技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的熱力泵。

背景技術(shù)

文獻(xiàn)WO?2007/068481A1公開了一種吸附熱力泵，該吸附熱力泵由多個中空部件構(gòu)成，各個中空部件分別具有吸附-解吸附區(qū)域以及蒸發(fā)-冷凝區(qū)域或相變區(qū)域。在每個區(qū)域上都有熱傳遞的流體流過中空部件，其中，中空部件相對于流體流動的連接借助于閥裝置而循環(huán)改變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用吸附原理的熱力泵，其能夠具有特別廣泛的使用范圍。

對于開始所述的熱力泵，上述目的通過具有權(quán)利要求1的發(fā)明特征而實現(xiàn)。通過在吸附介質(zhì)區(qū)域（熱力泵的吸附側(cè)）上并聯(lián)流過一些中空部件的流動，可以使這些中空部件在吸附側(cè)的溫度在很大程度上保持均衡，由此展開基于此的熱力學(xué)循環(huán)過程。

這一點例如能夠用于增大熱力泵的溫度上升。特別在此能夠?qū)崿F(xiàn)相對較小的溫度下降。這里，溫度上升可以理解為應(yīng)用過程中和/或在低溫?zé)嵩矗∟Q）與中溫散熱器（MS）之間的溫度差，即，例如在使用過程中作為冷卻裝置而具有盡可能低的蒸發(fā)溫度和/或盡可能高的回流冷卻溫度（或冷凝溫度和吸附溫度）。這里，溫度上升可以理解為熱量輸入過程中的溫度差，即，例如在（高溫）熱源與回流冷卻機構(gòu)或中溫散熱器之間的溫度差，在冷卻運行方式的條件下即為回流冷卻溫度。特別地，通過本發(fā)明的技術(shù)方案使溫度上升與溫度下降的比值增大，而不需要極度縮小過程的加載范圍，從而實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用范圍?？裳a充地，本發(fā)明還可以進一步用于，在給定溫度上升的條件下使可用的加載范圍增大，從而提高系統(tǒng)的熱學(xué)COP（性能系數(shù)）。

在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方案中，在閥裝置的每個位置上，至少兩組的多個中空部件分別具有并聯(lián)流動，其中，至少一組直接設(shè)置在換熱器的下游。換熱器適宜地與不同溫度水平的各個儲熱器進行熱交換，例如一方面與熱源而另一方面與回流冷卻器進行熱交換。例如熱源可以為太陽能模塊或中央供暖站的余熱?；亓骼鋮s器例如可以為外界空氣，其中，相應(yīng)的換熱器實現(xiàn)了到周圍環(huán)境的“干燥”的熱排放。

通常具有優(yōu)勢地，為了優(yōu)化溫度上升與溫度下降的比值，使具有并聯(lián)流動的中空部件的總數(shù)至少為具有流動的中空部件總數(shù)的約四分之一、特別至少為約三分之一。

此外在本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實施方案中，在特別地可利用另一個閥裝置進行改變的流體回路中，另一熱傳遞的流體流過中空部件，由此使中空部件在相變區(qū)域上與該另一流體形成熱接觸，其中，流過中空部件的另一流體的流動是循環(huán)交替的。通過不僅在吸附區(qū)域而且在相變區(qū)域上的部分并聯(lián)的流動，可以實現(xiàn)溫度上升的進一步提高。根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)，可以使相變側(cè)的流體回路與吸附側(cè)相完全分離，其中，為了進一步優(yōu)化還可以采用不用的流體。在具體情況中，例如為了實現(xiàn)同一換熱器作為回流冷卻器的公共的且由此成本低的應(yīng)用而使流體回路相互連接。特別適宜本發(fā)明熱力泵的熱傳遞流體的例子是水-乙二醇混合物，還可以例如在冷卻回路中采用防腐添加劑。

適宜地，對于吸附側(cè)的流體回路和相變側(cè)的流體回路分別設(shè)有各自獨立的閥裝置，用于實現(xiàn)流過中空部件的循環(huán)交替的流動。然而通常還可以考慮，這兩側(cè)由一個整體的閥裝置來控制。本發(fā)明還包括閥裝置的所有構(gòu)造形式。

在一個優(yōu)選的具體結(jié)構(gòu)方案中，在特別的另一個閥裝置的至少一個、特別是每個位置上，另一流體并聯(lián)地在相變區(qū)域上流過至少兩個中空部件，其中，至少兩個中空部件被先后串聯(lián)流過。由此在一個優(yōu)選但不必要的擴展方案中，在特別的另一個閥裝置的每個位置上，另一流體并聯(lián)地在相變區(qū)域上流過至少兩組的多個中空部件，其中，換熱器被直接設(shè)置于至少一組的上游。

本發(fā)明的特別有效的一種熱力泵如此設(shè)置，即，既在吸附側(cè)還在相變側(cè)分別有一些中空部件被并聯(lián)流過以及一些中空部件被串聯(lián)流過。在此，應(yīng)該使這些具有流動的各中空部件相對于兩側(cè)設(shè)置在限定的相位中。這樣特別具有優(yōu)勢地，在吸附區(qū)域具有并聯(lián)流動的一組中空部件在相變側(cè)分別被串聯(lián)流過，反之亦然。為了具體優(yōu)化熱力泵的功能，在吸附側(cè)被并聯(lián)（串聯(lián)）流過且在相變側(cè)被串聯(lián)（并聯(lián)）流過的中空部件的設(shè)置還可以具有一個確定的相對相位移動，例如通過一個或兩個中空部件?？商鎿Q或補充地，閥調(diào)節(jié)的時間點以確定的時間步驟相互推移。由此可以考慮到系統(tǒng)的熱慣性。