DE2808876A1 - Waerme/kaeltewandler-kombination auf der basis von wasserstoffhydrid - Google Patents

Waerme/kaeltewandler-kombination auf der basis von wasserstoffhydrid

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DE2808876A1
DE2808876A1 DE19782808876 DE2808876A DE2808876A1 DE 2808876 A1 DE2808876 A1 DE 2808876A1 DE 19782808876 DE19782808876 DE 19782808876 DE 2808876 A DE2808876 A DE 2808876A DE 2808876 A1 DE2808876 A1 DE 2808876A1
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heat
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metal
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DE19782808876
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English (en)
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Karl Dipl Ing Hein
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HEIDENHEIMER WAERMEVERTRIEBS G
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HEIDENHEIMER WAERMEVERTRIEBS G
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B17/00—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type
    • F25B17/12—Sorption machines, plants or systems, operating intermittently, e.g. absorption or adsorption type using desorption of hydrogen from a hydride
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Description

2Θ08878
Heidenheimer Wärmevertriebs-GmbH, Heidenheim, Postfach 1860 Patentanmeldung und Gebrauchsmuster - Hilfsanmeldung
Wärme/Kältewandler - Kombination auf der Basis von Wasserstoffhydrid
In die Praxis Eingang gefunden haben bisher im wesentlichen zwei Wärmepumpen-Typen:
Die aus Kompressor-Kältemaschinen entwickelten Geräte, die über mechanische Verdichter verschiedene Kältemittel (NH-, Frigen usw.)über einen Verdampfer- Verflüssigungskreislauf transportieren und die dabei aus verschiedenen Umgebungsmedien aufgenommene Wärme auf ein höheres Temperaturniveau heben und so (besser) nutzbar machen und zum anderen Absorbergeräte, bei denen der gleiche oder ein ähnlicher Kreislauf durch direkte oder indirekte Beheizung aufrecht erhalten wird.
Als Nachteil ergeben sich z.B. geringe Wirkungsziffern bei tieferen Temperaturen der Entnahmemedien,relativ geringe Temperaturanhebungen in einer Stufe usw.
Die aus der Energiespeicherung über Hydridbildung verschiedener Metalle bzw. Metallkomponenten und -verbindungen bekannten Vorgänge der Temperaturveränderung unter bestimmten Gasdrücken beim Laden bzw. Entladen von Hydridspeichern können benutzt werden, um Wandlungen von Ausgangstemperaturzuständen entgegen dem natürlichen thermodynamischen Gefälle vorzunehmen.
Im Folgenden soll als Beispiel eine Möglichkeit zur Verdeutlichung näher erläutert werden;
1 und 3 seien Behälter mit für die Hydridbildung geeigneten Metallplättchen oder in anderer Form geeignet aufbereitetem Metall, z.B. Fe und Ti, wobei für den Ausgangszustand im Behälter 1 das Metall-Hydrid, im Behälter 3 reines Metall vorliegen soll.
Dem Behälter 1 wird über das System 6 Wärme mit der Temperatur T1 zugeführt. Diese treibt aus dem Metallhydrid H2 aus, der über den Verdichter 2 abtransportiert wird»
909837/0024
Das Wärmetransportmedium im System 6 verläßt über 7 den Behälter 1 mit einer Temperatur T2< T
zu Kühlzwecken genutzt werden.
Die Temperatur T, kann
Das von Kompressor 2 angesaugte Wasserstoffgas wird in den Behälter 3 gedrückt, reagiert hier mit dem Metall und erhöht die Temperatur im Behälter 3. Diese Wärme kann über das System 4 abgeführt werden, wobei T4<T3 wird. Das System 4 steht zu Heizzwecken zur Verfügung.
Nach Entleerung von 1 und Aufnahme des H- in 3 kann z.B. durch Drehrichtungsumkehr in einem geeignet ausgelegtem Verdichter der Vorgang wiederholt und über 9 Kälte bzw. über 5 Wärme gewonnen werden.
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Claims (4)

-■ · " - Patentansprüche; Anspruch 1; 1.1 Kombination zur Wärme- bzw. Kältedarbietung bestehend aus einem über einen Verdichter geschlossenen H2 - Kreislauf zwischen 2 als Hydrid-Speicher ausgebildeten Behältern,dadurch gekennzeichnet, daß beim Ladevorgang des einen Behälters Wärme gewonnen und beim Entladevorgang des 2ten Behälters Wärme aus einen getrennt in diesen Behälter eingeführten Medium aufgenommen wird.
1.2 Kombination nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lade- und Entladevorgang zwischen den Behältern wechselseitig erfolgt und durch Drehrichtungsumkehr des Verdichters eingeleitet wird.
1.3 Kombination nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß der Lade- U0 Entladevorgang zwischen den Behältern durch 2 getrennte Verdichter erfolgt, von denen jeweils einer in der ihm zugeordneten Richtung läuft.
1.4 Kombination nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter durch Steuerventile so angeschlossen sind, daß durch wahlweises Öffnen dieser ein Verdichter ohne Drehrichtungsumkehr den Druckaufbau in beiden Behältern wahlweise erzeugen kann.
7/
ORIGINAL INSPECTED
260Θ876
1.5 Kombination nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Verbindungsleitung über den Verdichter zwischen den Behältern ein oder mehrere weitere Verbindungsleitungen bestehen, durch die ein natürlicher Ausgleich des Lade- und Druckzustandes der Behälter erfolgen kann.
1.6 Kombination nach Anspruch 1.5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung(en) durch Steuerventil(e) geschlossen ist (sind), das (die) parallel zum Lauf des Verdichters bzw. vor oder nach diesem geöffnet werden kann (können).
1.7 Kombination nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Drehzahl des Verdichters zur Steuerung des Wärmebzw. Kältebedarfes herangezogen wird.
1.8 Kombination nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslegung der gewünschten Nutz- und Hilfs -temperaturgrenzen durch Wahl und Zusammenstellung der Metallarten und des Gasdruckes erfolgt.
1.9 Kombination nach Anspruch 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß bei sich während des Betriebes ändernden Hilfstemperaturen durch Änderung des Gasdruckes eine Anpassung bzw. Konstanthaltung des Nutztemperaturniveaus erfolgt.
Anspruch 2; 2.1 Anordnung von Metallen bzw. Metallhydriden
im Raum zwischen
den Doppelwänden von
doppelwandigen Rohren
zur Wärmeaufnahme bzw. -abgabe beim Ent- bzw. Beladen mit H~, dadurch gekennzeichnet, daß diese von einem Wärmetransportmedium durch- und vom gleichen oder einem getrennten Medium umströmt werden können.
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2.2 Anordnung von Metallen bzw. Metallhydriden in Plattenkörpern zur Wärmeaufnahme bzw. -abgabe beim Ent- bzw. Beladen mit H2, dadurch gekennzeichnet, daß diese auf den gegenüberliegenden Flachseiten von getrennten Wärmetransportmedien umströmt werden können.
Anspruch 3;
3. Kombination zur Wärme- und Kältedarbietung bestehend aus mehreren mit Metallen bzw. Metallhydriden gefüllten Behältern oder Rohrbünde lgruppen, die über Ventile so untereinander und mit einem Verdichter verbunden sind, daß zwei beliebige im Wechselbetrieb geladen und entladen werden können (Skizze 2)
Anspruch 4;
4.1 Kombination zur Wärme- und Kältedarbietung bestehend aus einem mit Metall bzw. Metallhydrid gefüllten Behälter oder Rohrbündelgruppe, dessen (deren) Widerstand so bemessen ist, daß ein Verdichter mit Anschluß an den beiden Enden gleichzeitig eine H--Ladung und H_-Entladung in Gang halten Rann.
4.2 Kombination nach 4.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lade- und Entladevorgang durch Drehrichtungsumkehr des Verdichters erfolgt.
4.3 Kombination zur Wärme- und Kältedarbietung bestehend aus einem mit Metall bzw. Metallhydrid gefüllten Behälter oder Rohrbündelgruppe, dessen (deren) Widerstand so bemessen ist, daß der Lade- und Entladevorgang durch 2 getrennte Verdichter erfolgt, von denen jeweils einer in der ihm zugeordneten Richtung läuft.
4.4 Kombination nach 4.1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verdichter über Steuerventile so mit dem Behälter verbunden ist, daß durch wahlweises öffnen dieser ein Druckauf- und Abbau ohne Drehrichtungsumkehr erzeugt werden kann?
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2608876
-H-
Anspruch 5: 5. Kombination nach Anspruch 1.1, 3 und 4
dadurch gekennzeichnet, daß die oder der Behälter bzw. die Rohrbündelgruppe(n) wärme- bzw. kältegedämmt sind, um für Kurzzeiten als unmittelbarer Wärme- bzw. Kältespeicher zu wirken.
I.März 1978
909837/0024
DE19782808876 1978-03-02 1978-03-02 Waerme/kaeltewandler-kombination auf der basis von wasserstoffhydrid Withdrawn DE2808876A1 (de)

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