DE2637784A1

DE2637784A1 - Waermepumpenanlage zur gewinnung der grundwaermeenergie aus der erstarrungswaerme des wassers

Info

Publication number: DE2637784A1
Application number: DE19762637784
Authority: DE
Inventors: Dieter Schrammel; Hubert Schrammel
Original assignee: Individual
Current assignee: SCHRAMMEL, DIETER, 8500 NUERNBERG, DE
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-08-21
Publication date: 1977-03-03
Also published as: ATA653675A; DE2637784C2; AT346132B

Description

Wärmepumpenanlage zur Gewinnung der Grundwärmenergie aus der Erstarrungswärme des Wassers Es sind seit Jahrzehnten Verfahren für Wärmepumpenanlagen bekannt, welche vorschlagen, nicht nur die Flüssigkeitswärme des Wassers sondern auch dessen Erstarrungswärme als Grundwärmeenergie für Wärmepumpen zu verwenden.
Obwohl es damit möglich wäre, das gigantische Wärmepotential der Oberflächegewässer dem Wärmepumpenprinzip ganzjährig zu erschließen, konnte sich diese volkswirtschaftlich interessante Idee bis jetzt nicht durchsetzen.
Neben verfehltem Wirtschaftlichkeitsdenken vergangener Jahre, liegt die Hauptsache darin, daß bei dem von Egli (Schweizer Patentschriften Nr. 231 449 ud 237 313) beschriebenen Verfahren die Abtauprobleme nicht befriedigend gelöst werden, da physikalische rebenerscheindungen das behauptete schnelle Enteisen der Kühlflächen verhinder, sodaß das Kernproblem dieser Erfindung ungelöst bleibt.
Vor allem bei Kühler- bzw. Verdampferausführungen bei denen sich der Einansatz als Rohr- bzw. haubenförmiger, oben ganz oder teilweise geschlossener Hohlkörper, nach Schmelzen der Haftschicht mittels iieißgas aufgrund des geringeren spezifischen Gewichtes des Eises ablösen soll, aber auch bei anderen Ausführungsformen, wie z.B. Plattenverdampfern, wird dies durch den Unterdruck, welcher zwischen Eismantel und Kühleroberfläche aufgrund der Volumenverringerung des Schmelzwassers der Haftschichteentsteht sowie durch den Strömungsdrucki bzw.
den Staudruck verhindert, bzw. erheblich verzögert.
Dies aber führt zu einem so hohen Verbrauch all Abtauenergie und zu so langen Betriebsunterbrechnungen, daß eine Wirtschaftlichkeit diese Verfahrens nicht ehr ge geben ist. durch hat sich in der Fachwelt die Ansicht verstärkt, daß eine wirtschaftliche Nutzung des Wärmepotentials der Oberflächengewässer im allgemeinen ganzjährig nicht möglich sei.
Erfindungsgemäß wird das durch die o.a. physikalischen Nebenwirkungen hervorgerufene Abtauproblem dadurch gelöst, daß unter Verwendung ansich bekannter technischer Mittel entweder ein Medium (vorzugsweise entfeuchtete Luft) zwischen Eismantel und Kühleroberfläche gepreßt wird, um die Volumenverringerung des Schmelzwassers der Haftschicht auszugleichen und für den nötigen Auftrieb zur Überwindung des statischen und dynamischen Wasserdruckes zu sorgen und/oder durch mechanische Brschütterung der Kühlelemente während des Abtauvorganges ein Anhaften der Eisschalen zu verhindern.
Die Führung der Rohrleitungen für die Druckluft oder ein anderes Medium ist an sich beliebig und von der jeweiligen tühler- bzw. Verdampferkonstruktion abhangig. Rückschlagventile oder Rückschlagklappen, welche vorzugsweise als Gummi- oder Kunststofflippen ausgebildet werden, sind bei nach unten gerichteten Austrittsöffnungen nicht unbedingt erforderlich. Der Arbeitsdruck wird vom Durchflußwiderstand und dem statischen Druck des Wassers bestimmt, wobei der Durchflußwiderstand nach wirtschaftlichen Aspekten ermittelt wird. Die Austrittsöffnungen sind entsprechend den physikalischen Erfordernissen angeordnet. Je nach Kühler- bzw. Verdampfferkonstruktion aknn der Druck des Mediums den Einansatz ggfs. auch sprengen, sodaß auch nicht "ausformgerechte" Konstruktionen mittels dieser Methode enteist werden können.
Bei Kühler- bzw. Verdampferkonstruktionen, welche der vorerwähnten technischen Maßnahme nicht oder nur bedingt zugänglich sind, kann die Entfernung des Einansatzes durch mechanische Erschütterung der Kühlelemente während des Abtauvorganges beschleunigt werden. In diesem Falle wirken ein Schlagwerk oder ein Vibrator auf einen mit dem Kühlsystem fest verbundenen Amboß oder Arm, aber auch eigene Rüttelstangen oder ähnliches können dazu verwendet werden.
Der Vorteil erfindungsgemäß ausgeführter Wärmezpumpenanlagen liegt darin, daß damit dem Wärmepumpenprinzip das gigantische Wärmepotential der Oberflächengewässer ganzjährig erschlossen und die transformierbare Grundwärmeenergie nur mehr durch den ökologisch vertretbare@ Eisanteil im wasser begrenzt wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H

Wärmepumpeanlage, welche nicht nur die Flüssigkeitswärme des Wassers sondern auch dessen Erstarrungswärme, in Form eines Eisansatzes an den Kühlflächen,als Grundwärmeenergie verwendet, dadurch gekennzeichnet, daß während des Abtautvorganges, durch al sich bekannte technische Mittel, entweder ein Medium (vorzugsweise entfeuchtete Luft) in das Schmelzwasser zwischen Einansatz und kühleroberfläche gepreßt wird oder/und durch mechanische Erschütterung der Kühlelemente ein schnelles Ablösen der anhaftenden Eisschicht erreicht wird.