DE4203491A1 - Energieversorgungseinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Energiever­ sorgungseinheit nach dein Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Energieversorgungseinheiten finden beispielsweise Anwendung, um in einem Gebäude oder einem Schwimmbad sowohl Wärmeenergie als auch elektrische Energie bereitzustellen. Vielfach wird jedoch die erzeugte elektrische Energie nicht in vollem Umfang benötigt und die Einspeisung der überschüssigen Energie in das öffentliche Netz ist entweder nicht möglich oder mit Schwierigkeiten behaftet.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Energieversorgungseinheit in der Weise auszugestalten, dar eine optimale Energieausnutzung ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausge­ staltungen der erfindungsgemäßen Energieversorgungseinheit sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung soll im folgenden ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Energieversorgungseinheit näher beschrieben werden.

Mit der Antriebswelle eines Verbrennungs- oder Wärmemotors M ist ein elektrischer Generator G gekoppelt, der vorzugsweise als Asynchrongenerator ausgebildet ist und somit auch in einfacher Weise bei elektrischer Ansteuerung als Motor betrieben werden kann, der dann bei Speisung aus dem öffentlichen Netz als Starter für den Verbrennungsmotor M dient. Die Abgase des Motors M werden über einen Katalysator Kat und eine Sonde LS (z. B. Lambdasonde) einem Wärmetauscher C3 in einem Boiler B zugeführt.

Ferner wird das Kühlwasser des Motors M nach Wärmetauschung in einem Wärmetauscher C1 im Motor M durch eine Kühlkreispumpe P1 zu einem Wärmetauscher C2 im Boiler B gepumpt, um dort seine Wärme an das Wasser im Boiler B abzugeben.

Nachdem die Abgase des Motors in dem Wärmetauscher C3 ihre Wärme weitgehend an das Wasser im Boiler B abgegeben haben, werden sie einem Wärmetauscher H zugeführt, um in diesem die Restwärme an einen Wärmepumpenkreislauf abzugeben, der eine Verdichterpumpe P2 aufweist, die das verdichtete Wärmemittel einem Wärmetauscher C4 im Boiler B zuführt. Die gekühlten und gereinigten Abgase werden von dem Wärmetauscher H ggf. über ein Gebläse F ins Freie geführt.

Sowohl die Kühlwasserpumpe P1 als auch die Wärmepumpe P2 sitzen auf der Antriebswelle des Motors M und werden von diesem somit angetrieben.

Dem Boiler B wird über zwei Wärmetauscher C5 und C6 Wärme entnommen, wobei der Wärmetauscher C5 über eine Umwälzpumpe P3 an einen Heizkreislauf angeschlossen ist und der Wärmetauscher C6 über eine Brauchwasser-Ladepumpe P4 an den Brauchwasserkreis­ lauf angeschlossen ist. Die Pumpen P3 und P4 sitzen ebenfalls auf der Antriebswelle des Motors M. Um auch bei einem Ausfall oder einer Betriebspause des Motors M die Heizung betreiben zu können und Brauchwasser bereitstellen zu können, sind weitere Pumpen P5 und P6 vorgesehen, die elektrisch aus dem Netz angesteuert werden.

Eine Thyristorbrücke TB1 steuert den Anlauf des Motors/ Generators G, dessen Synchronisierung und die Leistungs­ verteilung. Eine weitere Thyristorbrücke TB2 dient der Ansteuerung der elektrischen Boilerheizung EH. Diese elektrische Boilerheizung EH ist ferner verwendbar, um eine ungleiche Phasen­ belastung des Generators G beim Ausfall des öffentlichen Netzes zu kompensieren. Unterbrechungsschaltkreise CB1 und CB2 sind vorgesehen, um eine gesteuerte Abschaltung der verschiedenen elektrischen Schaltkreise der versorgten Einrichtung vorzunehmen bzw. bei einem Spannungsausfall das öffentliche Netz abzutrennen.

Die gesamte Energieversorgungseinheit und ihre Komponenten werden von einer elektrischen Steuerung CC gesteuert, wobei diese auf den Motor, den Generator, den Katalysator, die Temperatur, die Leistungsverteilung, die Unterbrechungsschalt­ kreise usw. einwirkt.

Claims (7)

1. Energieversorgungseinheit mit einem Verbrennungs- oder Wärmemotor und einem davon angetriebenen elektrischen Generator sowie einem Boiler, der über Wärmetauscher von dem Kühlwasser und den Auspuffgasen des Motors aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Generator (G) erzeugte elektrische Energie ganz oder teilweise zusätzlich zur elektrischen Aufheizung des Boilers (B) verwendet wird.

2. Energieversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle des Verbrennungsmotors (M) eine auf den Boiler (B) arbeitende Wärmepumpe (P2) gekoppelt ist, deren Kreislauf über einen Wärmetauscher (H) mit der Restwärme der Auspuffgase in Wärmeaustausch steht.

3. Energieversorgungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle des Motors (M) ferner eine Kühlwasserpumpe (P1) gekoppelt ist.

4. Energieversorgungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizkreis-Umwälzpumpe (P3) und eine Brauchwasser-Ladepumpe (P4) an die Welle des Verbrennungsmotors (M) ankoppelbar ist.

5. Energieversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Generator ein ebenfalls als Motor betreibbarer Asynchrongenerator (G) angeordnet ist.

6. Energieversorgungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Wege der Abgase des Motors (M) ein Katalysator (Kat) angeordnet ist.

7. Energieversorgungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Boilerheizung (EH) verwendbar ist, um ungleiche Phasen­ belastung des Generators (G) zu kompensieren.