DE3908573C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot, in dem, z. B. durch die Antriebsanlage, Abwärme erzeugt wird, die mit einem ersten Kühlsystem an das umgebende Meerwasser abgeführt wird, mit einem zweiten Kühlsystem, das die Abwärme in einen Wärmespeicher überführt und einem dritten Kühlsystem, das die Wärme aus dem Wärmespeicher an das umgebende Meerwasser abführt.

Ein Unterseeboot der vorstehend genannten Art ist aus der DE-PS 36 34 936 bekannt.

Es ist bekannt, getauchte Unterseeboote auf verschiedene Art und Weise zu orten. Man unterscheidet dabei zwischen den sog. "aktiven" und den "passiven" Ortungsmethoden. Bei den "aktiven Ortungsmethoden" sendet ein Suchfahrzeug, beispielsweise eine Fregatte, ein Suchsignal, beispielsweise ein Ultraschallsignal, aus und detektiert das Vorhandensein sowie ggf. die Position des getauchten Unterseebootes anhand der vom Unterseeboot reflektierten Signale. Bei den "passiven" Ortungsmethoden wird hingegen eine Umfeldstörung detektiert, die vom Unterseeboot in seiner Umgebung hervorgerufen wird. Diese Umfeldstörung kann z. B. in einer Verwerfung des magnetischen Erdfeldes oder in einer Überlagerung des natürlichen Umgebungsgeräusches mit Eigengeräuschen des Unterseebootes bestehen.

Jede der vorstehend genannten Ortungsmethoden hat ihre spezifischen Vor- und Nachteile. Ein gemeinsamer Nachteil dieser Methoden ist, daß eine Ortung getauchter Unterseeboote um so schwieriger wird, je größer der Abstand des Unterseebootes vom Suchfahrzeug ist. Zwar ist es bekannt, die Ortung getauchter Unterseeboote auch von Bord eines Flugzeuges vorzunehmen, indem das Flugzeug an einer langen Leine eine extrem empfindliche Magnetsonde (Kernresonanzsonde) hinter sich herschleppt, mit der die vom Unterseeboot verursachten Verwerfungen des Erdmagnetfeldes detektiert werden, auch diese Ortungsmethode stößt jedoch schnell an ihre Grenzen, und zwar um so mehr, je mehr moderne Unterseeboote aus unmagnetischen Stählen hergestellt werden. Auch ist eine halbwegs präzise Ortung des getauchten Unterseebootes auch bei dieser Methode erst nach mehrmaligem kreuzweisen Überfliegen eines bestimmten Bereiches des Meeres möglich.

Da Unterseeboote motorisch angetrieben werden, fällt an Bord des Unterseebootes stets eine bestimmte Menge an Abwärme an, deren Betrag davon abhängt, von welcher Bauart der Antrieb des Unterseebootes ist, mit welcher Antriebsleistung gerade gefahren wird usw.

In aller Regel werden Unterseeboote zur Kühlung des Antriebssystems mit einem Kühlsystem ausgestattet, bei dem die Abwärme des Antriebssystems an das umgebende Meerwasser abgegeben wird. So ist es beispielsweise bekannt, Leitungen eines internen Kühlkreislaufes des Antriebes außerhalb der Außenhülle des Unterseebootes entlang zu führen, damit das umgebende kalte Meerwasser beim Fahren des Unterseebootes an diesen Leitungen entlangstreicht und Wärme von diesen abführt.

Darüber hinaus entwickeln auch andere Elemente des Unterseebootes, insbesondere eine Innenraumheizung und dgl., eine beträchtliche Abwärme, die über die gesamte Außenhaut des Unterseebootes an das umgebende Meerwasser abgegeben wird.

Ein kleines Unterseeboot erzeugt beispielsweise bei Marschfahrt in der Größenordnung von 100 kW Abwärme, so daß, wenn man im Kühlwasser eine Temperaturerhöhung um 50°C zuläßt, pro Stunde etwa 2 m³ warmes Kühlwasser erzeugt werden. Bei großen Unterseebooten, insbesondere bei mit Kernkraft angetriebenen Unterseebooten, ist die Wärmeleistung wesentlich höher und kann bis in die Größenordnung von einigen 100 MW reichen, so daß sich die Menge des abgegebenen warmen Kühlwassers entsprechend erhöht.

Ein auf Tauchfahrt fahrendes Unterseeboot zieht daher eine Schleppe warmen Kühlwassers hinter sich her, die infolge der geringeren Dichte, verglichen mit dem umgebenden kalten Meerwasser, an die Oberfläche des Meeres steigt. Dies bedeutet, daß ein in Tauchfahrt befindliches Unterseeboot an der Meeresoberfläche eine Spur von erwärmtem Wasser hinter sich herzieht.

Andererseits ist es bekannt, mit Hilfe moderner Detektionsmethoden bereits geringste Temperaturvariationen an der Erdoberfläche zu vermessen, beispielsweise mit Hilfe von eigens dafür eingerichteten Aufklärungssatelliten. Selbst wenn man daher einmal berücksichtigt, daß das von einem auf Tauchfahrt befindlichen Unterseeboot abgegebene warme Kühlwasser durch die Antriebsschrauben des Unterseebootes verwirbelt und damit verteilt wird und sich noch um so mehr verteilt, je tiefer das Unterseeboot getaucht ist bzw. je weiter das erwärmte Wasser aufsteigen muß, um an die Oberfläche des Meeres zu gelangen, so ist es doch mit verfeinerten Nachweismethoden durchaus möglich, an der Meeresoberfläche die Wärmespur eines auf Tauchfahrt befindlichen Unterseebootes zu detektieren.

Aus der eingangs genannten DE-PS 36 34 936 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung der Infrarot-Ortbarkeit von Unterseebooten bekannt. Die Verringerung der Infrarot- Ortbarkeit wird dadurch erreicht, daß im Unterseeboot anfallende Abwärme in geeigneter Weise zwischengespeichert wird. Als Speicher ist bei dem bekannten Unterseeboot vorgesehen, den zylinderförmigen Innenraum außerhalb des Druckkörpers im radialen Abstand mit einer zylindrischen Hülle zu umgeben, so daß ein insgesamt hohlzylindrischer Speicherraum entsteht, der mit Meerwasser gefüllt wird. Dieser Speicherraum ist an zwei diametral gegenüberliegenden Positionen des Innenraum- Umfanges an Leitungen angeschlossen, die über Ventile zum Ausgang eines Wärmetauschers führen. Die Ausgänge des Wärmetauschers können alternativ auch über weitere Ventile mit dem Außenraum, also dem umgebenden Meerwasser, verbunden werden. Der Wärmetauscher steht eingangsseitig mit den Wärmeerzeugern im Innenraum des Unterseebootes in Verbindung.

Im normalen Betrieb wird die von den Wärmeerzeugern erzeugte Wärme über den Wärmetauscher direkt in das umgebende Meerwasser abgeleitet, indem die zweitgenannten Ventile geöffnet werden. Bei einer Gefechts- oder sonstigen Gefahrensituation wird hingegen die von den Wärmeerzeugern erzeugte Wärme über den Wärmetauscher mittels der erstgenannten, nunmehr geöffneten Ventile, in den Speicherraum auf dem Umfang des Unterseebootes eingeleitet und dort so lange gespeichert, bis entweder die Gefahrensituation vorüber oder die maximale Kapazität des Wärmespeichers erreicht ist.

Bei dem bekannten Unterseeboot ist alternativ vorgesehen, einen weiteren Wärmetauscher unmittelbar im Speicherraum anzubringen, so daß insoweit mit einem vollständig geschlossenen System gearbeitet werden kann, das vom üblichen Wärmetauscher, der die wärmeleitende Verbindung zum Außenraum herstellt, getrennt ist.

Bei dem bekannten Verfahren bzw. dem bekannten Unterseeboot ist von Nachteil, daß eine relativ starr mechanische, d. h. akustische Kopplung zwischen den Wärmeerzeugern und den Ausgangsventilen besteht, die zum umgebenden Meerwasser-Außenraum führen. Unter akustischer Kopplung soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, daß eine den Körperschall leitende Verbindung vorhanden ist. Da es sich bei den Wärmeerzeugern im wesentlichen aber um die Antriebsmaschine oder sonstige schallverursachenden Aggregate des Unterseebootes handelt, bedeutet dies, daß trotz des zwischengeschalteten Wärmetauschers eine akustische Kopplung zwischen den schallverursachenden Wärmeerzeugern und der Außenhaut des Unterseebootes besteht. Diese akustische Kopplung kann auch nicht unterbrochen werden, weil dann zugleich das Kühlsystem für die Wärmeerzeuger außer Betrieb gesetzt würde.

Auf diese Weise ergibt sich bei dem bekannten Unterseeboot im normalen Betrieb ein nachteiliger Zustand, weil die akustische Ortbarkeit des Unterseebootes gut, also für das Unterseeboot ungünstig ist.

Dies gilt sinngemäß auch in dem Betriebszustand, in dem die Wärmeerzeuger wärmeleitend über einen der erläuterten Wärmetauscher an den Speicher angeschlossen sind, weil dann nämlich die schallverursachenden Wärmeerzeuger akustisch an den Speicher angekoppelt sind, der sich, wie erwähnt, in der Außenhülle des Unterseebootes befindet.

Auch in diesem Betriebszustand wird daher die Verringerung der Infrarot-Ortbarkeit durch eine Erhöhung der akustischen Ortbarkeit erkauft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Unterseeboot der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß unter Erhaltung des Vorteils einer verringerten Infrarot- Ortbarkeit auch die akustische Ortbarkeit verringert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Wärmespeicher im druckfesten Innenraum 17 angeordnet und in mindestens zwei Teilspeicher 40a, b unterteilt ist und daß jeweils ein erster Teilspeicher 40a an das zweite Kühlsystem 30, 31 angeschlossen ist und ein anderer Teilspeicher F40b an das dritte Kühlsystem 45 angeschlossen ist, so daß der erste Teilspeicher 40a mit Wärme aufgeladen und der andere Teilspeicher 40b entladen werden kann, ohne daß auf dem Weg über das zweite Kühlsystem 30, 31 Schall an das umgebende Meerwasser abgestrahlt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst, weil eine sehr gute Geräuschabkopplung zwischen den Wärmeerzeugern und der Außenhaut möglich wird. Es ist nämlich mit der Erfindung möglich, die Wärmeerzeuger, die zugleich Schallerzeuger sind, mit einem der mehreren Wärme- Teilspeicher zu koppeln, der in diesem Betriebszustand akustisch von der Außenhaut abgekoppelt ist. Wenn die Gefahr der Infrarotortung nicht mehr besteht, kann ein jeweils anderer Wärme-Teilspeicher akustisch von den Wärme- und Schallerzeugern abgekoppelt werden und seine gespeicherte Wärme an den Außenraum abgeben, ohne daß dadurch zugleich Schallenergie an die Umgebung abgegeben wird. Sobald dann der eine Wärmespeicher wieder geladen und der andere entladen ist, werden die Ein- und Ausgänge umgeschaltet, und das Spiel kann von neuem beginnen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Unterseebootes wird die Wärme auf ein erhöhtes Temperaturniveau gepumpt und auf dem erhöhten Temperaturniveau zwischengespeichert. Hierzu ist der Wärmespeicher über eine Wärmepumpe mit den Wärmeerzeugern verbunden.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, die Kapazität des Wärmespeichers deutlich zu erhöhen, weil die Wärmepumpe die erzeugte Wärme beispielsweise auf ein Temperaturniveau von 500°C hochpumpen kann. Zwar entsteht beim Hochpumpen der Wärme wiederum Abwärme, nämlich Abwärme der Wärmepumpe, dieser Nachteil wird jedoch durch den Gewinn an Wärmekapazität mehr als ausgeglichen.

Bei bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung werden verschiedenartige Speichermedien für den Wärmespeicher eingesetzt.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird als Speichermedium Salzwasser eingesetzt, das ohne weiteres aus der Umgebung des Unterseebootes entnommen und im erwärmten Zustand ohne weiteres wieder an die Umgebung abgegeben und durch kaltes Salzwasser ersetzt werden kann. Dies hat den Vorteil, daß zwischen Wärmespeicher und umgebendem Meerwasser nicht nochmals ein gesonderter Wärmetauscher vorgesehen werden muß.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Kalilauge als Speichermedium eingesetzt.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß sie sich besonders für solche Unterseeboote eignet, bei denen ein sogenannter Kreislaufdiesel- Antrieb verwendet wird. Bei einem derartigen Antrieb wird bekanntlich das Abgas des Dieselmotors in Kalilauge gewaschen, so daß das Kohlendioxid der Abgase in der Kalilauge gelöst wird und das Abgas nach dem Entfernen des Kohlendioxids und nach erneuter Anreicherung mit Sauerstoff wieder dem Dieselmotor zugeführt werden kann. Man macht sich daher bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Tatsache zunutze, daß an Bord des Unterseebootes ohnehin ein Flüssigkeitstank enthalten ist, der im Doppelnutzen zusätzlich als Wärmespeicher verwendet wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Glaubersalz als Speichermedium eingesetzt. Glaubersalz hat bekanntlich einen Schmelzpunkt von 32,4°C, so daß die Schmelzwärme dieses Salzes zum Speichern der Wärme eingesetzt werden kann.

Entsprechendes gilt, wenn Natriumthiosulfat als Speichermedium eingesetzt wird. Dieses hat einen Schmelzpunkt von 48,2°C und es kann somit ebenfalls die Schmelzwärme vorteilhaft eingesetzt werden.

Ein weiteres geeignetes Speichermedium ist Kaliumfluorid- Tetrahydrat, das bei einem Schmelzpunkt von 18,5°C eine Speicherkapazität von etwa 100 kWh/m³ aufweist.

Ferner kommen für höhere Temperaturen auch eutektische Gemische als Speichermedien in Frage.

Bei den vorgenannten Speichermedien (mit Ausnahme des Salzwassers) ist es allerdings erforderlich, zwischen dem Wärmespeicher und der Umgebung einen Wärmetauscher einzusetzen, um zu gegebener Zeit das Speichermedium wieder mittels des kalten Meerwassers abkühlen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine äußerst schematisierte Schnittdarstellung eines Unterseebootes nach dem Stande der Technik.

Fig. 2 eine Darstellung, ähnlich Fig. 1, jedoch für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Fig. 1 bezeichnet 10 insgesamt ein Unterseeboot nach dem Stand der Technik im getauchten Zustand. An Bord des Unterseebootes 10 befinden sich ein erster Wärmeerzeuger 11, beispielsweise eine Antriebsmaschine, ein zweiter Wärmeerzeuger 12, beispielsweise ein Generator oder eine Pumpe sowie ein dritter Wärmeerzeuger 13, der in Fig. 1 für die sonstigen Wärmeerzeuger des Unterseebootes, beispielsweise die Mannschaft, steht.

Mit 14 ist ein erster Wärmefluß angedeutet, der vom ersten Wärmeerzeuger 11 zum Innenraum 17 des Unterseebootes 10 führt. In entsprechender Weise bezeichnet 15 einen zweiten Wärmefluß vom zweiten Wärmeerzeuger 12 an den Innenraum 17 und 16 zeigt einen dritten Wärmefluß vom dritten Wärmeerzeuger 13 an den Innenraum 17.

Beim ersten und zweiten Wärmeerzeuger 11, 12, nämlich den Aggregaten, ist es mit bekannten Mitteln möglich, einen Großteil von deren Abwärme durch geeignete Mittel an den Außenraum 18 außerhalb des Unterseebootes 10 zu überführen, was beim dritten Wärmeerzeuger 13 nicht möglich ist.

Zur Wärmeabfuhr vom ersten und zweiten Wärmeerzeuger 11, 12 sind ein erstes Kühlsystem 20 sowie ein zweites Kühlsystem 21 vorgesehen. Die Kühlsysteme 20, 21 weisen jeweils ein erstes Ventil 22 bzw. ein zweites Ventil 23 und einen ersten Wärmetauscher 24 bzw. einen zweiten Wärmetauscher 25 auf. Die Wärmetauscher 24, 25 sind mit einem ersten Auslaß 26 bzw. einem zweiten Auslaß 27 verbunden, so daß ein vierter Wärmefluß 28 bzw. ein fünfter Wärmefluß 29 an den Außenraum 18 abgegeben werden kann.

Es versteht sich dabei, daß die Kühlsysteme 20, 21 nur äußerst schematisch angedeutet sind, so daß zahlreiche Varianten ebenfalls möglich sind. So ist es beispielsweise möglich, die Wärmetauscher 24, 25 so auszubilden, daß Rohre von den Wärmeerzeugern 11, 12 über die Außenhaut des Unterseebootes 10 geführt und dann wieder zu den Wärmeerzeugern 11, 12 zurückgeführt werden, mit der Folge, daß die an der Außenhaut befindlichen Rohrabschnitte selbst als Wärmetauscher 24, 25 wirken, weil sie vom umströmenden kalten Meerwasser des Außenraumes 18 abgekühlt werden.

Im normalen Fahrbetrieb des Unterseebootes 10 sind die Ventile 22, 23 geöffnet, so daß die Abwärme der Wärmeerzeuger 11, 12 an den Außenraum 18 abgegeben wird und die Wärmeflüsse 14, 15 entsprechend gering bemessen sind.

Wenn jedoch eine Wärmeabgabe an den Außenraum 18 vermindert oder eingestellt werden soll, müssen die Ventile 22, 23 geschlossen werden. In diesem Falle würden die Wärmeflüsse 14, 15 erheblich ansteigen und die im Innenraum 17 herrschende Temperatur T₁ schnell auf die in den Wärmeerzeugern 11, 12 herrschende Temperatur T₂ oder T₃ anheben. Wenn T₄ die Temperatur des dritten Wärmeerzeugers 13 darstellt, also beispielsweise die Körpertemperatur der Mannschaft, andererseits aber die Temperaturen T₂ und T₃ der Wärmeerzeuger 11, 12, nämlich der motorisch angetriebenen Aggregate wesentlich höher liegen, so wird ersichtlich, daß die Temperatur T₁ des Innenraums 17 sehr schnell ansteigt und schon nach kurzer Zeit ein für Menschen nicht mehr erträgliches Niveau erreicht.

Um dieses zu verhindern, sind ein erstes Speichersystem 30 sowie ein zweites Speichersystem 31 für die Wärmeerzeuger 11, 12 vorgesehen. Die Speichersysteme 30, 31 weisen in Kühlleitungen der Wärmeerzeuger 11, 12 zunächst ein drittes Ventil 34 bzw. ein viertes Ventil 35 auf, an die sich ein dritter Wärmetauscher 32 bzw. ein vierter Wärmetauscher 33 anschließen. Die Wärmetauscher 32, 33 sind ausgangsseitig mit einem Wärmespeicher 40 verbunden, dessen Innentemperatur mit T₅ bezeichnet ist. Ein sechster Wärmefluß 41 gibt die Wärmeabgabe des Wärmespeichers 40 an den Innenraum 17 an.

Ausgangsseitig ist der Wärmetauscher 40 mit einem dritten Kühlsystem 45 versehen. Dies führt über ein fünftes Ventil 46 und einen fünften Wärmetauscher 47 an einen dritten Auslaß 48, so daß ein siebter Wärmefluß 49 vom Ausgang des Wärmespeichers 40 zum Außenraum 18 hergestellt werden kann.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung wird erreicht, daß bei geschlossenen Ventilen 22, 23 ein Großteil der Abwärme des Wärmeerzeugers 11, 12 zwischengespeichert werden kann, indem die Ventile 34, 35 geöffnet werden und die Abwärme der Wärmeerzeuger 11, 12 über die Wärmetauscher 32, 33 an den Wärmespeicher 40 abgegeben werden. Dessen Innentemperatur T₅ steigt auf diese Weise kontinuierlich an, so daß die Temperatur T₁ im Innenraum 17 zumindest näherungsweise konstant bleibt. Allerdings wird sich auch infolge des sechsten Wärmeflusses 41, nämlich der unvermeidbaren Wärmeabgabe des Wärmespeichers 40 die Temperatur T₁ im Innenraum 17 langsam erhöhen.

Wenn nun entweder die Gefahrensituation vorbei ist und die Ventile 22, 23 zum Kühlen der Wärmeerzeuger 11, 12 wieder geöffnet werden können, oder aber wenn die Kapazität des Wärmespeichers 40 erschöpft ist, so muß dieser entladen werden, indem das fünfte Ventil 46 geöffnet und die im Wärmespeicher 40 gespeicherte Wärme über den fünften Wärmetauscher 47 und den dritten Auslaß 48 an den Außenraum 18 abgegeben wird.

Zusätzlich ist dabei vorzugsweise noch ein erster Wärmekollektor 60 im Innenraum 17 angeordnet, um die dort anfallende und anderweitig nicht abführbare Wärme aufzunehmen und über ein viertes Kühlsystem 61, nämlich ein sechstes Ventil 62, einen sechsten Wärmetauscher 63 sowie einen vierten Auslaß 64 mit einem achten Wärmefluß 65 an den Außenraum 18 abzugeben. Allerdings kann das vierte Kühlsystem 61 durch Öffnen des sechsten Ventils 62 nur dann in Betrieb gehen, wenn eine Wärmeabgabe vom Unterseeboot 10 an den Außenraum 18 außerhalb einer Gefahrensituation möglich ist.

Aus der vorstehenden Schilderung wird deutlich, daß der Wärmespeicher 40 eine möglichst niedrige Ausgangstemperatur T₅ haben sollte, um eine möglichst große Wärmemenge speichern zu können. Auch ist der Wärmespeicher 40 dann für einen der Wärmeerzeuger 11, 12 nicht mehr speicherfähig, wenn die Innentemperatur T₅ des Wärmespeichers 40 die jeweilige Innentemperatur T₂ oder T₃ eines der Wärmeerzeuger 11 oder 12 überschreitet. Wenn beispielsweise die Innentemperatur T₃ des zweiten Wärmeerzeugers 12 höher liegt als die Innentemperatur T₂ des ersten Wärmeerzeugers 11, so kann sich zwar die Innentemperatur T₅ des Wärmespeichers 40 über den Wert T₂ hinaus erhöhen, eine Wärmeabfuhr vom ersten Wärmeerzeuger 11 ist dann indes nicht mehr möglich und es muß sogar das dritte Ventil 34 geschlossen werden, um einen Wärmefluß vom zweiten Wärmeerzeuger 12 über den Wärmespeicher 40 zum ersten Wärmeerzeuger 11 zu unterbinden.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daher im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Stand der Technik insoweit eine Abwandlung getroffen, als die Wärmeerzeuger 11a, 12a nicht mehr unmittelbar an den Wärmespeicher, sondern vielmehr zunächst an eine Wärmepumpe 70 angeschlossen sind. Die Wärmepumpe 70 pumpt die einkommende Wärme der Wärmeerzeuger 11a, 12a auf ein wesentlich höheres Temperaturniveau T₆ hoch und gibt diese Wärme dann über einen siebten Wärmetauscher 71 an einen Wärmespeicher ab. Durch die Verwendung der Wärmepumpe 70 kann auch der Innenraum 17a unmittelbar gekühlt werden, indem ein zweiter Wärmekollektor 72 zur Aufnahme der Umgebungswärme im Innenraum 17a ebenfalls an die Wärmepumpe 70 (oder eine weitere von mehreren parallel geschalteten Wärmepumpen) angeschlossen ist.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 hat darüber hinaus noch eine Besonderheit insoweit, als zwei parallele Wärmespeicher 40a und 40b verwendet werden. Bei der in Fig. 2 mit durchgezogenen Strichen eingezeichneten Betriebsart ist der erste Wärmespeicher 40a an den siebten Wärmetauscher 71 mechanisch angeschlossen, während der zweite Wärmespeicher 40b auf den ausgangsseitigen fünften Wärmetauscher 47a arbeitet. Auf diese Weise sind die Wärmepumpe 70 und damit auch die schallerzeugenden Wärmeerzeuger 11, 12 akustisch von der Außenhaut des Unterseebootes 10a abgekoppelt, da die Wärmepumpe 70 akustisch nur mit dem ersten Wärmespeicher 40a in Verbindung steht. In diesem Betriebsfall kann sich der zweite Wärmespeicher 40b ohne Schallkopplung in den Außenraum 18a entladen.

Werden nun am Eingang und Ausgang der Wärmespeicher 40a, 40b die jeweiligen Leitungsverbindungen umgesteckt oder sonstwie umgeschaltet, so kann der zuvor ohne Schallkopplung entladene zweite Wärmespeicher 40b über die Wärmepumpe 70 wieder geladen und der soeben geladene erste Wärmespeicher 40a über den fünften Wärmetauscher 47a entladen werden, ohne daß auch in diesem Falle eine Schallkopplung zwischen der Wärmepumpe 70 und der Außenhaut des Unterseebootes 10a besteht.

Für die Wärmespeicher 40, 40a, 40b können verschiedenartige Speichermedien verwendet werden. Das einfachste Speichermedium ist Salzwasser, weil bei dessen Verwendung auf den fünften Wärmetauscher 47 verzichtet werden kann. In diesem Falle muß nämlich lediglich kaltes Salzwasser aus der Umgebung 18 in den Wärmetauscher 40 zunächst eingepumpt werden, um dann zu einem späteren Zeitpunkt das erhitzte Salzwasser wieder in den Außenraum 18 auszupumpen.

Will man hingegen eine höhere Speicherkapazität haben, so kann alternativ auch ein Kalilaugenspeicher als Wärmetauscher 40 verwendet werden. Ein solcher Kalilaugenspeicher ist an Bord von solchen Unterseebooten angeordnet, die mit einem Kreislaufdiesel-Antrieb arbeiten. Bei derartigen Antrieben wird nämlich ein Kalilaugen-Speicher dazu benötigt, um aus dem Abgas des Dieselmotors das Kohlendioxid auszuwaschen. Man kann daher bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung den ohnehin vorhandenen Flüssigkeitstank, nämlich den Kalilaugenbehälter zugleich als Wärmespeicher 40 einsetzen.

Darüber hinaus ist es auch möglich, zur Speicherung der Wärme Schmelzvorgänge oder Gefügeveränderungen von Werkstoffen auszunutzen. So kann als Speichermedium auch Glaubersalz mit einem Schmelzpunkt von 32,4°C, Natriumthiosulfat mit einem Schmelzpunkt von 48,2°C oder Kaliumfluorid-Tetrahydrat mit einem Schmelzpunkt von 18,5°C eingesetzt werden, wobei die Speicherfähigkeit jeweils etwa 100 kWh/m³ beträgt.

Darüber hinaus kann aber auch Öl als Speichermedium eingesetzt werden.

Claims (8)

1. Unterseeboot (10), in dem, z. B. durch die Antriebsanlage, Abwärme erzeugt wird, die mit einem ersten Kühlsystem (20, 21) an das umgebende Meerwasser abgeführt wird, mit einem zweiten Kühlsystem (30, 31), das die Abwärme in einen Wärmespeicher (40) überführt und einem dritten Kühlsystem (45), das die Wärme aus dem Wärmespeicher (40) an das umgebende Meerwasser abführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmespeicher (40) im druckfesten Innenraum (17) angeordnet und in mindestens zwei Teilspeicher (40a, b) unterteilt ist und daß jeweils ein erster Teilspeicher (40a) an das zweite Kühlsystem (30, 31) angeschlossen ist und ein anderer Teilspeicher (40b) an das dritte Kühlsystem (45) angeschlossen ist, so daß der erste Teilspeicher (40a) mit Wärme aufgeladen und der andere Teilspeicher (40b) entladen werden kann, ohne daß auf dem Weg über das zweite Kühlsystem (30, 31) Schall an das umgebende Meerwasser abgestrahlt wird.

2. Unterseeboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kühlsystem (30, 31) eine Wärmepumpe (70) umfaßt.

3. Unterseeboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (40a, b) Salzwasser als Speichermedium enthalten.

4. Unterseeboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (40a, b) Kalilauge als Speichermedium enthalten.

5. Unterseeboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (40a, b) Glaubersalz als Speichermedium enthalten.

6. Unterseeboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (40a, b) Natriumthiosulfat als Speichermedium enthalten.

7. Unterseeboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (40a, b) Kaliumfluorid- Tetrahydrat als Speichermedium enthalten.

8. Unterseeboot nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilspeicher (40a, b) Öl als Speichermedium enthalten.