DE2715075A1 - Verfahren und vorrichtung zur energiegewinnung aus umgebenden waermequellen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur energiegewinnung aus umgebenden waermequellenInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Energiegewinnung aus umgebenden Wärmequellen
10
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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«I
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
- 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
und eine mittlere Leistung bei
+ 25 C Verdampfungstemperatur und
+50c Kondensationstemperatur
+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-
2
mit 12,5m . Das durch die Kupferrohrleitungen 15 herabfallende Wasser wird in einem unteren Sammelrohr 17 gesammelt und zum Primärbecken zurückgeführt.
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)
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.
B09841/0296
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772715075 DE2715075A1 (de) | 1977-04-04 | 1977-04-04 | Verfahren und vorrichtung zur energiegewinnung aus umgebenden waermequellen |
NL7708304A NL7708304A (nl) | 1976-07-30 | 1977-07-27 | Werkwijze voor het winnen van energie en daar- toe geschikte inrichting. |
JP8990577A JPS5320149A (en) | 1976-07-30 | 1977-07-28 | Energy recovery system |
CH933677A CH623916A5 (de) | 1976-07-30 | 1977-07-28 | |
GB32019/77A GB1573050A (en) | 1976-07-30 | 1977-07-29 | Utilization of ambient sources of energy |
FR7724441A FR2360048A1 (fr) | 1976-07-30 | 1977-07-29 | Procede pour la captation d'energie, notamment de chaleur de chauffage d'apres le principe de la pompe de chaleur |
US05/820,435 US4192146A (en) | 1976-07-30 | 1977-08-01 | Process for the recovery of energy and in particular for the recovery of heat on the heat pump principle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772715075 DE2715075A1 (de) | 1977-04-04 | 1977-04-04 | Verfahren und vorrichtung zur energiegewinnung aus umgebenden waermequellen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2715075A1 true DE2715075A1 (de) | 1978-10-12 |
Family
ID=6005644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772715075 Ceased DE2715075A1 (de) | 1976-07-30 | 1977-04-04 | Verfahren und vorrichtung zur energiegewinnung aus umgebenden waermequellen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2715075A1 (de) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981000442A1 (en) * | 1979-08-10 | 1981-02-19 | H Crede | Utilization of a heat pump for the feeding of house hold appliances |
DE2945914A1 (de) * | 1979-11-14 | 1981-05-21 | Otto Dürr Anlagenbau GmbH, 7000 Stuttgart | Lackieranlage mit lackspritzkabinen |
DE2945899B1 (de) * | 1979-11-14 | 1981-06-19 | Dürr Innovation GmbH, 7000 Stuttgart | Lackieranlage mit luftdurchströmten Lackierkabinen |
FR2492959A1 (en) * | 1980-10-29 | 1982-04-30 | Kany Manfred | Heat exchanger for absorbing heat from air - has vertical or inclined fins mounted on vertical pivoted frame |
DE3039289A1 (de) * | 1980-10-17 | 1982-05-06 | Alexander 2067 Reinfeld Kückens | Verfahren zum ausnuetzen der erdwaerme fuer waermeverbraucher bzw. anordnung zur waermegewinnung, insbesondere fuer wohn- und haushaltszwecke |
DE3137290A1 (de) * | 1980-10-02 | 1982-05-19 | Alfa-Laval AB, 14700 Tumba | "verfahren und vorrichtung zur waermespeicherung bei niedriger temperatur sowie deren anwendung" |
DE3425419A1 (de) * | 1984-07-10 | 1986-01-23 | Fritz Dipl.-Ing. Kaubek | Adiabatische heiz- und kuehlverfahren und tragbare vorrichtungen nach dem adsorptionsprinzip |
US5038581A (en) * | 1988-11-08 | 1991-08-13 | Zeo-Tech (Zeolith Technologie Gmbh) | Sorption cooling system |
US5050403A (en) * | 1988-11-08 | 1991-09-24 | Zeo-Tech (Zeolith Technolgie Gmbh) | Cooling container for a sorption apparatus |
US5207073A (en) * | 1990-02-02 | 1993-05-04 | Zeo-Tech (Zeolith-Technologie Gmbh | Ice making system and method utilizing the sorption principle |
DE4405991C1 (de) * | 1993-05-19 | 1994-09-29 | Winfried Hesse | Anordnung zur Gewinnung von Wärmeenergie |
DE19839867C2 (de) * | 1998-09-02 | 2002-09-26 | Franz Hegele | Verfahren zur Eiserzeugung mit einer Wärmepumpe, insbesondere zur Gebäudeklimatisierung und Kühlung von Lebensmitteln |
GB2415243A (en) * | 2004-02-27 | 2005-12-21 | Toromont Ind Ltd | An energy management system for use with refrigeration apparatus which forms an ice rink |
DE202008002131U1 (de) * | 2008-02-15 | 2009-06-25 | Henkenjohann, Walter | Wärmepumpenanlage |
DE102011102216A1 (de) | 2011-05-21 | 2012-11-22 | Franz Hegele | Eisspeicher |
DE102015104909B3 (de) * | 2015-03-30 | 2016-09-29 | MBS Naturstromspeicher GmbH | Energiespeicher, Kraftwerksanlage mit Energiespeicher und Verfahren zum Betrieb desselben |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH247948A (de) * | 1944-04-05 | 1947-04-15 | Escher Wyss Maschf Ag | Wärmepumpenanlage. |
US2525478A (en) * | 1948-03-19 | 1950-10-10 | Shell Dev | Liquid antifreeze composition |
US3563304A (en) * | 1969-01-28 | 1971-02-16 | Carrier Corp | Reverse cycle refrigeration system utilizing latent heat storage |
DE2552459A1 (de) * | 1974-11-28 | 1976-06-10 | Schramel Dieter | Mehrphasen-waermepumpenanlagen, insbesondere wasserkraft-waermepumpwerke und fern-waermepumpwerke |
DE2509422A1 (de) * | 1975-03-05 | 1976-09-16 | Christian Duevel | Autonome sonnenenergieheizung im baukastensystem mit speicherpool, grossflaechen-raumheizung und montagewerkzeug |
-
1977
- 1977-04-04 DE DE19772715075 patent/DE2715075A1/de not_active Ceased
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH247948A (de) * | 1944-04-05 | 1947-04-15 | Escher Wyss Maschf Ag | Wärmepumpenanlage. |
US2525478A (en) * | 1948-03-19 | 1950-10-10 | Shell Dev | Liquid antifreeze composition |
US3563304A (en) * | 1969-01-28 | 1971-02-16 | Carrier Corp | Reverse cycle refrigeration system utilizing latent heat storage |
DE2552459A1 (de) * | 1974-11-28 | 1976-06-10 | Schramel Dieter | Mehrphasen-waermepumpenanlagen, insbesondere wasserkraft-waermepumpwerke und fern-waermepumpwerke |
DE2509422A1 (de) * | 1975-03-05 | 1976-09-16 | Christian Duevel | Autonome sonnenenergieheizung im baukastensystem mit speicherpool, grossflaechen-raumheizung und montagewerkzeug |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981000442A1 (en) * | 1979-08-10 | 1981-02-19 | H Crede | Utilization of a heat pump for the feeding of house hold appliances |
DE2945914A1 (de) * | 1979-11-14 | 1981-05-21 | Otto Dürr Anlagenbau GmbH, 7000 Stuttgart | Lackieranlage mit lackspritzkabinen |
DE2945899B1 (de) * | 1979-11-14 | 1981-06-19 | Dürr Innovation GmbH, 7000 Stuttgart | Lackieranlage mit luftdurchströmten Lackierkabinen |
DE3137290A1 (de) * | 1980-10-02 | 1982-05-19 | Alfa-Laval AB, 14700 Tumba | "verfahren und vorrichtung zur waermespeicherung bei niedriger temperatur sowie deren anwendung" |
DE3039289A1 (de) * | 1980-10-17 | 1982-05-06 | Alexander 2067 Reinfeld Kückens | Verfahren zum ausnuetzen der erdwaerme fuer waermeverbraucher bzw. anordnung zur waermegewinnung, insbesondere fuer wohn- und haushaltszwecke |
FR2492959A1 (en) * | 1980-10-29 | 1982-04-30 | Kany Manfred | Heat exchanger for absorbing heat from air - has vertical or inclined fins mounted on vertical pivoted frame |
DE3425419A1 (de) * | 1984-07-10 | 1986-01-23 | Fritz Dipl.-Ing. Kaubek | Adiabatische heiz- und kuehlverfahren und tragbare vorrichtungen nach dem adsorptionsprinzip |
US5050403A (en) * | 1988-11-08 | 1991-09-24 | Zeo-Tech (Zeolith Technolgie Gmbh) | Cooling container for a sorption apparatus |
US5038581A (en) * | 1988-11-08 | 1991-08-13 | Zeo-Tech (Zeolith Technologie Gmbh) | Sorption cooling system |
US5207073A (en) * | 1990-02-02 | 1993-05-04 | Zeo-Tech (Zeolith-Technologie Gmbh | Ice making system and method utilizing the sorption principle |
DE4405991C1 (de) * | 1993-05-19 | 1994-09-29 | Winfried Hesse | Anordnung zur Gewinnung von Wärmeenergie |
DE19839867C2 (de) * | 1998-09-02 | 2002-09-26 | Franz Hegele | Verfahren zur Eiserzeugung mit einer Wärmepumpe, insbesondere zur Gebäudeklimatisierung und Kühlung von Lebensmitteln |
GB2415243A (en) * | 2004-02-27 | 2005-12-21 | Toromont Ind Ltd | An energy management system for use with refrigeration apparatus which forms an ice rink |
DE202008002131U1 (de) * | 2008-02-15 | 2009-06-25 | Henkenjohann, Walter | Wärmepumpenanlage |
DE102011102216A1 (de) | 2011-05-21 | 2012-11-22 | Franz Hegele | Eisspeicher |
DE102015104909B3 (de) * | 2015-03-30 | 2016-09-29 | MBS Naturstromspeicher GmbH | Energiespeicher, Kraftwerksanlage mit Energiespeicher und Verfahren zum Betrieb desselben |
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