DE202018005757U1 - Improve energy storage using waste heat - Google Patents

Improve energy storage using waste heat Download PDF

Info

Publication number
DE202018005757U1
DE202018005757U1 DE202018005757.6U DE202018005757U DE202018005757U1 DE 202018005757 U1 DE202018005757 U1 DE 202018005757U1 DE 202018005757 U DE202018005757 U DE 202018005757U DE 202018005757 U1 DE202018005757 U1 DE 202018005757U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
compressed air
heat
energy storage
waste heat
energy
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202018005757.6U
Other languages
German (de)
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
Publication of DE202018005757U1 publication Critical patent/DE202018005757U1/en
Expired - Lifetime legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
    • F01K3/185—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters using waste heat from outside the plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/42—Storage of energy

Abstract

Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass ein komprimierbarer Stoff zur Energiespeicherung verwendet wird.

Figure DE202018005757U1_0000
Claim characterized in that a compressible substance is used for energy storage.
Figure DE202018005757U1_0000

Description

Pumpspeicherwerke sind bis jetzt die besten Energiespeicher. Doch leider sind die geeigneten Standorte für diese Speicher sehr rar. Druckluftspeicher haben einen sehr schlechten Wirkungsgrad von etwa dreißig Prozent. Grund dafür ist der Energieverlust in Form von Wärme während der Energiespeicherung. Wird ein Gas komprimiert, steigt die Temperatur des Gases an und diese Wärme geht verloren.Pumped storage plants are the best energy storage systems so far. Unfortunately, the suitable locations for these storage facilities are very rare. Compressed air accumulators have a very poor efficiency of around thirty percent. The reason for this is the loss of energy in the form of heat during energy storage. If a gas is compressed, the temperature of the gas rises and this heat is lost.

Doch man kann den Wirkungsgrad eines Druckluftspeichers stark verbessern. Bei der Energieabgabe wird dem Druckluftspeicher Wärme zugeführt. Idealerweis ist es Wärme die sonst ungenutzt in die Umwelt abgelassen würde. Wird dem Druckluftspeicher bei der Energieabgabe mehr Wärme zugeführt als dieser während der Energiespeicherung verloren hat, kann der Wirkungsgrad auf ein hohes Niveau angehoben werden.But you can greatly improve the efficiency of a compressed air reservoir. Heat is supplied to the compressed air reservoir when the energy is released. Ideally, it is heat that would otherwise be released into the environment unused. If more heat is supplied to the compressed air storage during the energy output than it lost during energy storage, the efficiency can be increased to a high level.

Biogasanlagen sollten nur Strom erzeugen, wenn Strom benötigt wird. Die Abgase aus den Gasmotoren/Gasturbinen sind sehr heiß. Mit diesen Abgasen kann der Wirkungsgrad eines Druckluftspeichers erhöht werden. Selbstverständlich kann auch jegliche Art von Abwärme zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Druckluftspeicher verwendet werden.Biogas plants should only generate electricity when electricity is needed. The exhaust gases from the gas engines / gas turbines are very hot. The efficiency of a compressed air reservoir can be increased with these exhaust gases. Of course, any type of waste heat can also be used to increase the efficiency of compressed air storage.

Wird der Druckluftspeicher sehr stark erhitzt, kann in den Wärmetauscherkreislauf eine Art Ausdehnungsgefäß integriert werden. Als Energieträger kommt in dem Wärmetauscher normalerweise Wasser zum Einsatz. Der Druck im Wärmetauscherkreislauf kann sehr hoch werden, wenn das Wasser darin ebenfalls sehr stark erhitzt wird. Das treibt die Erstellungskosten in die Höhe. Um den Druck in dem System nicht zu stark ansteigen zu lassen, wird in dem Ausdehnungsgefäß des Wärmetauschers im kalten Zustand ein grobes Vakuum erzeugt. Damit kann erreicht werden, dass der Druck nur bis zu einem vorher bestimmten Wert steigen kann.If the compressed air reservoir is heated very strongly, a kind of expansion vessel can be integrated into the heat exchanger circuit. Water is normally used as the energy source in the heat exchanger. The pressure in the heat exchanger circuit can become very high if the water in it is also heated very strongly. This drives up the creation costs. In order not to let the pressure in the system rise too much, a rough vacuum is created in the expansion vessel of the heat exchanger when it is cold. This means that the pressure can only increase up to a predetermined value.

Stoffe mit einem niedrigen Siedepunkt können ebenfalls zur Energiespeicherung eingesetzt werden. Während der Energiespeicherung werden der Druck und die Temperatur in einem Bereich gehalten, in dem der Siedepunkt unterschritten wird. Dadurch wechselt der Stoff mit niedrigem Siedepunkt vom gasförmigen in den flüssigen Zustand und verkleinert dabei wesentlich sein Volumen.Substances with a low boiling point can also be used for energy storage. During energy storage, the pressure and temperature are kept in a range in which the boiling point is not reached. As a result, the substance with a low boiling point changes from the gaseous to the liquid state and thereby significantly reduces its volume.

Luft ist ein schlechter Wärmeleiter. Bei Fenstern wird Luft sogar als Isolierung eingesetzt. Deshalb ist es schwierig mit Hilfe eines Wärmetauschers im herkömmlichen Sinn, die notwendige Wärme schnell in den Druckluftspeicher zu übertragen. Abhilfe kann mit Rohren, die im Druckluftspeicher verlegt werden, geschaffen werden. Die Wärme wird sofort bei Bedarf im ganzen Druckluftspeicher verteilt und dadurch der Druck erhöht.Air is a poor heat conductor. Air is even used as insulation for windows. It is therefore difficult with the help of a heat exchanger in the conventional sense to quickly transfer the necessary heat to the compressed air storage. This can be remedied with pipes that are laid in the compressed air reservoir. The heat is immediately distributed throughout the compressed air reservoir as required, thereby increasing the pressure.

Auch Wasser kann im Druckluftspeicher mit erhitzt werden. Der Wasserdampf verteilt sich im ganzen Druckluftspeicher und verbessert die Wärmeübertragung vom Wärmetauscher auf die Druckluft. Außerdem wird der Wirkungsgrad des Druckluftspeichers mit dieser Maßnahme zusätzlich verbessert.Water can also be heated in the compressed air reservoir. The water vapor is distributed throughout the compressed air storage and improves the heat transfer from the heat exchanger to the compressed air. This measure also improves the efficiency of the compressed air reservoir.

Der hier vorgestellte Energiespeicher sollte vor allem dazu dienen, die Abschaltungen von erneuerbaren Energien zu verhindern wenn zu viel el. Strom vorhanden ist.The energy storage presented here should primarily serve to prevent the shutdown of renewable energies if there is too much electricity.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1.1.
Abwärmewaste heat
2.Second
Wärmetauscherheat exchangers
3.Third
Umwälzpumpecirculating pump
4.4th
Wärmetauscher im DruckluftspeicherHeat exchanger in the compressed air storage
5.5th
Anschluss DruckluftCompressed air connection
6.6th
Ausdehnungsgefäßexpansion tank
7.7th
Rohrleitung WärmezirkulationPipeline heat circulation
8.8th.
DruckluftspeicherCompressed air storage
9.9th
Wasserwater

Claims (10)

Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass ein komprimierbarer Stoff zur Energiespeicherung verwendet wird.Claim characterized in that a compressible substance is used for energy storage. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass bei der Energiespeicherung die Temperatur des Speichermediums auf einem niederen Niveau gehalten werden kann.Claim characterized in that the temperature of the storage medium can be kept at a low level during energy storage. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass Stoffe mit einem niedrigen Siedepunkt zur Energiespeicherung verwendet werden können.Claim characterized in that substances with a low boiling point can be used for energy storage. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass vor und während der Energieabgabe dem Druckluftspeicher Energie in Form von Abwärme/Wärme zugeführt werden kann.Claim characterized in that energy in the form of waste heat / heat can be supplied to the compressed air reservoir before and during the energy delivery. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkungsgrad des Druckluftspeichers durch Zufuhr von Abwärme/Wärme erheblich verbessert wird.Claim characterized in that the efficiency of the compressed air reservoir is significantly improved by supplying waste heat / heat. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass im Druckluftspeicher (8) Rohre (7) die Funktion des Wärmetauschers (4) übernehmen, indem diese im ganzen Innenraum des Druckluftspeichers (8) verteilt angebracht werden.Claim characterized in that in the compressed air accumulator (8) pipes (7) take over the function of the heat exchanger (4) in that they are distributed throughout the interior of the compressed air accumulator (8). Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass Wasser im oder am Druckluftspeicher mit der Abwärme/Wärme auch in mehreren Teilen mit erhitzt werden kann. Claim characterized in that water in or on the compressed air reservoir with the waste heat / heat can also be heated in several parts. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass bei der Energieabgabe Druckluft mit oder ohne Wasserdampf oder nur Wasserdampf auf eine Turbine wirkt.Claim characterized in that compressed air with or without water vapor or only water vapor acts on a turbine in the energy delivery. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass in den Wärmetauscherkreislauf ein Ausdehnungsgefäß (6) integriert werden kann.Claim characterized in that an expansion vessel (6) can be integrated in the heat exchanger circuit. Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ausdehnungsgefäß (6) ein grobes Vakuum erzeugt werden kann um den Druck in dem Wärmeaustauschern (2 und 4) und den Rohren (7) unter einem bestimmten Wert zu halten.Claim characterized in that a rough vacuum can be generated in the expansion vessel (6) in order to keep the pressure in the heat exchangers (2 and 4) and the pipes (7) below a certain value.
DE202018005757.6U 2018-10-08 2018-12-13 Improve energy storage using waste heat Expired - Lifetime DE202018005757U1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018004662 2018-10-08
DE202018004662.0 2018-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202018005757U1 true DE202018005757U1 (en) 2020-01-16

Family

ID=69320719

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202018005672.3U Expired - Lifetime DE202018005672U1 (en) 2018-10-08 2018-12-11 Improve energy storage using waste heat
DE202018005757.6U Expired - Lifetime DE202018005757U1 (en) 2018-10-08 2018-12-13 Improve energy storage using waste heat

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202018005672.3U Expired - Lifetime DE202018005672U1 (en) 2018-10-08 2018-12-11 Improve energy storage using waste heat

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE202018005672U1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DE202018005672U1 (en) 2020-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010027302A1 (en) Energy storage system
EP2900943B1 (en) Cogeneration power plant and method for operating a cogeneration power plant
CN204962711U (en) Supercritical unit or super supercritical unit do not have oxygen -eliminating device heat regenerative system
US20150068205A1 (en) Steam turbine plant
DE102014117659A1 (en) Kaltlatent exergy storage and thermodynamic loading and unloading processes
DE102013205266A1 (en) Heat engine and method for operating a heat engine
DE102011108147A1 (en) Thermal hydrogen compressor
KR20150138661A (en) The Coolant Waste Heat Recovery of Coal Fired Power Plant and Control Method
US20200305313A1 (en) Cold energy recovery apparatus for a self-powered data centre
DE102016214479A1 (en) METHOD FOR TESTING A COMPRESSOR OR A COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE USING A LARGE PRESSURE AIR STORAGE RESERVOIR
DE202018005757U1 (en) Improve energy storage using waste heat
DE3619269A1 (en) DEVICE FOR POWER GENERATION
DE102014225696A1 (en) Method for operating a thermochemical heat store
DE102010036530A1 (en) Heat engine for converting thermal energy into mechanical energy used to generate electricity, and method of operating such a heat engine
RU150816U1 (en) EMERGENCY HEAT REMOVAL SYSTEM
DE102014202277A1 (en) Energy storage for intermediate storage of electrical energy
AT511823A4 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING COLD AND / OR USE HEAT AND MECHANICAL OR BZW. ELECTRICAL ENERGY BY MEANS OF AN ABSORPTION CIRCUIT
DE102019006184A1 (en) Device for converting thermal energy into kinetic energy, using a heat pump with a thermal power plant
DE2953840A1 (en) Steam-and-gas turbine plant
DE202012004909U1 (en) Device as ORC power generation from waste heat plants via heat storage
DE102013019756B4 (en) Power supply system and power supply module for use in such a power supply system
DE202010008126U1 (en) Heat engine for converting thermal energy into mechanical energy used to generate electricity
DE102020004152A1 (en) Process and device for the expansion of pressurized gases by means of an expansion machine using low-temperature heat sources
EP2211029A1 (en) Gas and steam turbine plant
DE102004041669A1 (en) A hot water installation for domestic heating has a steam generator driving a steam machine with a heat exchanger from which room heating is generated

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R156 Lapse of ip right after 3 years