EP0116035A1 - Verfahren zur rationellen und umweltschonenden nutzung der primärenergie - Google Patents

Verfahren zur rationellen und umweltschonenden nutzung der primärenergie

Info

Publication number
EP0116035A1
EP0116035A1 EP82902448A EP82902448A EP0116035A1 EP 0116035 A1 EP0116035 A1 EP 0116035A1 EP 82902448 A EP82902448 A EP 82902448A EP 82902448 A EP82902448 A EP 82902448A EP 0116035 A1 EP0116035 A1 EP 0116035A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
water
air
energy
gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP82902448A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dimitrijevic Cedomir
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIMITRIJEVIC CEDOMIR
Original Assignee
DIMITRIJEVIC CEDOMIR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIMITRIJEVIC CEDOMIR filed Critical DIMITRIJEVIC CEDOMIR
Publication of EP0116035A1 publication Critical patent/EP0116035A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • F24D11/0235—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system with recuperation of waste energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0027—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using fluid fuel
    • F24H1/0045—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using fluid fuel with catalytic combustion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Definitions

  • the invention relates to a method for using the upper calorific value of fossil fuels through a novel combustion chamber for complete combustion and by using the exhaust gas heat in its own process for preheating the heat, the fuel and for fully air-conditioning the combustion air.
  • the residual exhaust heat ⁇ is used together with other heat flows from one
  • the energy requirement is mainly covered by energy conversion from fossil fuels such as coal, oil and gas in household, traffic, industrial and power plant systems.
  • a boiler with an internal boiler has an efficiency of only 15 - 25? ⁇ in summer, due to high heating
  • Kremer (4) suggests reducing NOx emissions by injecting the exhaust gas condensate into the combustion chamber.
  • the exhaust gas heat is usually made up of tangible (sensitive) and latent (condensation) heat.
  • Exhaust gas heat exchangers with medium-separating heating surfaces are generally used for exhaust gas heat utilization, which are designed in such a way that the dew point of the flue gases is not undercut and thus "dry operation" is ensured.
  • the condensing boiler brings a fuel saving rate of 15% at 40 C usage temperature of the exhaust gases. According to its process, it is only recommended for low-sulfur gaseous fuels
  • downstream deposition technologies for emission reduction can be wet or dry
  • HGD take place, a distinction being made between two processes: the deposition of the individual components and silicon deposition, i.e. the deposition of two or more components
  • the gases laden with dust are directed against water-washed surfaces where the dust can adhere and be washed away, QD or through a drizzle that wets the dust so that it becomes heavier and sinks
  • Heat sources air, water, soil
  • the invention is intended to make a contribution to solving the complex problem of rational and environmentally friendly primary energy use.
  • the invention solves the task of retrofitting or retrofitting energy and environmentally friendly existing energy conversion systems or new energy-saving, resource and environmental
  • the invention enables the primary energy from fossil fuels and solar radiation energy to be used rationally by integration through integration
  • Movable solar collectors in the window area and in the roof are used for the rational use of solar energy.
  • the heat-storing walls are fixed
  • the energy supply system not only takes over the ventilation operation of the rooms, but also the cooling of the heat and heat-storing ends through the cooler night air, which ensures adequate ventilation
  • FIG. 1 shows a schematic illustration with the designations by letters a to x of an energy conversion method according to the invention from liquid or gaseous fossil fuels with the use of exhaust gas heat up to the room air temperature, taking into account the environment
  • the representation with the numerical designations 1 to 60 shows the use of the waste heat to a few degrees above zero for the heat supply of functional buildings with integration
  • FIG. 2A shows the structure and function of a wall, which is either a thermal wall
  • heat-storing wall or is designed as a cold-storing wall.
  • Fig. 2 B shows the structure and function of the window solar collector.
  • FIG. 2c shows the function of a Bach or Y and sun sensor.
  • the fully air-conditioned combustion air (a) and the preheated fuel (b) through the use of the exhaust gas heat are fed to the combustion chamber (e).
  • contact pipe (i) is introduced and immersed in the water bath (q) by injecting the environmental water (1) (full bath) o it is cooled to an insulted temperature, cleaned of impurities and d
  • the high-energy gases rise to the surface of the water bath in the form of fine pearls.
  • the gas-water vapor mixture naturally moves to the heat
  • the exhaust gases are cleaned of solid, liquid and gaseous pollutants in a water bath (q) and in the absorption layer (x) floating on the water surface.
  • the warm condensate (g) cools down to the air inlet temperature and possibly also below it
  • the water bath for heavily polluted gases consists of a vertical contact tube (i) with water injection (1) and with the recessed end in the water space of the water bath (q) to separate the boiler from the atmosphere and to ensure the full bath of the exhaust gases .
  • the water room of the water bath is divided by walls in different departments
  • the partition (p) in the water space (o) serves to retain everyone in the water
  • the cleaned and dried exhaust gases (u) are used in the contact tube (33) for further use of the exhaust gas heat by the blower (32).
  • the water bath for not very contaminated gases and vapors consists of a contact tube (33), water circulation pump (35) and a water and steam space.
  • the lower end of the contact tube (33) is immersed in the water space of the water bath.
  • the water space of the water bath is divided into two sections (34) and (36) by a transverse wall.
  • the partition (4) of the water bath (1) serves as a restraint
  • the gaseous energy-rich media are blown into the contact tube with the blower (32) and injected into the contact tube
  • Waste heat is used from contaminated waste water by heat transfer to the air in a heat and material exchanger (50) through internal contact of both
  • the high-energy air is then sucked off by means of a fan (32), blown into the contact tube (33) and, as described above, cooled in the heat sink (6) to a few degrees above zero
  • the chemical energy released from fossil fuels in the combustion chamber (e) is, for example, transferred to the heating water (c) and used for space heating by heating elements (14).
  • the return condensate is pumped back with the circulation pump (60) for heating.
  • the heat pump (5) with its own heat source (1) can also perform the same task.
  • the window solar panels with air as the cooling medium (24) and the roof panels serve to use the solar energy
  • the energy obtained from solar radiation is either stored directly as a heating medium or to support the heat source
  • Fig. 2A shows the structure and function of a building wall between the floor (57a) and the ceiling (57b), which can be used either as a heat wall, heat-storing wall or as a cold-storing wall.
  • the heat is supplied in the lower area of the wall either through a finned tube heating element from the heating system or from the window solar collector (14).
  • the same wall can be used on hot summer days
  • the colder night air (14c) flows through the wall from the bottom upwards either through the chimney effect or through sporadic suction with the fan (32)
  • ⁇ VW W; PO 2B shows the structure and function of the window solar collector.
  • the window shutter elements (25) have a radiation-absorbing side (25a)
  • the blower (32) sucks the cold floor air from the room (24a) through the
  • the 2C shows the structure and function of a roof or wall solar collector.
  • the tubes 21 are permeable to the sun's rays.
  • the absorber (21 ⁇ is located
  • roof-window collectors enables the collector area to be doubled in a simple manner with the same space requirement, i.e. the absorber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

- 1 -
Verfahren zur rationellen und umweit- schonenden Nutzung der Primärenergie
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Nutzung des oberen Heizwertes von fossilen Brennstoffen durch eine neuartige Brennkammer zur vollständigen Verbrennung und durch die Nutzung der Abgaswärme im eigenen Prozeß zur Vαrwärmung des Wärmeguts, des Brennstoffs und zur Vollklimatisierung der Verbrennungsluft.
Die Nutzung der Rest- Abgaswärm-β erfolgt zusammen mit anderen Wärmeströme aus einer
10 Anlage, eines Werkes oder eines Gebäudes mit Hilfe einer Wärme-Pumpe zur Mitnutzung der Primärenergie Solar StrahlurTg durch Integration der Wärmetechnischen und bautechnischen Anlageteilen zur Energie¬
15 gewinnung, Energiespeicherung , Energie¬ verteilung und Energienutzung sowie zur Minimierung der Umweltbelas ung.
Gegenwertig wird der Energiebedarf vor¬ wiegend durch Energieumwandlung aus fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas in Anlagen von Haushalte, Verkehr, Industrie und Kraftwerke gedeckt.
Bei den mit fossilen Brennstoffen zu betreibenden Anlagen erfolgt die Energie¬ umwandlung und ihre Nutzung bekanntlich mit erheblichen Energieverluste und mit
10 einer hohen Umweltbelastung.
Beispielsweise sind Energieu wandlungs- Verluste von 20 % (Jahreswirkungsgrad von 80 % ) auch bei neuzeitlichen Kesseln bei guter Wartung gemäß dem Stand der
15 Technik unvermeidbar.
Ein Heizkessel mit innenliegendem Boiler hat im Sommer einen irkungsgrad von nur 15 - 25 ?ό, bedingt durch hohe Aufheiz-
20 und Abkühlverluste des Kessels und des Warmwasserversorgungssystems.
Das bedeutet, daß im Durchschnitt, bei der überwiegenden Zahl derartigen Anlagen, nur die Hälfte des gekauften Brennstoffes
25 wirklich dem gedachten Verwendungszweck in Form von Wärme zugeführt wird und die andere Hälfte verloren geht und belastet zusätzlich die Umwelt.
Bekanntlich lassen "s"ich einige wesentliche
30 Verbesserungen im Hinblick auf die Verbrennung und Reduzierung von Schadstff- Emissionen durch die sogenannte "nasse" Verbrennung (Vorwärmung und Befeuchtung der Verbrennungsluft) erreichen.
OΛ1PI Die Vorteile der nassen Verbrennung im Hinblick auf den Verbrennuπgsvorgang, Reaktionsmechanismus sowie die üblichen Methoden der Luftvorwärmung und Luftbe¬ feuchtung wurdren von Gu z (1) untersucht.
Koch und Felix (2) haben nachgewiesen, daß man durch das Einspritzen von Wasser in die primäre Verbrennungszone die Bil¬ dung von Stickdxiden (NOx) und Schwefel¬
10 säure- Particulates beträchtlich reduzieren kann .
Brinke (3) ist zur Überzeugung gekommen daß die nasse Verbrennung sogar ein Muß bei den zukunftigen Verbrennungsverfahren
15 sein werden.
Kremer (4) schlägt vor, die NOx- Emissionen durch Einspritzen des Abgaskondensats in die Verbrennungskammer zu reduzieren.
20 Allerdiengs ist die nasse Verbrennung durch einige betriebliche und energie¬ wirtschaftliche Probleme charakterisiert. Der entscheidende wirtschaftliche Nachteil liegt darin, daß die Verdampfungswärme
25 des eingespritzten Wassers vom Brennstoff aufgebracht werden muß, die dann mit den Rauchgasen verloren geht, daß mithin also der Abgasverlust erhöht wird. Deswegen hat man bei zahlrei-chen kleineren Wärme¬
30 erzeugereinheiten auf eine Luftvorwärmung und Luftbefeuchtung ganz verzichten müssen. Aber auch bei großen Kesselanlagen stellt der Abgaswärmeverlust den größten Anteil an der verlorenen Energie dar. Die Abgaswärme setzt sich in der Regel aus fühlbaren (sensiblen) und latenter (Koπdensatons-) Wärme zusammen.
Zur Abgaswärmeπutzung werden in der Regel Abgaswärmetauscher mit Mediumtrennenden Heizflächen verwendet, die so ausgelegt sind, daß der Taupunkt der Rauchgase nicht unterschritten wird und damit ein "trockener Betrieb gewährleistet wird.
10 Will man die Abgase soweit abkühlen, daß der größte Anteil der Abgaswärme nutzbar gemacht werden soll, so entscheidet man sich für einen "nassen" Betrieb. Vorteilhaft werden hierzu die Wärmetauscher
15 verwendet, die nach dem Prinzip des nassen "Wäschers" arbeiten und als Brenn ert- geräte oder Kondensationskεssel genannt werden (4) und (5).
20 Das Brennwertgerät bringt eine Brennstoff¬ einsparungsrate von 15 % bei 40 C Nutzungs¬ temperatur der Abgase. Es wird gemäß seinem Verfahren nur für schwefelarme gasförmige Brennstoffe empfohlen und
25 arbeitet ohne Klimatisierung derVerbren- nungsluft (nasse Verbrennung) so daß oft Schwierigkeiten bestehen, die zurück- gewon-aene Abgaswärme im Niedertemperatur¬ bereich "loszuschlagen".
BURü OMPI , WIPO Bei Energieumwandlungsanlagen aus fossilen Brennstoffen wird gegenwärtig eine Abscheidung schädlicher Stoffe, wie Flug¬ asche, Schwefeloxide (SOx) und Stickoxide (NOx) nur bei großen Kesselanlagen
5 gesätzlich gefordert.
Im allgemeinen kann der Einsatz nach¬ geschalteter Abscheidetechnologien zur Emissionsmiπderung als naß oder trocken
HGD erfolgen, wobei man zwei Verfahren unter¬ scheidet die Abscheidung der einzelnen Komponenten und Si ultanabscheidung , d.h. die Abschei¬ dung von zwei oder mehrere Komponenten
155 in einem Verfahren.
Bei der Naßabscheidung werden die mit Staub beladenen Gase gegen mit Wasser bespülte Flächen geleitet, an denen der Staub anhaftet und weggespült werden kann, QD oder durch einen Sprühregen geführt, der den Staub benetzt, so daß er schwerer wird und absinkt.■
Mit abnehmender Teilchengröße steigen jedoch die Anforderungen an das Druckge¬ 5 fälle, wodurch die Energiekosten steigen.
Die Abscheidung von Schwefeldioxid (SO,-) erfolgt dabei nach dem Prinzip der Absorp¬ tion in Reaktion mit wäßrigen Lösungen. Bei der Naßabscheidung von S0„ unterschei¬ det man "Wegwerf" -und Wiederverwendungs- 0 Methoden". Im zweiten Fall wird das Produkt zur Herstellung eines handelsüblichen Stoffes verwendet. Es gibt zahlreiche Bauarten von Waschanlagen (Scrubber) zur Reduzierung schädlicher Stoffe aus Verbrennuπgsgasen deren Stand und Funktion in (6) gegeben ist. Die betriebliche Optimierungsprobleme einher Emissionsminderung bei fossil befeuerten Großfeuerungen ist in (7) gegeben .
Der derzeitige Stand der Schadstoff- Abscheidetechnologien zur Emissionsminderung
10 aus Verbrennungsgasen ist wie folgt charakterisiert:
Hohe Investionskosten und großer Platzbedarf
Hohe AbgaswärmeVerluste;
Hoher Betriebsmittelverbrauch in Form von elektrischer Strom, Chemikalien und Zusatz asser ;
Aufwändige Reingas- Nachbehandlung durch Wasser- Tropfenabscheidung und Wieder- Aufwärmung der Abgase.
Hohe Belastung der Anlageteile durch Korrosion, Erosion-und Temperatur;
Probleme der Abfallbeseitigung
10 Ungenügende Abgasreinigung durch hohe Reingasstaubbeladung.
Diese betriebliche und energiewirtschaft¬ liche Probleme verbieten die Anwendung
15 von derzeitigen Schadstoff- Abscheide¬ technologien bei einer Vielzahl kleineren Energieumwandlungsanlagen, die zu den stärksten Schadstoffemitenten gehöhren. Neben der primären Energie aus fossilen Brennstoffen, die immer knapper und teuerer werden, ist eine rationelle Nutzung der Sonnenenergie von großer Bedeutung .
Die Nutzung der primären Ener - gie Solaren Strahlung mit Hilfe Von
Flachkollektoren zur Wärmeerzeugung im
Hinblick auf die hohen In estitionskosten ist gegenwärtig recht bescheidend und
10 stellt keine wirt schaftliche Alternative zur konventionellen Energiequellen dar
(8) Die verschiedenen Flachkollektortypen sind in (9) beschrieben. . , , ,
Auch ein gerechter
Einsatz der Wärme-Pumpen zur Nutzung der
15 natürlichen Angebote der Sonnenenergie konnte sich nicht durch^ätzen. Die Gründe dafür liegen darin, daß die wesentlichen Nutzungskriterien der natür glichen
Wärmequellen (Luft, Wasser, Erdreich)
20 und der Einsatz von verschiedener Solar- Absorber (Energiedächer, Energiefassaden , Energiezeune , Energiestapeln) erhöhte Ansprüche für die Bemessung und für den Betrieb der Wärme-Pumpen-Anlage stellten
25 wodurch ihre Wirtschaftlichkeit verschlech¬ tert wurde. Es waren große und verlust¬ reiche Wärmespeicher erforderlich und der Energiebedarf de'r" Wärme-Pumpe hat hohe Werte erreicht. Zur Lösung des komplexen Problems der rationellen und umweltschonenden Primär- energienutzuπg soll die Erfindung einen Beitrag leisten.
Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, lößt die Aufgabe, eine Energie- und umweltgerechte Nach¬ rüstung oder Umrüstung der vorhandenen Energieumwandlungsanlagen oder neue energiesparende, ressourcen- und umwelt-
10 schαneπde Energieversorgungssysteme zu schaffen, bei denen eine vollständige Nutzung des oberen Heizwertes von fossilen Brennstoffen erreicht wird und die Umwelt¬ belastung durch Abwärme und Schadstoffen
15 reduziert oder vermieden wird.
Die Erfindung ermöglicht eine in origi¬ neller Weise rationelle utzung der Primär¬ energie aus fossilen Brennstoffen und Solare Strahlungsenergie durch Integr-ation
20 von mehreren Verfahrensschritten und durch Vorgabe von Mehrfunktionsaufgaben für die kostenintensiven Komponenten
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch
25 erweitert, daß die einmal ausfossilen Brennstoffen und aus Solaren Strahlung gewonnenen Energien mit Hilfe einer Wärme- Pumpe mehrfach genutzt werden und zwar dadurch, daß verschiedene Energie¬
30 ströme aus einer Anlage, eines Werkes oder eines Gebäudes als Wärme-Quelle für die Wärme-Pumpe dienen.
_O PI_
A V i>0 Mit den Wärme-Pumpen können alle möglichen Abwärmeströme, unabhängig von ihrem Reiheitsgrad, wie z.B. die Abwärme aus Abwasser, Abluft und die Wärme aus Maschinen und Geräten als Wärme-Quelle für die Wärme- Pumpe verwendet werden wobei die Wärme-Pumpen- Anlage eine hohe Leistungszahl aufweist die keinerlei Schwankungen unterworfen ist. Derartige Wärme-Quellen ermöglichen einen idealen Betrieb der Wärme-Pumpe
10 mit einer langen Lebensdauer und geringen Energiebedarf.
Für die rationelle Nutzung der Sonnen- Energie dienen bewegliche Sonneπkollek- toren im Fensterbereich sowie im im Dach-
15 und Fassadenbereich mit einer neuartigen Gestalltung des Absorbers.
Als Speicher für die überschüssige Wärme dienen beispielsweise Gebäudemassen die
20 mit Wärme entweder direkt aus Kollektoren oder indirekt über die Anhebung der Sonnen¬ wärme auf ein höheres Temperaturniveau durch die Wärme-Pumpe beaufschlagt werden. Die wärmespeichernden Wände sind mit festen
25 oder beweglichen Wärmedämmschichteπ ausge¬ stattet so daß die gespeicherte Wärme an Ort und Stelle genutzt wird oder sie steht abrufbereit zur Nutzung an anderen Stellen wo sie vordringlich gebraucht
30 wird .
Die wesentlichen Komponenten zur rationellen Nutzung der Sonnenenergie wie Fenster- Sonnenkollektoren, Dach- und Fassaden-Kollek¬ toren haben ebenso eine Mehrfunktions-
35 aufgabe, so daß ihr Kostenanteil zur Nutzung der Sonnenenergie minimiert wird. Durch die Erfindung werden folgende betriebliche, energiewirtschaftliche und umweltschonende Vorteile erreicht:
Vollständige Energieumwandlung aus fossilen Brennstoffen durch Vermeidung von Zünd¬ verlusten und vollständigen Verbrennung durch katalytische Wirkung des Wasserdampfes und durch Verbrennungsluft- und Brennstoff- Vorwärmung.
Verringerung der Heizflächenverschmutzung
10 durch unmittelbare Reaktionen zwieschen Wasserdampf der befeuchteten Verbrennungs¬ luft und Mineralbestandteilen der Brennstoffe.
Verbesserung des W rmeaustausches im
15 Brennraum und Strahlraum des Wärmeerzeugers bedingt durch die Steigerung des Strahlungs- austauschkoefitientes mit der zweiten Potenz der Wasserdampfmenge.
Vermeidung der Außenkorrosion an Heizflächen
20 durch Ablagerungen von aggressiven Aschen¬ komponenten und korrosiven Verunreinigungen der Verbrennungsluft.
Schonnung der Kesselanlage durch Vermeidung von Temperaturspitzen bei forciertem Betrieb,
25 insbesondere in der nachgeschaltener Heiz¬ flächen wo Ablagerungen möglich sind und eine Zugminderung verursachen.
Erhöhung der Verfügbarkeit der Kesselanlage
30 durch Wegfall von zwangshäufiger Heizflächen¬ reinigung.
Erhöhung der Leistungsreserve der Kesselanlage durch vollständige Verbrennung, Reinhaltung der Heizflächen, Vermeidung von Zugverlusten
35 und d rch die mit der Verbrennungsluft zugeführte Energie. Maximaler Brennstoffersparnis durch vol- lständide Nutzung der Abgaswärme im eigenen Prozeß.
Energieeinsparung durch Nutzung der Abwärme aus Prozeßmedien, Abluft, Abwasser, Haus¬
5 haltsgeräten und Maschinen. 5
Primärenergieeinsparung durch Nutzung der Sonnenenergie im Fensterbereich, Fassaden- und Dachbereich von Zweckbauten.
10 Zusätzliche Energieeinsparung durch spezielle 10 Gestalltung vonSonnenkolle toren im Fenster¬ bereich mit absorbierenden und reflektierenden Wirkung für Wärme- und Kältestrahlung.
In den Nachtstunden während der warmen
15 Jahreszeit übernimmt die EnergieVersorgungs¬ anlage nicht nur den Lüftungsbetrieb der Räume sondern auch die Kühlung der Wärme- und rmespeichernden nde durch die kühlere Nachtluft wodurch eine ausreichende
20 Kühllast für den nächsten Tag gewährleistet wird .
Energieeinsparung durch optimale Auslegung und durch den optimalen Betrieb der Energie¬ versorgungsanlage mit den Normalwerten
25 der Raumtemperaturen durch die effektiven Nutzung hoher Wärmespeicherfähigkeit der Raumwände mit beweglicher Wärmedämmung.
Die ii.ärmespeichernde Wände dienen zur
30 Spitzenlastdeckung, zur Überbrückung der Abschaltzeiten von Energieversorguπgsunter- nehmern, als Pu erspeicher zur Minimierung der Einschaltungshäufigkeit der Wärme-Pumpen- Anlage und im Sommer als als Kältespeicher zur Regulierung der Raumbehaglichkeit. Die Vorteile für den Umweltschutz sind:
Reduzierung des Feststoffgehaltes im Abgas bis auf Null.
Starke Reduzierung der Emissionen von unverbrannten Produkte wie Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Ruß.
Eliminierung der sauren Rußanglomeraten in den Rauchgasen.
Verringerung der 50 , - Bildung- in der
10 Brennkammer und eliminierung der kataly-' tischen Nachbildung von SO-, aus S0„ auf dem Rauchgasweg durch den Kessel.
Verringerung bis zur Vermeidung der Bildung von thermischen und Brennstoff- Stickoxiden
15 (NOx) durch die spezielle Model- Brennkammer Verringerung der Umweltbelastung durch Abwärme und Feuchtigkeit aus Abgasen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von einem Anwendungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung mit der Bezeichnungen durch Buchstaben a bis x ein erfindungsgemäß Energieumwand¬ lungsverfahren aus flüssigen oder gas¬ förmigen fossilen Brennstoffen mit der Abgaswärmenutzung bis zur Raumlufttempe¬ ratur unter Berücksichtigung des Umwelt¬
10 schutzes.
Die Darstellung mit der Zahlenbezeichnungen 1 bis 60 zeigt die Nutzung der Abwärme bis auf einigen Graden über Null zur Wärme¬ versorgung von Zweckbauten mit Integration
15 von verschiedenen Energieströme und Gebäude¬ konstruktion zur Energiesammlung, Energie- speicherung und Energienu zung.
Fig. 2 A zeigt den Aufbau und die Funktion einer Wand, die entweder als Wärmewand,
20 wärmespeichernde Wand oder als kälte¬ speichernde Wand ausgebildet ist.
Fig. 2 B zeigt den Aufbau und die Funktion des Fenster- Sonnenkollektors.
25
Fig. 2c zeigt -en Auf au und .-.ie Fun ti n eines Bach- oαer Y/and-Sonnen oIlektors.
Die vollklimatisierte Verbrennungsluft (a) und das vorgewärmte Brennstoff (b) durch die Nutzung der Abgaswärme werden der Brennkammer (e) zugeführt. Die in der Brennkammer (e) freigesetzte
5 Wärme wird an das Heizwasser (c) im Gas¬ strahlraum (d) bis zu einer bestimmten Temperatur der Verbrennungsgase übertragen. Danach werden die noch eπergiereiche Abgase über die Absperklappe (f) in das
10 Koπtaktrohr (i) eingeleitet und durch Eindüsung des Umwelzwassers (1) in das Wasserbad (q) eingetaucht (Vollbad) o sie auf eine bestirnte Temperatur abgekühlt, von Verunreinigungen gereinigt un d mit
15 Wasserdampf gesättigt werden.
In Form von feinen Perlen steigen die energiereichen Gase zur Oberfläche des asserbads ' ~ , . Der Gas- Wasserda pf- Gemisch bewgt sich naturgemäß zu der Wärme-
20 senken (h), (w) und (s) wo sie hauptsächlich ihre latente und teilweise ihre fühlbare Wärme durch Oberflächenwärmetauscher und in (s) durch innigen Kontakt mit dem kalten Kondensat aus dem Luftvorwärmer (t) abgeben.
25 In dem Einspritzkühler (s) werden die
Abgase praktisch bis auf die Lufteintritts¬ temperatur abgekühlt und getrocknet. In den folgenden Einspritzkϋhlern (33) und (6) erfolgd die Abkühlung der Abgase
30 bis auf einige Grade über Null wobei die entzogene Wärme dem Verdampfer (2 ) der Wärme- Pumpe (5) übertragen wird. Die Reinigung der Abgase von festen, flüssigen und gasförmigen Schadstoffen erfolg im Wasserbad (q) und in der auf der Wasseroberfläche schwiemmenden Absorp¬ tionsschicht ( x) .
Die Vollklimatisierung der Verbrennungs¬ luft d.h. die Vorwärmung, Reinigung und Sättigung mit Wasserdampf erfolgt durch innigen Kontakt der Luft mit dem Umwälz¬ kondensat (g) im Verdunstungskühler (t).
10
Da die Luftbewegung im Gegenstrom mit dem warmen Kondensat stattfindet wärmt sich diese bis auf dieKondensat- Eintritts¬ temperatur auf und sättigt sich dabei
15 mit dem Wasserdampf entsprechend dieser Temperatur .
Andererseits kühlt sich dabei das warme KOndensat (g) bis auf die Luft- Eintritts¬ temperatur und möglicherweise auch darunter
20 (eine Unterkühlung ist sogar bis zur Kühl¬ grenze möglich) ab und steht damit zur Wärmeaufnahme aus immer noch warmen Gasen durch den Wärme- und Stoffaustausch im Kühler (s) zur Verfügung. Auch hier erfolgt
25 der Wärmeaustausch im Gegenstromprinzip , so daß die Abgase fast bis auf die Luft¬ eintrittstemperatur in (t) abgekühlt werden können. Das Wasserbad für stark verschmutzte Gase besteht gemäß der Erfindung aus einem senkrechten Kontaktrohr (i) mit Wasser- eindüsung (1) und mit dem versenkten Ende im Wasserraum des Wasserbads (q) zur Trennung des Kessels von der Atmosphäre und zur Gewährleistung des Vollbads der Abgase.
Der Wasserraum des Wasserbads ist durch Querwände in verschiedenen Abteilungen
10 (r), (q), (o) und (n) geteilt, wo sich die festen und im Wasser nicht löslichen Stoffen lagern können.
Das in der Wärmesenken (h), (w) und (s) niedergeschlagene Kondensat sammelt sich
15 in der Abteil (r) und von da aus strgmt das überschüssige Kondensat aus Abgase durch Überlauf infolge eines natürlichen Gefälle von einer Abteilung in die andere, ähnlich wie die Niagara Fälle, und sammelt
20 sich in der letzten Abteilung (n) wo es selbsregelnd über ein Ablaufsyphon (k) abgeleitet wird.
Die Scheidewand (p) im Wasserraum (o) dient zur Rückhaltung aller im Wasser
25 aufschwiemenden Verunreinigungen, die aus der Abteil (q) übergelaufen sind. Die gereinigte und getrocknete Abgase (u) werden zur Weiternutz_ung der Abgaswärme von Gebläse (32) in das Kontaktrohr (33)
30 eingeblasen und durch die Eindüsung des Kondensats Mittels der Umwälzpumpe (35) in das Wasserbad (1) eingetaucht und vorgekühlt und im Einspritzkühler (6) feinstgereinigt und bis auf einige Grade
35 üner Null abgekühlt und zwar durch innigen Kontakt mit dem kalten Kondensat aus dem Verdampfer (2) der Wärme-Pumpe (5). Das Wasserbad für nicht stark verunreinigte Gase und Dämpfe besteht aus einem Kontakt¬ rohr (33), Wasserumwälzpumpe (35) und einem Wasser- und Dampfraum. Das untere Ende Des Kontaktrohrs (33) ist im Wasserraum des Wasserbads eingetaucht. Der Wasserraum des Wasserbads ist durch eine QUerwand in zwei Abteilungen (34) und (36) geteilt. Die Scheidewand (4) des Wasserbads (1) dienz zur Rückhaltung
10 aller im Wasser aufschwiemenden Verunrei¬ nigungen.
Die gasförmigen energiereichen Medien werden mit dem Gebläse (32) in das Kontakt¬ rohr eingeblasen und durch Eindüsung des
15 Kondensate Mittels der Umwelzpumpe (35) in das Wasserbad eingetaucht, vorgekühlt, von eventuellen Verunreinigungen gereinigt und, entsprechend der im Wasserbad (1) eingestell en Temperatur, mit Wasser _
20 Dampf gesättigt. Das Gas- Wasserdampf- Gemisch strömt zur Wärmesenke (6) wo es duch innigem Kontakt mit dem kalten Kondensat ström aus dem Verdampfer (2) der Wärme-Pumpe (5) bis auf einige Grade über Null abgekühlt
25 und getrocknet wird.
Die Abwärmenutzung aus verunreinigten Abwässern erfolgt durch die Wärmeübertragung an die Luft in einem Wärme- und Stoffaus- tauscher (50) durch..innigen Kontakt beider
30 Stoffe. Die energiereiche Luft wird dann Mittels Gebläse (32) abgesaugt, in das Kontaktrohr (33) eingeblasen und, wie oben beschrieben, in der Wärmeseπke (6) bis auf einige Grade über Null abgekühlt
35 und über (59) an die Umgebung umweltfreund¬ lichst abgegeben. Die in der Brennkammer (e) freigesetzte chemische Energie aus fossilen Brennstoffen wird beispielsweise an das Heizwasser (c) übertragen und durch Heizelemente (14) zur Raumheizung genutzt. Das Rücklaufkonden- sat wird mit der Umwälzpumpe (60) zur Aufheizung zurückgepumpt.
Die gleiche Aufgabe kann auch die Wärme- Pumpe (5) mit eigener Wärme-Quelle (1) übernehmen.
10 Im Kondensator der Wärmr-Pumpe (7) wird die Wärme an den Heizkreislauf übertragen und im Wärmespeicher (8) gespeichert. Von hier aus erreicht das Heizwasser alle Heizelemente (14). Das Rücklaufkoπdensat
15 wird im Gefäß (15) gesammelt und mit der Umwelzpumpe (60) entweder durch die Sonnen- Kollektoren ■''23; , ; 21a} und (21) oder durch den Kondensator 7 ) der Wärme-Pumpe (5) gepunpt und wieder aufgewärmt.
20
Für die Nutzung der Sonnenenergie dienen die Fenster-Sonnenkollektoren mit Luft als Kühlmedium (24) und die Dachkollektoren
(21), (21a) und Wandkollektoren (23) mit
25 Wasser als Kühlmedium.
Gemäß dem natürlichen Angebot wird die aus der Solaren Strahlung gewonnene Energie entweder gespeichert, direkt als Heizmittel oder zur Unterstützung der Wärme-Quelle
30 der Wärme-Pumpe (5) genutzt. Dies geht aus dem Schema in- Fig . 1 hervor. Fig. 2A zeigt den Aufbau und die Funktion einer Gebäude-Wand zwischen den Fußboden (57a) und der Decke (57b), die entweder als Wärmewand, wärmespeichernde Wand oder als kältespeichernde Wand genutzt werden kann.
Die Wärme wird im unteren Bereich der Wand entweder durch ein Rippenrohr-Heizelement aus dem Heizsystem oder aus dem Fenster- Sonnenkollektor zugeführt (14).
10 Die warme Luft steigt durch freie Kanälle der Bausteine (40) nach oben und überträgt ihre Wärme an die Wandmasse (40a). Die Wärmeübertragung wird durch das sporadischen Ansaugen der Raumluft (14a) über (14b)
15 mit dem Gebläse (32) beschleunigt und die Restwärme der Abluft im Wasserbad (1) bis auf einige Grade über Null abgebaut wird.
Durch die bewegliche Wärmedämmung dieser Wände (41) steht die so gespeicherte Wärme
20 ständig abrufbereit für direkte Heizung ( Heizwand), zur Überführung in einem anderen Raum oder zur Unterstützung der Wärme-Quelle der Wärme-Pumpe (5).
Die gleiche Wand kann an heißen Sommertagen
25 als kältespeichernde Wand genutzt werden. Dabei durchströmt die kältere Nachtluft (14c) die Wand von unten nach oben entweder durch die Kaminwirk rng oder durch das sporadischen Ansaugen mit dem Gebläse (32)
30 und kühlt die Wandmassen (40). Die so gespeicherte Kälte kann die Tages-Raum- Behaglichkeit verbessern.
35
OΛ.PI
Λ VW W;PO Fig. 2B zeigt den Aufbau und die Funktion des Fenster-Sonnenkollektors.
Die Fenster-Schalusien-Elemente (25) haben eine strahlenabsorbierende Seite (25a)
(schwarz) und eine strahlenreflektierende
Seite (25b) und sind zwischen zwei Glasscheiben
(24) installiert.
Das Gebläse (32) saugt die kalte Bodenluft aus dem Raum (24a) die sich durch die
Absorption der Sonnenstrahlung im Kollektor
10 erwärmt und wird über (24b) entweder in die Wärmewände (28) oder zum Wasserbad ( L) zur Wärmeabgabe geleitet. Auch die Außenluft
(24c) kann zur Kühlung des Fenster-Kollektors vewendet werden.
15
Fig. 2C zeigt den Aufbau und die Funktion eines Dach-oder Wand- Sonnenkollektors. Die Rohre 21 ; sind für die Sonnenstrahlen durchläßig. Der Absorber (21έ befindet sich
20 direkt im wärmeaufnehmenden Medium (21b) wodurch die Wärmeleitwiederstände vermieden werden. In diesem Falle genügr eine einfache Verglasung des Sonnenkollektors (21c), da die Rolle der zweiten Glasscheibe die 25 strahlendurchläßige Röhre (21e) übernehmen.
Die bewegliche Ausführung von Dach-Fenster- Kollektoren ermöglicht auf eine einfache Weise eine Verdoppelung der Kollektorfläche bei gleichen Platzbedarf d.h. die Absorber-
30 flächen (21) und (22) sind gleichzeitig im Betrieb. In der Pos. (23) befindet sich beispielsweise ein Dachkollektor außer Betrieb wobei die Kollektor-Isolierung (21d) als Wärmedämmschicht des Daches
3 d ien t . Nachweisquellen
(1) Gumz, W. Nasse Verbrennung Fortschritte auf dem Gebiet der Klimatisierung der Verbrennungsluft Mitteilungen der VGB, Heft 31 Oktober 1954, S. 279-297 Verlag Stahleisen M.B.H. Düsseldorf
(2) Koch, H Abgasemissionen bei Brown Bove
Gasturbinen
Brown Boveri Mitteilungen
Januar 1977, Band 64, S. 27-33
Baden/ Schweiz
(3) Brinke, R Verbrennungen mit Schweröl/ Wasser- Emulsionen Schriftenreihe " i f-Industrie- Feuerung Folge 19, Mai 1981 Vulkan-Verlag, Essen
( 4 ) Kremer , R utzung der Wasserdampf- Kondensation aus Abgasen. Wärmerückgewinnung und Ab ärmeverwertung Tagung vom 30. und 31.5.1978 Vulkan- Verlag, Essen.
85) Rado, L Die "Totale Energienutzung"
10Q...Ä Wirkungsgrad ?
Gas-Wärme-International
25 (1976) Nr. 7/8, S. 378-382 - U -
(6) VDI 3679 Naßarbeitende Abscheider Vdl- Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 6, Mai 1980
(7) Renz, 0 Betriebliche Optimierungs¬ probleme einer Emissions¬ minderung bei fossil befeuerte Großfeuerungsanlagen. Brennstoff-Wärme-Kraft 32 (1980) Nr. 8 August.
(8) Haendly, H Brauchwassererwärmung durch Sonnenenergie, in: BMFT (Hrsg. "Statusbericht Sonnenenergie". Band II, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf (1980)
(9) Sabady,P.R Haus & Sonnenkraft issensgrundlage für Solar- Bautechnik, 3. erweiterte Auflage (1977) Helion-Verlag , Zürich

Claims

Patentansprüche
Verfahren und Einrichtungen zur vollständigen und umweltschonenden Energieumwandlung und Energienutzung aus fossilen Brennstoffen sowie zur Gestalltung zukunftsweisenden Energieversorgungssystemen zur Nutzung des oberen Heizwerts von fossilen Brennstoffen durch einen vollständigen Verbrennungsvorgang, durch bessere Wärmeübertragung und vollständig Nutzung der Abgaswärme zur Vorwärmung des Wärmeguts, Des Brennstoffs und Vollklimatisie¬
10 rung der Verbrennungsluft und daß die Energieversorgung einer Anlage, eines Werkes oder eines Gebäudes durch Integration von Baukonstruktion und Anlagetechπik zur Nutzung der Energieströme aus Abgase, Abluft, Abwasser, Prozeßmedien, Haushaltsger te
15 und Sonnenenergie mit Hilfe einer Wärme-pumpe wobei Gebäudeteile Wie Fenster, Außen- und Innenwände und Decken zum Sammeln, Speichern und Verteilen der Energie dienen.
20 2. Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine vollständige Verbrennung und bessere Wärmeübertragung durch eine Feuerungsanlage mit zweimaliger Umlenkung der heißen Gase um 180 Grad (e)
25 und durch Vorwärmung, Eπtstaubung und Sättigung der Verbrennungsluft mit Wasser¬ dampf (t) sowie durch Vorwärmung des Brennstoffs mit der Abgaswärme erreicht wird. Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die energiereiche Gase über das Kontaktrohr (i), welches teilweise im Wasseraum - des Wasser¬ bads (g) versenkt ist, unterstützt durch Eindüsen des U welzwassers mit Hilfe der Umwelzpumpe (1) in das Wasserbad eingetaucht werden (Vollbad) wo sie auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt, von Verunreinigungen befreit und mit Wasserdampf entsprechend
10 der im Wasserbad eingestellten Temperatur gesättigt werden und daß diewärmereiche Gase zur Wasseroberfläche des Wasserbads (q) in Form von feinen Gasperlen aufsteigen, eine auf der Wasseroberfläche schwiemenden und für gasförmigen Schadstoffen absorbierenden
15 Schicht (x) passieren und als Gas- Dampf- Gemisch zu den Wärmesen en (h), (w) und (s) strömen wo sie ihre latente und fühlbare Wärme in 'h und (w) Mittels Wärmetauscher und in (s) durch innigen Kontakt mit dem
20 kalten Kondensat aus dem Luftvorwärmer (t) abgeben und daß eine weitere Abkühlung des Gas- Dampf- Gemisches im Einspritzkühler (33) und (6) bis auf einige Grade über Null erfolgt.
25
Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Voll- Klimatisierung der Verbrennungsluft ( Vorwärmung, Entsta-ubung und Sättigung
30 mit Wasserdampf) durch innigen Kontakt mit dem warmen Kondensat aus dem Kondensat¬ sammler (r) erfolgt und daß das abgekühlte Kondensat aus dem Luftvorwärmer (t) zur Wärmeufnahme durch innigen Kontakt mit
35 Abgasen im Einspritzkühler (s) dient wobei die Abgase gereinigt, getrocknet und bis auf die Kondensataustrittemperatur aus dem Luftvorwärmer (t) abgekühlt werden. /'"BÜ'. t-4" / - IS -
5. Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserbad (q) und (1) zur Wärmeaustausch, Reinigung und Trocknung der Energiereichen Gase dient und aus einem senkrechtem Kontakt- 5 röhr (i), (33) mit Wassereindüsung (1), (35) und versenktem Ende im Wasserbad zur Trennung des Kontaktrohrraumes von der Atmosphäre, einem Wasserraum (q), (1), einen Gas-Dampf¬ raum in dem die Oberflächenwärmetauscher 10 (h) und (w) untergebracht sind, aus aufgesetz¬ ten Einspritzkühler (s), (16), deren Einsprit wasser entweder durch die Umgebungsluft im Rückkühler (t) oder im Verdampfer (2) der Wärme- Pumpe (5) gekühlt wird, Verdunstungs¬ kühler (t), Wasserumwälzpumpen- (1), (g) 15 und (35) und Ablaufsyphon (k) und (37) besteht, und daß der Wasserraum durch Querwände in erschiedener Abteilungen (r), (q), (o) und (n) geteilt ist, wo sich die festen und im Wasser nicht löslichen 20 Stoffen lagern können und daß das Wasser (Kondensat aus Gasen) durch Überlauf von einer Abteilung in die andere gelangt una daß das überschüssige Kondensat aus dem Wasserraum (n), (1) über das Ablauf- 25 syphon (k) und (37) selbsregelnd abgeleitet wird, und daß einige bis über den Wasser¬ spiegel aber nicht an den Boden des Wasserbads reichenden Scheidewände (p) das Rückhalten aller im Wasser nicht lösslichen aber 30 aufschwiemenden Verunreinigungen ermöglichen, und daß die Reinigung der Gase von festen, flüssigen und gasförmigen Schadstoffen im Wasserbad (q) und in der auf der Wasserober¬ fläche schwiemenden Absorptionsschicht (x) erfolgt.
OMPI
Λ ipo Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragung aus warmen und verun¬ reinigten Abwässern an die Abluft in einem Wärme- und Stoffaustauscher " ( 0 ) durch innigen Kontakt erfolgt und daß die energiereiche Luft (Luft-Wasserdampf- Gemisch) mit Hilfe eines Luftgebläses (32) und Wasserumwelzpu pe (35) in das Wasserbad (1) eingetaucht und gekühlt
10 wird gemäß der Wasserbadtemperatur und daß eine weitere Kühlung und Trocknung im Einspritzkühler (6) mit Hilfe des kalten Wassers aus dem Verdampfer (2) der Wärme- Pumpe (5) erfolgt und daß das abgekühlte Kondensat über ein Syphon (37) selbst¬
15 regelnd abgeleitet wird.
7. Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Gebäude- Fenster als Sonnenkollektαren
20 mit Schalusienen- Elementen als Absorber zwieschen zwei Glasscheiben (24) mit
/ einer Seite als Sonnenstrahlen- Absorbie¬ renden Fläche (25a) und mit der anderen Seite als reflektierende fläche ausgebildet
25 sind wobei die Kühlluft entweder aus dem Raum oder aus der Umgebung mit Hilfe des Luftgebläses (32) abgesaugt wird und die Wärme entweder zu den -.ärmespeichernden Wänden (28) oder zum Wasserbad (1) trans¬
30 portiert wird.
O.V.PI
ΛW IPO Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Dachfenster- und Wand- Sonnenkollektoren (21) zum Tanken der Sonnenwärme einen Absorber in Luna-Form oder in Form eines Halbrohres erhalten (21) welcher in der mit Kühlmedium beaufschlagten Rohre (21e) entweder frei eingeschoben oder als Rohr- iπnenschicht angefertigt ist und daß die Dach- und Wand- Soπnenkollektoren bei
10 kaltem Wetter ohne Sonnenschein und wöhrend der Nacht (wenn sie also nicht in Betrieb sind) als wärmedämmende Elemente des Gebäudes dienen ( 21a ) .
15 9. Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die W nde eines Gebäudes als Wärmespeicher, W rmewende oder kältespeichernde Wände (40) dienen die mit einer beweglichen
20 d.h. verstellbaren Wärmedämmschicht (41) ausgekleidet sind, wobei die Erwärmung der Wandmasse (40a) durch die freie Kanälle der Bausteine (40) mit warmer Luft erfolgt.
2510- Verfahren und Einrichtungen nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme-Pumpe (5) anstatt mit einem Expansions¬ ventil, mit einer Flüssigkeits-Turbine (3) ausgestattet ist, die direkt an der Motor- 0 Verdichter-Welle gekoppelt ist.
OMPI
Λ W»PO
EP82902448A 1982-08-09 1982-08-09 Verfahren zur rationellen und umweltschonenden nutzung der primärenergie Withdrawn EP0116035A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP1982/000169 WO1984000803A1 (en) 1982-08-09 1982-08-09 Method for a rational and ecological exploitation of primary energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0116035A1 true EP0116035A1 (de) 1984-08-22

Family

ID=8164853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP82902448A Withdrawn EP0116035A1 (de) 1982-08-09 1982-08-09 Verfahren zur rationellen und umweltschonenden nutzung der primärenergie

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0116035A1 (de)
WO (1) WO1984000803A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007109899A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-04 Menova Energy Inc. Energy supply system
US8720125B2 (en) 2009-07-28 2014-05-13 Micah F. Andretich Sustainable, mobile, expandable structure

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE805296A (fr) * 1973-09-25 1974-01-16 Hanrez Sa J Atel Generateur de chaleur du type a condensation des produits de combustion et procede de chauffage d'un fluide caloporteur
DE2359774A1 (de) * 1973-11-30 1975-06-05 Yasuhiro Sanga Vorrichtung zur reinigung der abgase von verbrennungsoefen
GB1482518A (en) * 1974-10-24 1977-08-10 Evans J Solar heating system
DE2754340A1 (de) * 1977-12-07 1979-06-13 Manfred Kuehmichel Vorrichtung zur gewinnung der restwaerme aus rauchgas in haus-heizungsanlagen
SE7809801L (sv) * 1978-09-14 1980-03-15 Lagerquist Roy Forangnings- kondensationsforfarande for vermeanleggningar
DE2915494C2 (de) * 1979-04-17 1983-11-17 Hans 8501 Burgthann Denzler Einrichtung zur Wärmerückgewinnung für eine mit einer Wärmepumpe betriebene Heizungsanlage
DE2915827A1 (de) * 1979-04-19 1980-10-23 Helmut Dipl Chem Ulrich Heizungsanlage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO8400803A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1984000803A1 (en) 1984-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6344177B1 (en) Heat recovery and pollution abatement device
CN101140072A (zh) 应用于燃煤发电机组的脱硫烟气余热回收系统
CN101709879A (zh) 一种锅炉烟气深度冷却余热回收系统
CN207379110U (zh) 一种节能节水型燃煤锅炉湿烟气深度综合处理系统
CN202109656U (zh) 天然气烟气冷凝式余热利用装置
CN102650431A (zh) 一种燃气烟气余热梯级回收利用方法
CN108469031B (zh) 基于烟气余热与太阳能互补的全天候烟气消白羽系统及方法
CN201636884U (zh) 一种锅炉烟气深度冷却余热回收装置
CN102384680A (zh) 一种分体式热媒循环型排烟余热回收及利用装置
EP0857923B1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Heizkessels mit Brennwertnutzung und Heizkessel zur Realisierung des Verfahrens
CN201103915Y (zh) 应用于燃煤发电机组的脱硫烟气余热回收系统
CN203517749U (zh) 一种锅炉排烟余热利用系统
CN205886505U (zh) 一种湿法脱硫的烟气提水系统
EP0116035A1 (de) Verfahren zur rationellen und umweltschonenden nutzung der primärenergie
DE4219728A1 (de) Thermisch aktives wandelement
DE1551994A1 (de) Waermepumpe zum Heizen und zur Warmwasserbereitung
CN107101216B (zh) 一种返抽防漏型原净烟气回热式换热系统及其工作方法
CN206055664U (zh) 电厂湿法脱硫系统
DE2528736A1 (de) Waermepumpe mit thermischem antrieb
CN212253779U (zh) 一种分离式相变远程传热系统
DE2647216A1 (de) Verfahren zur heizwaermeversorgung mittels waermepumpe und heizkessel
CN105889963B (zh) 一种用于湿法脱硫系统的换热装置
DE202006003153U1 (de) Energierückgewinnungsmodul
CN101280710B (zh) 改善大气暖化及空气污染的方法及设备
CN204704836U (zh) 用于火力发电厂的管式ggh系统

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LI NL SE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19840710