DE3130165A1 - Verfahren zur fernuebertragung von waermeenergie - Google Patents

Verfahren zur fernuebertragung von waermeenergie

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Jakob 7954 Bad Wurzach Altvater
Alfred 8042 Oberschleißheim Neumann
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

Stfisse Älfreä rtiüfnänri ifi SSfel SMeriihleiihiiin, Am Stufenanger 8
üikab Altvate? in 7IS** SaB'iiJöfigenV RavWifefüig&a? Stfisse
Verfahren zur Fernübertragung von Wärmeenergie.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernübertragung von Wärmeenergie. Die in Heizkraftwerken erzeugte Wärmeenergie wird bisher in der Weise fernübertragen, dass der Wärmeträger in Form von Wasserdampf vom Heizkraftwerk durch Röhren zum Verbraucher geleitet wird und dort seine Wärmeenergie abgibt. Bei diesem Verfahren ist die Entfernung der Übertragung von Wärmeenergie dadurch begrenzt, dass die Wärnieverluste mit der Entfernung zunehmen und bei grSsseren Entfernungen im Verhältnis zur nutzbaren üiarniebi.zrc, ? zu hoch tuerden. Auch die Herstellungskosten der Fernleitung werden mit der Entfernung immer höher und können die Wirtschaftlichkeit einer Anlage in Frage stellen.,. Ferner tij.gr.et sich die Fernleitung von Wärmeenergie nicht für die.Versprgung einzelner, kleinerer Objekte und für die Übertragung kleinerer Mengen von Wärmeenergie. ..
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu.,
das es ermöglicht, Wärmeenergie im Vergleich zum Verfahren der Fernleitung über grössere Entfernungen, in, kleineren Mengen und für einzelner Objekte wirtschaftlich zu übertra-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelfaai, .u, die Wärmeenergie von einem Heizkraftwerk ader einem.Ab liefemden Kraftwerk in einen Wärmeträger, der in.einen, GrnQr; raumbehälter eingeschlossen ist, über einen WärmeQ4=ts eingespeichert, mit diesem zum Verbraucher transportiert..j dort über den Wärmeaustauscher aus dem Wärmeträger entnommen wird·. f.- -„_... .. „,, „,
Weitere vorteilhaf ,te Ausbildungen dert Erf ,indung^ ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung.
Die Zeichnung stellt einen allseits geschlossenen zylindrischen Grossrsumbehälter 1 dar, der aus Stahlblech druckfest hergestellt und mit einem wärmeisolierenden Mantel 2 versehen ist. Der Behälter ist mit einem Wärmeaustauscher 3 mit Anschlüssen k ausgestattet. Eine Einfüllöffnung 5, eine Entleerung 6, ein Manometer 7 und ein Sicherheitsventil 8 ergänzen im wesentlichen die Einrichtung des Behälters. Er ist auf einem Eisenbahnwagen 9 montiert oder verladen und kann mit der Eisenbahn über grosse Strecken transportiert werden« Der Behälter ist mit einem flüssigen wärmeträger gefüllt und in diesen wird von einem Heizkraftwerk oder einem Atom- oder Wärmekraftwerk, bei dem Abwärme anfällt, über den Wärmeaustauscher Wärmeenergie eingespeichert·
Verwendet man als Wärmeträger Wasser, so kann dieses bis 18O0C aufgeheizt werden, wobei ein Betriebadruck von 10 bar entsteht, auf den der Behälter ausgelegt ist. Vorteilhafter ist es, als Wärmeträger Mineralöl zu verwenden, das eine Aufheizung bis etwa 3QO0C erlaubt. Um die BrBsse der damit speicherbaren Wärmeenergie zu veranschaulichen, sei ermähnt, dass in einen Behälter mit einem bei der Bundesbahn möglichen Transportgewicht von 55 to eine Wärmeenergie von 25 GJ (Biga Joule) gespeichert werden kann, die dem Wärmeinhalt von 2000 Liter Heizöl entspricht.
Der mit Wärmeenergie aufgeladene Behälter wird nun zum Verbraucher transportiert und die Wärmeenergie entnommen, indem der Wärmeaustauscher des Behälters an das Heizungssystem des Verbrauchers angeschlossen wird. Zur Entnahme der Wärmeenergie stehen zwei Betriebsarten zur Verfügung. Bei der ersten wird der ausgekühlte Wärmeträger zum Heizkraftwerk zurücktransportiert, bei der zweiten wird nach einer gewissen Abkühlung des Wärmeträgers die Temperatur mittels einer Wärmepumpe angehoben und damit eine grössere Temperaturdifferenz des Wärmeträgers ausgenutzt, wobei die Untergrenze 150C beträgt. Der ausgekühlte Wärmeträger kann bei dieser Betriebsart nun wiederum zum Heizwerk zurückgeführt oder an der Verbrauchsstelle aus dem Behälter entleert und dieser leer zum Heizkraftwerk zurückgefahren werden, wodurch bei grossen Entfernungen die Transportkosten des Behälters wesentlich gesenkt werden können»
Anstatt mit der Eisenbahn können die Behälter unter Einhaltung der zulässigen Eeuiichte natürlich auch mit Lastmagen auf der Strasse befördert uierden, was den Vorteil hat, dass auch abseits der Bahn liegende Einzelobjekte mit Wärmeenergie versorgt werden können.
Der besondere Fortschritt des l/erfahrens besteht darin, dass es möglich ist, in dem Spezial-Speicher-Behälter grössere Wärmemengen mit geringen Temperaturverlusten mit der Bundesbahn ader auf der Strasse uiirtschaftlich über grössere Entfernungen zu transportieren und damit bisher ungenutzte Wärmeenergien aus Atom- oder Wärmekraftwerken dem volkswirtschaftlichen Nutzen zuzuführen und damit erhebliche Mengen kostbarer Primärenergie einzusparen.
Mittels eines für jeden Bedarfsfall ausgearbeiteten Transportplanes kann ferner eine gesicherte Wärmeversorgung erreicht werden.
Weiterhin eignet sich das Verfahren auch für die erste Wärmeversorgung einzelner Objekte in neu zu ürsi-Mi. csenden Fernwärmeversorgungsgebieten, um hohe Vorleistungen fur wirtschaftlich noch nicht tragbare Fernleitungen einzusparen oder durch Stillegung schwach belasteter Leitungssysteme ernebiicha Itfärmeverluste zu vermeiden.
Als weiterer Vorteil des Verfahrens ist zu werten, dass die Abwärme eines Kraftwerkes durch Verteilung auf einzelne Verbraucher je nach Bedarf besser ausgenutzt werden kann. Ist beispielsweise die Wärmeversorgung eines Huranstalt vorgesehen, die im Sommer nur 50% des Winterbedarfs braucht, so müssten im Fall einer Fernheizleitung im Sommer 50% der Abwärmeenergie an die Atmosphäre abgegeben werden und wären verloren. Nach dem erfinderischen Verfahren kann die im ^ή-raer anfallende Restenergie z.B. an eine Molkerei abgegeben werden, so dass die Abwärmeenergie voll ausgenutzt ist.
Wenn jedem Behälter ein Fahrzeug zugeordnet ist, =z sind die Fahrzeuge während der Be- und Entladung der Behälter nicht ausgenutzt. Um eine bessere Ausnutzung zu erzielen und damit weniger Fahrzeuge zu brauchen, können die Behälter in losem Zustand be- und entladen und nur zum Transport auf die Fahrzeuge verladen werden. Zum Auf- und Abladen der Behälter von den Fahrzeugen kann vcu Leiihc^t eine Einrichtung Verwendung finden, wie sie für den Umschlag von Müll aus dem deutschen Patent Nr.21 07 Q9*t und den Zusatzpatenten bekannt ist.

Claims (9)

Patentansprüche
1.) \/erfehren zur Fernübertragung von Wärmeenergie, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeenergie von einem Heizkraftwerk oder einem Abwärme liefernden Kraftwerk in einen Wärmeträger, der in einen Grossraumbehälter eingeschlossen ist, über einen Wärmeaustauscher eingespeichert, mit diesem zum Verbraucher transportiert und dort über detv Mirmeaustaueoher aus dem Wärmeträger entnommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcih gekennzeichnet, dass der Wärmeträger aus Wasser besteht, das itt^einiriv. diu&kfesten Behälter bis etwa 18D0C aufgeheizt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurqh gekennzeichnet, dass der Wärmeträger aus einem Öl besteht, 'das bis etwa 300 C aufgeheizt wird.
k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Wärmeträgers nach anfänglicher Abkühlung mittels einer Wärmepumpe angehoben und der Wärmeträger bis etwa 15 C weiter abgekühlt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgekühlte Wärmeträger zum Heiz- oder Wärmekraftwerk zurücktranspDrtiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgekühlte Wärmeträger an der Verbrauchsstelle aus dem Behälter entleert und dieser leer zurücktranspDrtiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter in losem Zustand ohne Fahrzeug mit Wärmeenergie be- und entladen und mittels einer Einrichtung nach Patent 21 07 Ü3k und den Zusatzpatenten auf das Transportfahrzeug verladen und van ihm abgeladen wird.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1, 5 und S, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter mit der Eisenbahn- oder auf der Strasse transportiert wird.
9. Behälter zur Durchführung des Verfahrens nach den vorigen Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen zylindrischen, druckfestsn Behälter, der mit einer Wärmeisolierung und im Innern mit einem Wärmeaustauscher versehen ist.
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