DE413355C - Verfahren und Einrichtung zur Aufspeicherung von Energie - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zur Aufspeicherung von Energie. Die Erfindung betrifft die Speicherung von Energiemengen. Abgesehen von den wenigen Fällen, in denen das Betriebsmittel selbt gespeichert werden kann (Wasserspeicher, Dampfspeicher usw.), besitzt die Technik heute kein allgemein brauchbares Mittel zur Energiespeich°rung. Der elektrische Akkumulator kommt bei der heute fast allgemein durchgeführten Versorgung mit Wechsel- und Drehstrom als wirtschaftliches Speichermittel kaum mehr in Frage. Andere Verfahren der Speicherung, welche mechanische Energie in Wärme umsetzen, also solche speichern und dann wieder in mechanische Energie zurückverwa: de'.n, sind neu°rdings bekannt gew.-)rden. Sie sind aber auch nur in Einzelfällen verwendbar und wirtschaftlich.
• Vorliegende Erfindung benutzt die Eigenschaft mancher Gas;, sich im Wasser in großen Mengen zu lösen, zur Aufspeicherung von Energie unmittelbar in mechanischer Form, also ohne den verlustbringenden Umweg über .die Wärm. In erster Linie kommt hier das =Ammoniakgas in Frage, von dem r cbm Wasser bei 2o'' C nicht weniger als 700 chrn in sich aufzunehmen vermag, und zwar unabhängig von dem Druck, unter welchem das Gas steht. Die Energiespeicherung wird dadurch erzielt, daß unter Aufwendung mechanischer Arbeit das lösliche Gas verdichtet und in das Lösungsmittel hineingL-drückt wird, bis ein bestimmter Enddruck erreicht ist. Läßt man das unter Druck gelöste Gas aus dem Lösungsmittel wieder austreten und expandieren, so wird di° vorher aufgewandte mechanische Arbeit wieder nach außen hin abgegeben. Eine Schwierigkeit bei .dieser Energieaufspeicherung bilden die beim Lösungsvorgang auftretenden gewaltigen Wärmemengen, welche eine einfache Anordnung ausschließen. Bei vorstehender Erfindung wird durch eine besondere Anordnung erreicht, daß die bei Erhöhung der Lösungskonzentration auftretende und die bei Verminderung der Lösungskonzentration entzogene Wärmemenge praktisch nicht in Erscheinung tritt. Lade-und Entladeprozeß verlaufen somit nahezu isotherm. Wesentlieh ist ferner bei -der gewählten Anordnung, daß von dem als Arbeitsmittel dienenden Gas nichts verlorengeht, wie oft sich auch ,der Speicherprozeß wiederholt.
• Zu ihrem Aufbau besteht die Einrichtung nach der Erfindung aus folgenden drei Teilen (s. Zeichnung) i. aus einem großen Niederdruckbehälter N, dessen Flüssigkeitsinhalt im Ausgangszustand, -d. h. unter Atmosphärendruck, eben mit Gas gesättigt ist; 2. aus einem innerhalb des großen Behälters N angeordneten und von dessen, Flüssigkeit umspülten kleinen Hochdruckbehälter H, dessen Flüssigkeitsinhalt im Ausgangszustand ebenfalls gerade mit Gas gesättigt ist, und 3. aus einer Maschine I( mit Welle Ä, die als Verdichter und Kraftmaschine wirkt, zwischen beide Behälter eingeschaltet ist und; zweckmäßig ebenfalls innerhalb des Behälters N untergebracht wird.
• Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: a) Energiespeicherung: Durch den Verdichter I( wird in dem großen Behälter N Unterdruck erzeugt und das gelöste Gas dadurch zum Austritt aus der Lösung vera,nlaßt. Gleichzeitig wird das angesaugte Gas .durch den Verdichter unter Erzeugung von Überdruck in den kleinen Hochdruckbehälter hineingepreßt und dort wieder zur Lösung gebracht. Dieser Vorgang geht so lange fort, bis die entsprechende Menge Gas aus dem großen in den kleinen Behälter übergeführt und dort der gewünschte Enddruck erreicht ist. Während dieses Vorganges wird gleichzeitigdie im Hochdruckbehälter erzeugte und im Niederdruckbehälter in gleicher Menge entzogene Lösungswärme durch die Wandung des Hochdruckbehälters wieder ausgetauscht, so daß zwischen den beiden Behältern kein nennenswerter Temperaturunterschied aufkommen kann.
• b) Energieabgabe: Die Energieabgabe vollzieht sich genau in der umgekehrten Weise wie der vorstehend beschriebene Vorgang. Das in großen Mengen unter hohem Druck im kleinen Behälter H gelöste Gas tritt aus der Lösung aus und treibt die Maschine I( nunmehr als Kraftmaschine an. Nach erfolgter Expansion geht das Gas in der unter-' sättigten Lösung des großen Behälters von selbst wieder in Lösung. Dieser Vorgang geht so lange fort, bis in beiden Behältern wieder der Ausgangszustand, d. h. Atmosphären-; druck, erreicht ist. In gleicher Weise wie beim Ladevorgang findet auch boi der Entladung wieder ein Wärm°austausch zwi--chen den beiden Behältern statt, jedoch sinngemäß in umgekehrter Richtung wie bei der Ladung von H.

Claims (3)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufspeicherung mechanischer Energie, dadurch gekennzeichnet, d,aß ein in einem Lösungsmittel hochgradig lösliches Gas unter Aufwendung mechanischer Arbeit bis zur Erzeugung eines bestimmten Druckes in einen mit dem Lösungsmittel gefüllten Hochdruckbehälter hineingedrückt wird und später beim Wiederaustritt aus der Lösung unter Ex- pansion .die aufgewandte mechanische Arbeit zurückgibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Ladung erforderliche Gas der Lösung eines zweiten, größeren Behälters (N3ederdruckbehälters j entnommen und bei der Entladung wieder an denselben zurückgegeben wird.
3. 3. Einrichtung für dass Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Hochdruckbehälter innerhalb des Niederdruckbehältersoder sonstwie so angeordnet ist, daß sowohl beim Ladevorgang als auch beim Entladevorgang ein vollkommener Wärmeaustausch zwischen den Flüssigkeiten beider Behälter erfolgen kann. .f. Einrichtung nach Anspruch 3, .dadurch geltennzeichn2t, daß auch das als Verdichter und Kraftmaschine wirkende Organ innerhalb des Niederdruckbehälters untergebracht ist und von dessen Flüssigkeit umspült wird.