DE10055569A1 - Anlage zum Verwerten der Abwärme einer Arbeitsmaschine - Google Patents

Anlage zum Verwerten der Abwärme einer Arbeitsmaschine

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DE10055569A1
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Schako Metallwarenfabrik Ferdinand Schad KG
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Abstract

Bei einer Anlage zum Verwerten der Abwärme einer Arbeitsmaschine (2), der zumindest eine Wärmetauschereinrichtung (11) zugeordnet ist, soll die Wärmetauschereinrichtung (11) mit einem Speicher (3) für Regen- bzw. Oberflächenwasser in Verbindung stehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Verwerten der Abwärme einer Arbeitsmaschine, der zumindest eine Wärmetauschereinrichtung zugeordnet ist.
Derartige Arbeitsmaschinen sind in vielfältigster Form und Ausführung auf dem Markt bekannt und gebräuchlich. Dazu gehören bspw. CNC-gesteuerte Maschinen, aber auch Antriebsmaschinen für einen Generator.
Bekannt ist, dass bei derartigen Arbeitsmaschinen eine erhebliche Wärme entsteht, die normalerweise nicht genutzt wird. Ferner bedarf es in vielen Fällen auch einer Kühlung der Maschinen, damit sie ihrer Arbeitsfunktion in vollem Umfange gerecht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der o. g. Art zu entwickeln, bei der zum einen die Arbeitsmaschinen gekühlt, deren Wärme aber nutzbringend verwertet werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die Wärmetauschereinrichtung mit einem Speicher für Regen- bzw. Oberflächenwasser in Verbindung steht.
Das bedeutet, dass für den Wärmetauscher kein Leitungswasser, sondern Wasser aus der Umwelt verwendet wird, das normalerweise abgeführt und geklärt werden muss. Damit ist es aber möglich, dem Wärmetauscher frisches, relativ kühles Wasser zuzuführen, so dass der Wärmetauscher die Wärme von der Arbeitsmaschine abführen kann. Dies ist vor allem bei modernen Maschinen, die CNC gesteuert sind, sehr wirkungsvoll, da dort infolge des relativ hohen Anschlusswertes der Maschinen sehr viel Wärme entsteht.
Als Speicher bietet sich bspw. ein Betonbecken in oder unterhalb eines Hauses an, wobei in dieses Becken die Regenrinne vom Dach des Hauses einmündet. In derartigen Speichern können grosse Wassermengen gespeichert werden. Bevorzugt ist der Speicher in mehrere Teilspeicher aufgeteilt, ähnlich den Batterietanks. Dadurch besteht der grosse Vorteil, dass immer genügend kühles Wasser vorhanden ist, zur Kühlung der Arbeitsmaschinen und auch ggf. der Arbeitsräume. Erfahrungsgemäss kühlt das Wasser in einem Erdtank nach etwa 2 bis 3 Tagen aus und erreicht Bodentemperatur. Vorstellbar sind im vorliegenden Fall Serientanks von etwa 20.000 bis 40.000 Litern Fassungsvermögen.
Denkbar ist auch, dass in Teile der Tanks aufgewärmtes Wasser von dem Wärmetauscher zurückgeführt und bspw. für die Heizung eines Raumes zur Verfügung steht. Dieses Wasser kann dann durch die entsprechende Isolierung der Behälter über Tage hinweg warm gehalten werden.
Das Wasser, welches schon bisher durch die Wärmetauschereinrichtung auf eine Temperatur von 80° bis 90°C erhitzt wurde, wird bevorzugt einer Heizung zugeleitet. In der Heizung erfolgt eine Aufheizung des Wassers bzw. der Flüssigkeit auf Dampftemperatur, wobei nur eine sehr geringe Menge an Energie notwendig ist, um bspw. bereits auf 80° bis 90°C aufgeheiztes Wasser auf über 100°C zu erwärmen. Durch die Arbeitsmaschine selbst erfolgt somit die hauptsächliche Erwärmung des Wassers bspw. von 10°C auf 80°C. Die Zusatzheizung übernimmt dann lediglich noch die Erwärmung des Wassers auf Dampftemperatur.
Der Dampf treibt die Turbine und diese den Generator an, wodurch Strom erzeugt wird. Der restliche Dampf bzw. das Kondensat gelangt dann wieder zurück zum Speicher.
Damit arbeitet die gesamte Anlage sehr günstig und kosten- und energiesparend. Es wird nur noch ein relativ kleiner Prozentsatz an Abwärme für die Heizung abgegeben.
Erfahrungen und Berechnungen haben ergeben, dass ein Betrieb normaler Grösse nach Einbau einer erfindungsgemässen Anlage kaum noch eine Zusatzheizung mit Öl, Gas oder sonstigen fossilen Brennstoffen braucht und sehr viel an Stromenergie einspart.
Ein grosser Vorteil liegt zusätzlich darin, dass das Oberflächenwasser bei starken Regenfällen direkt bei den einzelnen Firmen in die Speicher geleitet wird, so dass die Kläranlagen der Gemeinden und Städten stark entlastet werden. Ausserdem kann dieser Speicher auch als Feuerlöschteich dienen, so dass auch hier von kommunaler Seite aus keine extra Löschteiche zur Verfügung gestellt werden müssen und das benötigte Wasser in genügendem Umfang vorhanden ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine schematische, blockschaltbildliche Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage zum Verwerten der Abwärme einer Arbeitsmaschine 2.
Diese Arbeitsmaschine 2 befindet sich in einem Gehäuse 1, welches allerdings den Zugriff zu der Arbeitsmaschine 2 erlaubt.
Der Arbeitsmaschine 2 ist eine Wärmetauschereinrichtung 11 zugeordnet, welche die Wärme der Arbeitsmaschine 2 aufnehmen und mit einem in ihr geführten Wärmetauschermedium tauschen kann. Als Wärmetauschermedium wird Regen- bzw. Oberflächenwasser verwendet, welches in einem Speicher 3 gesammelt wird. Der Speicher 3 besteht bevorzugt aus einer Mehrzahl von Teilspeichern 4, die jeweils über einen Überlauf 5 miteinander verbunden sind.
Der Speicher 3 befindet sich im gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Haus 6, welches ein Dach 7 aufweist. Das von dem Dach 7 ablaufende Wasser wird in einer Dachrinne 8 aufgefangen und über einen Zulauf 9 dem Speicher 3 zugeführt.
Die Wärmetauschereinrichtung 11 ist vorzugsweise als luft- und abgasdurchlässiges Register ausgebildet. Dieses ist bevorzugt oberhalb des Antriebsaggregates 2 angeordnet, durch welches die erwärmte Luft aus dem Gehäuse 1 nach aussen austreten kann.
Die Wärmetauschereinrichtung 11.1 steht über eine Wärmeleitung 14 mit zumindest einem Abnehmer 15 in Verbindung. Der Abnehmer 15 kann bspw. ein Boiler für Brauchwasser oder Boiler für einen Heizkreislauf, wie es hier angedeutet ist, sein.
An die Wärmeleitung 14 schliesst eine Zweigleitung 22 an. Die Zweigleitung 22 führt zu einer Heizung 23, in der sich eine elektrische Heizung 24 befindet. Ferner kann die Heizung 23 noch von einem Öl-/Gas-Brenner 25 betrieben werden.
Aus der Heizung 23 führt eine Dampfleitung 26 zu einer Turbine 27, an die ein Generator 28 anschliesst. Vom Generator 28 führen Netzeinspeisungsleitungen 29.1 und 29.2 weg.
An die Turbine 27 schliesst eine Zweigleitung 30 an, die zurück zum Speicher 3 führt.
Positionszahlenliste
1
Gehäuse
2
Arbeitsmaschine
3
Speicher
4
Teilspeicher
5
Überlauf
6
Haus
7
Dach
8
Dachrinne
9
Zulauf
11
Wärmetauscheinrichtung
14
Wärmeleitung
15
Abnehmer
22
Zweigleitung
23
Heizung
24
elektrische Heizung
25
Brenner
26
Dampfleitung
27
Turbine
28
Generator
29
Netzeinspeisung
30
Zweigleitung
R Anlage

Claims (6)

1. Anlage zum Verwerten der Abwärme einer Arbeitsmaschine (2), der zumindest eine Wärmetauschereinrichtung (11) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinrichtung (11) mit einem Speicher (3) für Regen- bzw. Oberflächenwasser in Verbindung steht.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicher (3) zumindest ein Zulauf (9) von Oberflächenwasser eines Daches (7) einmündet.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (3) in eine Mehrzahl von Teilspeicher (4) aufgeteilt ist, welche über Überläufe (5) miteinander in Verbindung stehen.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinrichtung (11) mit einer Heizung (23) zur Erzeugung von Dampf verbunden ist, der über eine Turbine (27) einen Generator (28) zur Stromerzeugung antreibt.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizung (23) eine elektrische Heizung (24) und/oder ein Öl- /Gas-Brenner (25) zugeordnet ist.
6. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschereinrichtung (11.1) mit einem Heizkreis (15) verbunden ist.
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ITRM20110017A1 (it) * 2011-01-18 2012-07-19 Benedetto Galiano Sistema di dissipazione geotermico a bassa entalpia

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