DE2715075A1 - Verfahren und vorrichtung zur energiegewinnung aus umgebenden waermequellen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur energiegewinnung aus umgebenden waermequellen

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DE2715075A1 DE19772715075 DE2715075A DE2715075A1 DE 2715075 A1 DE2715075 A1 DE 2715075A1 DE 19772715075 DE19772715075 DE 19772715075 DE 2715075 A DE2715075 A DE 2715075A DE 2715075 A1 DE2715075 A1 DE 2715075A1
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/06Heat pumps characterised by the source of low potential heat

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  • Thermal Sciences (AREA)
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Energiegewinnung aus umgebenden Wärmequellen
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Mit vorliegender Erfindung sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, wie natürliche Wärmequellen der Umgebung zur wirtschaftlichen Energiegewinnung
herangezogen werden können. Dabei ist an solche Wärmequellen gedacht, die überall zur Verfügung stehen, wie z.B. die umgebende Luft, Regenwasser, Schneeschmelzwasser, Hausabwässer, Erdwärme und auch die Sonneneinstrahlung.
Zur Gewinnung von Heizwärme aus den genannten, während des Winters eine niedrige Temperatur aufweisenden Wärmequellen steht ein als "Wärmepumpe" bekannter Kreisprozeß zur Verfügung. Hiernach wird ein Kältemittel, wie z.B. die handelsüblichen Gase R22 und R12, das durch adiabatische Verdampfung auf eine niedrige Temperatur gebracht worden ist, mit der Wärmequelle in WärmeausvLai^ch 491Tf ^ctf^ · Das erwärmte Kältemittel wird durch Verdichten auf ein höheres Temperaturniveau
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erhitzt, worauf es in einem Kondensator Wärme an einen Heizkreislauf abgibt. Das dabei kondensierende Kältemittel wird beim Durchgang durch eine Drossel wieder verdampft, wobei es wieder seine Ausgangstemperatur annimmt.
Die genannten Wärmequellen werfen aber Probleme auf, wenn sie zur Energie— oder Heizwärmegewinnung genutzt werden sollen.Luft und Erdreich sind schlechte Wärmeleiter, so daß zur Erzielung eines ausreichend hohen Wärmeflusses ausgedehnte Wärmeübertragungsflächen erforderlich sind. Außerdem muß ein ge-
IU nügender Temperaturgradient zum Kältemittel gegeben sein, was bedeutet, daß das Kältemittel im Verdamper Minustemperaturen erreichen muß. Die Folge ist, daß die in der Luft bzw. im Erdreich befindliche Feuchtigkeit sich an den Wärmeübertragungsflächen als kristallines Eis niederschlägt, was den Wärmefluß weiter behindert.
Die Sonneneinstrahlung ist gerade im Winter in der Hauptheizzeit wegen des niedrigen Sonnenstandes und häufiger Bewölkung so gering, daß sie allenfalls zur Deckung eines Grundbedarfs an Heizwärme herangezogen werden kann.
Wasser würde sich grundsätzlich gut als Wärmequelle zur Gewinnung von Heizwärme eignen, nachteilig ist jedoch,daß es nur an wenigen Standorten als Grundwasser oder in Form eines Flusses oder Sees in ausreichender Menge zur Verfugung steht. Bei kleineren Wasservorkommen stellt sich dagegen wiederum das Vereisungsproblem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, wie natürliche Wärmequellen der Umgebung, wie Luft, Wasser, Sonneneinstrahlung, zur wirtschaftlichen Energiegewinnung herangezogen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren nach Anspruch 1 bzw. mit einer Vorrichtung nach Anspruch gelöst.
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Ausgangspunkt vorliegender Erfindung ist die Tatsache, daß auch in unseren Breitengraden bis auf wenige Frost.Perioden die Umgebungstemperatur meist über 0 C, häufig beachtlich darüber liegt. Die umgebenden Wärmequellen, wie insbesondere die Außenluft mit einer Temperatur über 0 C wird nun nicht direkt mit einem Kältemittelkreislauf in Wärmeaustausch gebracht, was, wie oben geschildert, Vereisungsprobleme mit sich bringen würde. Vielmehr wird zwischen die umgebende Wärmequelle und den Kältemittelkreislauf ein Wasservorrat eingeschaltet, der einerseits mit der umgebenden Wärmequelle in Wärmeaustausch gebracht wird, um Wärme aufzunehmen, und andererseits mit dem Kältemittelkreislauf in Wärmeaustausch tritt, um die aufgenommene Wärme weiterzugeben. Während beim Wärmeübergang zwischen umgebender Wärmequelle, deren Temperatur oberhalb 0°C liegt, und Wasservorrat, dessen Temperatur niedrigstenfalls 0°C erreicht, ein Eisbefall ausgeschlossen ist, wird beim Wärmeübergang zwischen Wasservorrat und Kältemittel, dessen Temperatur zur Erzielung eines ausreichenden Wärmeflusses wesentlich unter 0 C liegt, Eisbildung um den Kältemittelverdampfer bewußt in Kauf genommen. Die sich um den Kältemittelverdampfer bildende Eisschicht wird im Normalfall nur zu einer geringen Dicke anwachsen, da das sie umspülende wärmere Wasser das Eis wieder abzutauen versucht.
Die sich um den Verdampfer bildende Eisschicht beeinträchtigt den Wärmefluß vom Wasservorrat in das Kältemittel. Diese Beeinträchtigung wird in Grenzen bleiben, wenn die Temperatur des Wasservorrats genügend über 0°C liegt und auf eine ausreichende Wasserströmung geachtet wird. Dennoch müssen die Wärmeübertragungsflächen zwischen Wasservorrat und Kältemittel ausreichend groß gewählt werden, damit auch bei stärkerem Eisbefall ein ausreichender Wärmefluß zwischen Wasservorrat und Kältemittel aufrechterhalten wird.
Vorteilhaft kann dem Wasservorrat eine Substanz wie z.B. Kochsalz beigefügt werden, so daß sich eine poröse Eis-
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schicht wesentlich verbesserter Wärmeleitfähigkeit bildet. Die Porosität der Eisschicht ist auf eine Vielzahl von Kapillaren zurückzuführen, in welchen bei der Eisbildung das Salz in Form hochkonzentrierter Sole abgeschieden wird. Um mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Energiebzw. Heizwärmegewinnung auch Kälte- oder Frostperioden überbrücken zu können, in denen die Umgebungstemperatur bei oder unter 0 C liegt, wird der Wasservorrat groß gewählt, um ihn als Wärmespeicher nutzen zu können. Auch wenn diesem qroßen Wasservorrat wegen zu niedriger Außentemperatur nur noch wenig Wärme (z.B.durch warme Hausabwässer oder Erdwärme) zugeführt wird, kann dem Wasservorret noch der Großteil seiner Erstarrungswärme in das Kältemittel entzogen werden. Hierzu ist es zweckmäßig, den Kältemittelverdampfer in Form einer Batterie von Verdampferrohren auszubilden, die im wesentlichen parallel und in gleichmäßigen Abständen im Wasservorratsbecken verlegt werden. Der gegenseitige Abstand der Verdampferrohre wird so bemessen, daß der maximal mögliche Eispanzer um ein Verdampferrohr vor dem Zusammenwachsen mit dem Eispanzer des benachbarten Verdampferrohres noch einen annehmbaren Wärmefluß vom Wasservorrat in das Kältemittel zuläßt. Die äußeren Verdampferrohre sind in einem ausreichend großen Abstand zu den Beckenwänden zu verlegen, damit der Eispanzer nicht zu diesen hinüberwächst und diese zerstören könnte. Die Verankerung der Verdampferrohre muß so erfolgen, daß die durch das Eis herrührenden Auftriebskräfte abgefangen werden.
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Bei einem angenommenen Wärmebedarf eines Einfamilienhauses von maximal 2uO 000 kcal pro Wintertag würde ein 50m Wasservorrat mit einer Erstarrungswärme von 50 χ 80 000 = 4 Mill, kcal bei keiner weiteren Wärmezufuhr von außen genügen, den Heizwärmebedarf für 20 Tage sicherzustellen und damit eine Frostperiode von 20 Tagen zu überbrücken. Bei langer anhaltendem Frost müsste mittels einer Zusatzheizung Wärme in den Wasservorrat gebracht werden. Diese Zusatzheizung arbeitet zweckmäßig elektrisch. Ihr Einschalten erfolgt z.B. mittels eines Schwimmerschalters im Wasservorratsbecken, der bei einem bestimmten Eisbefall der Verdampferrohre und damit Ansteigen des Wasserstandes den Stromkreis der elektrischen Zusatzheizung schließt.
Als umgebende Wärmequelle zur Zufuhr von Wärme in den Wasservorrat kommt in erster Linie die Außenluft infrage.
Hierzu wird ein Wärmesammler in Form einer Batterie paralleler, im wesentlichen vertikaler, mit der Außenluft in Wärmeaustausch stehender Rohre vorgesehen. Die Wärmetauscherrohre, zur Verbesserung des Wärmeflusses aus Kupfer bestehend und mit Rippen versehen, münden mit ihrem oberen Ende in einen gemeinsamen Vorratsbehälter, in den Wasser aus dem Wasservorratsbecken gepumpt wird. Mit ihrem unteren Ende münden die Wärmetauscherrohre in ein zum Wasservorratsbecken zurückführendes Sammelrohr. Das von dem Wasservorratsbecken in den oberen Vorratsbehälter des Wärmesammlers gepumpte Wasser von 00C oder wenig darüber fließt aufgrund der Schwerkraftwirkung entlang den Innenwänden der Wärmetauscherrohre, wobei es durch die die Wärmetauscherrohre von außen umstreichende Luft erwärmt wird, in das Sammelrohr und zurück in das Wasservorratsbecken. Die notwendige Luftströmung um die Wärmetauscherrohre wird aufgrund natürlicher Windbewegung oder bei zu geringer Windbewegung mittels eines Gebläses erzeugt, dessen Drehzahl je nach Lufttemperatur und Wärmebedarf gesteuert werden kann. Auch bei Windstille und ohne Gebläse wird sich wegen der Abkühlung der Luft an den
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Rohren eine thermische Luftströmung einstellen. An den kalten Rohren wird zudem ein Teil der gerade im Winter meist hohen Luftfeuchtigkeit kondensieren, so daß ein vermehrter Wärmeübergang erreichbar ist. Das Niederschlagen von den Wärmefluß stark behindernden Eiskristallen an der Rohraußenseite ist ausgeschlossen, da die Temperatur des die Rohre durchfließenden Wassers nicht unter 0°C absinken wird. Fällt die Temperatur der Außenluft auf einen Wert von nur wenig über 0°C und tiefer, so werden der Wasserdurchlauf durch den Wärmesammler und das Luftgebläse solange abgeschaltet, bis die Lufttemperatur wieder einen Wert erreicht, der einen wirtschaftlich verwertbaren Wärmefluß in den Wasservorrat erwarten läßt. Bei abgeschaltetem Wärmesammler entleeren sich die Wärmetauscherrohrevon selbst, so daß ein Vereisen von innen nicht vorkommen kann.
Die Wärmetauscherrohre des Wärmesammlers können so verlegt werden, daß sie zusätzlich der Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Damit ist eine optimale Aufwärmung des sie durchfließenden Wassers aus dem Wasservorrat möglich. Gerade bei sehr kalter Witterung, wenn die Wärmezufuhr aus der Außenluft ausfällt, ist der Himmel häufig klar, so daß über die Sonneneinstrahlung eine Aufwärmung des den Wärmesammlerjdurchfließenden Wassers möglich ist.
Weitere Möglichkeiten zur Wärmezufuhr in den Wasservorrat sind durch das Regenwasser, durch die Erdwärme und durch Hausabwässer gegeben. Regenwasser kann entweder direkt in den Wasservorrat eingeleitet werden, wobei eine entsprechende Menge 0°C-kalten Wassers abzulassen ist, oder es kann mit dem Wasservorrat in Wärmeaustausch gebracht werden. Die Zufuhr von Erdwärme erfolgt zweckmäßig über die Wände des in das Erdreich eingelassenen Wasservorratsbeckens. Da das Erdreich sowieso keinen hohen Wärmefluß zuläßt, kann das Becken in Beton ausgeführt werdender zwar nur eine Wärmeleitfähigkeit in der Größenordnung des Erdreichs besitzt, jedoch kostengünstig ist. Zur Nutzung des Wärmeinhalts der Haus-
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no
abwasser, von denen (einschl. der Fäkalien) in einem 5-Personenhaushalt bei einem pro-Kopf-Verbrauch von ca 2001 Wasser pro Tag ca Im bei einer Durchschnittstemperatur von mindestens 30 C anfallen, werden diese Hausabwässer zweckmäßig in einen in das Wasservorratsbecken eingetauchten Sammelbehälter, z.B. aus Gußeisen, eingeleitet, in den alle im Laufe des Tages anfallenden Abwässer fließen. Der Sammelbehälter ist über ein Fallrohr mit der Kanalisation verbunden, das normal durch einen außerhalb des Wasservorratsbeckens angeordneten Schieber verschlossen ist, so daß die Abwasser zunächst im Sammelbehälter verbleiben. Sie können daher über dessen Wandung ihren Wärmeinnalt an den etwa 0°C kalten Wasservorrat abgeben, so daß unter Annahme o.g. Daten täglich eine Wärmemenge von etwa 30 000 kcal in den Wasservorrat zurückgewinnbar ist. Zu einem geeignet gewählten Zeitpunkt, z.B. 5 Uhr nachts, wird der Schieber über eine Zeitschaltung automatisch geöffnet, bis alle Abwässer aus dem Sammelbehälter geflossen sind.
Wie eingangs beschrieben, wird das erwärmte Kältemittel in dem als "Wärmepumpe" bekannten Kreisprozeß durch Verdichten auf ein höheres Temperaturniveau erhitzt, worauf es in einem Kondensator Wärme an einen Heizkreislauf abgibt. Da die in dem Verdichter aufzuwendende elektrische Arbeit überproportional der zu überwindenden Temperaturdifferenz ansteigt, ist es zweckmäßig, die Verdichtung zweistufig auszuführen, und zwar zur Ausnutzung des billigeren Nachtstroms die erste Stufe während der Nachtzeit und die zweite Stufe während der Tagzeit, wenn die Hauptheizwärme benötigt wird. Zur Durchführung des zweistufigen Verfahrens wird das Wasservorratsbecken in ein großes Wärmespeicher-Primärbecken und in ein kleineres Sekundärbecken unterteilt. Mit billigem Nachtstrom wird Wärmeenergie aus dem Primärbecken von etwa 00C mittels "Wärmepumpe" auf ca 400C in dem Sekundärbecken gebracht. Aus diesem Sekundärbecken wird dann tagsüber die zur Beheizung des Hauses benötigte Wärmemenge unter
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Einsatz desselben Verdichters auf die je nach Außentemperatur noch höhere Heizwassertemperatur gebracht. Die Größe des Sekundärbeckens und die Temperatur, auf die deren Wasserinhalt während des Nachtbetriebs gebracht wird, hängen von dem jeweils zu erwartenden Tagesheizbedarf ab. Die in dem Sekundärbecken gespeicherte Wärmeenergie soll zur Deckung des Tagesheizbedarf s ausreichen, ohne daß die Temperatur im Sekundärbecken zu tief absinkt. Andererseits soll die Aufheiztemperatur des Sekundärbeckens nicht zu hoch liegen, um die in der ersten Wärmepumpenstufe zu überwindende Temperaturdifferenz in Grenzen und Wärmeverluste aus dem Sekundärbecken klein zu halten.
Ein Beispiel für eine technische Ausführung einererfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gewinnung von Heizwärme wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungsfigur angegeben.
Ein in das Erdreich eingebautes Beton-Primärbecken 1 von 5 χ 5m Grundfläche χ 2,5m Höhe mit ca 50m Wasserinhalt ist in gleichmäßigen Abständen von ca 20cm von im wesentlichen parallelen Verdampferrohren 2 durchsetzt. Die Verdampferrohre von 1/2 - 1 Zoll Durchmesser, für die als Material verzinktes Eisen oder vorzugsweise Aluminium genügt, sind in mindestens zehn über Sammelleitungen 3,4 parallel beschickte bzw. entleerte Abschnitte unterteilt. Die Gesamt-
2 oberfläche der Verdampferrohre 2 beträgt ca 100m . Die äußeren Verdampferrohre halten zur Beckenwand einen Abstand von ca 30cm.
Das durch die Verdampferrohre 2 strömende und vom Wasser des Primärbeckens 1 erwärmte Kältemittel wird durch einen Vedichter V in einer ersten Stufe erhitzt und im Wärmetausch 30
durch ein Sekundärbecken 5 von etwa 8m
Wasserinhalt geleitet, um dieses Wasser während der Nachtzeit, bei der der Verdichter V mit billigem Nachtstrom arbeitet,auf bis zu 400C aufzuheizen. Das dabei kondensierende Kältemittel wird über eine Drossel 6 wieder in die Rohre 2 verdampft.
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Ein zweiter Kältemittelkreislauf 7 mit einem in das Sekundärbecken 5 eingetauchten Verdampfer 8 lauft über denselben Verdichter V in einon Kondensator 9, in dem Wärme auf einem höheren Temperaturniveau in einen Heizkreislauf 10 abgeführt wird. Vom Kondensator 9 wird das Kältemittel über ein Drosselorgan 11 in den Verdampfer 8 zurückgeführt.
Der in einer praktischen Ausführung verwendete Verdichter V, der, umschaltbar durch Magnetventile, während der Nachtzeit von 22 Uhr - 6 Uhr den ersten Kältemittelkreislauf zwischen Primär- und Sekundärbecken und während der Tagzeit zwischen 6Uhr und 22 Uhr den zweiten Kältemittelkreislauf zwischen Sekundärbecken und Heizkreislauf aufrecht erhält, besitzt eine mittlere Leistung bei
- 5 C Verdampfungstemperatur und
+ 25 C Kondensationstemperatur
von 30 000 kcal pro Stunde am Verdampfer bei 8,4 kW Leistungsaufnahme, was eine Kondensatorleistung von 37 000 kcal pro Stunde bedeutet,
und eine mittlere Leistung bei
+ 25 C Verdampfungstemperatur und
+50c Kondensationstemperatur
von 40 000 kcal pro Stunde am Verdampfer bei 9,5 kW Leistungsaufnahme, was eine Kondensatorleistung von 48 000kcal pro Stunde bedeutet.
Die Wärmezufuhr in das Primärbecken 1 erfolgt im dargestellten Fall
a) über das Erdreich und die Beckenwände,
b) über einen der Außenluft ausgesetzten Wärmesammler 12 und
c) über einen in das Primärbecken eingetauchten Hausabwässer-Sammelbehälter 13.
Kaltes Wasser aus dem Primärbecken 1 wird durch eine Pumpe P in einen Vorratsbehälter 14 des Wärmesammlers 12 gepumpt. Von hier fließt das Wasser aufgrund Schwerkraftwirkung in eine Batterie paralleler, im wesentlichen vertikaler Kupferrohrleitungen 15 mit 4mm Durchmesser, o,5mm Wandstärke
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und einer Gesamtlänge von ca lkm. Die Gesamtoberfläche der Kupferrohrleitungen, die im Bedarfsfall unter Zuhilfenahme eines Gebläses 16 von Außenluft umströmt wird, beträgt da-
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mit 12,5m . Das durch die Kupferrohrleitungen 15 herabfallende Wasser wird in einem unteren Sammelrohr 17 gesammelt und zum Primärbecken zurückgeführt.
Das Hausabwässer-Sammelbecken 13 von ca Im ist über ein Fallrohr 18 mit der Kanalisation verbunden. Ein Schieber 19 hält das Fallrohr normal geschlossen und öffnet z.B.
über einen Zeitschalter, nachdem die Hausabwässer ihren Wärmeirvhalt an das Wasser im Primärbecken im wesentlichen abgegeben haben.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch zur Stromerzeugung nutzen, wenn mit dem durch den Wasservorrat erwähnten Kältemittel z.B. eine Turbine betrieben wird, die ihrerseits einen Stromgenerator antreibt. Das in der Turbine expandierte und in einem Kondensator niedergeschlagene Kältemittel kann durch eine von der Turbine mitgetriebene Pumpe einem Drosselorgan zugeführt werden, in|dem es in den Verdampfer im Wasservorrat adiabatisch entspannt wird.
Der erzeugte Strom, der nur unter niedriger Spannung zu stehen braucht, kann in bekannter Weise z.B. mittels Akkumulatoren,durch elektrolytische Spaltung von Wasser usw. gespeichert werden, um bei Bedarf die gespeicherte Energie zu nutzen.
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Claims (12)

Patentansprüche ;
1.Verfahren zur Energiegewinnung aus umgebenden Wärmequellen, wie Luft, Wasser, Sonneneinstrahlung, und insbesondere zur Gewinnung von Heizwärme nach dem Wärmepumpenprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die umgebenden Wärmequellen und einen Kältemittelkreislauf ein Wasser— vorrat eingeschaltet wird, der einerseits unter bewußter Inkaufnahme von Eisbildung mit dem Kältemittelkreislauf und andererseits mit solchen umgebenden Wärmequellen, deren Temperatur oberhalb 0 C liegt, in Wärmeaustausch gebracht wird.
2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasservorrat eine Substanz, wie Kochsalz, beigefügt wird, so daß sich poröses Eis bildet.
3.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die umgebenden Wärme- quellen und den Kältemittelkreislauf ein großer Wasservorrat als Wärmespeicher eingeschaltet wird.
4.Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Sekundärbecken ein Teil des Wasservorrats während einer ersten Tageszeit nach dem Wärmepumpenprinzip durch Wärmeentzug aus dem Restwasservorrat in einem Primärbecken auf eine Zwischentemperatur aufgeheizt wird, wonach die in dem Teilwasservorrat gespeicherte Wärmemenge während einer zweiten Tageszeit nach dem Wärmepumpenprinzip in einen Heizkreislauf übergeführt wird.
5.Vorrichtung zur Energiegewinnung aus umgebenden Wärmequellen, wie Luft, Wasser, Sonneneinstrahlung, und insbesondere zur Gewinnung von Heizwärme nach dem Wärmepumpenprinzip, gemäß dem Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnet durch einen zwischen die umgebenden Wärmequellen und einen Kältemittelkreislauf eingeschalteten Wasservorrat, in den
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einerseits der Verdampfer (2) des Kältemittelkreislaufs zwecks Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und dem Kältemittel eintaucht und der andererseits über Wärmeübertragungsflächen mit solchen umgebenden Wärmequellen, deren Temperatur oberhalb 0 C liegt, in Wärmeaustausch steht.
6.Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasservorrat eine Substanz, wie Kochsalz,beigefügt ist, so daß sich poröses Eis bildet.
7.Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch ein großes Wasservorratsbecken (D, in das der Verdampfer (2) das Kältemittelkreislaufs eintaucht, und durch einen mit der umgebenden Wärmequelle in Wärmeaustausch stehenden Wärmesammler (12), durch den das Wasser aus dem Wasservorratsbecken gepumpt wird.
B.Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaffung einer möglichst großen Verdampferoberfläche eine Batterie von Verdampferrohren (2) im wesentlichen parallel und in gleichmäßigen Abständen im Wasservorratsbecken (1) verlegt ist, und daß der gegenseitige Abstand der Verdampferrohre so bemessen ist, daß der maximal mögliche Eispanzer um ein Verdampferrohr vor dem Zusammenwachsen mit dem Eispanzer des benachbarten Verdampferrohres noch einen annehmbaren Wärmefluß vom Wasservorrat in das Kältemittel zuläßt.
9.Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmesammler (12) eine Batterie paralleler und im wesentlichen vertikaler, mit der Außenluft in Wärmeaustausch stehender Wärmetauscherrohre (15) umfaßt, die in einen gemeinsamen oberen Vorratsbehälter (14) münden, in den Wasser aus dem Wasservorratsbecken (1) gepumpt wird, und daß die Wärmetauscherrohre mit ihrem unteren Ende in ein zum Wasservorratsbecken zurückführendes Sammelrohr (17) münden.
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10.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis ^gekennzeichnet durch einen in das Wasservorratsbekken (1) eingetauchten Sammelbehälter (13) für Hausabwässer mit einem Fallrohr (18), das normal durch einen Schieber (19) b geschlossen ist und geöffnet werden kann, nachdem die Mausabwässer ihre Wärme in den Wasservorrat abgegeben haben.
11.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasservorratsbecken in ein großes Wärmespeicher-Primärbecken (1) und in
K) ein kleineres Sekundärbecken (5) unterteilt ist, und daß unter Verwendung desselben Verdichters (V) mittels einer ersten Wärmepumpe während einer ersten Tageszeit das Sekundärbecken durch Wärmeentzug aus dem Primärbecken auf eine Zwischentemperatur aufheizbar ist und mittels einer zweiten Wärmepumpe
(7) während einer zweiten Tageszeit die Wärme aus dem Sekundärbecken in einen Heizkreislauf (10) überführbar ist.
12.Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichne t durch einen Schwimmerschalter im Primärbecken (1), der bei einem bestimmten Eisbefall der Verdampferrohre (2) und damit Ansteigen des Wasserstandes einerseits den Kältemittelkreislauf im Primärbecken unterbricht und andererseits eine elektrische Aufheizung des Sekundärbeckens auslöst.
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CH933677A CH623916A5 (de) 1976-07-30 1977-07-28
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