DE3301764A1

DE3301764A1 - Zusaetze von organischen und anorganischen stoffen als schwebstoffe in waermetraegerfluessigkeiten zur erhoehung des wirkungsgrades bei der absorption, gewinnung, umwandlung oder austausch von energien

Info

Publication number: DE3301764A1
Application number: DE19833301764
Authority: DE
Inventors: Arnold 6405 Eichenzell Grimm
Original assignee: Griwo Technik Grimm & Wolf
Current assignee: Griwo Technik Grimm & Wolf
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1984-10-31

Description

Tttel der Patent-e0d-g:
Zusätze von organischen und anorganischen Stoffen als Schwebstoffe in Wärmeträgerflüssigkeiten zur Erhöhung des Wirkungsgrades bei der Absorption, Gewinnung, Umwandlung oder Austausch von Energien.
Beschreibung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine effizientere Nutzung der Umweltenergie mittels Zusätzen von organischen und anorganischen Stoffen als Schwebstoffe in Wärmeträgerflüssigkeiten (WTF) zu ermöglichen.
Die Erfindung soll auch Eigenschaften von WTF durch den Zusatz von anderen Flüssigkeiten als Komponenten mit unterschiedlichen Siedepunkten - sogenannte Mehrkomponenten-Wärmeträgerflüssigkeit - mit Zusätzen von organischen und anorganischen Stoffen so verändern, daß die WTF den technischen ErfPKternissen und den klimatischen Bedingungen der Klimazonen in den Einsatzgebieten entspricht.
Die Erfindung soll weiterhin als WTF in Kreissystemen von Heizungsanlagen, Klimaanlagen, Wärmepumpenheizungen und Verbrennungsmotoren die Wärmekapazität erhöhen und zugeführte oder entstandene Wärme besser und wirtschaftlicher übertragen bzw. ableiten.
Die gewünschten Eigenschaften werden erreicht beim Zirkulieren der organischen und anorganischen Stoffe gemeinsam mit der speziellen Wärmeträgerflüssigkeit.
WTF, die mit Partikeln organischer und anorganischer Stoffe angereichert sind, werden, bedingt durch den Grad der Anreicherung und Art der Zusätze, im Aussehen eine rotbraune bis schwarze oder graue bis tiefschwarze Flüssigkeit bilden.
Wird diese so gewonnene WTF in Energieabsorbern, deren Wandlerelemente aus strahlungsdurchlässigen Werkstoffen besteht, eingesetzt, so wird die Strahlungs-und Wärmeenergie direkt über die WTF absorbiert und damit eine höhere Energienutzung erreicht als bei bisher auf den Markt befindlichen Kollektorbauarten.
Auch wird beim Stillstand der WTF im Absorberkreislauf, je nach Partikelgröße und spezifischem Gewicht der organischen und anorganischen Stoffe ein gewolltes Absinken der Partikeln erreicht. Hierdurch erhält die WTF fast vollständig den ursprünglichen lichtdurchlässigen Zustand zurück. Befindet sich die WTF in diesem Zustande in einem strahlungsdurchlässlgen Wandlerelement eines Energieabsorbers so erwärmt sich die WTF Im Stillstand bei intensiver Strahlungsintensität nicht über einen kritischen Temperaturbereich hinaus, d.h. die Stillstandstemperatur der WTF liegt bei gleich hoher Strahlungsintensität imner niedriger als die erreichbare Betriebstemperatur bei höchster Absorption an Strahlungsenergie bei bedingter Strömung der WTF.
Ein Absetzen der Partikeln kann Infolge von Substanzen mit neutralisierender Wirkung, die der WTF beigemischt sind, nicht zu einer festen Ablagerung führen, so daß auch nach längerer Dauer eines Stillstandes der WTF im Energleabsorber die Partikeln der organischen und anorganischen Stoffe bei geringer Strömungsgeschwindigkeit in der WTF wieder schweben.
Um eine Reaktion der organischen und anorganischen Stoffe als Partikel in der WTF zu verhindern bzw. eine Korrosion der anorganischen Stoffe mit Wasser (Kondensat) zu vermeiden, müssen in der WTF organische und anorganische Substanzen als sogenannte Inhibitoren enthalten sein. Die Inhibitoren verhindern zugleich auch eine Korrosion der im Kreislauf vorhandenen metallischen Elemente, durch welche die WTF fließt.
Beim Einsatz der WTF in der Praxis kann es notwendig sein, daß weitere Flüssigketen als Komponente zugesetzt werden müssen um veränderte Siedetemperaturen zu erreichen, wobei aus dem azeotropischen Gemisch eine oder mehrere der beigemischten Komponenten verdampft und nach Abgabe der Wärme als Kondensat der WTF wieder zufließt.

Claims

Patentansprüche 1. Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mittels organischer und anorganischer Stoffe als schwebende Festkörper in einer Wärmeträgerflüssigkeit eine effizientere Nutzung der Umweltenergie erreicht wird.
2. Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmetrågerflüssigkeit, welche mit organischen und anorganischen Stoffen angereichert ist, eine bessere Absorption von Strahlungsenergie, einen wirkungsvollen Wärmetransport, einen höheren Wärmeaustausch und einen Schutz der betriebenen Anlage gegen klimatisch bedingte Einflüsse in einem Temperaturbereich von -50 C bis über +200' C bei atmosphärischem Druck bewirkt.
3. Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeträgerflüssigkeit, welche mit organischen und anorganischen Stoffen angereichert ist, auch eine bessere Wärmeabführung bei Verbrennungsmotoren erreicht.
4. Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß Wäseträgerflüssigkeiten, die mit organischen und anorganischen Stoffen angereichert sind, auch zur Ableitung unerwünschter Wärme wirtschaftlich eingesetzt werden, und die dabei aniallende Wärmemenge über die Wärmeträgerflüssigkeit anderweitig genutzt werden kann.
5. Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß Wärneträgerflüssigkelten, die mit organischen und anorganischen Stoffen angereichert sind, zusätzlich mit anderen Flüssigkeiten als Komponenten mit unterschiedlichen Siedetemperaturen vermischt werden können und diese als sogenannte Mehrkomponente-Wärmeträgerflüssigkeit in der Zusammensetzung den technischen Anforderungen angepaßt ist.
6. Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß in einer Wärmeträgerflüssigkeit die Partikelgröße der organischen und anorganischen Stoffe so beschaffen sein muß, daß sie als Schwebstoffe dispergierend, der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit entsprechend, in der Flüssigkeit bleiben.
7. Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Färbung und die Größe der spezifischen Wärmekapazität der Wärneträgerflüssigkeit durch die Anteile der organischen und anorganischen Storen offen bestimmt wird.
8. Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Wärneträgerflüssigkeit die Betriebssicherheit von Energieabsorbern, deren Wandlerelemente aus lichtdurchlässigen Werkstoffen besteht, dadurch erhöht wird, daß im Zustand des Stillstandes der Wärmeträgerflüssigkelt die organischen und anorganischen Stoffe absinken und während des Stillstandes eine erhUhte Absorption der Strahlungsernergle nicht möglich ist, weil die Wärmeträgerflüssigkeit einen lichtdurchlässigen Zustand erreicht und In der Folge die Absorption gemindert ist. Somit wird die Stillstandstemperatur niedriger als die bei gleicher Strahlungsintensität erreichbare Betriebstemperatur.
9. Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß ein Energieabsorber, dessen Wandlerelemente aus lichtdurchlässigen Werksto ffen bestehen und dessen Wärmeträgerflüssigkeit mit organischen und anorganischen Stoffen, wie unter Anspruch 8 beschrieben, angereichert ist, als Sicherheitsabsorber zu bezeichnen ist, weil eine Oberhitzung der Wärneträgerflüssigkeit im Stillstand vermieden wird.
10. Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß Ablagerungen von organischen und anorganischen Stoffen in der Wärmeträgerflüssigkeit aufgrund der neutralisierend wirkenden Substanzen weder in sich verfestigen noch zu einer Veränderung der Partikelgröße (verklunpen) führen.
11. Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß aus wirtschaftlichen Gründen oder fur spezielle Anwendung die organischen und anorganischen Stoiie in der Wärmeträgerflüssigkeit eine wählbare Partikelgröße haben, die abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit der W ärmeträgerflü ssigkeit systembedingt bestimmt wird.
12. Anspruch 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeträgerflüssigkeit, welche mit organischen und anorganischen Stoffen angereichert ist, auch Inhibitoren enthalten muß, um Korrosionen im Bereich der strömenden Flüssigkeit zu verhindern.
13. Anspruch 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, daß eine Wänmeträgerflüssigkeit, die organische und anorganische Stoffe als schwebende Festkörper enthält, unter Einwirkung von Strahlungsernergie thermoelektrische und thenwoionische Wirkungen hat. Die so erzeugte Energie kann gewonnen und fur den Betrieb der Energieabsorberanlage genutzt werden.