DE102004042048A1 - Thermodynamischer-Kreislauf - Google Patents

Thermodynamischer-Kreislauf Download PDF

Info

Publication number
DE102004042048A1
DE102004042048A1 DE200410042048 DE102004042048A DE102004042048A1 DE 102004042048 A1 DE102004042048 A1 DE 102004042048A1 DE 200410042048 DE200410042048 DE 200410042048 DE 102004042048 A DE102004042048 A DE 102004042048A DE 102004042048 A1 DE102004042048 A1 DE 102004042048A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
medium
heat
loop
gaseous medium
filled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200410042048
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Zeidler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE200410042048 priority Critical patent/DE102004042048A1/de
Publication of DE102004042048A1 publication Critical patent/DE102004042048A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2244/00—Machines having two pistons
    • F02G2244/02—Single-acting two piston engines
    • F02G2244/06—Single-acting two piston engines of stationary cylinder type
    • F02G2244/08—Single-acting two piston engines of stationary cylinder type having parallel cylinder, e.g. "Rider" engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Dadurch gekennzeichnet,
dass es ein, mit einem gasförmigen Medium gefüllter, geschlossener Kreislauf ist,
der aus mindestens zwei Wärmetauschern (Erhitzer, Kühler), Arbeitskolben im Zylinder, Verdichterkolben im Zylinder bezw. einer Rotationskolben- Arbeits und Verdichter Einheit besteht.

Description

  • Durch den Zeidler Transformer ist es möglich Wärmenergie in jeder Art und Form in Bewegungsenergie (Arbeit) umzuwandeln.
  • Der Wirkungsgrad liegt deutlich über dem von bekannten Systemen wie z.B.; Fotovoltaik, Dampfturbinen, Otto-Motor, Diesel-Motor, Wankel-Motor.
  • Es kann Wärmenergie von –150 C bis über 500 C verwendet werden.
  • Die Leistung ist abhängig von der Temperaturdifferenz Warme-Seite zur Kalte-Seite. Das System arbeitet mit einer Edelgasfüllung z.B. Helium.
  • Durch den Systemvordruck von ca. 10 bar oder mehr, werden kleine Baueinheiten benötigt.
  • Funktion:
  • Über ein Wärmetauschersystem wird das Arbeitsgas (Helium) erwärmt. Die Druckerhöhung und Ausdehnung wird verwendet um den Arbeitskolben (3) anzutreiben.
  • Es kann Leistung(Arbeit) zum antreiben von Maschinen, Fahrzeugen, Generatoren usw. abgenommen werden.
  • Nach der Arbeitsleistung wird das Gas über den Kühler entwärmt und verdichtet sich dadurch.
  • Der Arbeitskolben schiebt das Gas in den Verdichterraum. Für dieses Verschieben wird eine minimale Arbeitsenergie benötigt, da im Arbeitskolbenraum und Verdichterkolbenraum der gleiche Druck vorhanden ist.
  • Bedingt dadurch, dass sich beide Kolben auf einer gemeinsamen Welle mit einem Versatz von 180Grad befinden, erfolgt ein Kräfteausgleich.
  • Nach dem Verschieben des Gases, wird der Verdichterkolben durch die Arbeitsleistung des Arbeitskolben zum OT. bewegt.
  • Es ist somit Arbeitsleistung vorhanden, bis im Arbeitskolbenraum und Verdichterkolbenraum der gleiche Druck vorhanden ist.
  • Durch den Kräfteausgleich bei beidseitig gleichem Druck läst sich das Gas mit minimalen Arbeitsaufwand in den Erhitzerkreislauf zurückschieben.
  • Das gekühlte Gas wird nun wieder von dem Erhitzer erwärmt. Der Vorgang beginnt von Neuem.
  • Durch die Verwendung von Edelgas wird wesentlich weniger Energie für die Volumen-Druckveränderung, als bei Verwendung von Luft benötigt. Dadurch wird ein höherer Wirkungsgrad erreicht.
  • Z.B.: Um 1m3 Helium um 273K zu erwärmen benötigt man ca. 60 Watt, um 1m3 Luft um 273K zu erwärmen benötigt man ca. 90 Watt. Um ein 1m3 Wasserdampf zu erzeugen benötigt man ca. 400 Watt.
  • Es können mehrere Energiearten gleichzeitig verwendet werden. Z.B. Solar, Holz, Kohle, Öl, Gas, Abgas, Biogas, Erdwärme, Abwärme von Industrieanlagen.
  • Selbst bei geringen Temperaturdifferenzen von ca. 50K Temperaturdifferenz kann ein Wirkungsgrad von über 20% erreicht werden. Bei 100K ca. 40%, bei 500K ca. 60%.
  • Bekannt sind Verbrennungsmaschinen, Dampfmaschinen oder auf gleicher Funktion arbeitende Systeme.
  • Eine Umwandlung von Wärmeenergie in Arbeitsenergie, in einem geschlossenem Kreislauf ohne Veränderung des Aggregatszustandes des Arbeitsmediums ist nicht bekannt..
    •
  • Neuerung:
  • Mit diesem System, kann jede Art von Wärmenergie in Bewegungsenergie (Arbeit) umgewandelt werden.
  • Der Wirkungsgrad liegt deutlich über dem von Verbrennungs-Dampf- oder ähnlichen Maschinen.
    •
  • Beschreibung:
  • Das System wird zur Umwandlung von Solarwärme-Verbrennungsenergie-Erdwärme-Rückkühlwärme in Bewegungsenergie (Arbeit) eingesetzt.
  • Das System arbeitet in einem, mit einem gasförmigen Medium gefüllten, geschlossenen Kreislauf.
  • Funktionsbeschreibung:
  • Dem Erhitzer bezw. Wärmetauscher (1) genannt WT wird Wärme zugeführt. Das in dem WT (1) befindliche Arbeitsgas genannt AG wird erwärmt und dehnt sich aus.
  • Über das Zuströmventil (2) genannt ZV strömt das AG zum Arbeitskolben (3) genannt AK und treibt diesen von OT. Nach UT.. Bei erreichen von UT, wird das ZV (2) geschlossen.
  • Das Überströmventil (4) genannt ÜV wird geöffnet.
  • Durch die Schwungmasse bewegt sich der AK (3) von UT. Nach OT. Das AG wird über den Kühler (5) genannt KÜ und Überströmventil (6) zum Verdichterkolben (7) genannt VK gefördert. Der VK (7) ist so versetzt angeordnet, dass er bei OT. steht, wenn der AK (3) Bei UT. Steht. Der AK und der VK sind mechanisch verbunden. Durch die Arbeit von AK (3) wird der VK (7) zu OT. bewegt. Nach erreichen des Systemdruck strömt das AG über das Abströmventil (8) und Rohrsystem zu dem WT (1).
  • Die Arbeitsleistung wird erreicht durch die entstehende Druckdifferenz zwischen Erhitzer bei WT (1) und Kühler (5). Die Leistung und der Wirkungsgrad ist abhängig von den, durch die Temperaturdifferenzen, entstehenden Druckdifferenzen.
  • Durch das Rückkühlen des AG auf Ausgangstemperatur wird der höchstmöglichste Wirkungsgrad erreicht.
  • Es wird keine Energie für die Umwandlung eines Aggregatszustandes benötigt.
  • Dadurch wird die zugeführte Wärmemenge zu 100% in Ausdehnungsenergie des AG verwendet. Die Rückkühlwärme kann für Heizzwecke verwendet werden. Es ist somit Arbeit zum antreiben von Maschinen oder Generatoren sowie Wärme vorhanden.

Claims (6)

  1. Dadurch gekennzeichnet, dass es ein, mit einem gasförmigen Medium gefüllter, geschlossener Kreislauf ist, der aus mindestens zwei Wärmetauschern (Erhitzer, Kühler), Arbeitskolben im Zylinder, Verdichterkolben im Zylinder bezw. einer Rotationskolben- Arbeits und Verdichter Einheit besteht.
  2. Dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein, unter Gasdruck stehendes, geschlossenes System handelt, in dem die Ausdehnung eines gasförmigen Mediums, durch Zuführung von Wärme, ohne Änderung des Aggregatszustands, in Arbeit bezw. Bewegungsenergie umgewandelt wird.
  3. Dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Mediums, zwischen dem Arbeitsbereich und Verdichterbereich, ein Abkühlsystem und zwischen Verdichterbereich und Arbeitsbereich, ein Erwärmungssystem für das gasförmigen Mediums eingebaut ist.
  4. Dadurch gekennzeichnet, dass das Zuströmventil zeitgesteuert, dass Überströmventil winkelgrad abhängig gesteuert und das Überströmventil sowie das Abströmventil durch die Druckdifferenz gesteuert werden.
  5. Dadurch gekennzeichnet, dass das System mit Luft, vorzugsweise mit Edelgas z.B. Argon oder Helium vorgefüllt ist.
  6. Dadurch gekennzeichnet, Dass der Systemvordruck ein Vielfaches, vorzugsweise mehr als 2 bar, des Luftdruckes beträgt.
DE200410042048 2004-08-31 2004-08-31 Thermodynamischer-Kreislauf Withdrawn DE102004042048A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410042048 DE102004042048A1 (de) 2004-08-31 2004-08-31 Thermodynamischer-Kreislauf

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410042048 DE102004042048A1 (de) 2004-08-31 2004-08-31 Thermodynamischer-Kreislauf

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004042048A1 true DE102004042048A1 (de) 2006-03-09

Family

ID=35852401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410042048 Withdrawn DE102004042048A1 (de) 2004-08-31 2004-08-31 Thermodynamischer-Kreislauf

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004042048A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008040475A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-10 Tdc Trade, Development & Construction Ltd. Vorrichtung zur gewinnung von elektrischer energie aus niedertemperaturwärme oder abwärme
CN103206316A (zh) * 2012-04-01 2013-07-17 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 做功单元热气机
EP2956636A4 (de) * 2013-02-12 2016-11-16 John Zajac Ventilanordnung und verfahren für hochtemperaturmotoren
FR3106859A1 (fr) * 2020-02-04 2021-08-06 Gilles BRULE Moteur thermodynamique

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008040475A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-10 Tdc Trade, Development & Construction Ltd. Vorrichtung zur gewinnung von elektrischer energie aus niedertemperaturwärme oder abwärme
CN103206316A (zh) * 2012-04-01 2013-07-17 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 做功单元热气机
EP2956636A4 (de) * 2013-02-12 2016-11-16 John Zajac Ventilanordnung und verfahren für hochtemperaturmotoren
FR3106859A1 (fr) * 2020-02-04 2021-08-06 Gilles BRULE Moteur thermodynamique
WO2021156325A1 (fr) * 2020-02-04 2021-08-12 Gilles Brule Moteur thermodynamique

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008051384B3 (de) Solarhybridbetriebenes Gas- und Dampfkraftwerk
Bonilla et al. Technological recovery potential of waste heat in the industry of the Basque Country
EP2299097A2 (de) Kraftwerk mit Wärmeauskopplung
EP1221573B1 (de) Zapfgasverfahren zur Gewinnung von elektrischer und thermischer Energie aus Biomassekesseln
DE19719190A1 (de) Warmwassermotor zur Wandlung von thermischer in elektrische Energie
DE102006018686A1 (de) Wärmekraftmaschine/Stirlingmotor ohne Kolben
DE202008001920U1 (de) Stirlingmaschine mit Gegenstrom-Wärmeübertrager
DE10358233A1 (de) Luftspeicherkraftanlage
DE102011112843A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung elektrischer Energie oder Druckluft aus Wärme und Abwärme unter Einsatz von Scheibenläuferturbinen und verschiedenen Übertragungsmedien
DE102004042048A1 (de) Thermodynamischer-Kreislauf
CN101600855B (zh) 用于产生混合蒸汽的方法
DE102007038073A1 (de) Effiziente Energiewandlungsmaschine durch kombinierte Brennkraftmaschine mit Dampfprozess
DE102009043720A1 (de) Carnotisierter Rankineprozess für Solarthermische Kraftwerke
EP2470755A2 (de) Verfahren zur nutzung der abwärme von verbrennungskraftmaschinen
DE2726924A1 (de) Anlage zur zentralen erzeugung von thermischer nutzenergie
DE4317690A1 (de) Heissgasmotor
DE102009057100B4 (de) Wartungsfreies Aggregat für die Kraftwärmekopplung
WO2014166472A1 (de) Dampf-/arbeitsprozess mit gas- und dampfturbinen bei externer verbrennung für die elektroenergieerzeugung im kreisprozess
DE102008048633B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung von Abwärme
DE102011119133B4 (de) Dampf-/Arbeitsprozess ohne Regenerator für die Elektroenergieerzeugung im Kreisprozess
DE10300591A1 (de) Einrichtung und Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie und zur regenerativen Nutzung von Wärmeenergie
EP1509690A1 (de) Verfahren und einrichtung zur umwandlung von wärmeenergie in kinetische energie
DE102010025504A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Erzeugung von Wärme und Kälte mit einer Kältemaschine
DE102006006373A1 (de) Verbrennungsmotor- und Dampfkraftwerk zur Stromerzeugung
DE102015013895B4 (de) Gebäudetechnische Hybridanlage

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee