EP1706599A1 - Verfahren und analge zur umwandlung von anfallender wärmeenergie in mechanische energie - Google Patents

Verfahren und analge zur umwandlung von anfallender wärmeenergie in mechanische energie

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EP1706599A1
EP1706599A1 EP04804988A EP04804988A EP1706599A1 EP 1706599 A1 EP1706599 A1 EP 1706599A1 EP 04804988 A EP04804988 A EP 04804988A EP 04804988 A EP04804988 A EP 04804988A EP 1706599 A1 EP1706599 A1 EP 1706599A1
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
compressor
energy
condensed
low
Prior art date
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EP04804988A
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English (en)
French (fr)
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EP1706599B1 (de
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Erwin Oser
Michael Rannow
Hubert Hamm
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Ecoenergy Patent GmbH
Original Assignee
Individual
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F01K25/065—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids

Definitions

  • the invention relates to a method for converting heat energy into mechanical energy by expanding a vaporous working medium through a expansion device connected to a first heat exchanger.
  • thermal power plants are known in which a working fluid is isobarically heated to the boiling point at a high pressure in a boiler, evaporated and then still overheated in a superheater. The steam is then expanded adiabatically in a turbine, performing work, and in a condenser, giving off heat liquefied. The liquid is brought to a pressure by the feed water pump and returned to the boiler.
  • One of the disadvantages of these devices is that high pressure of over 15 bar to 200 bar must be generated in the expansion processes in turbines, since in turbines the pressure ratio of the expansion achieved is decisive for the efficiency achieved.
  • Another disadvantage of the known thermal power plant is the accumulation of condensation heat from the condensation of the working fluid, which is dissipated as waste heat with cooling systems in these plants.
  • the invention has for its object to provide a method and a system for converting thermal energy into mechanical energy, which avoid the disadvantages mentioned, in particular have an improved efficiency.
  • the method according to the invention has a low-pressure expansion circuit and an energy recirculation circuit, in the low-pressure expansion circuit the expansion of the working medium takes place in a low-pressure expansion device and the expanded working medium is condensed in a second heat exchanger downstream of the expansion device, in which evaporation of a Operating fluid is effected in the second heat exchanger within the energy recirculation circuit, which is conveyed via a compressor to the first heat exchanger in which the operating fluid is condensed, the working fluid being evaporated in the first heat exchanger within the low-pressure expansion circuit, the molar evaporation enthalpy of the operating fluid is more than four times the molar enthalpy of vaporization of the working fluid.
  • the "residual heat" of the relaxed working medium can be used to in turn use it for the evaporation process in the first heat exchanger.
  • the relaxed working medium is condensed in the second heat exchanger, with the heat of condensation being released onto the operating medium which evaporates in the process.
  • the energy recirculation circuit which is similar to a heat pump, is furthermore the vaporous equipment is brought to an elevated temperature level by compression.
  • the operating medium condenses in the subsequent first heat exchanger, the heat released being transferred to the evaporating working medium. This significantly improves the system's energy efficiency.
  • the working medium preferably has a large heat capacity, so that the working medium experiences a relatively low temperature decrease during relaxation.
  • the heat pump in which the condensation energy is transformed back to the temperature level of the evaporation of the working medium, can operate with a low energy requirement and a good power factor.
  • the vaporous operating medium is transformed with the help of the heat pump to a temperature level above the boiling point of the working medium.
  • This energy return can be implemented using a one-component device.
  • the heat pump is operated with the liquid-superimposed compressor system, for example a liquid ring pump or a screw compressor, and an operating medium is used to operate the heat pump, the molar enthalpy of vaporization of which is several times, preferably more than four times, particularly preferably more than five times the evaporation enthalpy of the working fluid for the relaxation is. According to the invention, this results in an excess of the energy return over the drive energy of the heat pump.
  • a device is used as the low-pressure expansion device in which neither the mass of the steam nor the pressure ratio, but only the pressure difference is relevant.
  • the low-pressure expansion device is designed as a Roots blower - as a Roots blower - or in the form of an oval gear pump. It is advantageous that the Roots blower can work as an expansion device (expansion motors) with a pressure difference of 500 mbar with almost full efficiency and can be used in a closed system at pressures of 10 to 0.5 bar.
  • the Roots blower is preferably connected to a generator that converts the mechanical energy into electrical energy.
  • the Roots blower expediently has a gas-tight seal between the scoop space and the gear space, in a further embodiment the Roots blower comprising multi-bladed rotors.
  • the working medium has a low volume-specific or low molar enthalpy of vaporization. This ensures that a large amount of motive steam is generated with a predetermined amount of thermal energy.
  • the working medium is preferably a correspondingly selected inorganic or organic solvent.
  • the working medium can also be a solvent mixture which has organic and / or inorganic solvent components with corresponding thermodynamic data. Examples of this are mixtures of water and selected silicones.
  • the temperature of the operating medium in the energy return circuit is increased by the mechanical compression by means of a liquid-superimposed compressor, the operating medium temperature in the compressor additionally by heat exchange with a fluid with which the compressor is operated and which is in direct contact with the Equipment stands, increased.
  • these liquid-superimposed compressors can be operated with a high-boiling fluid. Since the fluid does not have a lubricating function but a pure sealing function in the liquid-superimposed compressors, practically any equipment up to water can be used in the process according to the invention in the energy recirculation circuit, which have high molar heat of evaporation, large temperature jumps in the low pressure range and high operating temperatures of the compressor allow.
  • the liquid ring pump can advantageously transfer a large part of the work output as heat to the operating medium, which can heat up above the saturation temperature, as a result of which the efficiency of the method can be increased considerably. Furthermore, the liquid ring pump ensures that the operating medium does not accumulate in the compressor to such an extent that the pumping speed is possibly reduced as a result.
  • performance figures as a ratio of recirculated thermal energy to compressor drive work can be achieved which are more than three times the value of conventional heat pumps. Temperatures of the equipment after the temperature increase of over 180 ° C can be achieved with the inventive method.
  • Fluids such as high-boiling silicone oils or diester oils or plasticizers such as dioctyl phthalate with viscosities of up to 50 centistokes (cts) are particularly favorable.
  • the boiling temperature of the fluid is advantageously higher than the temperature of the operating medium after the temperature increase.
  • the liquid-superimposed compressor can have ring gassing, which prevents over-compression.
  • a mixture of alcohols for example, can be used as the operating medium, in which the evaporation temperature can be approximately 20 ° C. and the condensation temperature 80 ° C.
  • An A3 solvent as an operating medium is also conceivable, in which the evaporation temperature can be approximately 90 ° C and the condensation temperature 180 ° C.
  • a major advantage of this invention is that higher temperature levels can be achieved in the equipment than has been possible with CFC tools, for example.
  • the thermal energy is generated in a refrigeration machine in which a refrigerant is evaporated in an evaporator.
  • the vaporous refrigerant is conveyed via a compressor to the first heat exchanger, in which the refrigerant condenses. This releases heat of condensation, which is transferred to the working fluid evaporating in the first heat exchanger.
  • the condensed refrigerant is returned to the evaporator via an expansion valve.
  • a warm air flow having a certain degree of moisture, which is passed through the evaporator is preferably cooled with heat being given off to the refrigerant, water being obtained as condensate, which is collected in a container.
  • the electricity generated by the generator can be used as drive power for the electrically driven units of the overall system, including the refrigerant circuit, the low-pressure expansion circuit and the energy recovery circuit.
  • the energy to be applied externally and thus the energy costs of “water extraction from air” are significantly reduced by means of the condensation of work equipment and operating resources described above.
  • the object of the invention is also achieved by a system for converting heat energy into mechanical energy with the features of claim 15. Preferred further developments are set out in the dependent claims.
  • the invention relates to a system which has a refrigerant circuit, a low-pressure expansion circuit and an energy return circuit which are connected to one another.
  • a refrigerant is evaporated in an evaporator in the refrigerant circuit, which is conveyed via a compressor into a first heat exchanger.
  • the refrigerant condenses in the first heat exchanger and is returned to the evaporator via an expansion valve, whereby water that accumulates in the evaporator when an air stream is cooled is collected in a container.
  • a working fluid is evaporated in the first heat exchanger, which absorbs the condensation heat released in the first heat exchanger.
  • the vaporous working medium is expanded, passed into a second heat exchanger, in which it condenses.
  • the relaxation process converts the thermal energy contained in the working fluid into mechanical energy.
  • the low-pressure relaxation device furthermore has a shaft which is connected to a generator, so that the mechanical energy can ultimately be transformed into electrical energy.
  • the condensed work center is pumped back into the first heat exchanger.
  • an operating medium is evaporated in the second heat exchanger, whereby it absorbs the heat of condensation of the working medium of the low-pressure expansion circuit.
  • the vaporous operating medium is then conveyed via a liquid-superimposed compressor into the first heat exchanger, in which the operating medium condenses.
  • the condensed operating fluid is fed back into the first heat exchanger via an expansion valve.
  • Figure 1 shows a system that can extract water from the air.
  • the preferably warm air contains water vapor in the form of atmospheric moisture.
  • An air flow is generated by a fan 12 and is passed through the evaporator 1 of a refrigerant circuit.
  • the evaporator 1 has heat exchange surfaces, not shown, which are cooled.
  • the heat exchange surfaces can be designed, for example, as a tube through which a refrigerant flows. The warm air flow cools down, whereby the heat is transferred via the heat exchange surfaces to the refrigerant, which evaporates.
  • the vaporous refrigerant which in the present exemplary embodiment has a pressure between 2-8 bar and a temperature of approximately 5-10 ° C., is conveyed via a compressor 2 into a first heat exchanger 3, in which the refrigerant condenses.
  • a first heat exchanger 3 in which the refrigerant condenses.
  • the vaporous refrigerant enters the first heat exchanger 3, it has a pressure of approximately 10-20 bar and a temperature of up to approximately 80 ° C or 110 ° C.
  • the heat of condensation released is transferred to a working medium in a low-pressure expansion circuit.
  • the condensed refrigerant is passed back into the evaporator 1 via a relief valve 10.
  • the working fluid is evaporated in the first heat exchanger 3 and expanded in a downstream low-pressure expansion device 4.
  • the low-pressure expansion device 4 is designed as a roots blower 4, in which the thermal energy is converted into mechanical energy.
  • the Roots blower 4 also has a shaft which is connected to a generator 7, whereby the mechanical energy is converted into electrical energy.
  • the relaxed working medium is then condensed in a second heat exchanger 5, with a further operating medium located in the second heat exchanger 5 being evaporated due to the heat of condensation generated.
  • the condensed working fluid is conveyed back into the first heat exchanger 3 via a pump 8.
  • the molar enthalpy of vaporization of the operating medium is five times the molar enthalpy of vaporization of the working medium.
  • the vaporous operating medium is compressed in a liquid ring pump 6.
  • the liquid ring pump 6 is operated with a fluid which is in direct contact with the operating medium. It is advantageous in this embodiment that the equipment is additionally heated within the liquid ring pump 6 in addition to the compression, in that a certain amount of heat is transferred from the fluid to the operating medium.
  • the operating medium is heated above the evaporation temperature of the working medium of the low-pressure expansion circuit, so that the energy can be used to evaporate the working medium in the first heat exchanger 3.
  • the operating medium condenses in the downstream first heat exchanger 3 and is then conveyed back to the second heat exchanger 5 via an expansion valve 9.

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Description

VERFAHREN UND ANLAGE ZUR UMWANDLUNG VON ANFALLENDER WÄRMEENERGIE IN MECHANISCHE ENERGIE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von anfallender Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Arbeitsmittels durch eine mit einem ersten Wärmetauscher verbundene Entspannungsvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Anlagen sowie Verfahren zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie bekannt. Es sind beispielsweise Wärmekraftanlagen bekannt, in denen in einem Kessel ein Arbeitsmittel bei einem hohen Druck isobar bis zum Siedepunkt erwärmt wird, verdampft und anschließend in einem Überhitzer noch überhitzt wird. Der Dampf wird anschließend in einer Turbine unter Verrichtung von Arbeit adiabat entspannt und in einem Kondensator unter Wärmeabgabe verflüssigt. Die Flüssigkeit wird von der Speisewasserpumpe auf einen Druck gebracht und wieder in den Kessel gefordert. Einer der Nachteile dieser Vorrichtungen ist, dass bei den Entspannungsprozessen in Turbinen hohe Drücke von über 15 bar bis 200 bar erzeugt werden müssen, da bei Turbinen das realisierte Druckverhältnis der Entspannung für den erreichten Wirkungsgrad entscheidend ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Wärmekraftanlage ist das Anfallen von Kondensationswärme aus der Kondensation des Arbeitsmittels, die bei diesen Anlagen als Abwärme mit Kühlsystemen abgeführt wird.
Des Weiteren sind Kältemaschinen bekannt, bei denen Kondensationsäbwärme anfallt, die nachteiligerweise als Verlustwärme abgeführt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Anlage zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeiden, insbesondere einen verbesserten Wirkungsgrad aufweisen.
Zur Lösung dieser Aufgäbe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
Dazu weist das erfindungsgemäße Verfahren einen Niederdruck-Entspannungskreislauf und einen Energie-Rückführungskreislauf, wobei in dem Niederdruck-Entspannungskreislauf die Entspannung des Arbeitsmittels in einer Niederdruck-Entspannungsvorrichtung erfolgt und das entspannte Arbeitsmittel in einem der Entspannungsvorrichtung nachgeschalteten zweiten Wärmetauscher kondensiert wird, in dem eine Verdampfung eines Betriebsmittels im zweiten Wärmetauscher innerhalb des Energie-Rückfijhrungskreislaufes bewirkt wird, das über einen Verdichter zum ersten Wärmetauscher gefördert wird, in dem das Betriebsmittel kondensiert wird, wobei eine Verdampfung des Arbeitsmittels im ersten Wärmetauscher innerhalb des Niederdruck-Entspannungskreislaufes erfolgt, wobei die molare Verdampfungsenthalpie des Betriebsmittels mehr als das vierfache der molaren Verdampfungsenthalpie des Arbeitsmittels beträgt. Einer der wesentlichen Merkmale der Erfindung ist, dass die „Restwärme" des entspannten Arbeitsmittels genutzt werden kann, um diese wiederum für den Verdampfungsvorgang im ersten Wärmetauscher einzusetzen. Hierbei erfolgt im zweiten Wärmetauscher eine Kondensation des entspannten Arbeitsmittels, wobei die frei werdende Kondensationswärme auf das Betriebsmittel übertragen wird, welches hierbei verdampft. Innerhalb des Energie-Rückführungskreislaufes, der einer Wärmepumpe gleicht, wird ferner das dampfförmige Betriebsmittel durch die Verdichtung auf ein erhöhtes Temperaturniveau gebracht. Im sich anschließenden ersten Wärmetauscher kondensiert das Betriebsmittel, wobei die frei werdende Wärme auf das verdampfende Arbeitsmittel übertragen wird. Somit wird der energetische Wirkungsgrad der Anlage wesentlich verbessert. Das Arbeitsmittel weist vorzugsweise eine große Wärmekapazität auf, so dass das Arbeitsmittel bei der Entspannung eine relativ geringe Temperaturerniedrigung erfährt. Folglich kann die Wärmepumpe, bei der die Kondensationsenergie wieder auf das Temperaturmveau der Verdampfung des Arbeitsmittels transformiert wird, mit einem geringen Energiebedarf und einer guten Leistungsziffer arbeiten.
Das dampfförmige Betriebsmittel wird mit Hilfe der Wärmepumpe auf ein Temperaturniveau oberhalb der Siedetemperatur des Arbeitsmittels transformiert. Diese Energierückführung kann hierbei über ein einkomponentiges Betriebsmittel realisiert werden. Dazu wird die Wärmepumpe mit dem flüssigkeitsüberlagerten Verdichtersystem, beispielsweise einer Flüssigkeitsringpumpe oder einem Schraubenverdichter, betrieben und für den Betrieb der Wärmepumpe ein Betriebsmittel verwendet, deren molare Verdampfungsenthalpie ein Mehrfaches, vorzugsweise mehr als das Vierfache, besonders bevorzugt mehr als das Fünffache der Verdampfungsenthalpie des Arbeitsmittels für die Entspannung beträgt. Erfindungsgemäß wird dadurch ein Überschuss der Energierückfiihrung über die Antriebsenergie der Wärmepumpe erreicht.
Als Niederdruck-Entspannungsvorrichtung wird eine Vorrichtung verwendet werden, bei der weder die Masse des Dampfes noch das Druckverhältnis, sondern allein die Druckdifferenz relevant ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Niederdruck- Entspannungsvorrichtung als Wälzkolbengebläse - als Rootsgebläse - oder in Form einer Ovalradpumpe ausgeführt. Vorteilhaft ist, dass das Wälzkolbengebläse als Entspannungsvorrichtung (Entspannungsmotoren) schon mit einer Druckdifferenz von 500 mbar mit einem nahezu vollen Wirkungsgrad arbeiten kann und in einem geschlossenen System bei Drücken von 10 bis 0,5 bar eingesetzt werden kann. Das Wälzkolbengebläse ist vorzugsweise mit einem Generator verbunden, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Zweckmäßigerweise weist das Wälzkolbengebläse eine gasdichte Dichtung zwischen Schöpfraum und Getrieberaum auf, wobei in einer weiteren Ausfuhrungsform das Wälzkolbengebläse mehrflügelige Rotoren umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Arbeitsmittel eine geringe volumenspezifische beziehungsweise geringe molare Verdampfungsenthalpie auf. Damit wird erreicht, dass mit einer vorgegebenen Menge an Wärmeenergie eine große Menge an Treibdampf erzeugt wird. Vorzugsweise ist das Arbeitsmittel ein entsprechend ausgewähltes anorganisches oder organisches Lösemittel. Das Arbeitsmittel kann auch ein Lösemittelgemisch sein, das organische und/oder anorganische Lösemittelkomponenten mit entsprechenden thermodynamischen Daten aufweist. Beispiele hierfür sind etwa Gemische aus Wasser und ausgewählten Silikonen.
In einer weiteren Alternative der Erfindung erfolgt eine Temperaturerhöhung des Betriebsmittels im Energie-Rückführungskreislauf durch die mechanische Verdichtung mittels eines flüssigkeitsüberlagerten Verdichters, wobei zusätzlich die Betriebsmitteltemperatur im Verdichter durch einen Wärmeaustausch mit einem Fluid, mit dem der Verdichter betrieben wird und das unmittelbar in Kontakt mit dem Betriebsmittel steht, erhöht. Besonders vorteilhaft ist, dass diese flüssigkeitsüberlagerten Verdichter mit einem .hochsiedenden Fluid betrieben werden können. Da in den flüssigkeitsüberlagerten Verdichtem das Fluid keine Schmierfunktion sondern eine reine Dichtungsfunktion ausübt, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem Energie-Rückführungskreislauf praktisch beliebige Betriebsmittel bis hin zu Wasser eingesetzt werden, die hohe molare Verdampfungswärmen, im Niederdruckbereich große Temperatursprünge haben und hohe Betriebstemperaturen des Verdichters erlauben. Die Flüssigkeitsringpumpe, als eine mögliche Alternative der Erfindung, kann vorteilhafterweise einen großen Teil der Arbeitsleistung als Wärme auf das Betriebsmittel übertragen, welches sich über die Sättigungstemperatur erwärmen kann, wodurch sich der Wirkungsgrad des Verfahrens erheblich steigern lässt. Ferner wird durch die Flüssigkeitsringpumpe sichergestellt, dass das Betriebsmittel sich in dem Verdichter nicht soweit anreichert, dass dadurch eventuell das Saugvermögen reduziert wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich in dem Energie- Rückführungskreislauξ der als Wärmepumpensystem mit flüssigkeitsüberlagertem Verdichtersystem realisiert ist, Leistungsziffern als Verhältnis von rückgeführter Wärmeenergie zu Verdichterantriebsarbeit erreichen, die über dem dreifachen Wert von herkömmlichen Wärmepumpen liegen. Temperaturen des Betriebsmittels nach der Temperaturerhöhung von über 180°C sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren realisierbar. Besonders günstig sindFluide wie hochsiedende Silikonöle oder Diesteröle oder Weichmacher wie Dioctylphtalat mit Viskositäten bis zu 50 centistoke (cts). Vorteilhafterweise ist die Siedetemperatur des Fluids höher als die Temperatur des Betriebsmittels nach der Temperaturerhöhung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der flüssigkeitsüberlagerte Verdichter eine Ringbegasung aufweisen, die eine Überverdichtung verhindert. Als Betriebsmittel kann beispielsweise ein Gemisch aus Alkoholen verwendet werden, bei dem die Verdampfungstemperatur bei ungefähr 20°C und die Kondensationstemperatur bei 80°C liegen kann. Ein A3-Lösemittel als Betriebsmittel ist ebenfalls denkbar, bei dem die Verdampfungstemperatur ungefähr bei 90°C und die Kondensationstemperatur bei 180°C liegen kann. Ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung ist, dass beim Betriebsmittel höhere Temperaturniveaus erreicht werden können, als sie bisher mit beispielsweise FCKW- Arbeitsmitteln möglich sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fallt die Wärmeenergie in einer Kältemaschine an, in der ein Kältemittel in einem Verdampfer verdampft wird. Das dampfförmige Kältemittel wird über einen Verdichter zum ersten Wärmetauscher gefördert, in dem das Kältemittel kondensiert. Hierbei wird Kondensationswärme frei, die auf das im ersten Wärmetauscher verdampfende Arbeitsmittel übertragen wird. Das kondensierte Kältemittel wird über ein Entspannungsventil in den Verdampfer zurückgeführt. Vorzugsweise wird ein warmer, einen bestimmten Feuchtigkeitsgrad aufweisender Luftstrom, der durch den Verdampfer geführt wird, unter Wärmeabgabe an das Kältemittel gekühlt, wobei Wasser als Kondensat anfallt, das in einem Behältnis aufgefangen wird. Der mit dem Generator erzeugte Strom kann als Antriebsleistung für die elektrisch angetriebenen Aggregate der Gesamtanlage umfassend den Kältemittelkreislauf, den Niederdruck- Entspannungskreislauf sowie den Energie-Rückführungskreislauf genutzt werden. Damit werden die extern aufzubringende Energie und damit die Energiekosten einer „Wassergewinnung aus Luft" mittels der oben beschriebenen Kondensation von Arbeitsmittel und Betriebsmittel wesentlich reduziert. Die Aufgäbe der Erfindung wird ebenfalls durch eine Anlage zur Umwandlung von anfallender Wärmeenergie in mechanische Energie mit den Merkmalen des Anspruches 15 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen ausgeführt.
Erfindungsgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Anlage, die einen Kältemittelkreislauf, einen Niederdruck-Entspannungskreislauf und einen Energie-Rückführungskreislauf aufweist, die miteinander verbunden sind. Hierbei wird im Kältemittelkreislauf ein Kältemittel in einem Verdampfer verdampft, das über einen Verdichter in einen ersten Wärmetauscher gefördert wird. Im ersten Wärmetauscher kondensiert das Kältemittel und wird über ein Entspannungsventil zurück in den Verdampfer gefordert, wobei Wasser, das im Verdampfer bei der Abkühlung eines Luftstroms anfallt, in einem Behältnis aufgefangen wird. Im Niederdruck-Entspannungskreislauf wird ein Arbeitsmittel im ersten Wärmetauscher verdampft, das die im ersten Wärmetauscher freiwerdende Kondensationswärme aufnimmt. In einer nachgeschalteten Niederdruck-Entspannimgsvorrichtung wird das dampfförmige Arbeitsmittel entspannt, in einen zweiten Wärmetauscher geleitet, in dem es kondensiert. Durch den Entspannungsprozess wird die im Arbeitsmittel enthaltende Wärmeenergie in mechanische Energie umgewandelt. Die Niederdruck-Entspannungsvorrichtung weist des weiteren eine Welle auf, die mit einem Generator verbunden ist, so dass die mechanische Energie letztendlich in elektrische Energie transformiert werden kann. Das kondensierte Arbeitsmitte wird über eine Pumpe in den ersten Wärmetauscher zurückgefördert. Im Energie-Rückführungskreislauf wird ein Betriebsmittel im zweiten Wärmetauscher verdampft, wobei es die Kondensationswärme des Arbeitsmittels des Niederdruck- Entspannungskreislaufes aufnimmt. Anschließend wird das dampfförmige Betriebsmittel über einen flüssigkeitsüberlagerten Verdichter in den ersten Wärmetauscher gefördert, in dem das Betriebsmittel kondensiert. Das kondensierte Betriebsmittel wird über ein Entspannungsventil zurück in den ersten Wärmetauscher geführt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Figur 1 zeigt eine Anlage, die der Luft Wasser entziehen kann. In der vorzugsweise warmen Luft ist Wasserdampf in Form von Luftfeuchtigkeit enthalten. Durch einen Ventilator 12 wird ein Luftstrom erzeugt, der durch den Verdampfer 1 eines Kältemittelkreislaufes geleitet wird. Der Verdampfer 1 weist hierbei nicht dargestellte Wärmeaustauschflächen auf, die gekühlt sind. Die Wärmeaustauschflächen können zum Beispiel als Rohr ausgebildet sein, durch die ein Kältemittel fließt. Der warme Luftstrom kühlt sich ab, wobei die Wärme über die Wärmeaustauschflächen auf das Kältemittel übertragen wird, welches verdampft. Der in der Luft gelöste Wasserdampf kondensiert an den Wärmeaustauschflächen, wobei das kondensierte Wasser in einem Behältnis 11 aufgefangen wird. Der gekühlte Luftstrom verläset den Verdampfer 1 mit einem Restfeuchtigkeitsgehalt. Das dampfförmige Kältemittel, das im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel einen Druck zwischen 2-8 bar und eine Temperatur von ungefähr 5-10°C aufweist, wird über einen Verdichter 2 in einen ersten Wärmetauscher 3 gefördert, in dem das Kältemittel kondensiert. Beim Eintritt des dampfförmigen Kältemittels in den ersten Wärmetauscher 3 weist dieses ungefähr einen Druck von 10-20 bar und eine Temperatur bis circa 80°C oder 110°C auf. Die freiwerdende Kondensationswärme wird auf ein Arbeitsmittel eines Niederdruck-Entspannungskreislaufes übertragen. Über ein Entspannungs ventil 10 wird das kondensierte Kältemittel zurück in den Verdampfer 1 geleitet.
Im ersten Wärmetauscher 3 wird das Arbeitsmittel verdampft und in einer nachgeschalteten Niederdruck-Entspannungsvorrichtung 4 entspannt. Die Niederdruck- Entspannungsvorrichtung 4 ist als Wälzkolbengebläse 4 ausgeführt, in der die Wärmeenergie in mechanische Energie umgewandelt wird. Das Wälzkolbengebläse 4 weist femer eine Welle auf, die mit einem Generator 7 verbunden ist, wodurch die mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Anschließend wird das entspannte Arbeitsmittel in einem zweiten Wärmetauscher 5 kondensiert, wobei ein im zweiten Wärmetauscher 5 sich befindendes weiteres Betriebsmittel aufgrund der entstehenden Kondensationswärme verdampft wird. Das kondensierte Arbeitsmittel wird über eine Pumpe 8 zurück in den ersten Wärmetauscher 3 gefördert. Die molare Verdampfungsenthalpie des Betriebsmittels beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel das fünffache der molaren Verdampfungsenthalpie des Arbeitsmittels.
Das dampfförmige Betriebsmittel wird in einer Flüssigkeitsringpumpe 6 verdichtet. Die Flüssigkeitsringpumpe 6 wird mit einem Fluid betrieben, das im unmittelbaren Kontakt mit dem Betriebsmittel steht. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass das Betriebsmittel innerhalb der Flüssigkeitsringpumpe 6 zusätzlich neben der Verdichtung dadurch erwärmt wird, in dem ein bestimmter Wärmebetrag vom Fluid auf das Betriebsmittel übergeht. Das Betriebsmittel wird oberhalb der Verdampfungstemperatur des Arbeitsmittels des Niederdruck-Entspannungskreislaufes erwärmt, so dass die Energie zur Verdampfung des Arbeitsmittels im ersten Wärmetauscher 3 genutzt werden kann. Im nachgeschalteten ersten Wärmetauscher 3 kondensiert das Betriebsmittel und wird anschließend über ein Entspannungsventil 9 zurück zum zweiten Wärmetauscher 5 gefördert.
Bezugszeichenliste
Verdampfer Verdichter erster Wärmetauscher Niederdruck-Entspannungsvorrichtung, Wälzkolbengebläse zweiter Wärmetauscher Verdichter, Flüssigkeitsringpumpe Generator Verdichter Entspannungsventil Entspannungsventil Behältnis Ventilator

Claims

P ate n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Umwandlung von anfeilender Wärmeenergie in mechanische Energie durch Entspannung eines dampfförmigen Afbeitsmittels durch eine mit einem ersten Wärmetauscher (3) verbundene Entspannungsvorrichtung (4), gekennzeichnet durch einen Niederdruck-Entspamiungskreislauf und einen Energie-Rückfiihrungskreislauf, wobei in dem Niederdruck-Entspannungskreislauf die Entspannung des Arbeitsmittels in einer Niederdruck- Entspannungsvorrichtung (4) erfolgt und das entspannte Arbeitsmittel in einem der Entspannungsvorrichtung (4) nachgeschalteten zweiten Wärmetauscher (5) kondensiert wird, in dem eine Verdampfung eines Betriebsmittels im zweiten Wärmetauscher (5) innerhalb des Energie-Rückführungskreislaufes bewirkt wird, das über einen Verdichter (6) zum ersten Wärmetauscher (3) gefördert wird, in dem das Betriebsmittel kondensiert wird, wobei eine Verdampfung des Arbeitsmittels im ersten Wärmetauscher (3) innerhalb des Niederdruck- Entspannungskreislaufes erfolgt, wobei die molare Verdampfungsenthalpie des Betriebsmittels mehr als das vierfache der molaren Verdampfungsenthalpie des Arbeitsmittels beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederdruck- Entspannungsvorrichtung (4) ein Wälzkolbengebläse ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzkolbengebläse (4) mit einem Generator (7) verbunden ist, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel eine geringe volumenspezifische Verdampfungsenthalpie aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmittel ein anorganisches oder organisches Lösemittel oder ein Lösemittelgemisch ist, das organische und/oder anorganische Lösemittelkomponenten aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichter (6) als ein flüssigkeitsüberlagerter Verdichter ausgebildet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet^ dass der Verdichter (6) eine Flüssigkeitsringpumpe oder ein Schraubenverdichter ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturerhöhung des Betriebsmittels durch die mechanische Verdichtung mittels Verdichter (6) erfolgt, wobei zusätzlich die Temperatur des Betriebsmittels im Verdichter (6) durch einen Wärmeaustausch mit einem Fluid, mit dem der Verdichter (6) betrieben wird und das unmittelbar in Kontakt mit dem Arbeitsmittel steht, erhöht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Siedetemperatur des Fluids höher ist als die Temperatur des Betriebsmittels nach der Temperaturerhöhung.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein Silikonöl, insbesondere ein hochsiedendes Silikonöl ist, oder ein Weichmacher ist, der insbesondere eine Viskosität aufweist, die kleiner ist als 50 cst.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kondensierte Arbeitsmittel aus dem zweiten Wärmetauscher (5) über eine Pumpe (8) in den ersten Wärmetauscher (3) gefördert wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kondensierte Betriebsmittel aus dem ersten Wärmetauscher (3) über ein Entspannungsventil (9) zurück in den zweiten Wärmetauscher (5) gefördert wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeenergie in einer Kältemaschine anfallt, in der ein Kältemittel in einem Verdampfer (1) verdampft wird, das über einen Verdichter (2) zum ersten Wärmetauscher (3) gefördert wird, in dem das Kältemittel kondensiert wird, wodurch im ersten Wärmetauscher (3) das Arbeitsmittel verdampft wird, wobei das kondensierte Kältemittel über ein Entspannungsventil (10) in den Verdampfer (1) zurückgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein warmer, einen bestimmten Feuchtigkeitsgrad aufweisender Luftstrom, der durch den Verdampfer (1) geführt wird, unter Wärmeabgabe an das Kältemittel gekühlt wird, wobei Wasser als Kondensat anfallt, das in einem Behältnis (11) aufgefangen wird.
15. Anlage zur Umwandlung von anfallender Wärmeenergie in mechanische Energie, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgende Komponenten umfasst: a) einen Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel in einem Verdampfer (1) verdampft wird, das über einen Verdichter (2) in einen ersten Wärmetauscher (3) gefördert wird, in dem das Kältemittel kondensiert und über ein Entspannungsventil (10) zurück in den Verdampfer (1) gefördert wird, wobei Wasser, das im Verdampfer (1) anfällt in einem Behältnis (11) aufgefangen wird, b) einen Niederdruck-Entspannungskreislauf, in dem ein Arbeitsmittel in dem ersten Wärmetauscher (3) verdampft wird, das in einer nachgeschalteten, mit einem Generator (7) verbundenen Niederdruck-Entspannungsvorrichtung (4) entspannt wird und in einem zweiten Wärmetauscher (5) kondensiert wird, wobei das kondensierte Arbeitsmittel über eine Pumpe (8) in den ersten Wärmetauscher (3) zurückgefordert wird, c) einen Energie-Rück tuhrungskreislauf, in dem ein Betriebsmittel im zweiten Wärmetauscher (5) verdampft wird und anschließend über einen flüssigkeitsüberlagerten Verdichter (6) in den ersten Wärmetauscher (3) gefördert wird, in dem das Betriebsmittel kondensiert, wobei das kondensierte Betriebsmittel über ein Entspannungsventil (9) zurück in den ersten Wärmetauscher (5) geführt wird,
16. Anlage nach Anspruch 15, die nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14 betreibbar ist.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021928A1 (de) * 2005-06-02 2007-11-15 Lutz Giechau Vorrichtung zur Erzeugung mechanischer Energie
DE102006022792B3 (de) 2006-05-16 2007-10-11 Erwin Dr. Oser Umwandlung solarer Wärme in mechanische Energie mit einem Strahlverdichter
DE102007041457B4 (de) * 2007-08-31 2009-09-10 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung der Wärmeenergie einer Niedertemperatur-Wärmequelle in mechanische Energie
DE102008013737A1 (de) 2008-03-06 2009-09-10 Heinz Manfred Bauer Verfahren zur Wandlung thermischer Energie in mechanische und weiter in elektrische Energie
DE102008024116A1 (de) * 2008-05-17 2009-11-19 Hamm & Dr. Oser GbR (vertretungsberechtiger Gesellschafter: Dr. Erwin Oser, 50670 Köln) Umwandlung der Druckenergie von Gasen und Dämpfen bei niedrigen Ausgangsdrücken in mechanische Energie
DE102008036917A1 (de) 2008-08-05 2010-02-11 Heinz Manfred Bauer Verfahren zur Wandlung thermischer Energie in mechanische und weiter in elektrische Energie
WO2010104601A1 (en) * 2009-03-12 2010-09-16 Seale Joseph B Heat engine with regenerator and timed gas exchange
US20130174552A1 (en) * 2012-01-06 2013-07-11 United Technologies Corporation Non-azeotropic working fluid mixtures for rankine cycle systems
WO2013130774A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 Eaton Corporation Volumetric energy recovery device and systems
DE102012016991A1 (de) 2012-08-25 2014-02-27 Erwin Oser Energieeffizientes Entspannungsaggregat
DE102013112024A1 (de) * 2013-10-31 2015-04-30 ENVA Systems GmbH Drehkolbengebläse mit einem Dichtsystem
US10648745B2 (en) 2016-09-21 2020-05-12 Thermal Corp. Azeotropic working fluids and thermal management systems utilizing the same
DE102019135820A1 (de) 2019-12-27 2021-07-01 Corinna Ebel Verfahren zur Dampferzeugung, Dampferzeuger und Verwendung eines Wälzkolbengebläses
CN112412560A (zh) * 2020-10-28 2021-02-26 北京工业大学 一种基于单螺杆膨胀机的卡琳娜循环系统
DE202021100874U1 (de) 2021-02-23 2022-05-30 Marlina Hamm Wälzkolbengebläse zur Entspannung eines dampfförmigen Mediums bei hohem Druck und guter Dichtigkeit

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1546326A (fr) * 1966-12-02 1968-11-15 Générateur d'énergie perfectionné, particulièrement pour créer une énergie enutilisant un réfrigérant
GB1214499A (en) 1966-12-02 1970-12-02 Gohee Mamiya A system for generating power
GB1301214A (en) * 1970-05-26 1972-12-29 Wallace Louis Minto Prime mover system
US3972195A (en) * 1973-12-14 1976-08-03 Biphase Engines, Inc. Two-phase engine
US4009575A (en) * 1975-05-12 1977-03-01 said Thomas L. Hartman, Jr. Multi-use absorption/regeneration power cycle
FR2374539A1 (fr) * 1976-12-15 1978-07-13 Air Ind Procede de compression de vapeur d'eau, et circuits thermiques pour sa mise en oeuvre
US4295335A (en) * 1978-01-09 1981-10-20 Brinkerhoff Verdon C Regenative absorption engine apparatus and method
DE2803118B2 (de) * 1978-01-25 1980-07-31 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg, 3450 Holzminden Verfahren zur Beheizung mit einer Absorptionswärmepumpenanlage und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US4195485A (en) * 1978-03-23 1980-04-01 Brinkerhoff Verdon C Distillation/absorption engine
US4307572A (en) * 1978-05-15 1981-12-29 New Energy Dimension Corporation Externally cooled absorption engine
US4429661A (en) * 1981-11-27 1984-02-07 Mcclure Michael C Heat recovery apparatus and method
US4534175A (en) * 1982-03-11 1985-08-13 Gason Energy Engineering Ltd. Method and apparatus for the absorption of a gas in a liquid and their use in energy conversion cycles
DE3219680A1 (de) * 1982-05-21 1983-11-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Waermepumpenanlage
EP0165962A1 (de) 1983-12-22 1986-01-02 LIPOVETZ, Ivan Umwandlungssystem für wärmeenergie, insbesondere zur verwendung der wärmeenergie aus der umgebung
DE3417833A1 (de) * 1984-05-14 1985-11-14 VEB Wärmeanlagenbau "DSF" im VE Kombinat Verbundnetze Energie, DDR 1020 Berlin Anordnung fuer eine resorptionswaermepumpenanlage zur erzeugung von heizwaerme aus industrie- und umweltwaerme
DE3619547A1 (de) 1984-12-13 1987-12-17 Peter Koch Verfahren und einrichtung zur erzeugung einer kraft aus einer temperaturdifferenz zweier medien
JPS61171811A (ja) 1985-01-28 1986-08-02 Sanyo Electric Co Ltd 動力取出し用吸収ヒ−トポンプ装置
US4622820A (en) * 1985-09-27 1986-11-18 Sundquist Charles T Absorption power generator
JPH0696978B2 (ja) * 1985-12-03 1994-11-30 トヨタ自動車株式会社 過給機付内燃機関
US4848088A (en) * 1987-12-03 1989-07-18 Lazarevich Milan P M Heat recycling process
US5027602A (en) * 1989-08-18 1991-07-02 Atomic Energy Of Canada, Ltd. Heat engine, refrigeration and heat pump cycles approximating the Carnot cycle and apparatus therefor
US5791157A (en) * 1996-01-16 1998-08-11 Ebara Corporation Heat pump device and desiccant assisted air conditioning system
DE19712325A1 (de) * 1997-03-24 1998-10-15 Wilhelm Holzapfel Anlage zur Umwandlung thermischer Energie niedrigen Niveaus in mechanische Energie
KR20010002901A (ko) * 1999-06-18 2001-01-15 김창선 물질 열팽창에너지 재활용 방법
GB0007917D0 (en) * 2000-03-31 2000-05-17 Npower An engine
HU0100463D0 (en) * 2001-01-29 2001-03-28 Szopko Mihaly Method and device for absorption heat pumping
US6672064B2 (en) * 2002-03-14 2004-01-06 The Sun Trust, L.L.C. Rankine cycle generation of electricity
DE10214183C1 (de) * 2002-03-28 2003-05-08 Siemens Ag Kraftwerk zur Kälteerzeugung
US7019412B2 (en) * 2002-04-16 2006-03-28 Research Sciences, L.L.C. Power generation methods and systems
DE10221145A1 (de) * 2002-05-11 2003-11-20 Juergen Uehlin Wärmekraftmaschine mit interner Wärmesenke
US7028476B2 (en) * 2004-05-22 2006-04-18 Proe Power Systems, Llc Afterburning, recuperated, positive displacement engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005066466A1 *

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Publication number Publication date
DE502004004776C5 (de) 2020-01-16
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WO2005061973A1 (de) 2005-07-07
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