertragungsfluid ein Flüssigkeitsphasen- Arbeitsfluid, das aus dem Absorber entnommen wurde, um dadurch die fühlbare Wärme des Arbeitsfluids zu verwenden. Bezugnehmend insbesondere auf Fig. 12, ist eine Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung 600 dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform umfaßt der Wärmetauscherkreislauf drei Wärmetauscherspulen 650, 652 und 654, die im Wärmeübertragungsbereich des Absorbers 14 angeordnet sind, zwei Wärmetauscherspulen 651 und 653, die im Wärmeübertragungsbereich des Generators 12 angeordnet sind, und einen Wärmetauscherkanal 656. Der Wärmetauscherkanal 656 weist ein Einlaßende auf, das ein Flüssigkeitsakkumulator 658 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von einem Ort bei oder nahe dem Bereich G des Absorbers 14 zu sammeln, und ein Auslaßende, das ein Verteiler 660 ist, der angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit bei oder nahe dem Bereich I des Generators 12 zu verteilen. Der Wärmetauscherkanal 656 zirkuliert mittlere Flüssigkeit zwischen dem Absorber 14 und Generator 12.
[0095] Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Antriebkraft für den Strom der mittlere Flüssigkeit vom Flüssigkeitsakkumulator 658 im Absorber 14 zum Generator 12 durch die Wärmetauscherkreislaufpumpe 662 zur Verfügung gestellt, die ebenfalls den gesteigerten Fluß gemäß der Erfindung des US Patent Nr. 5 271 235 bietet. Von der Wärmetauscherkreislaufpumpe 662 wird die mittlere Flüssigkeit zur Wärmetauscherspule 650 im Absorber 14 zirkuliert, wo Wärme vom Inneren des Absorbers 14 auf die mittlere Flüssigkeit übertragen wird. Die mittlere Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 656 zur Wärmetauscherspule 651 im Generator 12 zirkuliert, wo spürbare Wärme von der mittleren Flüssigkeit zum Inneren des Generators 12 übertragen wird. Die mittlere Flüssigkeit wird dann über den Wärmetauscherkanal 656 zur Wärmetauscherspule 652 im Absorber 14 zurückgeführt, wo Wärme wieder vom Inneren des Absorbers 14 auf die mittlere Flüssigkeit übertragen wird. Die mittlere Flüssigkeit macht dann einen zweiten Durchlauf über den Wärmetauscherkanal 656 zwischen dem Generator 12 und Absorber 14 durch die Wärmetauscherspule 653 im Generator 12 und Wärmetauscherspule 654 im Absorber 14. Die mittlere Flüssigkeit wird schließlich zurück zum Generator 12 zirkuliert, wo sie bei oder nahe dem Bereich I über Verteiler 660 verteilt wird.
[0096] Gemäß der Erfindung kann es in der Ausführungsform der Fig. 12 notwendig sein, zusätzliche Durchläufe zwischen dem Absorber 14 und Generator 12 hinzuzufügen, um die gewünschte Wärmemenge vom Absorber 14 zum Generator 12 zu übertragen. Der Grund dafür ist, daß die mittlere Flüssigkeit, die vom Absorber 14 zum Generator 12 zur Steigerung des Flusses gesammelt und gepumpt wird, eine relativ kleine Flüssigkeitsmenge sein kann.
[0097] Bei allen Ausführungsformen der Erfindung, wie hier beschrieben, und Variationen derselben, ist es vorteilhaft, den Fluß der Wärmeübertragungsflüssigkeit oder die Flüssigkeit- und Dampfmischung vertikal aufwärts zu richten, wenn diese durch eine Wärmetauscherspule entweder im Generator oder im Absorber läuft. Diese Flußausrichtung paßt grundsätzlich am besten zu den Temperaturgradienten im Absorber und Generator und stellt die besten Gegenfluß-Temperatur-Differentiale zwischen dem anwachsenden Spuleninhalt und fallenden Flüssigkeiten im Absorber oder Generator zur Verfügung.
[0098] Gemäß der Ausführungsformen der GAX-Wärmeübertragungsvorrichtung, wie hier beschrieben, können die Wärmetauscherspulen im Inneren des Generators und Absorbers angeordnet sein. Gemäß der Erindung können die Wärmetauscherspulen alternativ außerhalb des Generators und Absorbers nahe bei und/oder in Wärmeübertragungskontakt mit dem Bereich angebracht sein, in dem Wärmeübertragung gewünscht wird. Der Begriff "Wärmeübertragungsbereich ", wie hier verwendet, bedeutet, daß das Innere des Generators oder des Absorbers ebenso wie Bereiche außerhalb des Generators oder des Absorbers nahe bei und/oder in Wärmeübertragungskontakt mit dem Bereich eingeschlossen sind, in dem Wärmeübertragung gewünscht wird.
[0099] Die verschiedenen Ausführungsformen der Generatorswärmetauschvorrichtung gemäß der Erfindung können vorteilhafterweise in einer Wärmepumpe verwendet werden.
Bezugnehmend auf Fig. 13, ist eine Wärmepumpe 700 vorgesehen, die eine der Generatorabsorberwärmetauschervorrichtungen der Erfindung verwendet. Die Wärmepumpe 700 schließt eine äußere Wärmetauscherspule 752 und eine innere Wärmetauscherspule 754 ein. Die innere Wärmetauscherspule 754 kann wahlweise eine Luft-Transport-Vorrichtung 756 einschließen, wie zum Beispiel einen Ventilator oder ein Gebläse, um erwärmte oder gekühlt Luft in ein Gebäude zu leiten. Die äußere Wärmetauscherspule 752 kann ebenfalls wahlweise eine Luft-Transport-Vorrichtung 757 einschließen, wie zum Beispiel einen Ventilator oder ein Gebläse. Äußere und innere Wärmetauscherspulen 752 und 754 und Lufttransportvorrichtungen 756 und 757 können jegliche serienmäßige bekannte Einrichtung sein, die in einer Wärmepumpe oder einem Klimaanlage-System verwendet wird.
[0100] Die Wärmepumpe 700 umfaßt zwei wichtige Abschnitte, nämlich die Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung (Absorptionseinheit) und das Antifrost-Fluid- System. Die Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung kann gemäß der Erfindung aus den vorher hier diskutierten Komponenten zusammengesetzt sein, einschließlich eines Absorbers 14, Generators 12, Kondensators 16 und Verdampfers 18. Das Antifrost-Fluid-System ist in einen kalten/kühlen Fluid-Kreislauf und einen heißen Fluid-Kreislauf geteilt. Die Antifrost- Fluids, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, schließen diese Fluids ein, die bei der Wärmeübertragung als nützlich bekannt sind. Ein bevorzugtes Antifrost-Fluid ist eine wässrige Lösung, die eine Antifrost-Flüssigkeit einschließt, die nicht giftig und nicht brennenbar ist, wie zum Beispiel Propylen-Glykol.
[0101] Im Gegensatz zu Standard-Wärmepumpesystemen, die den Kühlkreislauf umkehren, um vom Kühlen auf Erwärmen zu wechseln, verwendet die Wärmepumpe 700 der Erfindung lieber als das Umkehren des Kühlkreislaufs eine System-Fluß-Steuerungsvorrichtung 758, die vorzugsweise ein Acht-Wege-Ventil ist, daß in der Lage ist, die Antifrost-Kreisläufe umzukehren. Die System-Fluß-Steuerungsvorrichtung 758 ermöglicht es, die kalten/kühlen und heißen Antifrost-Fluids vom kalten Verdampfer oder vom heißen Kondensator 16, Absorber 14 und Rektifiziergerät des Generators 12 entweder zu der äußeren Wärmetauscherspule 752 oder zu der inneren Wärmetauscherspule 754 zu lenken.
[0102] Der kalte/kühle Antifrost-Kreislauf umfaßt einen Verdampfer 18, der das Antifrost- Fluid über die Verdampfer-Wärmetauscherspule 786 abkühlt, in dem er die Wärme, die im Sommer vom Haus oder Gebäude oder im Winter von der Außenluft abgegeben wird, aus dem Antifrost-Fluid abzieht/extrahiert.
[0103] Der heiße Antifrost Kreislauf umfaßt einen Absorber 14, einen Kondensator 16 und ein Rektiiiziergerät des Generators 12, das die Temperatur der abgezogenen Wärme deutlich über 100ºF (38ºC) steigert. Die Summe der Wärmeabgabe des Absorbers 14, Kondensators 16 und Rektifiziergerätes des Generators 12 ist gleich der Summe der zwei Wärmeeingangsmengen, von denen die eine von der Gasflamme herrührt und die andere die die Niedrigtemperatur-Wärmeeingabe zum Verdampfer 18 ist. Der Absorber 14, das Rektiiiziergerät des Generators 12 und der Kondensator 16 übertragen die Systemabgabewärme über die Absorberwärmetauscherspule 778, Rektifiziergerät- Wärmetauscherspule 772 und Kondensator-Wärmetauscherspule 768 auf das heiße Antifrost- Fluid. Im Winter überträgt das heiße Antifrost-Fluid viel mehr Wärme auf das Haus oder Gebäude als die der Glasflamme. In vielen Bereichen ist keine zusätzliche Wärme erforderlich.
[0104] In einer speziellen in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform der Wärmepumpe der Erfindung umfaßt der heiße Antifrost-Kreislauf einen ersten Kanal 762, der das Antifrost- Fluid von der System-Fluß-Steuerungsvorrichtung 758 zu einer ersten Fluß- Steuerungseinrichtung 764, die zum Beispiel ein Flußteiler sein kann, transportiert. Eine Fluid-Transport-Vorrichtung 760, wie zum Beispiel eine Pumpe, wird verwendet, um das Antifrost-Fluid durch den heißen Antifrost-Kreislauf zu zirkulieren. Die Fluid-Transport- Vorrichtung 760 kann irgendwo im heißen Antifrost-Kreislauf angeordnet sein, ist aber vorzugsweise im ersten Kanal 762 angeordnet.
[0105] Gemäß dieser Ausführungsform wird ein erster Teil des Antifrost-Fluids vom ersten Kanal 762 über die erste Fluß-Steuerungseinrichtung 764 zu einem zweiten Kanal 766 geleitet, der das Antifrost-Fluid zur Kondensatorwärmetauscherspule 768 transportiert. In der Kondensatorwärmetauscherspule 768 wird Wärme vom Kondensator auf das Antifrost-Fluid übertragen. Das Antifrost-Fluid wird von der Kondensatorwannetauscherspule 768 über einen dritten Kanal 770 zur Rektifiziergerät-Wärmetauscherspule 772 transportiert. In der Rektifiziergerät-Wärmetauscherspule 772 wird Wärme vom Generator 12 auf das Antifrost- Fluid übertragen. Das Antifrost-Fluid wird von der Rektifiziergerät-Wärmetauscherspule 772 über einen vierten Kanal 774 zurück zur System-Fluß-Steuerungsvorrichtung 758 transportiert.
[0106] Ein zweiter Teil des Antifrost-Fluids in dieser Ausführungsform wird vom ersten Kanal 762 über die erste Fluß-Steuerungseinrichtung 764 zu einem fünften Kanal 776 geleitet, der das Antifrost-Fluid zur Absorberwärmetauscherspule 778 transportiert. In der Absorberwärmetauscherspule 778 wird Wärme vom Absorber 14 auf das Antifrost-Fluid übertragen. Das Antifrost-Fluid wird von der Absorberwärmetauscherspule 778 über einen sechsten Kanal 780 in den vierten Kanal 774 und zurück zur System-Fluß- Steuerungsvorrichtung 758 transportiert.
[0107] Die spezielle Flußanordnung für den heißen Antifrost-Kreislauf, dargestellt in Fig. 13, ist lediglich erläuternd gemeint und soll die Erfindung nicht einschränken. Andere Flußanordnungen für das Antifrost-Fluid zwischen dem Absorber 14, Kondensator 16 und Generator 12 fallen ebenfalls in den Schutzbereich der Erfindung. Zum Beispiel kann der Fluß des Antifrost-Fluids durch den Absorber 14, Kondensator 16 und Generator 12 parallel, wie gezeigt, oder seriell/in Reihe sein. Es kann jedoch bevorzugt sein, daß der Strom durch den Kondensator 16 und Absorber 14, wie in Fig. 13 gezeigt, parallel ist.
[0108] Der kalte Antifrost-Kreislauf umfaßt einen ersten Kanal 782 ein, der Antifrost-Fluid von der System-Fluß-Steuerungsvorrichtung 758 zur Verdampfer-Wärmetauscherspule 786 zirkuliert. In der Verdampfer-Wärmetauscherspule 786 wird Wärme vom Antifrost-Fluid auf den Verdampfer 18 übertragen. Das Antifrost-Fluid wird von der Verdampfer- Wärmetauscherspule 786 über den zweiten Kanal 788 zurück zur System-Fluß- Steuerungsvorrichtung 758 transportiert. Eine Fluid-Transport-Vorrichtung 784, wie zum Beispiel eine Pumpe, wird verwendet, um das Antifrost-Fluid durch den kalten Antifrost- Kreislauf zu zirkulieren. Die Fluid-Transport-Vorrichtung 784 kann irgendwo in dem kalten Antifrost-Kreislauf angeordnet sein, ist aber bevorzugt im ersten Kanal 782 angeordnet. Die spezielle Flußanordnung für den kalten Antifrost-Kreislauf, dargestellt in Fig. 13, ist lediglich erläuternd gemeint und soll nicht den Schutzbereich der Erfindung einschränken.
[0109] Die System-Fluß-Steuerungsvorrichtung 758 leitet im Sommer die kalte Antifrost- Flüssigkeit zur inneren Wärmetauscherspule 754 und im Winter zur äußeren Wärmetauscherspule 752, während sie zur gleichen Zeit im Sommer die heiße Antifrost- Flüssigkeit zur äußeren Wärmetauscherspule 752 und im Winter zur inneren Wärmetauscherspule 754 leitet. Dieses Verfahren der entgegengesetzten Ströme kann, um die Bedürfnisse des Hauses oder Gebäudes zum Erwärmen/Heizen oder Kühlen zu erfüllen, auch während des Winters verwendet werden, um die äußere Wärmetauscherspule 752 zu entfrosten, wenn dies erwünscht ist, und zwar durch Umkehren des Flusses, um heiße Antifrost-Flüssigkeit zur äußeren Wärmetauscherspule 752 zu leiten.
[0110] Die Materialwahl der Konstruktion für alle Ausführungsformen, wie hierin beschrieben, und Variationen derselben hängt von den Komponenten des Arbeitsfluids ab, nämlich des Kühlmittels und Absorptionsmittels und der erwarteten Arbeitsdruck- und Temperaturbereiche. Für eine Ammoniak- und Wasser-Absorptions-Lösung, die bis zu einer Temperatur von etwa 300ºF (149ºC) (somit den niedrigeren/unteren Bereich des Generators ausschließend) und Drücken bis zu etwa 300 psia (2 MPa) arbeitet, ist Weichmetall die bevorzugte Materialwahl für alle Komponenten, die die Lösung berühren. Aluminium kann jedoch für den Verdampfer und Kondensator verwendet werden, die mit Ammoniak in Berührung kommen. Die Materialwahl der Konstruktion für andere Lösungen sollte für einen Fachmann von Absorptions-Systemen bekannt sein.
[0111] Während verschiedene GAX-Wärmeübertragungsmittel, wie hier beschrieben, in einer Wärmepumpe für Wohn- oder Leichtgewerbebereichen dargestellt worden sind, sind ihre Vorteile nicht auf solche Anwendungen begrenzt. Die durch die verschiedenen GAX- Wärmeübertragungssysteme zur Verfügung gestellte gesteigerte Leistung, wie hier beschrieben, kann für Prozesse angewendet werden, die Erwärmung und Kühlung bei mittleren Temperaturen erfordern, wie z. B. Brauereien, Nahrungsmittelverarbeitung, Pasteurisierung und und Papierherstellung, um nur einige Beispiele zu nennen. Weiterhin sind die Prinzipien der Erfindung nicht auf Absorbtions-Wärmepumpen-Kreisläufe beschränkt, die wirksam Wärme von einer Zusammensetzung aus niedrigen und hohen Temperaturwärmequellen zu Wärme einer mittleren Temperatur konvertieren. Die Erfindung ist gleichermaßen auf Wärmeübertrager anwendbar, die Wärme von einer mittleren-hohen Temperatur konvertieren, wie zum Beispiel heißes Abwasser, daß von einem Herstellungsbetrieb abgegeben wird, um eine nützliche Hochtemperaturabgabe zusätzlich zu einer niedrigen Temperaturabgabe zu produzieren.
[0112] Es ist für Fachleute offensichtlich, daß verschiedene Modifikationen und Variationen in der Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung, Wärmepumpe und Verfahren zur Übertragung von Wärme zwischen dem Generator und Absorber vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Somit wird beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen diese Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, daß sie in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung, umfassend:

- einen Generator und einen Absorber, wobei der Absorber einen Innendruck aufweist, der niedriger als der Generatorinnendruck ist, und jeder hohe und niedrige Temperaturbereiche an gegenüberliegenden Enden aufweist, die jeweilige Temperaturbereiche bilden, wobei die Temperaturbereiche jeweils überlappende Wärmeübertragungsbereiche bilden;

- einen Fluidstromweg, der eine Flüssigkeit, die hohe, mittlere und schwache Konzentrationen eines Kühlmittels aufweist zu und durch die Hochtemperaturwärmetransport- und niedrige Temperaturbereiche des Generators und des Absorbers zirkuliert;

- einen Wärmetauscherkreislauf, der eine Flüssigkeit von dem Fluidstromweg an einem Ort erhält, wo die Flüssigkeit eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist, und die mittlere Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen zirkuliert und dadurch die Wärme von dem Absorber zu dem Generator transferiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscherkreislauf mindestens ein Wärmetauscherelement in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und einen Leitungskanal aufweist, der die mittlere Flüssigkeit von dem Fluidstromweg durch das Wärmetauscherelement und zwischen den Wärmeübertragungsregionen führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscherkreislauf eine Mehrzahl von Wärmetauscherelementen umfaßt, wobei mindestens eines in dem Wärmeübertragungsbereich jedes Generators und Absorbers angeordnet ist, wobei ein Kanal die mittlere Flüssigkeit von dem Fluidstromweg seriell zu jedem Wärmetauscherelement abwechselnd zwischen den Wärmeübertragungsbereichen leitet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schwerkraft die Antriebskraft für eine Zirkulation der mittleren Flüssigkeit zur Verfügung stellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter ein Eingangsende in Fluidverbindung mit dem Fluidstromweg umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter ein Ausgangsende zur Verteilung der mittleren Flüssigkeit innerhalb des Generators oder des Absorbers umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und des Absorbers zirkuliert, im wesentlichen im flüssigen Zustand befindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

10. Generatorabsorberwärmetauschervorrichtung nach Anspruch 1, wobei

- der Generator eine Flüssigkeit enthält, die einen Konzentrationsgradienten aufweist, der nahe einem oberen Ende hoch, nahe einem unteren Ende schwach und dazwischen mittel ist, und einen Temperaturgradienten, der sich von niedrig nahe dem oberen Ende zu hoch nahe dem unteren Ende mit einem Wärmeübertragungsbereich dazwischen erstreckt;

- der Absorber eine Flüssigkeit enthält, die einen Konzentrationsgradienten aufweist, der nahe einem oberen Ende schwach, nahe einem unteren Ende hoch und dazwischen mittel ist, und einen Temperaturgradienten, der sich von hoch nahe dem oberen Ende und zu niedrig nahe dem unteren Ende mit einem Wärmeübertragungsbereich dazwischen erstreckt;

- ein Kanal für reiche Flüssigkeit einen Einlaß in Fluidverbindung mit dem Absorber nahe dessen unterem Ende und einem Auslaß, der in dem Absorber nahe dessen oberen Ende angeordnet ist, reiche Flüssigkeit von dem unteren Ende des Absorbers zum Durchführen entlang der Konzentrations- und. Temperaturgradienten des Generators verteilend, aufweist;

- eine Pumpe in Fluidverbindung mit dem reichen Flüssigkeitskanal Fluid durch den Kanal zwischen dem Absorber und dem Generator bewegt;

- ein Kanal für schwache Flüssigkeit einen Einlaß in Fluidverbindung mit dem Generator nahe dessen unterem Ende und einen Auslaß, der in dem Absorber nahe dessen oberem Ende angeordnet ist, schwache Flüssigkeit von dem unteren Ende des Generators zum Durchtritt entlang des Konzentrations- und Temperaturgradienten des Absorbers verteilend, aufweist;

- ein Heizgerät zum Erwärmen der Flüssigkeit in dem Generator nahe dessen unterem Ende angeordnet ist; und

- der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- mindestens ein Wärmetauscherelement in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers, wobei die Wärmeübertragungsbereiche des Generators und Absorbers überlappende Temperaturen aufweisen;

- einen Wärmetauscherkanal, der ein Einlaßende aufweist, das Flüssigkeit von mindestens entweder dem Absorber oder dem Generator aufnimmt, an einem Ort, wo die Flüssigkeit eine mittlere Konzentration aufweist und die mittlere Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Absorbers und des Generators zur Wärmeübertragung darin fördert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter ein Auslaßende zur Verteilung der mittleren Flüssigkeit innerhalb entweder des Generators oder des Absorbers umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Wärmetauscherkreislauf eine Mehrzahl Wärmetauscherelemente umfaßt, wobei mindestens eines in dem Wärmeübertragungsbereich sowohl des Generators als auch des Absorbers angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter ein Außlaßende zur Verteilung der mittleren Flüssigkeit innerhalb entweder des Generators oder des Absorbers umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Einlaßende ein Flüssigkeitsakkumulator ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Auslaßende ein Verteiler ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Einlaßende und das Auslaßende ein kombinierter Akkumulator/Verteiler ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit umfaßt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit sich im wesentlichen im flüssigen Zustand befindet.

19. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- zwei Wärmtauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet sind, und zwei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet sind;

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator erhält und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit in dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit abwechselnd zwischen den Generator- und Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei sich die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit im wesentlichen in flüssigem Zustand befindet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Antriebskraft zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Verfügung gestellt wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Einlaß- und Auslaßenden im wesentlichen in dem gleichen Bereich des Generators untergebracht sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Einlaßende ein Flüssigkeitsakkumulator und das Auslaßende ein Verteiler ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Einlaß- und Auslaßenden ein kombinierter Akkumulator/Verteiler sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, und ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist;

- ein Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufnimmt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit abwechselnd zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei sich die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, im wesentlichen in flüssigem Zustand befindet.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Antriebskraft zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Verfügung gestellt wird.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei das Einlaßende ein Flüssigkeitsakkumulator ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist;

- einen Wämetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit zu dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und Absorber-Wärmeübertragungsbereichen leitet.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei die Antriebskraft zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit Schwerkraft ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 30, wobei die Einlaß- und Auslaßenden in verschiedenen Bereichen des Generators untergebracht sind.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, wobei das Einlaßende ein Flüssigkeitsakkumulator ist und das Auslaßende ein Verteiler ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit zu dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und Absorberwärmeübertragungsbereichen zu leiten.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit umfaßt.

37. Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

38. Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei die Einlaß- und Auslaßenden im wesentlichen im gleichen Bereich des Generators untergebracht sind.

39. Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei Einlaßende ein Flüssigkeitsakkumulator ist und das Auslaßende ein Verteiler ist.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei die Einlaß- und Auslaßenden ein kombinierter Akkumulator/Verteiler sind.

41. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- mindestens ein Wärmetauscherelement; das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, und mindestens ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist;

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit zu dem Absorber verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit umfaßt.

43. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

44. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei sich die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit im wesentlichen in flüssigem Zustand befindet.

45. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei die Einlaß- und Auslaßenden im wesentlichen im gleichen Bereich des Absorbers untergebracht sind.

46. Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei das Einlaßende ein Flüssigkeitsakkumulator und das Auslaßende ein Verteiler ist.

47. Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Einlaß- und Auslaßenden ein kombinierter Akkumulator/Verteiler sind.

48. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Wärmetauscherkeislauf umfaßt:

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufnimmt und das Auslaßende mittlere Flüssigkeit zu dem Ge nerator verteilt, wobei der Wärmetauscherkreislauf die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorberwärmeübertragungsbereichen leitet.

49. Vorrichtung nach Anspruch 48, weiter umfassend ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist.

50. Vorrichtung nach Anspruch 49, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit umfaßt.

51. Vorrichtung nach Anspruch 49, wobei die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs Flüssigkeit eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

52. Vorrichtung nach Anspruch 49, wobei das Einlaßende ein Flüsigkeitsakkumulator und das Auslaßende ein Verteiler ist.

53. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- mindestens zwei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet sind und mindestens drei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet sind;

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufnimmt und das Auslaßende mittlere Flüssigkeit zu dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

54. Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei der Wärmetauscherkeislauf weiter eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zur Zirkulation der mittleren Flüssigkeit umfaßt.

55. Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei sich die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkulierte mittlere Flüssigkeit im wesentlichen in flüssigem Zustand beindet.

56. Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei das Einlaßende ein Flüssigkeitsakkumulator ist und das Auslaßende ein Verteiler ist.

57. Eine Wärmepumpe, umfassend:

- einen Innen-Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher;

- einen Außen-Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher;

- eine Generator-/Absorber-Wärmetauschervorrichtung nach Anspruch 1; und

- einen Anti-Frost-Kreislauf, der Anti-Frost-Flüssigkeit zwischen sowohl den Innen- und Außen-Wärmetauschern wie auch der Generator-/Absorber- Wärmetauschervorrichtung zum selektiven Herausziehen der Wärme aus einem der Wärmetauscher und Übertragen der Wärme zu dem anderen Wärmetauscher zirkuliert.

58. Wärmepumpe nach Anspruch 57, wobei der Wärmtauscherkreislauf weiter ein Auslaßende zum Verteilen der mittleren Flüssigkeit innerhalb entweder des Generators oder des Absorbers umfaßt.

59. Wärmepumpe nach Anspruch 58, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- zwei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet sind, und zwei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet sind;

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufnimmt und das Auslaßende mittlere Flüssigkeit in dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherlemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit abwechselnd zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

60. Wärmepumpe nach Anspruch 57, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, und ein Wärmetauscherlement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist;

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufnimmt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

61. Wärmepumpe nach Anspruch 58, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit in dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

62. Wärmepumpe nach Anspruch 58, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit in dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

63. Wärmepumpe nach Anspruch 58, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- mindestens ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereichdes Generators angeordnet ist und mindestens ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbreich des Absorbers angeordnet ist;

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit in dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorberwärmeübertragungsbereichen zu leiten.

64. Wärmepumpe nach Anspruch 58, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende die mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit zu dem Absorber verteilt, wobei der Wärmetauscherkanal die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen leitet.

65. Wärmepumpe nach Anspruch 64, wobei der Wärmetauscherkreislauf weiter ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, umfaßt,.

66. Wärmepumpe nach Anspruch 58, wobei der Wärmetauscherkreislauf umfaßt:

- mindestens zwei Wärmetauscherlemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet sind, und mindestens drei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet sind;

- einen Wärmetauscherkanal, wobei das Einlaßende die mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufnimmt und das Auslaßende die mittlere Flüssigkeit zu dem Generator verteilt, wobei der Wärmetauscherkeislauf die Wärmetauscherelemente seriell miteinander verbindet, um die mittlere Flüssigkeit zwischen den Generator- und den Absorber-Wärmeübertragungsbereichen zu leiten.

67. Verfahren zum Übertragen von Wärme zwischen einem Absorber und einem Generator in einer Generator-Absorber-Wärmetauschervorrichtung, die einen Generator und einen Absorber umfaßt, wobei der Absorber einen niedrigeren Innendruck als den Innendruck des Generators aufweist und jeder hohe und niedrige Temperaturbereich am gegenüberliegenden Ende aufweist, die jeweilige Temperaturbereiche errichten, wobei die Temperaturbereiche jeweils überlappende Wärmeübertragungsbereiche definieren und ein Fluidstromweg Flüssigkeit, die hohe, mittlere und schwache Konzentrationen Kühlmittel aufweisen, zu und durch die Hochtemperaturwärmeübertragungs- und Niedrigtemperaturbereiche des Generators und des Absorbers zirkuliert, wobei das Verfahren umfaßt:

- Aufnehmen einer Flüssigkeit von dem Fluidflußweg an einem Ort, an dem die Flüssigkeit eine mittlere Flüssigkeitskonzentration aufweist; und

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und dem Wärmeübertragungsbereich des Generators, wodurch Wärme von dem Absorber zu dem Generator übertragen wird.

68. Verfahren nach Anspruch 67, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren mittlerer Flüssigkeit von einem Einlaßende, das angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufzunehmen, durch den Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und den Wärmeübertragungsbereich des Generators, zu einem Auslaßende in dem Generator, derart, daß die Temperatur der mittleren Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers größer ist als die Temperatur des Bereichs des Generators, zu dem die mittlere Flüssigkeit zirkuliert wird, wodurch Wärme von der mittleren Flüssigkeit zu dem Generator übertragen wird.

69. Verfahren nach Anspruch 68, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit abwechselnd zwischen den Wärmeübertragungsbereichen seriell über zwei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet sind, und zwei Wärmetauscherelementen, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet sind, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübertragungsbereich des Generators übertragen wird.

70. Verfahren nach Anspruch 69, wobei die mittlere Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zirkuliert wird.

71. Verfahren nach Anspruch 69, wobei sich die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, im wesentlichen in flüssigem Zustand befindet.

72. Verfahren nach Anspruch 69, wobei die Einlaß- und Auslaßenden im wesentlichen im gleichen Bereich des Generators untergebracht sind.

73. Verfahren nach Anspruch 67, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren mittlerer Flüssigkeit von einem Einlaßende, das angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufzunehmen, durch den Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und den Wärmeübertragungsbereich des Generators derart, daß die Temperatur der mittleren Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers größer als die Temperatur des Bereichs des Generators ist, zu dem die mittlere Flüssigkeit zirkuliert wird, wodurch die Wärme zu dem Generator von der mittleren Flüssigkeit übertragen wird.

74. Verfahren nach Anspruch 73, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit abwechselnd zwischen den Wärmeübertragungsbsreichen seriell über ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist und einem Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübertragungsbereich des Generators übertragen wird.

75. Verfahren nach Anspruch 74, wobei die mittlere Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zirkuliert wird.

76. Verfahren nach Anspruch 74, wobei sich die mittlere zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und des Absorbers zirkulierte Flüssigkeit im wesentlichen in flüssigem Zustand befindet.

77. Verfahren nach Anspruch 67, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren mittlerer Flüssigkeit von einem Einlaßende, das angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von dem Generator aufzunehmen, durch den Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu einem Auslaßende in dem Generator, derart, daß die Temperatur der mittleren Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers größer als die Temperatur des Bereichs des Generators ist, zu dem die mittlere Flüssigkeit zirkuliert wird, wodurch Wärme von der mittleren Flüssigkeit zu dem Generator übertragen wird.

78. Verfahren nach Anspruch 77, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen über ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübertragungsbereich des Generators übertragen wird.

79. Verfahren nach Anspruch 78, wobei die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

80. Verfahren nach Anspruch 78, wobei die Einlaß- und Auslaßenden in verschiedenen Bereichen des Generators untergebracht sind.

81. Verfahren nach Anspruch 68, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen über ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist und einem Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübertragungsbereich des Generators übertragen wird.

82. Verfahren nach Anspruch 81, wobei die mittlere Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zirkuliert wird.

83. Verfahren nach Anspruch 81, wobei die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

84. Verfahren nach Anspruch 81, wobei die Einlaß- und Auslaßenden im wesentlichen im gleichen Bereich des Generators untergebracht sind.

85. Verfahren nach Anspruch 67, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren mittlerer Flüssigkeit von einem Einlaßende, das angeordnet ist, um die mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufzunehmen, durch den Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und durch den Wärmeübertragungsbereich des Generators zu einem Auslaßende in dem Absorber, derart, daß die Temperatur der mittleren Flüssigkeit des Absorbers größer als die Temperatur des Bereichs des Generators ist, zu dem die mittlere Flüssigkeit zirkuliert wird, wodurch Wärme von der mittleren Flüssigkeit zu dem Generator übertragen wird.

86. Verfahren nach Anspruch 85, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen über mindestens ein Wärmetauschelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist und mindestens einem Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertra gungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübemagungsbereich des Generators übertragen wird.

87. Verfahren nach Anspruch 86, wobei die mittlere Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zirkuliert wird.

88. Verfahren nach Anspruch 86, wobei die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, in mindestens einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufes eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

89. Verfahren nach Anspruch 86, wobei sich die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, im wesentlichen in flüssigem Zustand beindet.

90. Verfahren nach Anspruch 87, wobei die Einlaß- und Auslaßenden im wesentlichen im gleichen Bereich des Absorbers untergebracht sind.

91. Verfahren nach Anspruch 68, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren mittlerer Flüssigkeit von einem Einlaßende, das angeordnet ist, um mittlere Flüssigkeit von dem Absorber aufzunehmen, durch den Wärmeübertragungsbereich des Absorbers und durch den Wärmeübertragungsbereich des Generators zu einem Auslaßende in dem Generator derart, daß die Temperatur der mittleren Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers größer als die Temperatur des Bereichs des Generators ist, zu dem die mittlere Flüssigkeit zirkuliert wird, wodurch Wärme von der mittleren Flüssigkeit zu dem Generator übertragen wird.

92. Verfahren nach Anspruch 91, wobei das Verfahren umfaßt:

Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen über ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübertragungsbereich des Generators übertragen wird.

93. Verfahren nach Anspruch 91, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen über ein Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet ist und einem Wärmetauscherelement, das in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet ist, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers übertragen wird.

94. Verfahren nach Anspruch 93, wobei die mittlere Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zirkuliert wird.

95. Verfahren nach Anspruch 93, wobei die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, mindestens in einem Abschnitt des Wärmetauscherkreislaufs eine Zweiphasenmischung aus Flüssigkeit und Dampf ist.

96. Verfahren nach Anspruch 91, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren der mittleren Flüssigkeit zwischen den Wärmeübertragungsbereichen über mindestens drei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers angeordnet sind, und mindestens zwei Wärmetauscherelemente, die in dem Wärmeübertragungsbereich des Generators angeordnet sind, wodurch Wärme über die mittlere Flüssigkeit von dem Wärmeübertragungsbereich des Absorbers zu dem Wärmeübertragungsbereich des Generators übertragen wird.

97. Verfahren nach Anspruch 96, wobei die mittlere Flüssigkeit durch eine Wärmetauscherkreislaufpumpe zirkuliert wird.

98. Verfahren nach Anspruch 96, wobei sich die mittlere Flüssigkeit, die zwischen den Wärmeübertragungsbereichen des Generators und Absorbers zirkuliert wird, im wesentlichen in flüssigem Zustand befindet.

99. Verfahren zur Wärmeübertragung zwischen einem Bereich mittlerer Temperatur und einem Bereich hoher Temperatur, das eine Wärmepumpe nach Anspruch 57 verwendet, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren einer Anti-Frost-Flüssigkeit zwischen einem Außen- Wärmetauscher und einem Absorber-Wärmetauscher und/oder einem Kondensor-Wärmetauscher und/oder einem Generator-Wärmetauscher, wodurch Wärme über die Anti-Frost-Flüssigkeit von dem Absorber- und/oder Kondensor- und/oder Generator-Wärmetauscher zu dem Außen-Wärmetauscher übertragen wird; und Zirkulieren einer Anti-Frost-Flüssigkeit zwischen einem Innen-Wärmetauscher und einem Verdampfer-Wärmetauscher, wodurch Wärme über die Anti-Frost-Flüssigkeit von dem Innen-Wärmetauscher zu dem Verdampfer-Wärmetauscher übertragen wird.

100. Verfahren zur Wärmeübertragung zwischen einem Bereich niedriger Temperatur und einem Bereich mittlerer Temperatur, das eine Wärmepumpe nach Anspruch 57 verwendet, wobei das Verfahren umfaßt:

- Zirkulieren einer Anti-Frost-Flüssigkeit zwischen einem Innen-Wärmetauscher und einem Absorber-Wärmetauscher und/oder einem Kondensor- Wärmetauscher und/oder einem Generator-Wärmetauscher, wodurch Wärme über die Anti-Frost-Flüssigkeit von dem mindestens einen Absorber- und/oder Kondensor- und/oder Generator-Wärmetauscher zu dem Innen-Wärmetauscher übertragen wird; und

- Zirkulieren einer Anti-Frost-Flüssigkeit zwischen einem Außen- Wärmetauscher und einem Verdampfer-Wärmetauscher, wodurch Wärme über die Anti-Frost-Flüssigkeit von dem Außen-Wärmetauscher zu dem Verdampfer-Wärmetauscher übertragen wird.