ES2314201T3 - Bomba de calor de sorcion de solidos. - Google Patents
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Abstract
Bomba de calor de sorción de sólidos (1), que comprende: 1.1 una unidad de adsorbedor-desorbedor (2), con un intercambiador de calor (3) y un material de sorción de sólidos (4); 1.2 la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) se dispone en una cubierta (5) común, impermeabilizada con respecto al entorno junto con una unidad de condensador-evaporador (6), donde la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) y la unidad de condensador-evaporador (6) están separadas entre sí por un elemento permeable a adsortivo (7); caracterizada por las siguientes características: 1.3 la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) comprende un cuerpo de alojamiento termoconductor (9), que se dispone en unión termoconductora con el intercambiador de calor (3); 1.4 el cuerpo de alojamiento (9) aloja el material de sorción (4); 1.5 el cuerpo de alojamiento (9) proporciona a la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) su estabilidad; 1.6 el espacio interno de la cubierta común (5) se somete a una presión negativa y la cubierta común (5) se realiza como revestimiento de chapa de pared delgada, que se apoya de tal forma sobre el cuerpo de alojamiento (9), que por las fuerzas de colapso generadas por la presión negativa se desvían al cuerpo de alojamiento (9) y/o al intercambiador de calor (3) y a la unidad de condensador-evaporador (6).
Description
Bomba de calor de sorción de sólidos.
La invención se refiere a una bomba de calor de
sorción de sólidos y a un sistema de calefacción con una bomba de
calor de sorción de sólidos. El documento
DE-A-4 019 669 describe una bomba de
calor de sorción de sólidos de acuerdo con los preámbulos de las
reivindicaciones 1 y 11.
Se conoce cómo usar bombas de calor accionadas
térmicamente basadas en adsorción de sólidos para propósitos de
calefacción y de refrigeración. Los pares de materiales de trabajo
habituales -material de sorción y adsorbato- son, a modo de
ejemplo, zeolita y agua, donde el gas de trabajo agua se hace
funcionar en el intervalo de baja presión. Las bombas de calor de
adsorción con un par de material de trabajo de este tipo se
describen, a modo de ejemplo, en el documento DE 199 61 629 y el
documento DE 100 38 636.
Sin embargo, también se conocen otros pares de
materiales de trabajo, que se hacen funcionar en el intervalo de
alta presión. A modo de ejemplo, se mencionan los amoniacatos de
sales-amoniaco, como se describen, por ejemplo, en
el documento US 4.694.659.
Se plantean diferentes requerimientos técnicos a
las bombas de calor de sorción de sólidos. Son particularmente
considerables los requerimientos de un coeficiente de rendimiento
alto, una densidad de potencia alta y una capacidad de regulación
sencilla de la emisión de calor. El coeficiente de rendimiento del
calor útil con respecto al calor de accionamiento (también COP:
Coefficent of Perfomance) depende esencialmente de las partes de la
transferencia de calor de sorción y de la sensible durante un ciclo
de bomba de calor. Por transferencia de sorción se entiende la
emisión del calor de sorción que se genera durante la adsorción del
gas de trabajo o la captación del necesario para la desorción,
mientras que la transferencia de calor sensible describe la
transferencia energética que se presenta durante el calentamiento o
enfriamiento de todo el sistema.
Si se supone de forma ideal que el calor
sensible es insignificantemente reducido, el máximo coeficiente de
rendimiento posible se consigue con un par de material de trabajo
determinado. Para gel de sílice-agua esto se sitúa
para una bomba de calor de etapa única típicamente en
aproximadamente el 180%. Este porcentaje está compuesto por el 100
por ciento de calor útil, que se obtiene del calor de accionamiento,
con desorción completa simultánea del adsorbato. La segunda
cantidad del 80 por ciento se puede emitir en forma de calor útil,
durante el enfriamiento posterior del adsorbente y la adsorción del
adsorbato en el material de sorción.
Para obtener coeficientes de rendimiento
particularmente altos se desarrollaron sistemas termodinámicamente
cada vez más perfeccionados, en los que particularmente por la
disposición de una pluralidad de adsorbedores o desorbedores, por
los que fluye de forma sucesiva el portador de calor y se conmutan
en una pluralidad de ciclos, se pretende la máxima recuperación de
calor posible, que mejora la relación entre transferencia de
sorción y sensible. Sin embargo, es desventajoso en estos sistemas
la considerable complejidad técnica, la tendencia a fallos y los
elevados costes de producción y mantenimiento.
La Solicitud Publicada de Patente DE 199 02 695
A1 muestra una bomba de calor de sorción, en la que se disponen un
intercambiador de calor de ad-/desorbedor junto con un evaporador y
un condensador, que se integran formando un intercambiador de calor
de evaporador/condensador, en un recipiente estanco al vacío
común.
La invención se basa en el objetivo de indicar
una bomba de calor de sorción de sólidos con un alto coeficiente de
rendimiento y un sistema de calefacción, que están mejorados con
respecto al estado de la técnica.
Este objetivo se resuelve por una bomba de calor
de sorción de sólidos o un sistema de calefacción de acuerdo con
las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones
dependientes describen configuraciones particularmente
ventajosas.
El inventor ha descubierto que las bombas de
sorción de sólidos convencionales están mejoradas con respecto al
proceso termodinámico por la conexión en cascada de varios
adsorbedores o desorbedores, sin embargo, al mismo tiempo también
se incluyen por la incorporación necesaria de tubos, válvulas y
bombas para el intercambio interno de calor capacidades y pérdidas
de calor adicionales en el aparato total, que, a su vez, disminuyen
la eficacia de la recuperación de calor. La bomba de calor de
acuerdo con la invención se caracteriza por una construcción
particularmente sencilla que, por un lado, reduce los costes de
producción y disminuye claramente la tendencia a fallos. Por otro
lado, por la construcción de acuerdo con la invención se puede
mantener extraordinariamente reducida la capacidad térmica de todo
el aparato, de tal forma que la transferencia de calor sensible
resulta correspondientemente reducida.
En una bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con la invención se disponen una unidad de
adsorbedor-desorbedor y una unidad de
condensador-evaporador en una cubierta común y se
separan entre sí por un elemento permeable a adsortivo. En la fase
gaseosa, el material de trabajo se denomina adsortivo y en la fase
adsorbida, líquida, adsorbato. Por tanto, generalmente también se
podría hablar de un elemento permeable a vapor. La cubierta está
impermeabilizada con respecto al entorno.
\newpage
La unidad de
adsorbedor-desorbedor comprende un intercambiador de
calor, para la transferencia de calor desde un portador de calor,
que fluye a través del intercambiador de calor, al material de
sorción de sólidos o del material de sorción de sólidos al portador
de calor.
El evaporador y el condensador de la bomba de
calor de sorción de sólidos de acuerdo con la invención se realizan
como un componente -unidad de
condensador-evaporador-. Mediante la unidad de
condensador-evaporador se puede condensar, por un
lado, el adsortivo en forma de vapor y el calor de condensación se
puede transferir a un agente térmico por la transmisión a un equipo
calefactor y, por otro lado, se puede suministrar calor desde una
fuente de baja temperatura al material de trabajo líquido para la
evaporación.
La unidad de
condensador-evaporador se dispone ventajosamente en
la cubierta común debajo de la unidad de
adsorbedor-desorbedor y el elemento permeable a
adsortivo se configura como una esponja permeable a vapor, que
tiene la función de un separador con canales de vapor. Es
particularmente adecuado el uso de una esponja cerámica como
elemento permeable a adsortivo.
Para conseguir de acuerdo con la invención una
construcción con una capacidad térmica particularmente reducida, la
unidad de adsorbedor-desorbedor comprende un cuerpo
de alojamiento termoconductor, que se sitúa en conexión
termoconductora con el intercambiador de calor. El cuerpo de
alojamiento cumple dos funciones, de hecho, por un lado, la
transferencia de calor entre el intercambiador de calor y el
material de sorción y, por otro lado, la producción de una
estructura estable de la unidad de
adsorbedor-desorbedor. De hecho, con esta estructura
estable es posible configurar la pared de la cubierta común
particularmente delgada, ya que la misma ya no tiene que
proporcionar estabilidad adicional a la unidad constructiva de la
bomba de calor de sorción, sino que sirve solamente para la
impermeabilización del espacio interno con la unidad de
adsorbedor-desorbedor y la unidad de
condensador-evaporador con respecto al entorno. La
pared externa se puede realizar, a modo de ejemplo, como
revestimiento de chapa con un grosor de pared de 0,5 milímetros o
menos, particularmente de 0,1 a 0,5 milímetros, que se coloca o se
apoya desde el exterior sobre la unidad de
adsorbedor-desorbedor o la unidad de
condensador-evaporador. Sin embargo, también se
pueden considerar mayores grosores de pared, a modo de ejemplo, por
motivos de técnica de soldado. A modo de ejemplo, el grosor de pared
puede comprender para esto 1,5 milímetros o menos. De forma
particularmente ventajosa, también la unidad de
condensador-evaporador comprende un cuerpo de
alojamiento del mismo tipo con la doble función de la transferencia
de calor entre el material de trabajo y el portador de calor
suministrado/extraído y la producción de una estructura estable.
Para la construcción del cuerpo de alojamiento
son adecuadas particularmente dos realizaciones. La primera
realización comprende una construcción de láminas, que se dispone
alrededor del intercambiador de calor de la unidad de
adsorbedor-desorbedor. Entre las láminas
individuales se incluye el material de sorción de sólidos, de tal
forma que se consigue la mayor transferencia de calor posible desde
el intercambiador de calor al material de sorción. Particularmente
se pueden usar intercambiadores de calor de láminas disponibles en
el mercado, donde las láminas ventajosamente se disponen
verticalmente y presentan perforaciones para el transporte de vapor
del material de sorción.
El material de sorción de sólidos se incluye en
una realización como material a granel entre las láminas de la
construcción de láminas. Si las láminas se disponen verticalmente y
están provistas de perforaciones, el vapor fluye esencialmente de
forma horizontal. Los canales, que se configuran por las
perforaciones, representan un tipo de distribuidor para distribuir
uniformemente el vapor en el material de sorción (adsorción) o para
recoger el vapor del material de sorción (desorción). La resistencia
al flujo del flujo de vapor a través de las perforaciones o por los
canales configurados por las perforaciones, en comparación con la
resistencia al flujo del flujo de vapor a través del material a
granel es comparativamente pequeña. Ventajosamente, por tanto, el
camino del vapor se realiza a través del material a granel lo más
corto posible, para mantener la resistencia al flujo que conlleva
esto lo más reducida posible. De acuerdo con una realización
ventajosa, las perforaciones están separadas de tal forma entre sí
o con respecto a las conducciones tubulares del intercambiador de
calor, que el camino máximo del vapor a través del material a granel
comprende aproximadamente 20 milímetros. A continuación se explican
detalles con respecto a la configuración constructiva en relación a
las figuras adjuntas.
La segunda realización ventajosa del cuerpo de
alojamiento comprende una esponja metálica, en cuyos espacios
intermedios se incluye el material de sorción y a través del cual se
conducen las conducciones tubulares del intercambiador de calor.
También en esta realización se pueden incluir ventajosamente canales
de vapor en el cuerpo de alojamiento particularmente por
troquelado. Los canales de vapor se disponen a su vez distribuidos
ventajosamente de tal forma en el cuerpo de alojamiento, que el
camino máximo de vapor con inclusión del material de sorción como
material a granel a través del material a granel es de 20
milímetros.
En una realización particularmente ventajosa
está previsto recubrir el intercambiador de calor de la unidad de
adsorbedor-desorbedor y/o el cuerpo de alojamiento
de la misma con el material de sorción. Esto se puede realizar
alternativamente o adicionalmente a la inclusión del material de
sorción de sólidos en la unidad de
adsorbedor-desorbedor.
Para conseguir un aislamiento particularmente
bueno de la bomba de calor de sorción de sólidos con respecto al
entorno, toda la cubierta común se puede configurar con dos
carcasas. En el espacio interno entre la carcasa interna y la
externa se incluye ventajosamente un material termoaislante, que
puede transmitir fuerzas de presión. De este modo es posible
realizar ambas carcasas con pared particularmente delgada, a modo de
ejemplo, como revestimiento de chapa delgado. Las fuerzas de
presión se pueden desviar desde la carcasa externa por el material
termoaislante a la carcasa interna y adicionalmente al cuerpo de
alojamiento de la unidad de adsorbedor-desorbedor o
la unidad de condensador-evaporador. El espacio
intermedio entre ambas carcasas se puede evacuar, es decir, se
puede someter a una presión negativa para continuar aumentando el
efecto de aislamiento.
En una segunda bomba de calor de sorción de
sólidos de acuerdo con la invención, la unidad de
adsorbedor-desorbedor y la unidad de
condensador-evaporador se disponen en cubiertas
separadas. Los espacios internos de ambas cubiertas están unidos
entre sí por al menos una conexión conductora de vapor, a modo de
ejemplo, por una o más conducciones tubulares. De este modo, tanto
la unidad de adsorbedor-desorbedor como la unidad de
condensador-evaporador se realizan como componente
independiente. Cada uno de estos dos componentes comprende un cuerpo
de alojamiento, que cumple ventajosamente dos funciones, de hecho,
por un lado, la transferencia de calor entre el intercambiador de
calor y el material de sorción (unidad de
adsorbedor-desorbedor) o la función de nervios del
intercambiador del calor del condensador (unidad de
condensador-evaporador) y, por otro lado, la
producción de una estructura estable de las unidades de
construcción individuales. Debido a estas estructuras estables, de
hecho, a su vez es posible realizar las paredes de las cubiertas
particularmente delgadas, a modo de ejemplo, como revestimiento de
chapa, ya que la estabilidad necesaria de las unidades constructivas
individuales se produce por los cuerpos de alojamiento. Las paredes
sirven solamente para la impermeabilización de los espacios internos
con respecto al entorno. También en este caso se pueden
proporcionar a su vez grosores de pared de 1,5 milímetros o 0,5
milímetros o menos, particularmente de 0,1 a 0,5 milímetros. Excepto
por la realización de cubierta separada, la segunda realización de
acuerdo con la invención se puede realizar de forma correspondiente
a la primera.
El sistema de calefacción de acuerdo con la
invención comprende un circuito calefactor, por el que fluye un
portador de calor y al que se conecta una fuente de alta
temperatura, desde la que se puede transferir calor al portador de
calor en un primer nivel de temperatura predeterminado. Además se
conecta una fuente de baja temperatura al circuito calefactor para
el suministro de calor al portador de calor en un segundo nivel de
temperatura, que se sitúa por debajo del primer nivel de
temperatura. Se conecta un equipo calefactor, que sirve para la
extracción de calor del portador de calor -a modo de ejemplo, para
el calentamiento de un recinto o un edificio- al circuito
calefactor, donde el calor se extrae en un tercer nivel de
temperatura predeterminado, que se sitúa entre el primer y el
segundo nivel de temperatura. Al circuito calefactor se conecta
adicionalmente una bomba de calor de sorción de sólidos, que
presenta la construcción de acuerdo con la invención descrita.
Mediante un distribuidor de circuito calefactor o mediante válvulas
de circuito calefactor, que se disponen en el circuito calefactor,
se puede ajustar el camino del flujo del portador de calor a través
del circuito calefactor o a través de los elementos conectados. El
distribuidor del circuito calefactor o las válvulas del circuito
calefactor se realizan y disponen de tal forma, que ventajosamente
se pueden ajustar tres fases de conexión. Las fases de conexión
individuales -fase de desorción, fase de adsorción y fase de
derivación- se describen a continuación en este documento.
La invención se explicará con más detalle
mediante algunos ejemplos de realización.
Se muestra:
En la Figura 1, una representación esquemática
de un ejemplo de realización de una bomba de calor de sorción de
sólidos de acuerdo con la presente invención;
En la Figura 2, una representación esquemática
de un circuito calefactor con una bomba de calor de sorción de
sólidos de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente
invención;
En la Figura 3, un primer ejemplo de realización
de una bomba de calor de sorción de sólidos con un cuerpo de
alojamiento;
En la Figura 4, un segundo ejemplo de
realización de una bomba de calor de sorción de sólidos con un
cuerpo de alojamiento;
En la Figura 5, una representación esquemática
de los flujos de calor en las tres fases diferentes de un ejemplo
de realización de un sistema de calefacción;
En la Figura 6, una cubierta común para una
bomba de calor de sorción de sólidos de acuerdo con la presente
invención con un aislamiento térmico particularmente bueno;
En la Figura 7, una realización de acuerdo con
la invención con una unidad de
adsorbedor-desorbedor y una unidad de
condensador-evaporador en cubiertas separadas.
En la Figura 1 se observan los componentes
básicos de un ejemplo de realización de una bomba de calor de
sorción de sólidos 1 de acuerdo con la presente invención. En una
cubierta común 5 se disponen adyacentes entre sí una unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 y una unidad de
condensador-evaporador 6. La unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 se dispone por encima de la
unidad de condensador-evaporador 6 y ambas unidades
5, 6 están separadas entre sí exclusivamente por un elemento
permeable a adsortivo 7. A través de la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 se conduce un
intercambiador de calor 3. La unidad de
condensador-evaporador 6 también comprende un
intercambiador de calor, que también se puede denominar tubo de
condensación-evaporación 11.
El espacio interno de la unidad de
condensador-evaporador 6 se divide por el condensado
que se produce durante la condensación del material de trabajo
(adsortivo) en un espacio de vapor 15 y un espacio de condensado 16.
El volumen de la unidad de condensador-evaporador 6
está dimensionado de tal forma, que el intercambiador de calor de
condensación-evaporación no se inunda con la máxima
producción de condensado. En relación a la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2, el volumen de condensado
necesario máximo depende de la anchura de carga que se puede
conseguir de la bomba de calor y comprende típicamente del 15 al 25
por ciento del volumen del material de
sorción.
sorción.
El elemento permeable a adsortivo 7 se realiza
en forma de un separador poco termoconductor con canales de vapor.
De este modo se puede ajustar una distancia predeterminada entre
ambas unidades 2, 6 y las mismas se pueden aislar considerablemente
térmicamente entre sí.
A continuación se describirá brevemente el
funcionamiento de la bomba de calor de sorción de sólidos
representada: en una primera fase se suministra por el
intercambiador de calor 3 calor de calefacción -a modo de ejemplo,
de un quemador de una instalación de calefacción- a la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2. Por el suministro de
calor, durante el uso de, a modo de ejemplo, un par de trabajo de
gel de sílice/agua se expulsa vapor de agua con presión negativa
del material de sorción. El material de trabajo con forma de vapor
(adsortivo, a modo de ejemplo, vapor de agua) se condensa en la
unidad de condensador-evaporador 6 y el calor de
condensación que se produce por ello se desvía por el tubo de
condensación-evaporación 11 y se utiliza con
propósitos calefactores. Debido a la menor presión que se produce
durante la condensación, el adsortivo expulsado del material de
sorción, por así decirlo, se succiona a la unidad de
condensador-evaporador 6 desde la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 a través del elemento
permeable a adsortivo 7.
Después de un intervalo temporal predeterminado
(por ejemplo, de 30 minutos), el primer ciclo -ciclo de desorción-
ha finalizado. En este momento, de forma ideal, el adsorbato se ha
expulsado completamente del material de sorción y está presente en
forma condensada, es decir, en fase líquida, en la unidad de
condensador-evaporador 6. Como se representa en la
Figura 1, se ajustará un nivel de líquido determinado en la unidad
de condensador-evaporador 6.
El funcionamiento de la bomba de calor de
sorción de sólidos representada se cambia a continuación a la
segunda fase -fase de adsorción- por conmutación de la guía de
conducción correspondiente en el circuito de portador de calor. La
unidad de adsorbedor-desorbedor 2, es decir, el
intercambiador de calor 3 de la misma, se une con un equipo
calefactor, a modo de ejemplo, para el calentamiento de un recinto o
un edificio. El tubo de condensación-evaporación 11
de la unidad de condensador-evaporador 6 se une con
una fuente de baja temperatura. La unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 se enfría por emisión de
calor. El material de trabajo se vuelve a adsorber por el material
de sorción después de que se haya evaporado anteriormente en la
unidad de condensador-evaporador 6. También este
segundo ciclo puede comprender, a modo de ejemplo, una media hora,
sin embargo, particularmente es ligeramente más largo que la fase
de desorción. Después, la bomba de calor de sorción de sólidos está
de nuevo en la situación de partida para la primera fase, es decir,
el adsorbato está adsorbido de forma ideal completamente en el
material de sorción. Por tanto, la fase de adsorción y la fase de
desorción se desarrollan cíclicamente.
En la Figura 2 se muestra la inclusión en el
sistema de una realización de una bomba de calor de sorción de
sólidos de acuerdo con la invención en un sistema de calefacción. El
sistema de calefacción comprende, como se representa en la Figura
2a, un circuito calefactor 20, al que se conectan una bomba de calor
de sorción de sólidos 1, una fuente de alta temperatura 21 en forma
de un quemador con un transferidor de calor conectado, una fuente
de baja temperatura 22 y un equipo calefactor 23 con un transferidor
de calor de gas de escape 23.1 y un calefactor 23.2. En el circuito
calefactor 20 se disponen un distribuidor de circuito calefactor 24
y válvulas de circuito calefactor 25 en una conexión de derivación.
De este modo se pueden ajustar tres fases de accionamiento
diferentes, que se describen más
adelante.
adelante.
Como quemadores se puede utilizar cualquier
quemador convencional, a modo de ejemplo, con gas, aceite u otros
combustibles. Como fuente de baja temperatura son adecuados
particularmente intercambiadores de calor de aire exterior,
colectores de cierra o agua subterránea. Por la conmutación de
derivación es posible un accionamiento bivalente de quemador y
bomba de calor (fase 3 - derivación).
Por la inclusión en el sistema mostrada es
posible combinar la bomba de calor con un quemador accionado con
aceite o gas de tal forma que se pueden combinar tanto la
utilización de valor calorífico por condensación de los gases de
escape como la utilización de la bomba de calor. Para esto se
proporcionan dos transferidores de calor separados para el
desacoplamiento de calor de la cámara de combustión y la
condensación de los gases de escape. También se puede omitir el
transferidor de calor de gas de escape 23.1 cuando se puede
prescindir de una utilización de la energía térmica de los gases de
escape.
En la Figura 2b se representa de nuevo con más
detalle el distribuidor de circuito calefactor 24 y sus
posibilidades de conexión. Se representa esquemáticamente la
disposición de los diferentes elementos -fuente de alta temperatura
21, fuente de baja temperatura 22, equipo calefactor 23, unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 y unidad de
condensador-evaporador 6- y su conexión en el
circuito calefactor 20 mediante el distribuidor de circuito
calefactor 24. El distribuidor de circuito calefactor 24 comprende
tres válvulas de circuito calefactor 25, que se configuran
particularmente como válvulas de tres vías de motor.
El distribuidor mostrado 24 está configurado de
tal forma que se pueden ajustar las siguientes posibilidades de
conexión (fases):
- Fase 1 -
- Desorción: la fuente de alta temperatura 21 está unida mediante un circuito de flujo de un portador de calor con la unidad de adsorbedor-desorbedor 2; la unidad de condensador-evaporador 6 está unida mediante un circuito de flujo de un portador de calor con el equipo calefactor 23; la fuente de baja temperatura 22 está cerrada con respecto al resto del circuito calefactor.
- Fase 2 -
- Adsorción: la fuente de alta temperatura 21 está cerrada con respecto al resto del circuito calefactor; el equipo calefactor 23 está unido mediante un circuito de flujo de un portador de calor con la unidad de adsorbedor-desorbedor 2; la unidad de condensador-evaporador 6 está unida mediante un circuito de flujo de un portador de calor con la fuente de baja temperatura 22.
- Fase 3 -
- Derivación: la fuente de baja temperatura 22, la unidad de adsorbedor-desorbedor 2 y la unidad de condensador-evaporador 6 están cerradas con respecto al resto del circuito calefactor; la fuente de alta temperatura 21 está unida con un circuito de flujo de un portador de calor con el equipo calefactor 23.
Las posiciones de conexión de las válvulas de
circuito calefactor individuales 25 para las fases 1 y 2 están
acopladas entre sí. En vez de las válvulas separadas representadas
en la Figura 2b también es posible proporcionar un bloque de
válvula en el distribuidor del circuito calefactor.
La duración de ciclo (duración de fase) de la
bomba de calor de sorción se adapta a la emisión de calor del
equipo calefactor. Las fases 1 y 2 (desorción y adsorción) se
realizan de forma alterna respectivamente hasta que la temperatura
de salida sea inferior al valor teórico determinado a partir de la
curva de calefacción de la red calefactora. De este modo, a pesar
del funcionamiento discontinuo de la bomba de calor, se puede
proporcionar una emisión de calor uniforme. Se ajusta la fase 3
(derivación) cuando, debido a las condiciones de accionamiento, el
coeficiente de rendimiento de la bomba de calor alcanza el valor
uno. En este caso se acopla la fuente de alta temperatura 21, a
modo de ejemplo, un quemador, directamente a la red calefactora, es
decir, al equipo calefactor 23.
Las corrientes de calor en las fases
individuales 1 a 3 se representan de nuevo en la Figura 5. La Figura
5a muestra la fase 1 (fase de desorción). Desde la fuente de alta
temperatura 21 fluye una corriente de calor a la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 de la bomba de calor de
sorción de sólidos 1. En este lugar, por calentamiento del material
de sorción se disuelve el adsorbato y fluye en forma de vapor a la
unidad de condensador-evaporador 6, donde se
condensa. El calor de condensación se conduce desde la unidad de
condensador-evaporador 6 en una corriente de calor
al equipo calefactor 23. La fuente de baja temperatura 22 está
aislada con respecto al circuito calefactor.
En la Figura 5b se representan las corrientes de
calor en la fase 2 (fase de desorción). La fuente de alta
temperatura 21 está aislada con respecto al resto del sistema, es
decir, el circuito calefactor. La fuente de baja temperatura 22 se
conecta mediante el distribuidor de circuito calefactor 24 de tal
forma a la unidad de condensador-evaporador 6 de la
bomba de calor de sorción de sólidos 1, que una corriente de calor
fluye desde la fuente de baja temperatura 22 a la unidad de
condensador-evaporador 6. El material de trabajo
líquido se evapora en la unidad de
condensador-evaporador 6 y fluye en forma de vapor a
la unidad de adsorbedor-desorbedor 2, donde se
acumula en el material de sorción. El calor de la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 calentada en la fase 1 se
transporta en una corriente de calor al equipo calefactor 23. De
este modo se pueden conseguir coeficientes de rendimiento de más
del 100 por cien, es decir, de forma ideal se transfiere el 100 por
cien de la energía de calefacción de la fuente de alta temperatura
21 en la fase 1 al equipo calefactor 23 y otros 80 por ciento en la
fase 2 por la corriente de calor desde la fuente de baja temperatura
22 y la adsorción en la bomba de calor de sorción de sólidos 1.
En la Figura 5c se representa la fase 3 (fase de
derivación). Como se puede observar, mediante el distribuidor de
circuito calefactor 24, la fuente de alta temperatura 21 se conecta
directamente con el equipo calefactor 23, de tal forma que la
corriente de calor fluye desde la fuente de alta temperatura 21
directamente al equipo calefactor 23. La bomba de calor de sorción
de sólidos 1, es decir, la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 y la unidad de
condensador-evaporador 6 así como la fuente de baja
temperatura 22 están aislados del resto del sistema.
En la Figura 3 se representa una primera
realización preferida de la bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con la invención. La Figura 3a muestra una unidad de
adsorbedor-desorbedor con un cuerpo de alojamiento
9 con forma de láminas. La unidad de
adsorbedor-desorbedor también se puede denominar
adsorbedor de láminas. En la Figura 3a se representa una vista
lateral del adsorbedor de láminas y en la Figura 3b, una vista en
alzado sobre una hoja de lámina individual. A modo de ejemplo se
puede usar un intercambiador de calor de láminas disponible en el
mercado, que se adapta de forma correspondiente, como se muestra en
las Figuras 5a y 5b.
Entre las láminas del cuerpo de alojamiento 9 se
incluye el material de sorción de sólidos 4 de tal forma que se
produce la mejor transferencia de calor posible desde el
intercambiador de calor por las láminas al material de sorción de
sólidos 4. El intercambiador de calor comprende secciones tubulares
horizontales, que están unidas entre sí por desviaciones 13, de tal
forma que el portador de calor conducido en el intercambiador de
calor se conduce desde una sección horizontal por una desviación 13
a la siguiente sección horizontal situada, a modo de ejemplo, por
debajo. Las desviaciones 13 sobresalen lateralmente del cuerpo de
alojamiento 9.
Las láminas del cuerpo de alojamiento 9 están
orientadas verticalmente, para posibilitar una purga sencilla de
los bucles tubulares dispuestos por este motivo generalmente de
forma horizontal. Las láminas individuales comprenden aberturas
para el transporte de vapor, que no están llenas de tubos. En las
aberturas se pueden incluir tubos perforados, chapas o redes de
alambres para configurar canales de vapor. En la Figura 3d se
representa una hoja de lámina individual 17 con tubos de portador de
calor 18 incluidos y canales de vapor 19. El tubo de portador de
calor 18 es, a modo de ejemplo, la sección tubular horizontal que se
ha mencionado del intercambiador de calor 3 y por el mismo puede
fluir, a modo de ejemplo, agua como portador de calor.
El cuerpo de alojamiento 9 se llena con el
material de sorción. Para evitar que el material salga por caída se
puede tensar una red de alambre o una chapa perforada alrededor.
Alternativamente o adicionalmente, las láminas, que se producen, a
modo de ejemplo, de chapa de cobre o aluminio, se pueden recubrir
con el material de sorción.
Los canales de vapor 19 mostrados en la Figura
3b, que se configuran por las aberturas no llenas con tubos en las
láminas individuales, trabajan como distribuidores (adsorción) o
acumuladores (desorción) del vapor. En la fase de adsorción, el
vapor fluye desde el exterior horizontalmente al interior de los
canales de vapor 19 y se distribuye partiendo de los canales de
vapor 19 en el material de sorción 4, que se incluye como material
a granel entre las láminas. La resistencia al flujo del vapor en los
canales de vapor 19, en comparación con la resistencia al flujo del
flujo de vapor a través del material a granel es extremadamente
baja. Para mantener reducida la resistencia al flujo total, por
tanto, es ventajoso limitar el camino máximo del vapor a través del
material a granel hasta como máximo 20 milímetros. Esto se puede
conseguir por una distribución predeterminada de las perforaciones
en las láminas.
El camino máximo del vapor a través del material
a granel se obtiene por el tramo que recorre el vapor partiendo de
una perforación en una lámina o de un canal de vapor 19 radialmente
hasta el exterior. Para limitar este tramo hasta aproximadamente 20
milímetros, de acuerdo con una realización ventajosa, la distancia
entre un canal de vapor 19 y los tubos adyacentes comprende 25
milímetros o menos. Ventajosamente se conectan láminas disponibles
en el mercado de tal forma que solamente cada segunda hilera de
orificios está llena con un tubo y las hileras de orificios libres
están provistas de una red de alambre cilíndrica incluida
(alternativamente también con tubos perforados o chapas) para
configurar los canales de vapor 19. La red de alambre cilíndrica
incluida consiste ventajosamente en el mismo material que las
láminas para evitar corrosión por contacto. Por la red de alambre
cilíndrica incluida los canales de vapor 19 se mantienen libres del
material a granel del material de sorción 4, para mantener de este
modo reducida la resistencia al flujo del vapor en los canales de
vapor 19.
En la fase de desorción, los canales de vapor 19
configurados de forma correspondiente recogen el adsortivo disuelto
del material de sorción que, a su vez, recorre a través del material
a granel como máximo el tramo que se corresponde a un radio de la
zona de introducción alrededor de un único canal de vapor.
En la Figura 3c se representa la bomba de calor
de sorción de sólidos 1 en su totalidad con un cuerpo de alojamiento
9 de acuerdo con las Figuras 3a y 3b. Como se puede observar,
también la unidad de condensador-evaporador 6
comprende un cuerpo de alojamiento 10 configurado de forma
correspondiente. La unidad de condensador-evaporador
también se podría denominar evaporador/condensador de láminas.
La unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 y la unidad de
condensador-evaporador 6 se disponen en una cubierta
común 5 y están separadas entre sí por una esponja cerámica 8. La
cubierta común 5 consiste en una chapa delgada que envuelve ambos
elementos. La estabilidad mecánica de la chapa se garantiza por el
refuerzo de los bordes del intercambiador de calor 3 en la zona de
las desviaciones tubulares 13.
La separación entre la unidad de
adsorbedor-desorbedor y la unidad de
condensador-evaporador se establece por la esponja
cerámica 8, que presenta una baja conductividad térmica, sin
embargo, una permeabilidad a vapor y estabilidad suficientes. El
transporte de vapor, es decir, el flujo del adsortivo entre la
unidad de adsorbedor-desorbedor 2 y la unidad de
condensador-evaporador 6 tiene su recorrido en la
zona de las desviaciones tubulares 13 del transferidor de calor de
láminas. El revestimiento de chapa se realiza estanco al vacío con
respecto al entorno.
Por la realización mostrada en la Figura 3 es
posible realizar toda la bomba de calor de sorción de sólidos con
una capacidad térmica reducida, debido a la construcción sencilla
con pocas conducciones tubulares y grosor de pared reducido y, de
este modo, conseguir un coeficiente de rendimiento particularmente
elevado.
La Figura 4 muestra un segundo ejemplo de
realización de una bomba de calor de sorción de sólidos con un
cuerpo de alojamiento. El cuerpo de alojamiento 9 representado en
la Figura 4a y la Figura 4b de la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 se configura como esponja
metálica. La esponja metálica sirve para la transferencia de calor
entre el portador de calor conducido en el intercambiador de calor
3 y el material de sorción. La esponja metálica se realiza con
poros abiertos y está llena o recubierta de material de sorción. La
esponja metálica se puede rodear con una red de alambre o una chapa
perforada para evitar que salga por caída el material de
sorción.
Las conducciones tubulares del intercambiador de
calor 3 se incluyen en la esponja metálica. La unión entre la
esponja metálica y la conducción tubular tiene buena conducción
térmica, esto se puede conseguir particularmente por moldeo o
soldadura del tubo.
Como se representa en la Figura 4b, en la
esponja metálica se pueden troquelar canales de vapor 19
adicionales.
A su vez, el intercambiador de calor 3 se puede
construir a partir de secciones tubulares horizontales 12, que se
unen entre sí por desviaciones 13. Como se representa en la vista en
alzado en la Figura 4b, en este ejemplo de realización se incluye
un intercambiador de calor, que comprende tres bucles tubulares
dispuestos verticalmente de forma adyacente, en la esponja
metálica. La esponja metálica se puede producir ventajosamente a
partir de tres secciones con forma de paralelepípedo, con
respectivamente una sección tubular incluida, que se disponen al
mismo nivel entre sí en la cubierta común 5. De este modo es posible
de forma particularmente sencilla incluir los canales de vapor 19
en el cuerpo de alojamiento 9, es decir, la esponja metálica.
Evidentemente también es posible segmentar de tal forma la esponja
metálica, que los tubos del intercambiador de calor 3 se puedan
introducir entre dos segmentos adyacentes.
Los canales de vapor se pueden proporcionar con
tubos perforados, chapas o redes de alambre para evitar una salida
por caída del material de sorción de sólidos 4.
En la Figura 4c se representa una bomba de calor
de sorción de sólidos completa 1 con una unidad de
adsorbedor-desorbedor 2, que comprende un cuerpo de
alojamiento 9, que está configurado como esponja metálica, y una
unidad de condensador-evaporador 6 con un cuerpo de
alojamiento 10, que también se realizar de forma correspondiente
como esponja metálica, en una cubierta común 5. Las dos unidades 2,
6 se disponen de forma adyacente de manera superpuesta y están
separadas entre sí exclusivamente por una esponja cerámica 8. La
cubierta común 5 consiste en una chapa delgada, preferiblemente con
un grosor de pared de 0,1 a 0,5 mm, que se apoya sobre los bordes de
los cuerpos de alojamiento 9 y 10 y la esponja cerámica intercalada
8. La estabilidad mecánica de la chapa se establece por la
aplicación sobre las esponjas metálicas o la esponja cerámica, de
tal forma que la propia chapa se puede realizar estáticamente
inestable. De este modo son posibles grosores de pared
particularmente reducidos que, a su vez, conducen a una capacidad
térmica particularmente reducida de toda la bomba de calor de
sorción de sólidos.
El transporte de vapor entre la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 y la unidad de
condensador-evaporador 6 tiene su recorrido por la
esponja cerámica y en los canales de vapor 19, que están incluidos
en la unidad de adsorbedor-desorbedor 2.
Como se representa, la unidad de
condensador-evaporador 6 se realiza por debajo de la
unidad de adsorbedor-desorbedor 2 y presenta al
menos una altura que es tan grande como el estado de carga máximo
con el condensado producido.
En la Figura 6 se representa una realización
preferida de la cubierta común 5. En el espacio interno se conecta
la bomba de calor de sorción de sólidos 1, que no se representa en
esta vista. La cubierta 5 se realiza con dos carcasas,
comprendiendo una carcasa interna, que se produce preferiblemente a
partir de una chapa metálica delgada, y una carcasa externa, que se
produce preferiblemente también a partir de una chapa metálica
delgada.
En el espacio intermedio entre ambas carcasas,
es decir, entre el revestimiento de chapa interno 26 y el
revestimiento de chapa externo 27 se incluye preferiblemente un
material a granel granulado 14, que presenta una estabilidad
mecánica tal, que transmite fuerzas de presión entre ambos
revestimientos de chapa 26, 27. De este modo es posible transmitir
estas fuerzas que se producen hacia el interior, a modo de ejemplo,
a los cuerpos de alojamiento o tubos de intercambiador de calor
representados en las anteriores figuras. De este modo, también los
revestimientos de chapa 26 y 27 se pueden realizar con un grosor de
pared particularmente reducido, para mantener reducida la capacidad
de la bomba de calor de sorción de sólidos.
A la cubierta representada se conecta una
tubuladura de evacuación 28, que se realiza preferiblemente dividida
en dos por interconexión de un tubo interno en un tubo externo.
Evidentemente también es posible disponer tubuladuras separadas.
Mediante la tubuladura de evacuación 28 se puede evacuar tanto el
espacio interno de la bomba de calor de sorción de sólidos 1 como
el espacio intermedio entre ambas carcasas de la cubierta 5. La
evacuación del espacio interno de la bomba de calor de sorción de
sólidos 1 sirve para el ajuste de una presión predeterminada de
forma correspondiente a los requerimientos del par de trabajo usado.
La evacuación del espacio interno en la cubierta 5 sirve para el
aislamiento térmico óptimo.
Lateralmente en la cubierta 5 se representan los
pasos tubulares 29 para los intercambiadores de calor de la unidad
de adsorbedor-desorbedor y de la unidad de
condensador-evaporador.
Como material aislante, que se incluye entre las
dos carcasas de la cubierta 5, se puede usar, a modo de ejemplo,
gel de sílice, perlita o perlas de vidrio celular.
En la Figura 7 se muestra una segunda
realización de la presente invención. En esta realización, la unidad
de adsorbedor-desorbedor 2 y la unidad de
condensador-evaporador 6 se disponen en cubiertas
separadas 5.1 y 5.2. Los espacios internos de ambas cubiertas 5.1 y
5.2 se unen entre sí, a modo de ejemplo, como se representa,
mediante conducciones tubulares. Como se puede observar, cada una de
las cubiertas 5.1 y 5.2 se realiza como revestimiento de chapa
delgado que se apoya sobre los cuerpos de alojamiento 9 ó 10, con
excepción de las zonas en las que se proporcionan las desviaciones
13, sobre las que se aplican los revestimientos de chapa en ese
lugar. Evidentemente es posible disponer las dos unidades
constructivas, es decir, la unidad de
adsorbedor-desorbedor 2 y la unidad de
condensador-evaporador 6 separadas de forma
aleatoria, si por conducciones de conexión adecuadas se garantiza
el flujo de vapor entre ambas unidades constructivas.
Las realizaciones representadas en los dibujos
de la invención presentan diferentes ventajas. De este modo se
puede conseguir una construcción compacta particularmente sencilla.
Por el uso de un revestimiento de chapa como recipiente al vacío se
puede conseguir una capacidad térmica específica particularmente
reducida y, por tanto, un coeficiente de rendimiento alto incluso
sin recuperación interna de calor. Es posible la utilización de un
aislamiento térmico superaislado al vacío en un recipiente de doble
pared. Al mismo tiempo es posible una adaptación sencilla del
funcionamiento de bomba de calor discontinuo al requerimiento
calefactor por una duración de ciclo variable. De este modo se
evitan acumuladores intermedios como se utilizan frecuentemente en
bombas de calor accionadas térmicamente convencionales.
- 1
- bomba de sorción de sólidos
- 2
- unidad de adsorbedor-desorbedor
- 3
- intercambiador de calor
- 4
- material de sorción de sólidos
- 5
- cubierta
- 6
- unidad de condensador-evaporador
- 7
- elemento permeable a adsortivo
- 8
- esponja cerámica
- 9
- cuerpo de alojamiento
- 10
- cuerpo de alojamiento
- 11
- tubo de condensación-evaporación
- 12
- sección tubular
- 13
- desviación
- 14
- material a granel granulado
- 15
- espacio de vapor
- 16
- espacio de condensado
- 17
- hoja de lámina
- 18
- tubo de portador de calor
- 19
- canal de vapor
- 20
- circuito calefactor
- 21
- fuente de alta temperatura
- 22
- fuente de baja temperatura
- 23
- equipo calefactor
- 23.1
- transferidor de calor de gas de escape
- 23.2
- calefactor
- 24
- distribuidor de circuito calefactor
- 25
- válvula de circuito calefactor
- 26
- revestimiento de chapa interno
- 27
- revestimiento de chapa externo
- 28
- tubuladura de evacuación
- 29
- paso tubular
Claims (35)
1. Bomba de calor de sorción de sólidos (1), que
comprende:
- 1.1
- una unidad de adsorbedor-desorbedor (2), con un intercambiador de calor (3) y un material de sorción de sólidos (4);
- 1.2
- la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) se dispone en una cubierta (5) común, impermeabilizada con respecto al entorno junto con una unidad de condensador-evaporador (6), donde la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) y la unidad de condensador-evaporador (6) están separadas entre sí por un elemento permeable a adsortivo (7); caracterizada por las siguientes características:
- 1.3
- la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) comprende un cuerpo de alojamiento termoconductor (9), que se dispone en unión termoconductora con el intercambiador de calor (3);
- 1.4
- el cuerpo de alojamiento (9) aloja el material de sorción (4);
- 1.5
- el cuerpo de alojamiento (9) proporciona a la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) su estabilidad;
- 1.6
- el espacio interno de la cubierta común (5) se somete a una presión negativa y la cubierta común (5) se realiza como revestimiento de chapa de pared delgada, que se apoya de tal forma sobre el cuerpo de alojamiento (9), que por las fuerzas de colapso generadas por la presión negativa se desvían al cuerpo de alojamiento (9) y/o al intercambiador de calor (3) y a la unidad de condensador-evaporador (6).
2. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la
unidad de condensador-evaporador (6) se dispone en
la cubierta común (5) debajo de la unidad de
adsorbedor-desorbedor
(2).
(2).
3. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada
porque el elemento permeable a adsortivo (7) se configura como una
esponja permeable a vapor, particularmente una esponja cerámica
(8), que establece una separación predeterminada entre la unidad de
adsorbedor-desorbedor (2) y la unidad de
condensador-evaporador (6).
4. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada
por que la unidad de condensador-evaporador (6)
comprende un cuerpo de alojamiento del mismo tipo (10) que la
unidad de adsorbedor-desorbedor (2), que se
construye de tal forma que aloja tubos de
condensación-evaporación (11) por los que fluye un
portador de calor para la extracción de calor de condensación y el
suministro de calor de evaporación y establece la estabilidad
estructural de la unidad de
condensador-evaporador.
5. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada
porque el cuerpo de alojamiento (9, 10) se realiza como construcción
de láminas o como esponja metálica.
6. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada
porque la cubierta común (5) se apoya de tal forma sobre los cuerpos
de alojamiento (9, 10) y particularmente sobre secciones del
intercambiador de calor (3) y de los tubos de
condensación-evaporación (11), que las fuerzas de
colapso generadas por la presión negativa se desvían a los cuerpos
de alojamiento (9, 10) y/o al intercambiador de calor (3) y los
tubos de condensación-evaporación (11).
7. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada
porque el intercambiador de calor (3) y los tubos de
condensación-evaporación (11) se configuran
respectivamente en forma de uno o varios bucles tubulares, donde
cada bucle tubular comprende una pluralidad de secciones tubulares
(12) dispuestas horizontalmente, que están unidas entre sí por sus
extremos horizontales por desviaciones (13) con conducción de
portador de calor.
8. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con las reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque
el revestimiento de chapa se apoya desde el exterior sobre las
desviaciones (13).
9. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada
porque el cuerpo de soporte (9) y/o el intercambiador de calor de la
unidad de adsorbedor-desorbedor (2) están
recubiertos con el material de sorción de sólidos (4).
10. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada
por que la cubierta común (5) se configura como cubierta de dos
carcasas, cuyo espacio intermedio entre las carcasas se llena con
un material termoaislante, que transmite las fuerzas de presión,
particularmente un material a granel granulado (14) y porque el
espacio intermedio entre las carcasas está evacuado.
11. Bomba de calor de sorción de sólidos 1, que
comprende:
- 11.1
- una unidad de adsorbedor-desorbedor (2), con un intercambiador de calor (3) y un material de sorción de sólidos (4);
- 11.2
- una unidad de condensador-evaporador (6); caracterizada porque
- 11.3
- la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) comprende un cuerpo de alojamiento termoconductor (9), que se dispone en unión termoconductora con el intercambiador de calor (3);
- 11.4
- el cuerpo de alojamiento (9) aloja el material de sorción (4);
- 11.5
- el cuerpo de alojamiento (9) proporciona a la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) su estabilidad;
- 11.6
- la unidad de condensador-evaporador (6) comprende un cuerpo de alojamiento termoconductor (10), que se construye de tal forma que aloja tubos de condensación-evaporación (11) por los que fluye un portador de calor para la extracción de calor de condensación y el suministro de calor de evaporación y proporciona a la unidad de condensador-evaporador (6) su estabilidad;
- 11.7
- la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) se dispone en una primera cubierta (5.1) impermeabilizada con respecto al entorno y la unidad de condensador-evaporador (6), en una segunda cubierta (5.2) impermeabilizada con respecto al entorno, donde los espacios internos de las cubiertas (5,1, 5.2) se someten a una presión negativa y están unidos entre sí mediante al menos una conexión conductora de vapor;
- 11.8
- las cubiertas (5.1, 5.2) se realizan como revestimientos de chapa de pared delgada, que se apoyan de tal forma sobre los cuerpos de alojamiento (9, 10), que las fuerzas de colapso generadas por la presión negativa se desvían a los cuerpos de alojamiento (9, 10) y/o al intercambiador de calor (3) y los tubos de condensación-evaporación (11).
12. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque los
cuerpos de alojamiento (9, 10) se realizan como construcción de
láminas o esponja metálica.
13. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 11 ó 12,
caracterizada porque el intercambiador de calor (3) y los
tubos de condensación-evaporación (11) se configuran
respectivamente en forma de uno o varios bucles tubulares, donde
cada bucle tubular comprende una pluralidad de secciones tubulares
(12) dispuestas horizontalmente, que están unidas entre sí por sus
extremos horizontales por desviaciones (13) con conducción de
portador de calor.
14. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con las reivindicaciones 12 y 13, caracterizada
porque los revestimientos de chapa se apoyan desde el exterior
sobre las desviaciones (13).
15. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14,
caracterizada porque el cuerpo de soporte (9) y/o el
intercambiador de calor de la unidad de
adsorbedor-desorbedor (2) está/n recubierto/s con
el material de sorción de sólidos (4).
16. Bomba de calor de sorción de sólidos de
acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 15,
caracterizada porque las cubiertas (5.1, 5.2) están
configuradas como cubierta de dos carcasas, cuyos espacios
intermedios entre las carcasas se llenan con un material
termoaislante, transmisor de fuerzas de presión, particularmente un
material a granel granulado (14) y porque los espacios intermedios
entre las carcasas están evacuados.
17. Sistema calefactor que comprende:
- 17.1
- un circuito calefactor (20) por el que fluye un portador de calor;
- 17.2
- una fuente de alta temperatura (21), que está conectada al circuito calefactor (20), para el suministro de calor al portador de calor en un primer nivel de temperatura predeterminado;
- 17.3
- una fuente de baja temperatura (22), que está conectada al circuito calefactor (20), para el suministro de calor al portador de calor en un segundo nivel de temperatura predeterminado, que se sitúa por debajo del primer nivel de temperatura;
- 17.4
- un equipo calefactor (23), que está conectado al circuito calefactor (20), para la extracción de calor del portador de calor en un tercer nivel de temperatura predeterminado, que se sitúa entre el primer y el segundo nivel de temperatura;
- 17.5
- una bomba de calor de sorción de sólidos (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, que está conectada al circuito calefactor (20);
- 17.6
- un distribuidor de circuito calefactor (24) y/o válvulas de circuito calefactor (25), que se conecta o conectan al circuito calefactor (20) para el ajuste selectivo del flujo del portador de calor a través del circuito calefactor (20).
18. Sistema calefactor de acuerdo con la
reivindicación 17, caracterizado porque el distribuidor del
circuito calefactor (24) y/o las válvulas del circuito calefactor
(25) se puede/n ajustar para tres fases de conexión:
- 18.1
- una primera fase de conexión -fase de desorción-, en la que se establece un primer circuito de flujo del portador de calor entre la fuente de alta temperatura (21) y la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) y un segundo circuito de flujo del portador de calor entre la unidad de condensador-evaporador (6) y el equipo calefactor (23);
- 18.2
- una segunda fase de conexión -fase de adsorción- en la que se ajusta un primer circuito de flujo del portador de calor entre el equipo calefactor (23) y la unidad de adsorbedor-desorbedor (2) y un segundo circuito de flujo del portador de calor entre la fuente de baja temperatura (22) y la unidad de condensador-evaporador (6);
- 18.3
- una tercera fase de conexión -fase de derivación- en la que se ajusta un circuito de flujo del portador de calor entre la fuente de alta temperatura (21) y el equipo calefactor (23).
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