Die Erfindung betrifft einen Absorptionskälteprozess, zur Bereitstellung von

Kälteleistung unter Verwendung von Nutzwärme, bei dem ein Sorptionsmittel zur Absorption und/oder Desorption eines Kältemittels im Unterdruck durch einen Sorptionsmittelkanal wenigstens eines Phasenwechselmoduls in Form eines

Absorbers und/oder eines Desorbers geleitet wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Absorptionskältemaschine der genannten Art mit einem Absorber, einem Desorber und einem Sorptionsmittelkreislauf zwischen dem Absorber und dem Desorber. Absorptionskälteprozesse nutzen vorhandene Wärme, um Kälteleistung zur

Verfügung zu stellen. Die Wärme wird dabei in einem Desorber auf ein

Sorptionsmittel übertragen, in dem ein Kältemittel absorbiert ist. Infolge der

Erwärmung des Sorptionsmittels wird das Kältemittel desorbiert. Dabei geht das Kältemittel aus der flüssigen Phase in die Gasphase über und wird sodann in einen, beispielsweise wassergekühlten, Kondensator geleitet, in dem das Kältemittel unter Wärmeabgabe kondensiert, also verflüssigt, wird. Das verflüssigte Kältemittel wird in einen Verdampfer entspannt und darin verdampft. Dabei nimmt das Kältemittel eine erhebliche Wärmemenge in Form von Verdampfungswärme auf, wodurch nutzbare Kälteleistung auf einem niedrigen Temperaturniveau bereitgestellt wird. Die

Kühlleistung kann zu verschiedenen Kühlzwecken genutzt werden. Eine besonders bevorzugte Verwendung ist die Gebäudeklimatisierung im gewerblichen sowie privaten Bereich.

Das verdampfte Kältemittel wird nicht an die Umgebung abgegeben, sondern zum Zwecke der Kreislaufführung in einem Absorber wieder vom Sorptionsmittel aufgenommen. Das Sorptionsmittel wird dazu dem Absorber vom Desorber kommend zugeleitet. Durch die Absorption des Kältemittels im Sorptionsmittel wird im

Absorber Absorptionswärme frei. Eine übermäßige Erwärmung des Sorptionsmittels im Absorber ist jedoch unerwünscht, da dies den Absorptionsprozess negativ beeinflusst. Um eine übermäßige Erwärmung des Sorptionsmittels zu vermeiden, muss die frei werdende Absorptionswärme wenigstens teilweise an die Umgebung abgeführt werden. Aus diesem Grund ist der Absorber regelmäßig wassergekühlt oder luftgekühlt. Im Absorber und im Kondensator wird Wärme auf einem

Temperaturniveau zwischen dem Temperaturniveau der Wärme zum Antrieb des Absorptionskälteprozesses und dem Temperaturniveau des Verdampfers abgeführt.

Das Sorptionsmittel wird mittels einer Pumpe im Sorptionsmittelkreislauf zirkuliert, wobei druckseitig der Pumpe der Desorber vorgesehen ist. Der Desorber steht unter einem höheren Druck als der Absorber, da der Kältemitteldampf im Desorber infolge höherer Temperatur einen höheren Dampfdruck aufweist. Vor dem Eintritt in den Absorber wird das Sorptionsmittel über eine Drossel entspannt, so dass sich das Sorptionsmittel im Absorber auf einem geringeren Druckniveau befindet. Zudem wird das dem Desorber zugeführte Sorptionsmittel durch das den Desorber verlassende Sorptionsmittel vorgewärmt, wobei das den Desorber verlassende Sorptionsmittel gleichzeitig für die Absorption im Absorber vorgekühlt wird. Dies erfolgt in einem indirekten Wärmetauscher, den die Sorptionsmittelströme getrennt voneinander durchströmen.

Das im Absorber mit Kältemittel angereicherte Sorptionsmittel wird zur erneuten Desorption des Kältemittels dem Desorber zugeführt. Auf diese Weise werden sowohl das Kältemittel als auch das Sorptionsmittel im Kreislauf geführt, wobei das

Kältemittel zwischen dem Absorber und dem Desorber zusammen mit dem

Sorptionsmittel im geschlossenen Sorptionsmittelkreislauf geführt wird. Das

Druckniveau, auf dem der Absorptionskälteprozess abläuft, ist abhängig von dem verwendeten Stoffsystem aus Sorptionsmittel (Absorbens) und Kältemittel

(Absorptiv). Das Sorptionsmittel kann sowohl im Desorber als auch im Absorber im Unterdruck, d.h. bei Drücken unterhalb des normalen Umgebungsdrucks oder

Luftdrucks, vorliegen. Zur Realisierung der Absorptionskälteprozesse dienen sogenannte

Absorptionskältemaschinen. Zum Betrieb dieser Absorptionskältemaschinen ist in der Regel Niedertemperaturwärme ausreichend, die auf einem geringen

Temperaturniveau anfällt und oftmals vor Ort kaum sinnvoll genutzt werden kann. Insbesondere zur Gebäudeklimatisierung ist es bevorzugt, wenn die

Niedertemperaturwärme als Abwärme eines Blockheizkraftwerks oder als

Nutzwärme einer solarthermischen Anlage anfällt. Es kann aber beispielsweise auch Fernwärme oder industrielle Prozessabwärme genutzt werden. Hinsichtlich der Absorptionskältemaschinen besteht Bedarf an kleinen, bedarfsweise mobilen,Einheiten mit eher geringer Leistung. Diese kann beispielsweise im Bereich von 100 W bis 10 kW liegen. Nachteilig an solchen Absorptionskältemaschinen sind jedoch die hohen spezifischen Anlagenkosten. Deshalb besteht derzeit ein Bestreben, das Volumen und das Gewicht entsprechender Absorptionskältemaschinen zu verringern. Dies kann beispielsweise durch Plattenabsorber und/oder

Plattendesorber erreicht werden, die als Module ausgebildet und zu sogenannten Stapeln oder Stacks, ähnlich Brennstoffzellenstacks, zusammengefügt werden können. Auf diese Weise können das Volumen, das Gewicht und letztlich auch die Kosten von Absorptionskältemaschinen gesenkt werden.

Die Module in Form eines Absorbers und/oder Desorbers weisen zur Absorption bzw. zur Desorption einen Sorptionsmittelkanal auf, der von Sorptionsmittel durchströmt wird. Zudem ist ein Wärmeträgerkanal vorgesehen, der beispielsweise von warmem bzw. kaltem Wasser durchströmt wird. Dabei ist für einen günstigen Wärmetransport zwischen dem Wärmeträgerkanal und dem Sorptionsmittelkanal nur eine dünne Trennwand vorgesehen. Es wäre wünschenswert, die Kanäle und die Trennwand möglichst schmal bzw. dünn auszubilden, um einen Stack bereitzustellen, der bei geringer Bauhöhe sehr viele Absorbermodule und/oder Desorbermodule aufweist und somit eine hohe spezifische Leistung ermöglicht. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die Module nicht beliebig verkleinert werden können. Weder die Trennwand noch der Sorptionsmittelkanal oder der Wärmeträgerkanal können beliebig schmal ausgebildet werden. Je dünner die Trennwand ausgebildet wird, desto leichter kann sich die Trennwand durch die Druckdifferenzen der Medien verformen, was zu ungleichmäßigen

Strömungsquerschnitten im Sorptionsmittelkanal und/oder im Wärmeträgerkanal führt. Zudem ist zu berücksichtigen, dass bereits geringe Verformungen der

Trennwand umso größere Auswirkungen auf die entsprechenden

Strömungsquerschnitte haben, je schmaler der Sorptionsmittelkanal und/oder der Wärmeträgerkanal ausgebildet ist. Eine ungleichmäßige Durchströmung des

Sorptionsmittelkanals und/oder des Wärmeträgerkanals mindert die Leistung eines Phasenwechselmoduls und damit die spezifische Leistung des Stacks.

Vor diesem Hintergrund besteht weiter Optimierungsbedarf hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung der Absorptionskältemaschinen zur Erhöhung der spezifischen Leistung entsprechender Stacks. Derzeit wird versucht, die Trennwand in geeigneter Weise in sich zu stabilisieren oder durch andere Bauteile der Module abzustützen. Dies hat sich als wirkungsvoll, aber noch nicht als uneingeschränkt zufriedenstellend erwiesen.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den

Absorptionskälteprozess und die Absorptionskältemaschine jeweils der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass insbesondere kleine Kälteleistungen kostengünstiger bereitgestellt werden können.

Die Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 durch einen Absorptionskälteprozess der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Sorptionsmittel zur Aufnahme von

Absorptionswärme und/oder zur Abgabe von Desorptionswärme im Unterdruck durch einen Wärmeträgerkanal des wenigstens einen Phasenwechselmoduls geleitet wird und bei dem das Sorptionsmittel in wenigstens einem Wärmetauscher die Absorptionswärme wenigstens teilweise an ein Wärmeträgermedium abgibt und/oder die Desoptionswärme wenigstens teilweise von einem

Wärmeträgermedium aufnimmt.

Darüber hinaus wird die genannte Aufgabe durch eine Absorptionskältemaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 dadurch gelöst, dass im

Sorptionsmittelkreislauf ein Wärmetauscher zur Abgabe von Absorptionswärme an ein separates Wärmeträgermedium und/oder zur Aufnahme von Desorptionswärme von einem separaten Wärmeträgermedium vorgesehen ist. Die Erfindung hat folglich erkannt, dass höhere spezifische Kälteleistungen bei kleineren Absorptionskältemaschinen und damit mit entsprechend geringeren Kosten realisiert werden können, wenn im Absorber und/oder im Desorber anstelle eines separaten Wärmeträgermediums zum Zuführen von Desorptionswärme zum

Soprtionsmittel und/oder zum Abführen von Absorptionswärme vom Sorptionsmittel auch der Wärmeträgerkanal vom Sorptionsmittel durchströmt wird. Dies erlaubt es nämlich, die Druckdifferenz zwischen dem Sorptionsmittelkanal und dem

Wärmeträgerkanal desselben Phasenwechselmoduls auszugleichen bzw. im

Wesentlichen aufzuheben oder auf einen geringen Wert einzustellen, ohne einen sehr hohen regelungstechnischen Aufwand betreiben zu müssen, der sich wiederum nachteilig auf die Herstellungskosten auswirken würde. Druckunterschiede zwischen dem Sorptionsmittelkanal und dem Wärmeträgerkanal können so insbesondere bis auf minimale Druckdifferenzen aufgehoben werden, die sich durch die

unterschiedlichen Strömungswiderstände beim Durchströmen des

Sorptionsmittelkanals einerseits und des Wärmeträgerkanals andererseits ergeben.

Da erfindungsgemäß auch der Wärmeträgerkanal des Absorbers und/oder des Desorbers mit Sorptionsmittel durchströmt wird, bedarf es für die eigentliche

Wärmezufuhr zum Absorptionskälteprozess und/oder für die eigentliche

Wärmeabfuhr aus dem Absorptionskälteprozess eines weiteren Wärmetauschers, der einen Wärmetausch mit einem separaten Wärmeträgermedium erlaubt. Dieser Wärmetauscher ist im Sorptionsmittelkreislauf zwischen dem Absorber und dem Desorber vorgesehen. Dies bedeutet auch, dass der konstruktive Aufwand der

Absorptionskältemaschine höher ist als im Stand der Technik. Erfindungsgemäß wurde jedoch überraschend erkannt, dass dieser konstruktive Mehraufwand durch die damit zu erreichende Steigerung der spezifischen Leistung mehr als ausgeglichen wird.

Der durch die Erfindung erzielte Vorteil lässt sich sowohl in Bezug auf den Absorber als auch auf den Desorber erzielen. Besonders bevorzugt wird dies jedoch für den Absorber sein, da dieser meist auf einem noch etwas geringeren Druckniveau betrieben wird als der Desorber. Mit anderen Worten kann der Wärmeträgerkanal des Desorbers direkt mit einem separaten, die Wärme bereitstellenden

Wärmeträgermedium, etwa in Form von warmem Wasser, durchströmt werden. In diesem Fall wird jedoch sowohl der Sorptionsmittelkanal als auch der

Wärmeträgerkanal des Absorbers von Sorptionsmittel durchströmt, um die

Absorptionswärme aus dem Sorptionsmittelkanal abzuführen. Die Absorptions wärme wird also von dem das Kältemittel absorbierenden Sorptionsmittelstrom auf den den Wärmeträgerkanal passierenden Sorptionsmittelstrom übertragen. Zum

Ausschleusen der Absorptionswärme wird der den Wärmeträgerkanal passierende Sorptionsmittelstrom einem weiteren Wärmetauscher zugeführt, in dem die

Absorptionswärme wenigstens teilweise an ein anderes Medium abgegeben wird. Dieses kann gasförmig (z.B. Luft) oder flüssig (z.B. Kühlwasser) vorliegen. Letzteres wird jedoch zu Verringerung des Bauraums bevorzugt sein. Der Wärmetausch wird zudem aufgrund des Unterdrucks des Sorptionsmittels vorzugsweise indirekt, also ohne direkten Kontakt der wärmetauschenden Medien untereinander, erfolgen.

Unter einem Sorptionsmittelstrom wird vorliegend der Strom aus Sorptionsmittel unabhängig von der Konzentration des im Sorptionsmittel aufgenommenen

Kältemittels verstanden. Das Kältemittel kann zwischen dem Desorber und dem Absorber einen separaten Kältemittelstrom bilden. Der dem Sorptionsmittelkanal eines Phasenwechselmoduls zugeführte Sorptionsmittelstrom ist vorzugsweise identisch mit dem aus dem Sorptionsmittelkanal des Phasenwechselmoduls abgezogenen Sorptionsmittelstrom, auch wenn dieser mehr oder weniger Kältemittel aufweist oder anders ausgedrückt mit Kältemittel angereichert oder abgereichert ist. Anders verhält es sich jedoch, wenn ein Sorptionsmittelstrom in zwei oder mehr Teilströme aufgeteilt wird. Dann stellen die Teilströme jeweils separate

Sorptionsmittelströme, bei Kreislaufführung Teilkreisläufe, dar. Jeder der Teilströme wird dabei vorzugsweise solange als derselbe Sorptionsmittelstrom angesehen, bis er erneut geteilt oder mit anderen Sorptionsmittelströmen zusammengeführt wird.

Der konstruktive Aufwand kann dabei beispielsweise dadurch vermindert werden, dass dem Wärmetauscher Sorptionsmittel aus mehreren Absorbern oder

Absorbermodulen eines Stacks einer Absorptionskältemaschine zugeführt wird. Der Wärmetauscher kann dann zudem hinreichend robust gefertigt werden, so dass die Druckdifferenz zwischen den Medienströmen zu keiner nennenswerten Verformung der Trennwand zwischen den Medienströmen führt.

Alternativ oder zusätzlich zum Absorber kann im Desorber sowohl der

Sorptionsmittelkanal als auch der Wärmeträgerkanal von Sorptionsmittel

durchströmt werden, wobei vorzugsweise Nutzwärme von einem separaten

Wärmeträgermedium, etwa in Form warmen Wassers, auf den den Wärmeträgerkanal durchströmenden Sorptionsmittelstrom übertragen wird, und zwar in einem separaten Wärmetauscher. Auch dieser wird bevorzugt zum indirekten Wärmetausch mit einem flüssigen Wärmeträgermedium vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann dieser Wärmetauscher dazu ausgebildet sein, gleichzeitig Nutzwärme für mehrere Desorber oder Desorbermodule eines Stacks einer

Absorptionskältemaschine zu übertragen. Dabei wird vorzugsweise ein größerer Sorptionsmittelstrom gemeinsam durch den Wärmetauscher geleitet und

anschließend aufgeteilt, um den verschiedenen Desorbern zugeleitet zu werden.

Im Falle von Absorptionskältemaschinen mit einem Stack aus Absorbern und/oder Desorbern ist es grundsätzlich bevorzugt, wenn die Absorbermodule und/oder die Desorbermodule ähnlich, vorzugsweise baugleich, ausgebildet sind. Grundsätzlich können die Absorber und/oder Desorber, etwa durch Aufeinanderstapeln, zu Stacks zusammengefasst werden, um eine hohe Stoff- und Wärmeaustauschfläche

bereitzustellen. Zur Verringerung des konstruktiven Aufwands können jedoch der Kondensator, der Verdampfer, die wenigstens eine Pumpe und der wenigstens eine Wärmetauscher nur einmal vorgesehen und dem Stack aus Absorbermodulen und Desorbermodulen oder den Stacks aus entweder Absorbermodulen oder

Desorbermodulen zugeordnet sein. Dabei ist es grundsätzlich bevorzugt, wenn die Absorber und/oder die Desorber parallel geschaltet sind und somit parallel zueinander mit, vorzugsweise dem gleichen, Sorptionsmittel durchströmt werden. Zusätzlich oder alternativ kann in jedem Absorber und/oder Desorber eine Mehrzahl von Sorptionsmittelkanälen und/oder Wärmeträgerkanälen vorgesehen sein.

Bei einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des Absorptionskälteprozesses und der Absorptionskältemaschine wird das Sorptionsmittel im Kreislauf zwischen dem wenigstens einen Wärmeträgerkanal und dem wenigstens einen Wärmetauscher geführt. Das Sorptionsmittel wird also nicht bloß im eigentlichen

Sorptionsmittelkreislauf zwischen dem Absorber und dem Desorber im Kreis geführt. Es existiert zudem wenigstens ein weiterer Teilkreislauf, der Sorptionsmittel zwischen dem Absorber oder dem Desorber und dem zugehörigen Wärmetauscher im Kreis führt. Ist der Teilkreislauf dem Desorber zugeordnet, wird der Teilkreislauf nicht durch den Absorber geleitet. Ist der Teilkreislauf alternativ oder zusätzlich dem Absorber zugeordnet, wird der Teilkreislauf nicht durch den Desorber geleitet. Dies ermöglicht einen effizienten Betrieb des Absorptionskälteprozesses, weil dann zweckmäßig Wärme abgeführt und/oder Wärme zugeführt werden kann. Dabei ist der wenigstens eine Teilkreislauf jedoch vorzugsweise nicht von dem eigentlichen Sorptionsmittelkreislauf zwischen dem Absorber und dem Desorber entkoppelt. Vielmehr ist ein Austausch von Sorptionsmittel zwischen dem

Sorptionsmittelkreislauf und dem wenigstens einen Teilkreislauf möglich bzw.

vorgesehen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der jeweilige Teilkreislauf und der Sorptionsmittelkreislauf wenigstens bezogen auf den Absorber und/oder den Desorber, die unterschiedliche Drücke aufweisen können, im Wesentlichen denselben Druck aufweisen.

Die Kopplung des Sorptionsmittelkreislaufs und des wenigstens einen Teilkreislaufs kann einfach und verfahrenstechnisch zweckmäßig erfolgen, wenn das

Sorptionsmittel nach dem Verlassen des Wärmeträgerkanals und des

Sorptionsmittelkanals wenigstens teilweise vermischt wird. Dies gilt für beide Phasenwechselmodule in Form eines Absorbers und eines Desorbers, wobei vorzugsweise beiden Phasenwechselmodulen ein entsprechender separater

Teilkreislauf zugeordnet sein kann. Es kann aber ein solcher Teilkreislauf auch nur dem Absorber oder nur dem Desorber zugeordnet sein. Die beiden

Sorptionsmittelströme aus dem jeweiligen Wärmeträgerkanal und dem jeweiligen Sorptionsmittelkanal werden also vorzugsweise nach.dem Durchströmen des Wärmeträgerkanals und des Sorptionsmittelkanals zusammengeführt.

Wenn der Teilkreislauf dem Absorber zugeordnet ist, erfolgt dies vorzugsweise erst, nachdem das den Sorptionsmittelkanal des Absorbers verlassende, mit Kältemittel angereicherte Sorptionsmittel den Desorber passiert hat und dort das zuvor aufgenommene Kältemittel wenigstens teilweise wieder abgegeben hat. Anders ausgedrückt wird das vom Desorber zum Absorber strömende Sorptionsmittel mit dem aus dem Wärmeträgerkanal des Absorbers strömenden Sorptionsmittel vermischt. Ist der Teilkreislauf dagegen alternativ oder zusätzlich dem Desorber zugeordnet, erfolgt das Zusammenführen des aus dem Wärmeträgerkanal und dem Sorptionsmittelkanal austretenden Sorptionsmittels nachdem das den

Sorptionsmittelkanal des Desorbers verlassende, mit Kältemittel abgereicherte Sorptionsmittel den Absorber passiert hat und dort wieder mit Kältemittel angereichert worden ist. Anders ausgedrückt wird das vom Absorber zum Desorber strömende Sorptionsmittel mit dem aus dem Wärmeträgerkanal des Desorbers strömenden Sorptionsmittel vermischt. Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn das den

Sorptionsmittelkanal durchströmende Sorptionsmittel erst nach dem Durchströmen, vorzugsweise des Sorptionsmittelkanals eines zweiten Phasenwechselmoduls, mit dem den Wärmeträgerkanal des ersten Phasenwechselmoduls durchströmenden Sorptionsmittel wenigstens teilweise vermischt wird. Es kann also vorgesehen sein, dass der den Sorptionsmittelkanal des Absorbers durchströmende

Sorptionsmittelstrom erst durch den Sorptionsmittelkanal des Desorbers geleitet wird, bevor der Sorptionsmittelstrom mit dem den Wärmeträgerkanal des Absorbers durchströmenden Sorptionsmittelstrom wenigstens teilweise vermischt wird, oder umgekehrt. Dies hat den Vorteil, dass der im Absorber mit Kältemittel angereicherte Sorptionsmittelstrom erst im Desorber genutzt wird, anstatt die Konzentration des Kältemittels zuvor durch Rückvermischung mit einem anderen Sorptionsmittelstrom abzureichern. Alternativ oder zusätzlich kann erreicht werden, dass der an Kältemittel arme, den Desorber verlassende Sorptionsmittelstrom zunächst für die

Wiederaufnahme von Kältemittel im Absorber genutzt wird, anstatt die

Kältemittelkonzentration im Sorptionsmittel durch Rückvermischung mit dem

Sorptionsmittel des entsprechenden Teilkreislaufs anzureichern.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Sorptionsmittelströme vor dem Eintreten in den Sorptionsmittelkanal und den Wärmeträgerkanal des Absorbers und/oder des Desorbers, vorzugsweise nach dem gemeinsamen Passieren eines Wärmetauschers zum Aufwärmen oder Abkühlen des Sorptionsmittels, getrennt werden. Vor der Trennung der Sorptionsmittelströme können diese einen

gemeinsamen Sorptionsmittelstrom, etwa in einem hierzu vorgesehenen

Leitungsabschnitt eines Sorptionsmittelkreislaufs, geführt werden. So kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass die Sorptionsmittelströme vor dem

Eintreten in den Sorptionsmittelkanal und den Wärmeträgerkanal des Desorbers und/oder Absorbers wenigstens im Wesentlichen den gleichen Druck und/oder im Wesentlichen die gleiche Temperatur aufweisen. Da es grundsätzlich bevorzugt ist, den Absorber auf einem niedrigen Temperaturniveau und den Desorber auf einem höheren Temperaturniveau zu betreiben, bietet es sich an, wenn das vom Desorber kommende, durch den

wenigstens einen Wärmetaucher geleitete Sorptionsmittel anschließend in mehrere Teilströme aufgeteilt wird, um in den wenigstens einen Sorptionsmittelkanal und in den wenigstens einen Wärmeträgerkanal wenigstens eines Absorbers geleitet zu werden. Dann wird also im Falle eines Absorbers sowohl der dem wenigstens einen Sorptionsmittelkanal als auch der dem wenigstens einen Wärmeträgerkanal zugeführte Sorptionsmittelstrom gekühlt. Im Falle eines dem Desorber zugeordneten Teilkreislaufs wird alternativ oder zusätzlich sowohl der dem Sorptionsmittelkanal als auch der dem Wärmeträgerkanal des Desorbers zugeführte Sorptionsmittelstrom erwärmt.

Vor diesem Hintergrund bietet es sich aus konstruktiver Sicht besonders an, wenn die Teilströme des Sorptionsmittels aus dem jeweiligen Teilkreislauf und dem

eigentlichen Sorptionsmittelkreislauf zunächst zusammengeführt und anschließend gemeinsam durch den wenigstens einen Wärmetauscher geleitet werden. Wenn dem Wärmetauscher zudem Sorptionsmittelströme aus mehreren Absorbern oder mehreren Desorbern eines gemeinsamen Stacks von Absorber- und/oder

Desorbermodulen gemeinsam zugeführt wird, verringert sich der konstruktive Aufwand weiter.

Infolge des Ausgleichs zwischen dem Druck im Sorptionsmittelkanal und dem Druck im Wärmeträgerkanal des jeweiligen Phasenwechselmoduls bietet es sich zur

Verringerung der Bauhöhe eines Modus an, wenn der Sorptionsmittelkanal und der Wärmeträgerkanal durch ein Trennmittel, vorzugsweise in Form eines Blechs oder einer Folie aus Metall und/oder Kunststoff, voneinander getrennt sind. Da sich sowohl im Sorptionsmittelkanal als auch im Wärmeträgerkanal Sorptionsmittel befindet, muss zudem ein geringerer Aufwand getrieben werden, um Undichtigkeiten zu vermeiden. Im Falle geringer Undichtigkeiten hinsichtlich der Trennung von

Sorptionsmittelkanal und Wärmeträgerkanal tritt etwas Sorptionsmittel von einem in den anderen Kanal. Das kann zwar zu einer entsprechenden Konzentrationsänderung an Kältemittel führen, ist aber ansonsten weniger kritisch für den

Absorptionskälteprozess. Die Vorteile des Absorptionskälteprozesses werden insbesondere erhalten, wenn der Unterdruck des Sorptionsmittels im Sorptionsmittelkanal und im Wärmeträgerkanal des entsprechenden Phasenumwandlungsmoduls wenigstens 50 mbar (relativ), insbesondere wenigstens 100 mbar (relativ),beträgt. Bei diesen Drücken handelt es sich um Relativdrücke, also den Unterdruck verglichen mit dem Umgebungsdruck bzw. normalen Luftdruck. Bei Druckangaben ohne einen speziellen Hinweis oder mit dem Zusatz (absolut) handelt es sich um Absolutdrücke. Unterdrücke von 50 mbar (relativ) oder 100 mbar (relativ) im Sorptionsmittelkanal würden bereits ausreichen, um Trennwände zwischen dem Sorptionsmittelkanal und dem Wärmeträgerkanal zu deformieren, etwa wenn durch den Wärmeträgerkanal ein Medium unter

Umgebungsdruck bzw. normalem Luftdruck oder einem durch weitere Pumpen hervorgerufenen Überdruck strömen würde. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn als Trennwand ein Blech oder eine Folie aus Metall und/oder Kunststoff verwendet wird. Die Vorteile sind jedoch umso größer, wenn der Druck des Sorptionsmittels im Sorptionsmittelkanal und im Wärmeträgerkanal weniger als 0,8 bar (absolut), vorzugsweise weniger als 0,5 bar (absolut), weiter vorzugsweise weniger als 0,25 bar (absolut), insbesondere weniger als 0,1 bar (absolut) beträgt. Wenn die

Sorptionsprozesse bei solch geringen Drücken ablaufen, würde ein im

Wärmeträgerkanal unter Umgebungsdruck oder normalem Luftdruck vorliegendes Medium in der Lage sein, selbst verhältnismäßig massive Trennwände zwischen dem Sorptionsmittelkanal und dem Wärmeträgerkanal zu deformieren. Alternativ oder zusätzlich würden in diesem Fall bereits kleinste Undichtigkeiten einen immensen Übertritt von Wärmeträgermedium in den Sorptionsmittelkanal bedingen. Bei dem wenigstens einen Phasenwechselmodul handelt es sich aus den genannten Gründen vorzugsweise um einen Absorber und/oder einen Desorber. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass ein ganzer Stack aus, vorzugsweise übereinander gestapelten, Absorbern und/oder Desorbern vorgesehen ist. Die Absorbermodule und/oder die Desorbermodule ähneln sich dann vorzugsweise. Weiter vorzugsweise sind die Absorbermodule und/oder Desorbermodule im Wesentlichen baugleich ausgebildet, etwa um eine große Zahl an Gleichteilen nutzen zu können. Besonders bevorzugt ist es, wenn das wenigstens eine Phasenwechselmodul ein

Membranabsorber und/oder ein Membrandesorber ist. Diese Module können nämlich sehr platzsparend gefertigt werden. Bei Membranabsorbern oder Membrandesorbern ist der Sorptionsmittelkanal über eine semipermeable Membran, die für das

Kältemittel durchlässig ist, von einem Dampfraum getrennt, dem das Kältemittel dampfförmig zugeführt (Absorber) bzw. aus dem des Kältemittel dampfförmig abgeführt (Desorber) wird. Das Kältemittel wird also im Membrandesorber über die Membran in den Dampfraum ausgetrieben und aus dem Dampfraum abgezogen. Im Membranabsorber wird das Kältemittel in dem Dampfraum geleitet und über die Membran im Sorptionsmittel absorbiert. Im Falle von Membranabsorbern oder Membrandesorbern werden vorzugsweise Flachmembranen und keine

Hohlfasermembranen verwendet, um in einfacher Weise parallel zur Sorption Wärme abführen oder Wärme zuführen zu können.

Die Vorteile der Erfindung können in besonderem Maße erreicht werden, wenn als Sorptionsmittel Lithiumbromid (LiBr) -Lösung, vorzugsweise eine wässrige

Lithiumbromid (LiBr) -Lösung, und/oder als Kältemittel vorzugsweise Wasser, ein Alkohol oder dergleichen verwendet wird. Dann erfolgt der Absorptionskälteprozess nämlich bevorzugt bei geringen Drücken. Diese liegen beispielsweise bei

entsprechenden Stoffsystemen vorzugsweise bei weniger als 100 mbar (absolut). Gute Ergebnisse wurden insbesondere bei Drücken von weniger als 50 mbar (absolut) erreicht. Hinsichtlich der Absorptionskältemaschine ist es vorzugsweise übereinstimmend mit dem beschriebenen Absorptionskälteprozess hinsichtlich der

Absorptionskältemaschine bevorzugt, wenn der wenigstens eine Wärmetauscher in wenigstens einem Teilkreislauf von Sorptionsmittel vorgesehen ist und wobei der wenigstens eine Teilkreislauf den Absorber und/oder den Desorber mit einschließt. Der Teilkreislauf des Absorbers führt also - soweit vorhanden - zu einem Umgehen des Desorbers, während der Teilkreislauf des Desorbers - soweit vorhanden - zu einer Umgehung des Absorbers. Mithin wird eine unerwünschte Anreicherung oder Abreicherung des Sorptionsmittels in Bezug auf das Kältemittel vermieden.

Alternativ oder zusätzlich kann der Teilkreislauf mit einer Leitung verbunden sein, über die der Teilkreislauf mit einem Sorptionsmittelkanal des Absorbers oder

Desorbers verbunden ist. Diese Leitung dient dabei vorzugsweise zum Zuführen von Sorptionsmittel aus dem Teilkreislauf zum Sorptionsmittelkanal. Es kann also aus dem Teilkreislauf über die entsprechende Leitung ein Sorptionsmittelstrom

abgezweigt werden. Dieser Sorptionsmittelstrom kann dann in den

Sorptionsmittelkanal des Phasenwechselmoduls geleitet werden, dem der

Teilkreislauf zugeordnet ist. So kann ein Druckausgleich und ein

Konzentrationsausgleich zwischen dem Sorptionsmittel im Sorptionsmittelkanal und im Wärmeträgerkanal erreicht werden.

Alternativ oder zusätzlich kann eine den Teilkreislauf mit einem Sorptionsmittelkanal des Absorbers oder Desorbers verbindende Leitung vorgesehen sein. Diese kann dem Zuleiten von Sorptionsmittel aus dem Sorptionskanal zum Teilkreislauf vorgesehen dienen. Weiter bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang wenn das Sorptionsmittel aus dem Sorptionsmittelkanal des Absorbers dem Teilkreislauf des Desorbers oder das Sorptionsmittel aus dem Sorptionsmittelkanal des Desorbers dem Teilkreislauf des Absorbers zugeleitet wird. Dies führt zu einer Druckangleichung der beiden Teilströme unter Vermeidung einer deutlichen Veränderung der Konzentration an Kältemittel im Sorptionsmittel. Der wenigstens eine Wärmetauscher des entsprechenden dem Absorber und/oder dem Desorber zugeordneten Teilkreislaufs kann zwischen den mit dem Teilkreislauf verbundenen Leitungen zum Zuführen von Sorptionsmittel zum Teilkreislauf und zum Abführen von Sorptionsmittel aus dem Teilkreislauf angeordnet sein. Dann kann der gemeinsame Sorptionsmittelstrom im Wärmetauscher gekühlt oder erwärmt werden. Anschließend kann der Sorptionsmittelstrom aufgeteilt werden in dann vorzugsweise gleich temperierte Sorptionsmittelströme. Dazu ist der Wärmetauscher vorzugsweise in Strömungsrichtung des Sorptionsmittels nach der Leitung zum Zuführen von Sorptionsmittel zum Teilkreislauf und vor der Leitung zum Zuführen von

Sorptionsmittel zum Sorptionsmittelkanal des Absorbers oder Desorbers vorgesehen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Verfahrensfließbild eines Absorptionskälteprozesses und einer

Absorptionskältemaschine nach dem Stand der Technik in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ein Verfahrensfließbild eines ersten erfindungsgemäßen

Absorptionskälteprozesses und einer ersten erfindungsgemäßen Absorptionskältemaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 3 ein Verfahrensfließbild eines zweiten erfindungsgemäßen

Absorptionskälteprozesses und einer zweiten erfindungsgemäßen

Absorptionskältemaschine in schematischer Darstellung und

Fig. 4 ein Absorber eines Absorptionskältemaschine der

Absorptionskältemaschinen nach Fig. 2 und 3 in einer schematischen Querschnittsansicht. In der Fig. 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Absorptionskälteprozess schematisch dargestellt. Die Absorptionskältemaschine 1 zur Durchführung des Absorptionskälteprozesses weist einen Absorber 2, einen Desorber 3, einen

Kondensator 4 und einem Verdampfer 5 auf. Zwischen dem Absorber 2 und dem Desorber 3 befindet sich ein Sorptionsmittelkreislauf 6, in dem Sorptionsmittel im Kreislauf vom Absorber 2 zum Desorber 3 und zurückgeführt wird. Dem

Sorptionsmittelkreislauf 6 wird im Desorber 3 Wärme 7 über warmes Wasser zugeführt, wodurch das Sorptionsmittel erwärmt und das im Sorptionsmittel absorbierte Kältemittel teilweise desorbiert wird. Das Kältemittel gelangt

anschließend in den Kondensator 4, wo das Kältemittel kondensiert. Dazu wird dem Kältemittel im Kondensator 4 über eine Wasserkühlung mittels Kühlwasser Wärme 8 entzogen. Das nunmehr flüssige Kältemittel wird anschließend im Verdampfer 5 verdampft. Dabei kühlt sich das Kältemittel erheblich ab, weshalb der Umgebung etwa zum Zwecke einer Gebäudekühlung Wärme 9 auf einem verhältnismäßig niedrigen Temperaturniveau entzogen werden kann. Das Kältemittel wird anschließend erneut im Sorptionsmittel absorbiert. Dies geschieht unter Freisetzung von

Absorptionswärme 10 im Absorber 2, die dem Absorber 2 über Kühlwasser entzogen wird. Das Kältemittel wird also ebenfalls im Kreislauf 11 geführt, wobei der

Sorptionsmittelkreislauf 6 und der Kältemittelkreislauf 11 zwischen dem Absorber 2 und dem Desorber 3 überlappen, da im Sorptionsmittelkreislauf 6 auch im

Sorptionsmittel absorbiertes Kältemittel zirkuliert wird.

Im Sorptionsmittelkreislauf 6 ist eine Pumpe 12 zum Umwälzen des Sorptionsmittels vorgesehen. Druckseitig zur Pumpe 12 ist der Desorber 3 und saugseitig der Absorber 2 angeordnet. Das vom Desorber 3 zurückströmende Sorptionsmittel wird mittels einer Drossel 13 entspannt. Zur Vorwärmung des dem Desorber 3 zugeführten Sorptionsmittels tauscht dieser Sorptionsmittelstrom in einem Wärmetauscher 14 indirekt Wärme mit dem den Desorber 3 verlassenden und daher wärmeren

Sorptionsmittelstrom. Dies führt gleichzeitig zur Vorkühlung dieses

Sorptionsmittelstroms vor dem Eintritt in den Absorber 2. Zum Verdampfen des Kältemittels wird dies durch eine Drossel 15 in den Verdampfer 5 geführt. In der Fig. 2 ist ein Absorptionskälteprozess dargestellt, der auf dem gleichen

Verfahrensprinzip wie der in Fig. 1 dargestellte Absorptionskälteprozess beruht.

Gleiche Bauteile tragen daher gleiche Bezugszeichen. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird daher nachfolgend lediglich auf die Unterschiede zwischen den Absorptionskälteprozessen eingegangen. Diese Unterschiede betreffen im

Wesentlichen einen zusätzlichen Teilkreislauf des Sorptionsmittels umfassend einen zusätzlichen Wärmetauscher 17 sowie den Absorber 2. Der Absorber 2 weist wie im Stand der Technik einen Sorptionsmittelkanal auf, durch den Sorptionsmittel strömt, um Kältemittel zu absorbieren. Zudem ist ein Wärmeträgerkanal vorgesehen, über den während der Absorption des Kältemittels im Sorptionsmittel Absorptionswärme abgeführt werden kann, damit sich das Sorptionsmittel zur Aufnahme des Kältemittels nicht zu sehr erwärmt. Anders als im Stand der Technik werden jedoch sowohl der Sorptionsmittelkanal als auch der Wärmeträgerkanal von Sorptionsmittel

durchströmt, das zuvor im ergänzenden Wärmetauscher 17 durch ein Kühlmedium 18, insbesondere Kühlwasser, gekühlt wird.

Der Sorptionsmittelkreislauf 6 zwischen dem Absorber 2 und dem Desorber 3 und der dem Absorber zugeordnete Teilkreislauf werden vor dem ergänzenden

Wärmetauscher 17 und bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten

Absorptionskälteprozess auch vor der Pumpe 12 zum Zirkulieren des

Sorptionsmittels zusammengeführt, um nach dem Verlassen des Wärmetauschers 17 wieder voneinander getrennt zu werden. Bei der in der Fig. 2 dargestellten

Verschaltung kann auf eine ergänzende Pumpe im Teilkreislauf 16 des Absorbers 2 verzichtet werden. Dafür ist sowohl im Sorptionsmittelkreislauf 6 als auch im

Teilkreislauf 16 eine Drossel 13,19 vorgesehen, was jedoch nicht zwingend ist. Über die Drossel 19 kann bedarfsweise eine geringe Druckdifferenz zwischen dem

Wärmeträgerkanal und dem Sorptionsmittelkanal des Absorbers 2 eingestellt werden, um der dünnen Trennwand zwischen Sorptionsmittelkanal und dem

Wärmeträgerkanal eine gewünschte Form, Lage oder Wölbung aufzuprägen.

Alternativ oder zusätzlich könnten etwa zu demselben Zweck auch im Sorptionsmittelkreislauf 6 und im Teilkreislauf 16 jeweils zwischen dem Wärmtauscher 17 und dem Absorber 2 Drosseln angeordnet sein, um die Drücke in beiden Kanälen des Absorbers 2 unabhängig voneinander einstellen zu können. Das Sorptionsmittel im Teilkreislauf 16 wird dem Wärmeträgerkanal des Absorbers 2 zugeführt, während das Sorptionsmittel des Sorptionsmittelkreislaufs 6 durch den Sorptionsmittelkanal des Absorbers 2 und anschließend zum Desorber 3 geleitet wird.

In der Fig. 3 ist ein weiterer Absorptionskälteprozess schematisch dargestellt, bei dem die entsprechende Absorptionskältemaschine 21 im Vergleich mit der

Absorptionskältemaschine 20 gemäß Fig. 2 einen zweiten Teilkreislauf 22 für das Sorptionsmittel aufweist. Dieser zweite Teilkreislauf 22 weist wie der erste

Teilkreislauf 16 einen zusätzlichen Wärmetauscher 23 und eine zusätzliche Pumpe 24 auf. Das Sorptionsmittel wird nach der Vorwärmung des Sorptionsmittels durch den vom Desorber 3 kommenden Sorptionsmittelstrom durch die Pumpe 24 und dann durch den Wärmetauscher 23 geleitet.

Im Wärmetauscher 23 wird der Sorptionsmittelstrom durch das die Wärme 7 bereitstellende Wärmeträgermedium erwärmt. Beim dargestellten und insoweit bevorzugten Absorptionskälteprozess handelt es sich bei dem Wärmeträgermedium um warmes Wasser. Nach dem Erwärmen des Sorptionsmittels in dem

Wärmetauscher 23 wird der zweite Teilkreislauf 22 abgetrennt und so dem

Wärmeträgerkanal des Desorbers 3 Sorptionsmittel zugeleitet, während der übrige Sorptionsmittelstrom über eine optional vorgesehene Drossel 25 zum Einstellen eines geringen Differenzdrucks zwischen dem Sorptionsmittelkanal und dem

Wärmeträgerkanal des Desorbers 3 in den Sorptionsmittelkanal des Desorbers 3 geleitet wird, wo das Sorptionsmittel durch Desorption Kältemittel abgibt. Die dabei dem Sorptionsmittel des Sorptionsmittelkanals entzogene Wärme wird wenigstens teilweise ersetzt, indem das durch den Wärmeträgerkanal strömende Sorptionsmittel Wärme auf das Sorptionsmittel im Sorptionsmittelkanal überträgt. Das mit Kältemittel abgereicherte Sorptionsmittel aus dem Sorptionsmittelkanal strömt anschließend in Richtung des Absorbers 2, während das Sorptionsmittel aus dem Wärmeträgerkanal durch eine Drossel 26 und zurück in die Pumpe 24 zur Förderung des Sorptionsmittels zum Desorber 3 und durch den zweiten Teilkreislauf 22 strömt. Eine geringe Druckdifferenz zwischen dem Sorptionsmittelkanal und dem

Wärmeträgerkanal kann genutzt oder eingestellt werden, um der dünnen Trennwand zwischem Sorptionsmittelkanal und dem Wärmeträgerkanal eine gewünschte Form, Lage oder Wölbung aufzuprägen.

Bei den Absorbern 2 und den Desorbern 3 gemäß Fig. 2 und Fig. 3 handelt es sich insbesondere um Membranabsorbermodule und Membrandesorbermodule. Deren Aufbau entspricht einander. Die darin ablaufenden Prozesse und die Stoffströme sind lediglich umgekehrt zueinander. Die Prozesse werden anhand eines schematischen Querschnitts eines Membranabsorbermoduls gemäß Fig. 4 erläutert. Der Absorber 30 weist mehrere Dampfräume auf, die mit porösen Strukturen 32 ausgefüllt sind. In die porösen Strukturen 32 gelangt das verdampfte Kältemittel 33, bei dem es sich beim dargestellten und insoweit bevorzugten Absorber 30 um Wasser handelt. Das

Kältemittel 33 tritt durch eine semipermeable Membran 34, die beim dargestellten und insoweit bevorzugten Absorbermodul auf einem Stützgitter 35 aufliegen kann, in das Sorptionsmittel 36 über, das durch einen sehr schmalen Sorptionsmittelkanal 37 strömt. Das Kältemittel 33 wird dabei vom Sorptionsmittel 36 absorbiert. Die dabei frei werdende Absorptionswärme wird wenigstens teilweise über eine Trennwand 38 in Form eines Blechs oder einer Folie aus Metall und/oder Kunststoff an das durch den Wärmeträgerkanal 39 strömende Sorptionsmittel 40 abgegeben. Der

Wärmeträgerkanal 39 ist beim dargestellten und insoweit bevorzugten Absorber 30 wesentlich breiter ausgebildet als der Sorptionsmittelkanal 37 bzw. die angrenzenden Sorptionsmittelkanäle 37. Durch den Wärmeträgerkanal 39 strömt zudem wesentlich mehr Sorptionsmittel 40 als durch den angrenzenden Sorptionsmittelkanal 37 bzw. die angrenzenden Sorptionsmittelkanäle 37, um das Sorptionsmittel 36 im wenigstens einen Sorptionsmittelkanal 37 ausreichend zu kühlen. Beim in der Fig. 4 dargestellten Phasenwechselmodul sind mehrere Dampfräume 31, Sorptionsmittelkanäle 37 und Wärmeträgerkanäle 39 vorgesehen. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall. Da das Sorptionsmittel 36,40 im Wärmeträgerkanal 39 und im Sorptionsmittelkanal 37 im Wesentlichen den gleichen Druck aufweist, können der Sorptionsmittelkanal 37 und der Wärmeträgerkanal 39 sehr dünn ausgebildet werden und kann zudem eine sehr dünne Folie als Trennwand 38 zur Trennung des Sorptionsmittelkanals 37 vom Wärmeträgerkanal 39 verwendet werden. Das sich ergebende Phasenwechselmodul ist folglich sehr flach und kann folglich zusammen mit gleichartigen Modulen zur Bildung eines flachen Stacks verwendet werden.