DE202006018520U1 - Air conditioning system, electrical current and heat generator and storage combination for e.g. house, has refrigerant circuit with components of air conditioning or heat pump systems, and set of energy accumulator forms - Google Patents
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Abstract
Description
Kurz-Bezeichnung für die weiteren Erklärungen im Folgetext ist „KSWGS" als Abkürzung.Short-term for the further explanations in the following text "KSWGS" is an abbreviation.
Das Problem:The problem:
Strom, Öl und Gas werden immer teurer. Im Winter steigt der Energiebedarf, besonders im Norden steil an bedingt durch mehr Stromverbrauch und mehr Heizungsbedarf.Electricity, oil and gas are getting more expensive. In winter, the energy demand increases, especially in the north steep due to more power consumption and more heating needs.
Man kann diesen Bedarf im Norden weder durch Windenergie noch durch Sonnenenergie abdecken obwohl es Sonnenenergie im Überfluss im Sommer gibt. Diese Energien stehen nicht dann zur Verfügung bereit (wenn dann nur begrenzt), wenn man Sie braucht und erst recht nicht im Winter, wenn der Energiebedarf steigt.you can neither meet this need in the north by wind energy nor by Covering solar energy though there is plenty of solar energy in the summer there. These energies are not available then (if only limited), if you need them and certainly not in winter, when energy demand increases.
Es gibt keine wirtschaftliche, kältetechnische Lösung, erst recht im Winter, im Norden, die verschiedene, erneuerbare, Energien kombiniert und speichern kann, um autonom genügend Strom und Wärme zu erzeugen, ohne auf das Strom-Versorgungsnetz oder andere fossile Energiequellen zurückgreifen zu müssen.It There is no economic, refrigeration technical Solution, especially in winter, in the north, the various, renewable, Energy can be combined and stored autonomously enough power and heat to produce without relying on the electricity supply network or other fossil Resort to energy sources to have to.
Die Lösung:The solution:
Der KSWGS kann eine oder mehrere erneuerbare Energien zu einer Energiequelle vereinen und damit benötigten Strom und Wärme liefern und bei wenig Bedarf den Rest auch in verschiedenen Formen speichern.Of the KSWGS can make one or more renewable energy sources an energy source unite and needed with it Electricity and heat deliver and with little need the rest also in different forms to save.
Durch Kombinieren von Kältetechnik mit verschiedener Techniken und einigen oder mehreren erneuerbaren Energiequellen, kann der KSWGS genügend Strom & Wärme 365 Tage im Jahr produzieren und auch speichern, ohne auf das Strom-Versorgungsnetz oder andere fossile Energiequellen zurück zu greifen. Damit ist er, wie in einem Inselsystem, ein unabhängiger Strom- und Wärme- Selbstversorger.By Combining refrigeration technology with different techniques and some or more renewable ones Energy sources, the KSWGS can produce enough electricity and heat 365 days a year and also save without going to the electricity supply network or others back fossil energy sources to grab. He is, as in an island system, an independent electricity and heat Self-catering.
Vorraussetzung: Den Anschluss an den beschriebenen langfristigen Speicher und/oder die Zufuhr von mindestens einer zusätzlichen erneuerbaren Energiequelle.prerequisite: Connection to the described long-term storage and / or the supply of at least one additional renewable energy source.
Anwendungsgebiet:Field of use:
Entwickelt zur dauerhaften Versorgung von Strom und Wärme und deren Speicherung für Haushalte, Häuser, Kleinbetriebe und als Ladestation für einen elektrischen-PKW auch im Winter.developed for the permanent supply of electricity and heat and their storage for households, houses, small businesses and as a charging station for an electric car even in winter.
Zusammenfassung & Erklärung des KSWGSSummary & explanation of KSWGS
Der KSWGS ist in den Zeichnungen punktiert umrandet und besteht als Gebrauchsmuster aus 8 Schriftseiten + 11 Zeichnungen (Z 1, 2, 3)Of the KSWGS is outlined dotted in the drawings and exists as Utility model of 8 pages + 11 drawings (Z 1, 2, 3)
Generell:As a general rule:
Die Kurz-Bezeichnung in den Zeichnungen sind Nummern die bei Erläuterung von den einzelnen Komponenten meist direkt dahinter steht oder am Ende von Paragrafen steht.The Short name in the drawings are numbers in the explanation Of the individual components usually directly behind it or on End of paragraphs.
Z 9, 10, ..., 19 bezieht sich auf die Nummerierung der Zeichnungen.Z 9, 10, ..., 19 refers to the numbering of the drawings.
S 1, 2, ....8 bezieht sich auf die Nummerierung der Schriftseiten.S 1, 2, .... 8 refers to the font numbering.
Funktionsweise des KSWGS und ErklärungFunctioning of the KSWGS and explanation
Bei einem traditionellen Kältemittelkreislauf-Ablauf (Klimaanlagen und/oder Wärmepumpen-System) entsteht durch die Komprimierung vom Gas im Kompressor mehr Wärmeleistung als Stromleistung verbraucht wird (Stand der Kältetechnik und/oder Wärmepumpen-System). Nach dem Expansionsventil entsteht aber die entgegen gesetzte Kälte die der zugewonnene Energiedifferenz an Wärme + Verluste entspricht. Diese Kälte gibt der Kältemittelkreislauf ab an die Umgebung durch Wärmetauscher mit Ventilatoren. Damit teilt sich der Kreislauf in zwei hälften Wärmehälfte und Kältehälfte. Die Grenzlinie beider Hälften verläuft zwischen Kompressor und Expansionsventil.at a traditional refrigerant cycle drain (Air conditioning and / or heat pump system) arises more heat output due to the compression of the gas in the compressor is consumed as power (state of refrigeration and / or heat pump system). After the expansion valve, however, the opposing cold creates the corresponds to the gained energy difference in heat + losses. This cold gives the refrigerant circuit off to the environment through heat exchangers with fans. This divides the cycle into two halves of heat and Cold half. The Borderline of both halves extends between compressor and expansion valve.
Die Funktionsweise des KSWGS basiert auf dem oben beschriebenen Kältemittelkreislauf der Kältetechnik (Klimaanlage-Wärmepumpen System) durch das Nutzen des entstandenen Druckunterschied (vor dem Generator bis zum Expansionsventil). Dieser Druckunterschied entsteht durch Temperaturunterschiede die den Zustand vom Kältemittel (Medium) beeinflussen (Hitze = sehr hoher Druck), (Kälte = niedriger Druck). Da einige Kältemittel einen Siedepunkt bis unter –30°C haben ist dem entsprechend der KSWGS auch tauglich in kälteren Ländern auch im Winter. Der KSWGS nutzt diese Druckeigenschaft um Strom durch den entstandenen Druckunterschied (z.B. Treibkraft für eine Turbine, Kolben-, Linear-Motor etc.) zu erzeugen. Der KSWGS speichert die gewonnene Energie in Wärme im Wasser Speicher (kurz-mittelfristig) ab. Die dabei entstandene Kälte gibt er an die Umgebung, Speicher, Erdspeicher, Solarkollektoren und/oder elektrische Kocher ab.The Functioning of the KSWGS is based on the refrigerant circuit described above the refrigeration technology (Air conditioning heat pumps System) by taking advantage of the resulting pressure difference (before the Generator to the expansion valve). This pressure difference arises due to temperature differences the condition of the refrigerant (Medium) influence (heat = very high pressure), (cold = lower Print). Because some refrigerants has a boiling point below -30 ° C is according to the KSWGS also suitable in colder countries also in winter. The KSWGS uses this pressure characteristic to power through the resulting pressure difference (e.g., driving force for a turbine, piston, linear motor, etc.). The KSWGS stores the energy gained in heat in the water storage (short-medium term) from. The resulting cold he gives to the environment, storage, earth storage, solar collectors and / or electric cooker.
Damit der KSWGS das ganze Jahr über genügend Strom und Heizwärme (speziell im Winter in Nördlichen Breitengraden) liefern kann, benötigt er zusätzlich entweder:
- A. nur den Langzeitspeicheranschluss an den Metallhydridspeicher (inkl. Elektrolyse und Brennstoffzelle und/oder Heizbrenner), um den Energieüberfluss im Sommer der Solarkollektoren und der Außentemperatur zu speichern,
- B. oder mindestens eine (oder mehrere) sich lohnende (speziell
für den
Winter je nach Energiebedarf) erneuerbare Energiequelle, um die
Wärmevorräte zu regenerieren.
Der Nachteil dieser (B Lösung)
liegt auf der Hand: Überschuss
an Energie im Sommer. Den man vielleicht in das öffentliche Stromnetz einspeisen könnte (Nr.
45 ) mit einem zusätzlichem Netzeinspeis-Wechselrichter 220V AC und/oder 380V AC (Nr.44 )
- A. only the long-term storage connection to the metal hydride storage (including electrolysis and fuel cell and / or heating burner) in order to store the energy surplus in summer of the solar collectors and the outside temperature,
- B. or at least one (or more) worthwhile (especially for the winter depending on energy requirements) renewable energy source to regenerate the heat resources. The disadvantage of this (B solution) is obvious: surplus of energy in the summer. Which you could perhaps feed into the public grid (no.
45 ) with an additional 220V AC and / or 380V AC mains supply inverter (No.44 )
Der Kältekreislauf hat auch die Funktion bei dem KSWGS die Wärme (bzw. Kälte) zu transportieren und diese an den vorgesehenen Stellen abzugeben.Of the Refrigeration circuit also has the function of the KSWGS to transport the heat (or cold) and to deliver these at the designated places.
Wichtig ist dann nur noch die Entscheidung ob der KSWGS:
- A – entweder mit wenig Stromverbrauch (= Strom für den Kompressor mit hoher Drehzahl – dem erzeugtem Strom im Generator) viel Wärme produziert und diese erzeugte Wärme speichert,
- B – oder durch zugeführte Wärme vom Solarkollektor oder von den Wärmespeichern oder anderen Quellen (= der erzeugte Strom im den Generatoren – Strom für den Kompressor mit niedrigster Drehzahl) viel Strom produziert für den täglichen Verbrauch.
- A - either with low power consumption (= power for the high speed compressor - the generated electricity in the generator) produces a lot of heat and stores this generated heat,
- B - or by supplied heat from the solar collector or from the heat storage or other sources (= the electricity generated in the generators - electricity for the lowest speed compressor) produces a lot of electricity for daily consumption.
Schätzung der
Effizienz der Stromproduktion des KSWGS erreicht:
ca. 90%:
wenn die Überproduktion
im Sommer direkt in das Strom-Versorgungsnetz gegen Entgelt abgeführt werden
kann. (Preis/Leistungsverhältnis
abhängig)
ca.
60–90%:
wenn die Überproduktion
im Sommer mit dem Metallhydridspeicher mit Elektrolyse und Brennstoffzelle
und/oder Heizbrenner gespeichert wird. (Preis/Leistungsverhältnis und
von der Qualität
der Isolierung abhängig)
ca.
40–80%:
wenn die Überproduktion
im Sommer in (Wärme)
Wasserspeichern gespeichert wird. (von der Qualität der Isolierung
abhängig).Estimation of the efficiency of electricity production of the KSWG achieved:
approx. 90%: if overproduction in summer can be paid directly into the electricity supply network for a fee. (Price / performance ratio depends)
approx. 60-90%: if the overproduction in the summer is stored with the metal hydride storage with electrolysis and fuel cell and / or heating burner. (Price / performance ratio and depending on the quality of the insulation)
approx. 40-80%: if the overproduction in summer is stored in (heat) water storage tanks. (depending on the quality of the insulation).
Die Anschlussmöglichkeiten der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen & Speichermöglichkeiten an den KSWGS in dieser Version (Siehe Z.17 & 19)The connection options the various renewable energy sources & storage options at the KSWGS in this version (see Z.17 & 19)
Der KSWGS basiert auf der Kältetechnik, verbindet und kombiniert mit Kältetechnik-, Strom- und Wasser-Kreisläufen die verschiedensten erneuerbaren Energiequellen (a. bis g.) und zivilisationsbedingte Energiequellen (h.–l) mit den verschiedenen Speichermöglichkeiten I, II, III im Bezug auf den Stand der heutigen Technik und Möglichkeiten.
- a. Solarwärme:
Kollektoren (Nr.
12 ) - b. Solarstrom: Photovoltaik (Nr.
40 ) - c. Erdwärme
Speicher: flächendeckende
Rohre und/oder nur Speicher (Nr.
37 ) - d. Kellerwärme:
begrenzte Wärme-
b.w. Kälte-Abgabe
(Nr.
16 &17 ) - e. Umgebung &/oder
Außentemperaturen:
Wärme b.w.
begrenzte Kälte
Abgabe (Nr.
18 &24 ) - f. Windenergie: sporadische Stromerzeugung (Nr.
43 ) - g. Wasserkraft-Generator: kontinuierliche Stromerzeugung (Nr.
39 ) - h. Brauchwasser-Generator: sporadische und wenig Stromerzeugung
(Nr.
42 ) - i. bedingte Stadt-Wärme:
Wärme-
bzw. begrenzte Kälte-Abgabe
(Nr.
18 &24 ) - j. Regengenerator (Fallrohr Dachrinne): sporadische und wenig
Stromerzeugung (Nr.
41 ) - k. Wärme durch elektrische oder andere Geräte: (genutzt durch die Platzierung vom KSWGS unterhalb des Kältespeicher)
- l. unterirdische Dränage
Sammelbecken Flüsse
Wärme b.z.w.
Kälte Speicher
(Nr.
37 ) - I. Batterien, sehr kurzfristiger Speicher (Nr.
27 ) - II. Erdwärmespeicher,
kurz bis begrenzt mittel langer Speicher (oder zu teuer) (Nr.
37 ) - III. Wasserstoffmetallhydridspeicher unbegrenzter Langzeitspeicher
(arbeitet unter niedrig Druckverhältnissen und ist kein großer Risikofaktor
mehr bei dem Stand der heutigen Technik z.B. bei Marine U-Booten). Bei
dem Befüllen
des Speichers wird Wärme
frei die der KSWGS nutzt und um Wasserstoff vom Speicher bei Bedarf
ab zurufen braucht der Metallhydridspeicher Wärme die der KSWGS liefert.
(Nr.
34 )
- a. Solar heat: collectors (No.
12 ) - b. Solar Power: Photovoltaic (No.
40 ) - c. Geothermal storage: full-coverage pipes and / or storage only (no.
37 ) - d. Basement heat: limited heat bw refrigeration charge (No.
16 &17 ) - e. Ambient & / or Outdoor Temperatures: Heat bw Limited Cold Delivery (No.
18 &24 ) - f. Wind energy: sporadic power generation (No.
43 ) - G. Hydropower generator: continuous power generation (no.
39 ) - H. Industrial water generator: sporadic and low power generation (No.
42 ) - i. Conditional City Heat: Heat or Limited Refrigeration Levy (No.
18 &24 ) - j. Rain generator (downpipe gutter): sporadic and low power generation (no.
41 ) - k. Heat from electrical or other equipment: (used by the placement of the KSWGS below the cold storage)
- l. Underground drainage Sumps Rivers Heat or cold storage (No.
37 ) - I. Batteries, very short-term memory (No.
27 ) - II. Geothermal storage, short to medium limited storage (or too expensive) (No.
37 ) - III. Hydrogen Metal Hydride Storage Unlimited Long Term Storage (operates under low pressure conditions and is no longer a major risk factor in today's technology eg marine submarines). During the filling of the storage, heat is released which the KSWGS uses, and to recycle hydrogen from the storage tank as needed, the metal hydride storage tank needs heat that the KSWGS supplies. (No.
34 )
Voraussetzung diesen Metallhydridspeicher anschließen und nutzen zu können ist:
- A – ein
Elektrolyse-Verfahren oder anderes, das ihn mit Wasserstoff speist
(Nr.
35 ) - B – 1. – Eine Brennstoffzelle,
die den Wasserstoff in elektrische Energie umsetzt (Nr.
38 ) und/oder 2. – eine Art von Heizbrenner (ein Kocher oder Bunsenbrenner). Beim KSWGS kann das auch ein Wasser-Durchlauferhitzer mit einem integrierten (durch das Wasser geführter) Kältemittelkreislauf, der den Wasserstoff in Wärme-Energie umsetzt (Nr.36 )
- A - an electrolysis process or other, which feeds it with hydrogen (No.
35 ) - B - 1. - A fuel cell that converts hydrogen into electrical energy (no.
38 ) and / or 2. - a kind of heating burner (a stove or Bunsen burner). In the case of the KSWGS, this can also be a water heater with an integrated (through the water) refrigerant circuit, which converts the hydrogen into heat energy (No.36 )
Haupt Bestandteile des KSWGS in dieser Version bestehen aus den folgenden KomponentenMain components of the KSWGS in this release consist of the following components
- 1.) 2 integrierte, über Mischventile anschließbare Wasserkreisläufe: (Siehe Z 18) A – offener Brauchwasserkreislauf und B – geschlossener Heizungskreislauf an die Spulen der Speicher1.) 2 integrated water circuits that can be connected via mixing valves: (See Z 18) A - more open Hot water cycle and B - closed heating circuit to the coils of the memory
-
2.) 3 Mischventile: die extern im Wasserkreislauf angeschlossen
werden (Nr.
9 )2.) 3 mixing valves: which are connected externally in the water circuit (no.9 ) -
3.) mehrere T-Stücke
Rohrverbindungen um den Wasserkreislauf zu verbinden (Nr.
7 )3.) several tees pipe connections to connect the water cycle (no.7 ) -
4.) Überdruckbehälter (handelsüblicher)
für den
Wasserkreislauf (Nr.
30 )4.) Pressure vessel (commercial) for the water cycle (No.30 ) -
5.) 3 Wasserspeicher: Puffer-(
19 ) Wärme-(20 ) Kälte-(21 )Speicher jeder mit integriertem 2 Wärme-tauscher-Rohrspulen, zwei Einlässe, einen Auslass, einem Überdruckventil oben (abschließbarer Überdruckauslass) und einen Tauchsieder (Kocher der überschüssigen Strom in Wärme verwandelt (Nr =1 ,2 ,3 ). Der Kälte-Speicher ist kürzer als die anderen und steht auf hochgestellten Füßen. Die kleineren KSWGS Komponenten sind getrennt vom Speicher unter ihm platziert, um Abwärme- und nötige Kühlung mancher Komponenten zu garantieren (Nr.19 &20 &21 )5.) 3 water storage: buffer (19 ) Heat (20 ) Cold (21 ) Store each with built-in 2 heat exchanger tube coils, two inlets, one outlet, one overpressure valve at the top (lockable overpressure outlet) and one immersion heater (cooker which turns excess electricity into heat (Nr =1 .2 .3 ). The cold storage is shorter than the others and stands on high feet. The smaller KSWGS components are placed separately from the storage below it to guarantee the waste heat and necessary cooling of some components (No.19 &20 &21 ) -
6.) Solarkollektoren parallel ob Flach- oder Vakuumröhren- oder
Rinnen- oder Parabol-Kollektor
ist egal. Die Anzahl hängt
von der Effizienz & Energiebedarf
ab. Wichtig ist daß sie
doppelt integrierbar sind. Erst in einen Wasserkreislauf und durch
diesen Wasserkreislauf führt
ein Kältemittelkreislauf
um max. 100°C
nicht zu überschreiten.
(Nr.
12 )6.) Solar collectors in parallel whether flat or vacuum tube or gutter or parabolic collector does not matter. The number depends on the efficiency & energy requirement. It is important that they are doubly integrable. Only in a water cycle and through this water cycle, a refrigerant circuit leads to max. Not to exceed 100 ° C. (No.12 ) -
7.) Steurbares Überdruckventil
im Solarkollektor: Dampf- oder Überdruck-Ablass
im Sommer Im Winter Luft (Nr.
5 )7.) Controllable pressure relief valve in the solar collector: steam or overpressure drain in summer In winter air (no.5 ) -
8.) Ein 2/2 Wege steuerbare L-Wasserventil: schließt den Solarkollektor
bei Nacht (Nr.
6 )8.) A 2/2 way controllable L water valve: closes the solar collector at night (No.6 ) -
9.) Ein 3/2 Wege steuerbare L-Wasserventil Wasser Entleerung
ab < 2 C° im Winter
damit das Wasser nicht gefrieren kann. (Nr.
10 )9.) A 3/2 way controllable L-water valve emptying water from <2 C ° in winter so that the water can not freeze. (No.10 ) -
10.) Strom-Schaltkreis: (Siehe Z 19)
A – Stromzufuhr verschiedener
AC & DC Quellen.
Speichern in 12V, 24, 36 etc. je nach System. Am einfachsten ist
12V DC (Autoindustrie und die meisten Insel-Systeme)
B – Versorgung
mit 220V AC &/oder
380V (Nr.
32 ) über die Hauptsicherung (Nr.31 ) mit Alarm Relais (Nr.33 )10.) Current circuit: (See Z 19) A - Power supply of various AC & DC sources. Save in 12V, 24, 36 etc. depending on the system. The easiest way is 12V DC (car industry and most island systems) B - supply with 220V AC & / or 380V (No.32 ) via the main fuse (No.31 ) with alarm relay (No.33 ) -
11.) 2 Strom-Generatoren: DC oder AC ist egal, zwei um hohen
Druck (der entstehen kann bei max. 100°C im Sommer) ideal zu nutzen,
bei Ausfällen
kann einer das System aufrecht erhalten bis Abhilfe geschaffen wird.
Angetrieben werden die Generatoren vom Druckunterschied (z.B. Turbinenrad,
Kolben-Sterling-Linear-Motor etc..)
Platzierung: Unterhalb
des Kältespeichers
Motor und Generator sind immer zusammen dargestellt (Nr.
14 &15 )11.) 2 power generators: DC or AC does not matter, two to high pressure (which can occur at a maximum of 100 ° C in summer) ideal to use, in case of failure, one can maintain the system until relief is provided. The generators are driven by the pressure difference (eg turbine wheel, piston-sterling-linear-motor etc.) Placement: Below the cold storage engine and generator are always shown together (No.14 &15 ) -
12.) 2 Wechselrichter: die DC in 220V und/oder 380V AC verwandeln
(2 für
Ausfälle
Insel-System). Bei
Einspeisung in das Stromversorgungsnetz nur einen (Nr.
25 &26 )12.) 2 inverters: transform the DC into 220V and / or 380V AC (2 for island system failures). When feeding into the power supply network only one (No.25 &26 ) -
13.) Gleichrichter: AC getrennte Direktaufnahmen mit getrennten
Strings (Nr.
29 )13.) Rectifier: AC separate direct recordings with separate strings (No.29 ) -
14.) 12V Batterien: wartungsfreie- und/oder Gel (Peak-Verbrauch
orientiert) (Nr.
27 )14.) 12V batteries: maintenance-free and / or gel (peak consumption oriented) (No.27 ) -
15.) Laderegler: kontrolliert den Ladeprozess der Batterien
(Nr.
28 )15.) Charge controller: controls the charging process of the batteries (No.28 ) -
16.) Brennstoffzelle (Nr.
38 ) (auf 12V Basis oder 24, 36, 48, je nach System ist nicht eingebaut, Platz ist aber reserviert. Das Nachrüsten ist erst erforderlich wenn das System mit Elektrolyse (Nr =35 ) und Metallhydridspeicher (Nr =34 ) erweitert wird und einen Wasserstoff-Durchlauferhitzer (Nr.36 ) hat. (Nr.38 )16.) Fuel cell (No.38 ) (on 12V basis or 24, 36, 48, depending on the system is not installed, but space is reserved.) The retrofitting is only necessary if the system with electrolysis (Nr =35 ) and metal hydride storage (Nr =34 ) and a hydrogen water heater (No.36 ) Has. (No.38 ) -
17.) 2 drehzahlgesteuerte Kompressoren oder 2 Inverter-Kompressoren
DC oder AC: Der Druck und der Stromverbrauch ist dadurch effizient
steuerbar (normale Kompressoren gehen auch aber nur noch mit Ein/Aus
Schaltung). Zwei, die sich abwechseln falls einer warm läuft &/oder bei einem
Ausfall; kann einer das System aufrecht erhalten bis Abhilfe geschaffen
wird. Platzierung: Unterhalb des Kältespeichers (Nr.
11 &22 )17.) 2 speed-controlled compressors or 2 inverter compressors DC or AC: The pressure and the power consumption can be controlled efficiently (normal compressors are also only with on / off switching). Two, which alternate if one is warm & / or in case of failure; can one maintain the system until remedial action is taken. Placement: Below the cold storage (No.11 &22 ) - 18.) Kältemittel Kreislauf: Anschlüsse Ventile & Richtungen zu beachten (Siehe Z 9 bis Z 17)18.) Refrigerant Circulation: connections Valves & directions to be observed (see Z 9 to Z 17)
-
19.) Expansion-Ventil: Beidseitige Nutzung_(Kältetechnik)
(Nr.
23 )19.) Expansion valve: bilateral use_ (refrigeration) (No.23 ) -
20.) 2 Wärmetauscher:
der Außentemperaturen
mit Ventilator (Nr.
18 &24 )20.) 2 heat exchangers: the outside temperatures with fan (no.18 &24 ) -
21.) Kellerwärmetauscher:
mindesten zwei oder mehrere und/oder Heizkörper mit oder ohne Ventilator
= (Stand der Kältetechnik)
mit Kondenswasser Ablauf (Nr.
16 &17 )21.) Cellar heat exchanger: at least two or more and / or radiators with or without fan = (state of refrigeration technology) with condensation drain (No.16 &17 ) -
22.) Überdruck-Auffangbehälter: Druckzylinder
mit oder ohne steuerbarem Anschlussventil im Kältemittelkreislauf mindert
Druck im Sommer durch sein Fassungsvolumen. (Nr.
13 )22.) Overpressure collection container: Pressure cylinder with or without controllable connection valve in the refrigerant circuit reduces pressure in summer due to its capacity. (No.13 ) - 23.) 11 Paar + 1 externe Anschlusshähne (Ventile): mit integriertem Schraderventil, dadurch wird beim Anschluss Vakuumziehen & Nachfüllen vereinfacht. (8 Speicher, 4 Keller, 2 Erd SP, 2 Kollektor, 4 Außen, 2 M.hyd SP.& 1 DruckZy) Nicht genutzte Anschlusspaare sind überbrückt & geöffnet (DZy. ist aber geschlossen). Alle Hahn-Paare sind im Kreis oder Quadrat unter dem Kältespeicher platziert.23.) 11 pairs + 1 external connection valves (valves): with integrated Schrader valve, this simplifies vacuum drawing & refilling when connecting. (8 storages, 4 cellars, 2 earth SP, 2 collectors, 4 outside, 2 M.hyd SP. & 1 PrintZy) Unused connection pairs are bridged & opened (DZy is closed). All cock pairs are in a circle or square under the cold storage placed.
-
24.) Druckbehälter
mit Kocher: versiegelter mit Wasser gefüllter Behälter mit einem Tauchsieder
(ähnlich wie
die in den Speichern
1 ,2 ,3 ) und mit einer Wärme übertragende Rohrspule zum Aufheizen. (Nr.4 )24.) Pressure vessel with cooker: sealed container filled with water with an immersion heater (similar to the one in the reservoirs1 .2 .3 ) and with a heat transmitting tube coil for heating. (No.4 ) - 25.) Verschieden Drehventile oder Relaisventile (in den Z. als Drehventil dargestellt): 16 × 4-2 × 2 Wege (2L) 90° Verbindung – 90°Drehventile (Bustabe Kreis & Pfeile) 7 × 3-2/3 Wege (T) 360° Drehventil 2links, rechts, 3 Mitte (Bustabe Kreis & Pfeile) 2 × 4/3 Wege (T) 360° Drehventil durchgehend mit L oder R (Bustabe Kreis & Pfeile) 3 × T Verbindungen (im Kreislauf beachten) Die Ventile befinden sich isoliert alle im Kältekreislauf unter dem Kältespeicher dementsprechend gibt es keine langen Rohrwege.25.) Various rotary valves or relay valves (shown in the Z as a rotary valve): 16 × 4-2 × 2 way (2L) 90 ° connection - 90 ° rotary valves (bus hub circle & arrows) 7 × 3-2 / 3 way ( T) 360 ° rotary valve 2links, right, 3 center (bus hub circle & arrows) 2 × 4/3 ways (T) 360 ° rotary valve continuously with L or R (bus hub circle & arrows) 3 × T connections (note in the circuit) The valves are isolated all in the refrigeration circuit under the cold storage accordingly there are no long tube paths.
-
26.) Steuerungsmöglichkeiten: über die
Schnittstellen: kontrollierter Drehzahl-Kompressor, elektrisch steuerbare
Ventile, Laderegler Überschuss
Verteiler & Druck-&Temperatur-Sensoren (Siehe Z
9–19)
A.)
Elektronisch: mit Feedback von Temperatur- & Druck-Sensoren (Nr.
8 ) übernimmt die Überwachung & Steuerung ein Chip + Modul mit Programm (Nr.66 ) welches über den Laderegler (Nr.28 ) den Strombedarf abdeckt und mit der Überschuss-Steuermodul (Nr.55 ) _den Überschuss an Strom umleitet zu anderen Komponenten im Stromschaltkreis und entscheidet welcher Wechselrichter (Nr.25 oder26 ) arbeitet. Im Kältekreislauf steuert das Chip + Modul (Nr.66 ) die Richtungen der Ventile kontrolliert und wechselt die Kompressoren (Nr.11 &22 ) und steuert deren Drehzahl je nach Bedarf. B.) Mechanisch: Thermostate, Ventile, die druckgesteuert und/oder temperaturgesteuert sind, Druckhebel. Relaisschalter, manuell einstellbares Mischventile, Stromschalter und mechanisch kontrollierter Drehzahl-Kompressor (oder Inverter) C.) Manuell mit Hilfe von einem manuell einstellbaren drehzahlgesteuerten Kompressor26.) Control options: via the interfaces: controlled speed compressor, electrically controlled valves, charge controller excess distribution & pressure & temperature sensors (See Z 9-19) A.) Electronic: with feedback from temperature & pressure sensors (No. ,8th ), the monitoring & control takes over a chip + module with program (No.66 ) which via the charge controller (no.28 ) covers the power requirement and with the excess control module (no.55 ) _transfers the excess current to other components in the power circuit and decides which inverter (no.25 or26 ) is working. In the refrigeration cycle, the chip + module (no.66 ) controls the directions of the valves and changes the compressors (No.11 &22 ) and controls their speed as needed. B.) Mechanical: Thermostats, valves that are pressure-controlled and / or temperature-controlled, pressure lever. Relay switch, manually adjustable mixing valves, power switch and mechanically controlled speed compressor (or inverter) C.) Manually using a manually adjustable speed controlled compressor
Erklärung der Zeichnungen zu den BeispielenExplanation of the drawings to the examples
Generell Erklärungen zu den Zeichnungen (9 bis 19)Generally explanations too the drawings (9 to 19)
Der Wasserkreislauf: (Siehe Zeichnung 18)The water cycle: (See Drawing 18)
Gepunktete Linien als Speicherverbindung: zeigen den Überdruckablass der Speicher jeweils in den nächsten Speicher bis zuletzt in den Überdruck Behälter an. Die Dreiecke zeigen immer die Richtung an. Diese Verbindungen werden nur bei Überdruck in Anspruch genommendotted Lines as storage connection: show the overpressure relief of the storage each in the next Memory until last in the overpressure container at. The triangles always indicate the direction. These connections are only at overpressure claimed
Diagonal gestreifte Linien zeigen den geschlossenen Heizungskreislauf an. Angeschlossen ist er an die Wärmespulen der beiden Speicher über ein Mischventil.Diagonal Striped lines indicate the closed heating circuit. It is connected to the heat coils the two memory over a mixing valve.
Schwarze Linien zeigen den offenen Brauchwasserkreislauf an der unten Rechts an dem Brauchwasseranschluss beginnt und mündet in den drei Mischventilen.
- 1.) Der Erste zum Warmwasser-Anschluss (zwischen 30° C bis max. 40° C) der Waschmaschine & Geschirrspülmaschine
- 2.) Der Zweite (40°C bis 60C°) für Duschen- Bad- und Küchen-Anschlüsse.
- 3.) Der Dritte (auf 60°) um das Entleeren beider Puffer & Wärme Speicher zu regulieren.
- 1.) The first for hot water connection (between 30 ° C to 40 ° C max) of the washing machine & dishwasher
- 2.) The second (40 ° C to 60 ° C) for showers, bath and kitchen connections.
- 3.) The third (at 60 °) to regulate the emptying of both buffer & heat storage.
Der Stromschaltkreis: (Siehe Zeichnung 19)The power circuit: (See drawing 19)
Die dicken schwarzen Pfeile zeigen zusätzlich den Wasserstoffkreislauf anThe thick black arrows also show the hydrogen cycle at
In Grau umrandet sind die Kompressoren und die Generatoren. Ein Generator als Beispiel in AC Strom und der andere in DC Strom. (auch für die Kompressoren)In Outlined in gray are the compressors and the generators. A generator as an example in AC power and the other in DC power. (also for the compressors)
In
dünnen
gepunkteten Linien markiert: ist der Feedback von den Sensoren (Nr.
Nur als Beispiel sind manche Energiequellen doppelt in beiden AC und/oder DC Strom Formen angeschlossenJust as an example, some energy sources are duplicated in both AC and / or DC power forms connected
Der Ventilator der externe Wärmetauscher ist hier an 220V AC angeschlossen. Er kann auch Stromeffizienter direkt an den Laderegler angeschlossen werden auf 12V DC Basis. (Diese ist vom Preis/Leistungsverhältnis und vom Marktüblichen abhängig.)Of the Fan of the external heat exchanger is connected here to 220V AC. He can also be more power efficient directly connected to the charge controller on 12V DC basis. (This is the price / performance ratio and the market dependent.)
Der Kältemittelkreislauf: (Siehe Zeichnungen 9 bis 17)The refrigerant circuit: (See Drawings 9 to 17)
Ventile i & j schließen den Erdspeicher an und können die Wärme- oder die Kälte-Hälfte in den Erdspeicher umleitenvalves i & j close the Earth storage and can the heat- or the cold half in redirect the earth storage
Ventil
c & n schließen den
Metallhydridspeicher direkt nach dem Kocher (Nr.
Alle Kreuzungen sind keine Verbindungen außer Sie sind mit einem Ventil versehen.All Intersections are not connections unless you are with a valve Mistake.
Zusätzlicher
Brenner (Nr.
Der KSWGS kann durch seinen Kältemittelkreislauf sehr viele Kombinationen möglich machen. Weder als bindende Beispiele noch als Aufzählung folgende Kombinationen.Of the KSWGS can through its refrigerant circuit many combinations possible do. Neither as binding examples nor as an enumeration following Combinations.
Sommer
Tag: Überproduktion
von Strom und Wärmespeicherung
in
Überdruck
wird vom Überdruckbehälter Nr.
- A – Va steuert die Hitze der Solarkollektoren in den Kreislauf
- – Je
nach Temperatur von (Nr =
17 und Nr =18 ) über Vg zuerst zum wärmeren Wärmetauscher ausrichten so erzielt man den höchsten Druckunterschied für die Generatoren. - B – die Ableitung der überschüssigen Wärme & Kälte direkt an die Außentemperatur.
- C – Falls Speicher überhitzen der Umkehrkreislauf zur kurzen Kühlung.
- A - Va controls the heat of the solar collectors in the circuit
- - Depending on the temperature of (Nr =
17 and Nr =18 ) via Vg first align with the warmer heat exchanger so you get the highest pressure difference for the generators. - B - the dissipation of excess heat & cold directly to the outside temperature.
- C - If the accumulator overheats the reversing circuit for short cooling.
Sommer
Nacht: Gute Stromerzeugung – beide
Generatoren laufen – durch
Zuführung
intern gespeicherter Wärme
(Hitze). Die Kühlung
wird benötigt
und dem entsprechend im Kältespeicher
gespeichert
(tiefste Drehzahlen des Kompressors = minimaler
Stromverbrauch um Strom zu erzeugen)
- – Vb steuert
Wärme in
den Kreislauf aus dem Speicher Nr.
19 aus der Tagesproduktion - – T2-Abzweigung ist still gelegt gesteuert über Vi auf geschlossenes Vx
- – T1-Abzweigung
steuert über
Vx zum Expansionsventil (Nr.
23 ) - – Je
nach Temperatur von (Nr =
18 und Nr =17 ) über Vg zuerst zum wärmeren ausrichten so erzielt man den höchsten Druckunterschied für die Generatoren. - – die
entstandenen Kälte
wird über
Vv im Kältespeicher
(Nr.
21 ) gespeichert. - – über Vp wird
Kompressor (Nr.
22 ) angesteuert.
(lowest speed of the compressor = minimum power consumption to generate electricity)
- - Vb controls heat in the circuit from memory no.
19 from the daily production - T2 branching is silenced controlled via Vi on closed Vx
- - T1 branch controls via Vx to the expansion valve (No.
23 ) - - Depending on the temperature of (Nr =
18 and Nr =17 ) above Vg first to warmer align so you achieve the highest pressure difference for the generators. - - The resulting cold is via Vv in the cold storage (No.
21 ) saved. - - via Vp compressor (no.
22 ).
Herbst
Tage Wärmeabgabe
der Solarkollektoren über
50°, Außentemperatur > 7°C:
Schon Ende Sommer und
den Herbst durch, wird der Kältespeicher
als zusätzlicher
Wärmespeicher
genutzt nach den andern zwei Wärmespeicher.
- – (niedrige Drehzahl: gute Wärme- und Strom-Produktion)
- – Vg entscheidet ob die entstandene Kälte nach draußen oder an den Keller angegeben wird.
- – Die
Kälte nur
an
18 abgegeben.17 wird umgangen über T2 & über Vg nach T1 mit Blockade von Vu & Vx verschlossen.
By the end of summer and the fall through, the cold storage is used as an additional heat storage after the other two heat storage.
- - (low speed: good heat and electricity production)
- - Vg decides whether the resulting cold outside or to the basement is specified.
- - The cold only on
18 issued.17 is bypassed via T2 & Vg to T1 closed with blockage by Vu & Vx.
Winter
Tag < als 7 Stunden
wenig Sonne, Außentemperatur
unter 0°C:
Die
wenige Sonnenwärme
wird zur Regenerierung genutzt.
- A – (Verbraucht etwas Strom, aber liefert viel Wärme, Hohe Drehzahl des Komp.)
- – die wenige Energie der Solarkollektoren unter 40° wird zum regenerieren des Kältespeichers und der Kellerwärme benutzt und zum aufwärmen des gekühlten Kreislaufs nach dem Expansionsventil
- – T2
leitet den Kreislauf an
18 vorbei denn Vx blockiert den durchfluss durch18 - – Vd leitet die wenige Solarwärme in den KSP und/oder in den Keller (B.w. Erdspeicher) um
- B – Stromerzeugung
mit zusätzlicher
Speicherwärme
von Nr.
19 (niedrige Drehzahl)
The little solar heat is used for regeneration.
- A - (Consumes some power, but provides a lot of heat, High speed of the comp.)
- - The low energy of the solar collectors below 40 ° is used to regenerate the cold storage and basement heat and to warm up the cooled circuit after the expansion valve
- - T2 initiates the cycle
18 over because Vx blocks the flow through18 - - Vd converts the least solar heat into the KSP and / or basement (Bw Erdspeicher)
- B - Electricity generation with additional heat from no.
19 (low speed)
Winter Nacht > als 17 Stunden Außentemperatur unter 0°C:
- A – Wärmeproduktion:
Speicherung in Nr.
19 Restwärme Abgabe an Nr.17 vor dem Expansionsventil. Nr.18 ist gesperrt über T1 auf verschlossene Vu & Vx. (hohe Drehzahl – etwas Strom Verbrauch). Entstandene Kälte wird an Nr.16 abgegeben. - B – Stromerzeugung:
zugeführte
Wärme über Vb gegen
eisige Kälte
in Nr.
18 . T2 ist verschlossen durch Vx. Die zusätzliche Kälte wird erst an Nr.24 dann an Wärmetauscher16 , dann Speicher Nr.21 abgegeben (tiefste Drehzahl des Kompressors)
- A - heat production: storage in no.
19 Residual heat delivery to no.17 in front of the expansion valve. No.18 is locked via T1 on locked Vu & Vx. (high speed - some power consumption). Arisen cold is reported at no.16 issued. - B - Electricity generation: supplied heat via Vb against freezing cold in no.
18 , T2 is closed by Vx. The additional cold is only at no.24 then to the heat exchanger16 , then memory no.21 discharged (lowest speed of the compressor)
Der Kältekreislauf im KSWGS kann noch viel mehr Kombinationen möglich machen.Of the Refrigeration circuit in KSWGS can make many more combinations possible.
Erst recht gibt es viel mehr Kombinationsmöglichkeiten, wenn der Erdspeicher (über die Ventile Vi und Vj) und/oder der Metallhydridspeicher (integriert in den Kreislauf zwischen Vc und Vn) angeschlossen werden.First quite a lot more possible combinations if the Erdspeicher (about the Valves Vi and Vj) and / or the metal hydride storage (integrated connected to the circuit between Vc and Vn).
Bei
Zuführung
von Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird der Stromüberschuss
(Batterien geladen) in Form von Wärme an die Kocher Nr.
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006018520U DE202006018520U1 (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Air conditioning system, electrical current and heat generator and storage combination for e.g. house, has refrigerant circuit with components of air conditioning or heat pump systems, and set of energy accumulator forms |
DE102007027573A DE102007027573A1 (en) | 2006-12-06 | 2007-06-08 | Air conditioning system, electrical current and heat generator and storage combination for e.g. house, has refrigerant circuit with components of air conditioning or heat pump systems, and set of energy accumulator forms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202006018520U DE202006018520U1 (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Air conditioning system, electrical current and heat generator and storage combination for e.g. house, has refrigerant circuit with components of air conditioning or heat pump systems, and set of energy accumulator forms |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202006018520U1 true DE202006018520U1 (en) | 2007-06-06 |
Family
ID=38170329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202006018520U Expired - Lifetime DE202006018520U1 (en) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Air conditioning system, electrical current and heat generator and storage combination for e.g. house, has refrigerant circuit with components of air conditioning or heat pump systems, and set of energy accumulator forms |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202006018520U1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2006
- 2006-12-06 DE DE202006018520U patent/DE202006018520U1/en not_active Expired - Lifetime
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