DE102011054584A1

DE102011054584A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung von Strom

Info

Publication number: DE102011054584A1
Application number: DE201110054584
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2013-04-18
Also published as: WO2013056987A2; WO2013056987A3

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zur Bereitstellung von Strom unter Verwendung wenigstens eines geschlossenen Kreislaufes in dem ein fluides Arbeitsmedium zirkuliert, welches die folgenden Schritte umfasst: – ein flüssiges Arbeitsmedium wird unter Zufuhr von thermischer Energie in einem Verdampfer (3) in den gasförmigen Zustand überführt und expandiert, – mit dem expandierenden gasförmigen Arbeitsmedium wird eine Turbine (4) angetrieben, wobei die mechanische Energie der angetriebenen Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird, – das Arbeitsmedium wird unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführt, – das Arbeitsmedium wird dem Verdampfer (3) in flüssigem Zustand erneut zugeführt, wobei dem flüssigen Arbeitsmedium durch Wärmetausch mit aus der Umgebung entnommener Luft, welche vorgewärmt und anschließend verdichtet und somit weiter erwärmt wurde, in dem Verdampfer (3) thermische Energie zugeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung von Strom unter Verwendung wenigstens eines geschlossenen Kreislaufes, in dem ein fluides Arbeitsmedium zirkuliert, welches die folgenden Schritte umfasst:

– ein flüssiges Arbeitsmedium wird unter Zufuhr von thermischer Energie in einem Verdampfer in den gasförmigen Zustand überführt und expandiert,
– mit dem expandierenden gasförmigen Arbeitsmedium wird eine Turbine angetrieben, wobei die mechanische Energie der angetriebenen Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird,
– das Arbeitsmedium wird unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführt,
– das Arbeitsmedium wird dem Verdampfer in flüssigem Zustand erneut zugeführt.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Strom unter Verwendung wenigstens eines geschlossenen Kreislaufes, in dem ein fluides Arbeitsmedium zirkuliert, mit:

– einer Quelle für flüssiges Arbeitsmedium,
– einem der Quelle nachgeschalteten Verdampfer zur Überführung des flüssigen Arbeitsmediums in den gasförmigen Zustand unter Zufuhr von thermischer Energie,
– einer Turbine, die einlassseitig mit dem Auslass des Verdampfers verbunden und ausgebildet ist, um von expandierendem gasförmigen Arbeitsmedium angetrieben zu werden, wobei die mechanische Energie der angetriebenen Turbine insbesondere mittels eines Generators zur Stromerzeugung genutzt wird, und
– einem der Turbine nachgeschaltetem Kondensator, der ausgebildet ist, um Arbeitsmedium unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückzuführen.

Derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Im Rahmen dieser werden thermodynamische Kreisprozesse wie etwa der Clausius-Rankine-Kreisprozess genutzt, um unter Verwendung eines in einem Kreislauf zirkulierenden Arbeitsmediums thermische in mechanische Energie umzuwandeln. Dabei wird einem Arbeitsmedium zunächst in einem Verdampfer thermische Energie zugeführt, so dass es in den gasförmigen Zustand übergeht. Mit diesem Phasenübergang ist eine Expansion verbunden, die wiederum genutzt wird, um beispielsweise eine dem Verdampfer nachgeschaltete Turbine anzutreiben. Die mechanische Energie der angetriebenen Turbine wird in an sich bekannter Weise beispielsweise mittels eines Generators zur Stromerzeugung genutzt. Das Arbeitsmedium wird im Anschluss unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführt und erneut bereitgestellt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiteres Verfahren bzw. eine weitere Vorrichtung anzugeben, welches die Bereitstellung von Strom unter Verwendung eines thermodynamischen Kreislaufes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem flüssigen Arbeitsmedium durch Wärmetausch mit aus der Umgebung entnommener Luft, welche vorgewärmt und anschließend verdichtet und somit weiter erwärmt wurde, in dem Verdampfer thermische Energie zugeführt wird.
Darüber hinaus wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Vorwärmeinheit zur Erwärmung von aus der Umgebung entnommener Luft und ein der Vorwärmeinheit nachgeschalteter Kompressor zur Verdichtung der Luft vorgesehen sind, und dass der Verdampfer eine Wärmetauscheinheit umfasst, in der eine Arbeitsmediumleitung sowie eine Luftleitung vorgesehen sind, wobei die Arbeitsmediumleitung einlassseitig mit der Quelle für flüssiges Arbeitsmedium und auslassseitig mit der Turbine und die Luftleitung einlassseitig mit dem Auslass des Kompressors verbunden sind, und wobei die Wärmetauscheinheit derart ausgebildet ist, dass durch die Arbeitsmediumleitung strömendem flüssigen Arbeitsmedium thermische Energie von durch die Luftleitung strömender warmer, verdichteter Luft zugeführt wird. Der Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, der Umgebung entnommene Luft durch Vorwärmung und Verdichtung auf eine Temperatur zu erwärmen, die ausreichend hoch ist, um das flüssige Arbeitsmedium durch Wärmetausch mit der Luft in einem Verdampfer in den gasförmigen Zustand zu überführen. Die mit dem Phasenwechsel einhergehende Expansion des Arbeitsmediums wird in an sich bekannter Weise genutzt, um eine dem Verdampfer nachgeschaltete Turbine anzutreiben und mittels der mechanischen Energie der angetriebenen Turbine Strom bereitzustellen.
Die Vorwärmung der Luft kann kostengünstig und umweltfreundlich unter Verwendung von Solarenergie erfolgen. Zu diesem Zweck umfasst die Vorwärmeinheit eine Solareinheit.
Die der Umgebung entnommene Luft kann ferner in einer Sammeleinheit gesammelt und insbesondere in dieser vorgewärmt werden, bevor sie verdichtet wird. Die Sammeleinheit ist dann zweckmäßiger Weise als guter Absorber für Sonnenstrahlung ausgebildet, um eine effiziente Vorwärmung durch den direkten Einfall von Sonnenstrahlung zu ermöglichen. Die Sonnenstrahlung kann insbesondere in an sich bekannter Weise gebündelt werden, um eine ausreichend hohe Lufttemperatur zu erzielen.
Alternativ oder zusätzlich kann die der Umgebung entnommene Luft durch Wärmetausch mit aus der Turbine tretendem gasförmigem Arbeitsmedium vorgewärmt werden. Infolge des Wärmetausches mit der Luft kann das aus der Turbine tretende gasförmige Arbeitsmedium dabei in den flüssigen Zustand überführt werden. Dies kann konstruktiv umgesetzt werden, indem der Kondensator als Wärmetauscher ausgebildet ist, in dem eine Arbeitsmediumleitung sowie eine Luftleitung vorgesehen sind, wobei die Arbeitsmediumleitung einlassseitig mit dem Auslass der Turbine und auslassseitig mit dem Einlass der Quelle für flüssiges Arbeitsmedium und die Luftleitung einlassseitig mit einem Einlass für Luft und auslassseitig mit dem Kompressor verbunden ist, und wobei der Wärmetauscher derart ausgebildet ist, dass von durch die Arbeitsmediumleitung strömendem gasförmigen Arbeitsmedium thermische Energie an durch die Luftleitung strömende Luft abgegeben wird. Auf diesem Wege wird die Restwärme des aus der Turbine tretenden gasförmigen Arbeitsmediums gezielt genutzt, um die der Umgebung entnommene Luft vorzuwärmen.
Darüber hinaus kann die der Umgebung entnommene Luft außenseitig über die angetriebene Turbine geführt und dadurch erwärmt werden. Diese gezielte Nutzung der vorhandenen Abwärme ermöglicht eine zusätzliche Erwärmung der Luft. In gleicher Weise kann die Luft an weiterer Komponenten, an denen im Betrieb Abwärme anfällt – wie etwa dem Generator – außenseitig vorbei geführt werden, um eine weitere Vorwärmung zu erzielen.
Die Verdichtung der Luft erfolgt zweckmäßiger Weise in einem Kompressor, der ebenfalls kostengünstig und umweltfreundlich mit Solarenergie betrieben werden kann.
Eine weitere Ausgestaltungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die nach dem Wärmetausch mit dem flüssigen Arbeitsmedium aus dem Verdampfer tretende Luft einer Druckturbine zugeführt wird und diese antreibt, wobei insbesondere die mechanische Energie der angetriebenen Druckturbine zur Stromerzeugung genutzt wird. Konstruktiv ist dazu der Luftleitung der Wärmetauscheinheit des Verdampfers eine Druckturbine nachgeschaltet, und es ist insbesondere ein Generator zur Stromerzeugung unter Nutzung der mechanischen Energie der angetriebenen Druckturbine mit dieser verbunden. Die mechanische Energie der Druckturbine kann ferner für den Antrieb des Kompressors genutzt werden. Die aus der Druckturbine tretende Luft kann im Anschluss wieder der Umgebung zugeführt werden.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels wird das nach dem Verlassen der Turbine unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführte Arbeitsmedium in einer Sammelvorrichtung – beispielsweise in Form eines Tanks – gesammelt, bevor es dem Verdampfer erneut zugeführt wird. Dabei kann die Sammelvorrichtung Teil der Quelle sein.
Bevor das Verfahren in einem stationären Betrieb absolviert wird, wird eine Anlaufphase durchlaufen, bis die Luft einen vorgegebenen Temperaturwert erreicht hat. In dieser wird das aus dem Verdampfer tretende Arbeitsmedium nicht durch die Turbine, sondern direkt zu dem Kondensator geführt. Zur Bestimmung der Temperatur, insbesondere in dem Verdampfer, kann ein Thermostat vorgesehen sein.
Die einzelnen Komponenten der Vorrichtung sind vorteilhafterweise einander räumlich nah angeordnet, wobei insbesondere die Turbine, der Generator und die Druckturbine auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sein können.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt:
die einzige Figur: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung von Strom in schematischer Darstellung.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Bereitstellung von Strom dargestellt. Diese umfasst eine Quelle 2 für flüssiges Arbeitsmedium, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Sammelvorrichtung in Form eines Tanks ausgebildet ist.
Die Quelle 2 ist auslassseitig mit einem Verdampfer 3 verbunden, der der Überführung des flüssigen Arbeitsmediums in den gasförmigen Zustand unter Zufuhr von thermischer Energie dient.
Dem Verdampfer 3 ist eine Turbine 4 nachgeschaltet. Diese ist ausgebildet, um von dem expandierendem gasförmigen Arbeitsmedium angetrieben zu werden. Zur Stromerzeugung unter Nutzung der mechanischen Energie der angetriebenen Turbine 4 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Generator 5 vorgesehen, welcher mit der Turbine 4 verbunden ist. Der Turbine 4 ist ferner eine Bypassleitung 6 zugeordnet, durch welche das Arbeitsmedium an der Turbine 4 vorbei geführt werden kann. Die Turbine 4 ist auslassseitig mit einem Kondensator 7 verbunden, in welchem gasförmiges Arbeitsmedium unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführt wird.
Auslassseitig ist der Kondensator 7 unter Ausbildung eines geschlossenen Kreislaufs mit dem Einlass der Quelle 2 verbunden, so dass aus dem Kondensator 7 tretendes flüssiges Arbeitsmedium in der Sammelvorrichtung der Quelle 2 gesammelt wird.
Erfindungsgemäß ist der Verdampfer 3 als Wärmetauscheinheit ausgebildet, in welcher eine Arbeitsmediumleitung 8 sowie eine Luftleitung 9 vorgesehen sind. Die Arbeitsmediumleitung 8 ist einlassseitig mit der Quelle 2 für flüssiges Arbeitsmedium und auslassseitig mit der Turbine 4 verbunden. Die Wärmetauscheinheit 3 ist derart ausgebildet, dass durch die Arbeitsmediumleitung 8 strömendem flüssigem Arbeitsmedium thermische Energie von durch die Luftleitung 9 strömender warmer, verdichteter Luft zugeführt werden kann.
Zur Bereitstellung der warmen Luft sind dem Verdampfer 3 in Luftleitungsrichtung hintereinander eine Vorwärmeinheit 10 zur Erwärmung von Umgebungsluft sowie ein Kompressor 11 zur Verdichtung der Luft vorgeschaltet. Die Vorwärmeinheit 10 umfasst eine Sammeleinheit 12, in welcher der Umgebung entnommene Luft gesammelt und vorgewärmt wird. Die Sammeleinheit 12 ist als guter Absorber für Sonnenstrahlung ausgebildet, um eine effiziente Vorwärmung der Luft zu gewährleisten. Die Vorwärmeinheit 10 weist ferner eine Solareinheit 13 auf, mit Hilfe derer eine zusätzliche Vorwärmung erfolgen kann.
Der Kondensator 7 bildet hier ebenfalls einen Teil der Vorwärmeinheit 10 und ist als Wärmetauscher ausgebildet. Er umfasst eine Arbeitsmediumleitung 14 sowie eine Luftleitung 15. Die Arbeitsmediumleitung 14 ist einlassseitig mit dem Auslass der Turbine 4 und auslassseitig mit dem Einlass der Quelle 2 verbunden. Die Luftleitung 15 ist einlassseitig mit dem Auslass der Sammeleinheit 12 der Vorwärmeinheit 10 und auslassseitig mit dem Kompressor 11 verbunden. Der Wärmetauscher ist derart ausgebildet, dass von dem durch die Arbeitsmediumleitung 14 strömendem gasförmigen Arbeitsmedium thermische Energie an durch die Luftleitung 15 strömende Luft abgegeben wird, so dass das gasförmige Arbeitsmedium infolge der Wärmeabgabe kondensiert und die Luft erwärmt wird.
Der Kompressor 11 ist ausgebildet, um mit Solarenergie betrieben zu werden. In der dargestellten Ausführungsform ist er zu diesem Zweck mit der Solareinheit 13 der Vorwärmeinheit 10 verbunden. Der Kompressor 11 ist wiederum auslassseitig mit dem Einlass der Luftleitung 9 des Verdampfers 3 verbunden, so dass vorgewärmte, verdichtete Luft in den Verdampfer 3 geführt werden kann. Die Vorwärmeinheit 10 und der Kompressor 11 sind derart ausgebildet und angeordnet, dass die der Umgebung entnommene Luft durch Wärmeaufnahme in der Vorwärmeinheit 10 und Verdichtung in dem Kompressor 11 auf eine ausreichend hohe Temperatur gebracht wird, dass in dem Verdampfer 3 infolge des Wärmetausches zwischen der Luft und dem flüssigen Arbeitsmedium dieses in den gasförmigen Zustand überführt wird.
Der Luftleitung 9 der Wärmetauscheinheit des Verdampfers 3 ist eine Druckturbine 16 nachgeschaltet, die von Luft angetrieben wird, die aus der Luftleitung 9 des Verdampfers 3 strömt.
Die Turbine 4, der Kompressor 11, sowie die Druckturbine 16 sind in der dargestellten Ausführungsform auf einer gemeinsamen Welle angeordnet.
Im Betrieb wird zunächst eine Anlaufphase durchlaufen, in welcher aus der Umgebung Luft entnommen und einlassseitig in die Sammeleinheit 12 der Vorwärmeinheit 10 geführt wird. Da die Sammeleinheit 12 als guter Absorber für Sonnenstrahlung ausgebildet ist, wird die Luft in dieser erwärmt, sofern Sonnenstrahlung auf die Oberfläche der Sammeleinheit 12 trifft. Zusätzlich wird der in der Sammeleinheit 12 befindlichen Luft thermische Energie zugeführt, die mit der Solareinheit 13 gewonnen wird. Die Luft wird durch die Luftleitung 15 des Kondensators 7 zu dem Kompressor 11 geführt, in diesem verdichtet und so weiter erwärmt.
Die vorgewärmte, verdichtete Luft wird in die Luftleitung 9 des als Wärmetauscher ausgebildeten Verdampfers 3 geführt. Ebenfalls durch den Verdampfer 3 strömt flüssiges Arbeitsmedium – hier Wasser-, welches aus der Quelle 2 in die Arbeitsmediumleitung 8 geführt wird. So wird in dem Verdampfer 3 thermische Energie von der durch die Luftleitung 9 strömenden Luft auf das durch die Arbeitsmediumleitung 8 strömende Wasser übertragen. Durch diesen Wärmetausch steigt die Temperatur des Wasers an. So lange die Temperatur noch nicht hoch genug ist, um eine für den Antrieb der Turbine 4 ausreichende Verdampfung zu erzielen, wird die Turbine 4 überbrückt und das Wasser bzw. Wasser-Dampf-Gemisch wird durch die Bypassleitung 6 geführt und bei einem erneuten Durchlauf durch dem Verdampfer 3 weiter erwärmt. Zur Überwachung der Temperatur des Wassers bzw. Wasser-Dampf-Gemisches nach Austritt aus dem Verdampfer 3 ist ein nicht eingezeichnetes Thermostat vorgesehen. Wird eine ausreichend hohe Temperatur von dem Thermostat detektiert, wird die Anlaufphase beendet und der aus dem Verdampfer 3 tretende Wasserdampf wird durch die Turbine 4 geleitet. Diese wird durch die mit dem Phasenübergang verbundene Expansion angetrieben. In dem mit der Turbine 4 verbundenen Generator 5 wird unter Nutzung der mechanischen Energie der von dem Wasserdampf angetriebenen Turbine 4 Strom erzeugt.
Der aus der Turbine 4 tretende Wasserdampf wird anschließend in den Kondensator 7 geführt, in welchem thermische Energie von dem Wasserdampf auf durch die Leitung für Luft 15 des Kondensators 7 strömende Luft übertragen wird. Der Wasserdampf geht infolge der Abgabe der thermischen Energie wieder in den flüssigen Zustand über und wird in der als Sammelvorrichtung in Form eines Tanks ausgebildete Quelle 2, gesammelt. Das Wasser kann von dort erneut in den Verdampfer 3 geleitet werden.
Die aus der Luftleitung 9 des Verdampfers 3 tretende Luft wird der mit der Luftleitung 9 verbundenen Druckturbine 16 zugeführt und treibt diese an. Die mechanische Energie der angetriebenen Druckturbine 16 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem nicht eingezeichneten Generator zur Stromerzeugung genutzt. Alternativ oder zusätzlich kann die mechanische Energie der Druckturbine 16 genutzt werden, um den Betrieb des Kompressors 11 zu unterstützen. Zu diesem Zweck sind die Druckturbine 16 und der Kompressor 11 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Die aus der Druckturbine 16 tretende Luft wird der Umgebung zugeführt.

Claims

Verfahren zur Bereitstellung von Strom unter Verwendung wenigstens eines geschlossenen Kreislaufes in dem ein fluides Arbeitsmedium zirkuliert, welches die folgenden Schritte umfasst: – ein flüssiges Arbeitsmedium wird unter Zufuhr von thermischer Energie in einem Verdampfer (3) in den gasförmigen Zustand überführt und expandiert, – mit dem expandierenden gasförmigen Arbeitsmedium wird eine Turbine (4) angetrieben, wobei die mechanische Energie der angetriebenen Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird, – das Arbeitsmedium wird unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführt, – das Arbeitsmedium wird dem Verdampfer (3) in flüssigem Zustand erneut zugeführt, dadurch gekennzeichnet, dass dem flüssigen Arbeitsmedium durch Wärmetausch mit aus der Umgebung entnommener Luft, welche vorgewärmt und anschließend verdichtet und somit weiter erwärmt wurde, in dem Verdampfer (3) thermische Energie zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Umgebung entnommene Luft unter Verwendung von Solarenergie vorgewärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der Umgebung entnommene Luft in einer Sammeleinheit (12) gesammelt und insbesondere in dieser vorgewärmt wird, bevor sie verdichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Umgebung entnommene Luft durch Wärmetausch mit aus der Turbine (4) tretendem gasförmigen Arbeitsmedium vorgewärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Turbine (4) tretende gasförmige Arbeitsmedium infolge des Wärmetausches mit der Luft in den flüssigen Zustand überführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Umgebung entnommene Luft außenseitig über die angetriebene Turbine (4) geführt und dadurch erwärmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft in einem Kompressor (11) verdichtet wird, der insbesondere mit Solarenergie betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Wärmetausch mit dem flüssigen Arbeitsmedium aus dem Verdampfer (3) tretende Luft einer Druckturbine (16) zugeführt wird und diese antreibt, wobei insbesondere die mechanische Energie der angetriebenen Druckturbine (16) zur Stromerzeugung genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Druckturbine (16) tretende Luft wieder der Umgebung zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nach dem Verlassen der Turbine (4) unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführte Arbeitsmedium in einer Sammelvorrichtung (2) gesammelt wird, bevor es dem Verdampfer erneut zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Arbeitsmedium Wasser verwendet wird.
Vorrichtung (1) zur Bereitstellung von Strom unter Verwendung wenigstens eines geschlossenen Kreislaufes, in dem ein fluides Arbeitsmedium zirkuliert, mit: – einer Quelle (2) für flüssiges Arbeitsmedium, – einem der Quelle (2) nachgeschalteten Verdampfer (3) zur Überführung des flüssigen Arbeitsmediums in den gasförmigen Zustand unter Zufuhr von thermischer Energie, – einer Turbine (4), die einlassseitig mit dem Auslass des Verdampfers (3) verbunden und ausgebildet ist, um von expandierendem gasförmigen Arbeitsmedium angetrieben zu werden, wobei die mechanische Energie der angetriebenen Turbine (6) insbesondere mittels eines Generators (5) zur Stromerzeugung genutzt wird, und – einem der Turbine (4) nachgeschaltetem Kondensator (7), der ausgebildet ist, um Arbeitsmedium unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorwärmeinheit (10) zur Erwärmung von aus der Umgebung entnommener Luft und ein der Vorwärmeinheit (10) nachgeschalteter Kompressor (11) zur Verdichtung der Luft vorgesehen sind, und dass der Verdampfer (3) eine Wärmetauscheinheit umfasst, in der eine Arbeitsmediumleitung (8) sowie eine Luftleitung (9) vorgesehen sind, wobei die Arbeitsmediumleitung (8) einlassseitig mit der Quelle (2) für flüssiges Arbeitsmedium und auslassseitig mit der Turbine (4) und die Luftleitung (9) einlassseitig mit dem Auslass des Kompressors (11) verbunden sind, und wobei die Wärmetauscheinheit derart ausgebildet ist, dass durch die Arbeitsmediumleitung (8) strömendem flüssigen Arbeitsmedium thermische Energie von durch die Luftleitung (9) strömender warmer, verdichteter Luft zugeführt wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmeinheit (10) eine Solareinheit (13) umfasst.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärmeinheit (10) eine Sammeleinheit (12) umfasst, in welcher der Umgebung entnommene Luft gesammelt und vorgewärmt wird.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (7) als Wärmetauscher ausgebildet ist, in dem eine Arbeitsmediumleitung (14) sowie eine Luftleitung (15) vorgesehen sind, wobei die Arbeitsmediumleitung (14) einlassseitig mit dem Auslass der Turbine (4) und auslassseitig mit dem Einlass der Quelle (2) für flüssiges Arbeitsmedium und die Luftleitung (15) einlassseitig mit einem Einlass für Luft und auslassseitig mit dem Kompressor (11) verbunden ist, und wobei der Wärmetauscher derart ausgebildet ist, dass von durch die Arbeitsmediumleitung (14) strömendem gasförmigen Arbeitsmedium thermische Energie an durch die Luftleitung (15) strömende Luft abgegeben wird.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressor (11) zur Verdichtung der Luft ausgebildet ist, um mit Solarenergie betrieben zu werden.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitung (9) der Wärmetauscheinheit des Verdampfers (3) eine Druckturbine (16) nachgeschaltet ist, die ausgebildet ist, um von aus der Luftleitung (9) strömender Luft angetrieben zu werden, wobei insbesondere ein Generator zur Stromerzeugung unter Nutzung der mechanischen Energie der angetriebenen Druckturbine (16) mit dieser verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle (2) für flüssiges Arbeitsmedium eine Sammelvorrichtung zum Sammeln von Arbeitsmedium, welches in dem Kondensator unter Abgabe von thermischer Energie in den flüssigen Zustand rückgeführt wurde, umfasst.