EP2744985A2 - High-pressure gas drive unit - Google Patents

High-pressure gas drive unit

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Publication number
EP2744985A2
EP2744985A2 EP12759620.3A EP12759620A EP2744985A2 EP 2744985 A2 EP2744985 A2 EP 2744985A2 EP 12759620 A EP12759620 A EP 12759620A EP 2744985 A2 EP2744985 A2 EP 2744985A2
Authority
EP
European Patent Office
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gas
pressure
pressure heat
liquid
heat exchanger
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12759620.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erwin DANIEL
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Seyfried Andrea
Original Assignee
Seyfried Andrea
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Filing date
Publication date
Application filed by Seyfried Andrea filed Critical Seyfried Andrea
Publication of EP2744985A2 publication Critical patent/EP2744985A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/12—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having two or more accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • 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
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • 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
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure gas drive unit, with the gas based on temperature and pressure differences in
  • the invention relates to a method for operating such a high pressure gas drive unit.
  • the invention is based on the object of being able to operate a high-pressure gas drive unit as energy-efficiently as possible.
  • High-pressure heat exchangers are partially gas and liquid and that the compressed gas acts on the liquid that drives the piston of another compressor.
  • the invention aims that in the
  • High-pressure heat exchangers partly gas, partly liquid, wherein the liquid through the compressed gas over the
  • the respective temperature of the two high pressure heat exchanger is not changed; the first high-pressure heat exchanger remains in the high-temperature range and the second high-pressure heat exchanger remains in the high-temperature range
  • oil can be used as the liquid in the context of the invention.
  • Embodiment is shown.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a system according to the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of another
  • the drive unit in Fig. 1 consists of two
  • High-pressure heat exchangers A and B in Station I where gas and liquid are in the initial state and the same high pressure prevails.
  • the gas 1 and the liquid 3 for example, by solar energy, geothermal,
  • Liquid 4 e.g. low ambient temperature, cooling water, industrial cooling, wind influence, etc., via registers 6 and
  • Double jacket 16 cooled, causing a pressure drop in this
  • Heat exchanger B causes.
  • the two high-pressure heat exchangers A and B are connected to lines and valves 11, 12 and 14, 15.
  • High-pressure heat exchanger A is due to the gas in the overpressure when opening the valves 11 and 15 via another
  • Compressor 7 passed into the high-pressure heat exchanger B at a lower pressure and acts on the piston 8. After completed
  • valves 12 and 14 are opened, whereby the piston 8 moves in the opposite direction.
  • These piston movements are used in a secondary gas circulation 9 and 10 for driving a turbine and also serve by pressing and relaxing the gas for heat generation and cooling. This effect persists until the pressure equalization in both
  • High-pressure heat exchangers A and B enters.
  • the liquid in the high-pressure heat exchanger B is at a higher level than in the high-pressure heat exchanger A, the level compensation of the liquids is restored through the opening of the valve 13 via the high-pressure heat exchanger connecting line.
  • the cycle may begin anew after heating from the high pressure heat exchanger A and cooling from the high pressure heat exchanger B.
  • FIG. 2 is also based on the functional principle described with reference to FIG.
  • a filter 18 is shown in FIG. 2 in the area of the further compressor 7, which filter can also serve for the separation of condensed water.
  • the piston 8 of the compressor 7 is connected in its linear direction of movement on both sides each with a connecting means, for example a rod or a tube, which in turn is each connected to a further piston 16.
  • a connecting means for example a rod or a tube, which in turn is each connected to a further piston 16.
  • air can be sucked in through the one piston 16 in a cylinder 17 and air can be compressed by the other piston 16 in a further cylinder 17.
  • Lanyard can be driven by a linear motor.
  • Rotational movement made to thereby drive a generator.
  • the cylinder 17 may be arranged a liquid jacket.
  • the liquid present in this jacket for example water, is heated by the heat released by the cylinder 17 and can be led to a liquid storage, for example a hot water storage tank WSP.
  • the compressed in the cylinder 17, for example, 200 bar air can be performed via lines 28 at least partially into the gas storage GSP.
  • the compressed in the cylinder 17, for example, 200 bar air can be performed via lines 28 at least partially into the gas storage GSP.
  • the gases in the cylinder 17, for example, 200 bar air can be performed via lines 28 at least partially into the gas storage GSP.
  • compressed air at least partially drive a generator.
  • water or another cooling liquid in the cold water storage KSP can, for example, be used in the context of the invention via a arranged in the cold water tank KSP register to be cooled. This cooling fluid can then be used to cool a
  • High pressure heat exchanger can be used via a line 22.
  • by relaxing at least a portion of the compressed air also directly
  • High pressure heat exchanger for example, in a double jacket of the high pressure heat exchanger to be cooled.
  • the relaxed air can be released to the environment.
  • the heating of a high pressure heat exchanger can be done by a stored in a hot water tank WSP liquid from the hot water tank WSP via a closed circuit 23 to the register or double jacket of the high pressure heat exchanger and back to the hot water tank WSP.
  • High-pressure heat exchangers A is heated and always gas in the second high-pressure heat exchanger B is cooled.
  • gas is heated in the first high-pressure heat exchanger A and gas is cooled in the second high-pressure heat exchanger B and that after pressure equalization, the gas in the first
  • High pressure heat exchanger B is heated.
  • two or more further compressors 7 may be provided.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a high-pressure gas drive unit, in which gas (1, 2) can be compressed via a first compressor (9, 10) on the basis of temperature and pressure differences in high-pressure heat exchangers (A, B), wherein the gas (1, 2) is used for driving a turbine and for heating and cooling. Gas (1, 2) and liquid (3, 4) are partially present in the high-pressure heat exchangers (A, B), wherein the compressed gas (1) acts on the liquid (3), which drives the piston (8) of a further compressor (7). When the two high-pressure heat exchangers (A, B) are at equal pressure, the level of the liquid (4) that has risen in the second high-pressure heat exchanger (B) and the level of the liquid (3) in the first high-pressure heat exchanger (A) are balanced by opening a valve (13) in a connecting line between the two high-pressure heat exchangers (A, B).

Description

Hochdruck-Gas-Antriebseinheit  High-pressure gas drive unit
Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Gas-Antriebseinheit, mit der Gas auf Basis von Temperatur- und Druckunterschieden in The invention relates to a high-pressure gas drive unit, with the gas based on temperature and pressure differences in
Hochdruckwärmetauschern über einen ersten Verdichter High pressure heat exchangers via a first compressor
komprimierbar ist, wobei das Gas dem Antrieb einer Turbine sowie der Wärme- und Kälteerzeugung dient. Des. weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Hochdruck- Gas-Antriebseinheit. is compressible, the gas is used to drive a turbine and the heating and cooling. Of. Furthermore, the invention relates to a method for operating such a high pressure gas drive unit.
Aus der US 5 259 363 A und der AT 210 966 B ist eine Anlage zur Solargewinnung bekannt. Darin wird eine Vorrichtung zum From US 5,259,363 A and AT 210 966 B a plant for solar production is known. This is a device for
Verdichten eines Gases mittels Sonnenenergie und/oder Compressing a gas by means of solar energy and / or
Umgebungswärme beschrieben, wobei ein erster Wärmetauscher auf hohem Temperaturniveau und ein zweiter Wärmetauscher auf Ambient heat described, with a first heat exchanger at a high temperature level and a second heat exchanger
niedrigem Temperaturniveau und dazwischen eine Turbine zur Abgabe mechanischer Energie vorgesehen ist. Nach erfolgtem low temperature level and a turbine between them to deliver mechanical energy is provided. After done
Druckausgleich wird das Gas durch eine Pumpe, die zusätzlich Energie verbraucht, rückgeführt. Pressure equalization, the gas is recycled by a pump, which consumes additional energy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Hochdruck-Gas- Antriebseinheit möglichst energieeffizient betreiben zu können. The invention is based on the object of being able to operate a high-pressure gas drive unit as energy-efficiently as possible.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einer Hochdruck- Gas-Antriebseinheit, welche die Merkmale des Anspruches 1 This object is achieved according to the invention with a high pressure gas drive unit, which has the features of claim 1
aufweist. having.
Des weiteren wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 5 aufweist. Furthermore, this object is achieved by a method having the features of claim 5.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Preferred and advantageous embodiments of the invention are subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich in den According to the invention it is provided that in the
Hochdruckwärmetauschern teilweise Gas und Flüssigkeit befinden und dass das komprimierte Gas auf die Flüssigkeit wirkt, die den Kolben eines weiteren Verdichters antreibt. Die Erfindung zielt darauf ab, dass sich in den High-pressure heat exchangers are partially gas and liquid and that the compressed gas acts on the liquid that drives the piston of another compressor. The invention aims that in the
Hochdruckwärmetauschern teils Gas, teils Flüssigkeit befindet, wobei die Flüssigkeit durch das komprimierte Gas über den High-pressure heat exchangers partly gas, partly liquid, wherein the liquid through the compressed gas over the
weiteren Verdichter in den zweiten Hochdruckwärmetauscher geleitet wird. Der Vorteil besteht darin, dass sich bei erfolgtem Druckausgleich in den beiden Hochdruckwärmetauschern das Niveau der Flüssigkeit, das im zweiten Hochdruckwärmetauscher another compressor is passed into the second high-pressure heat exchanger. The advantage is that, when pressure equalization has taken place in the two high-pressure heat exchangers, the level of the liquid in the second high-pressure heat exchanger
angestiegen ist, und das Niveau der Flüssigkeit im ersten has risen, and the level of the liquid in the first
Hochdruckwärmetauscher durch Öffnen eines Ventils in einer High pressure heat exchanger by opening a valve in one
Verbindungsleitung der beiden Hochdruckwärmetauscher ausgleicht. Der Niveauausgleich der Flüssigkeiten in den beiden Compensation line of the two high-pressure heat exchanger compensates. The level balance of the liquids in the two
Hochdruckwärmetauschern wird wieder hergestellt, wobei das Gas nicht wie in AT 410 966 B beschrieben nach erfolgtem High-pressure heat exchangers are restored, the gas not as described in AT 410 966 B after completed
Druckausgleich durch eine Pumpe - die zusätzlich Energie Pressure equalization by a pump - the additional energy
verbraucht - rückgeführt werden muss. Weiters wird die jeweilige Temperatur der beiden Hochdruckwärmetauscher nicht gewechselt; der erste Hochdruckwärmetauscher bleibt im Hochtemperaturbereich und der zweite Hochdruckwärmetauscher im consumed - must be returned. Furthermore, the respective temperature of the two high pressure heat exchanger is not changed; the first high-pressure heat exchanger remains in the high-temperature range and the second high-pressure heat exchanger remains in the high-temperature range
Niedrigtemperaturbereich, was zusätzliche Energieeinsparung bringt .  Low temperature range, which brings additional energy savings.
Als Flüssigkeit kann im Rahmen der Erfindung insbesondere Öl verwendet werden. In particular, oil can be used as the liquid in the context of the invention.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung, in welcher eine bevorzugte Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, in which a preferred
Ausführungsform dargestellt ist. Embodiment is shown.
Es zeigt: It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage und  Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a system according to the invention and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Fig. 2 is a schematic representation of another
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage.  Embodiment of a system according to the invention.
Die Antriebseinheit in Fig. 1 besteht aus zwei The drive unit in Fig. 1 consists of two
Hochdruckwärmetauschern A und B in Station I, in denen sich Gas und Flüssigkeit befinden und im Ausgangszustand gleich hoher Druck herrscht. Im ersten Wärmetauscher A wird das Gas 1 und die Flüssigkeit 3 beispielsweise durch Sonnenenergie, Erdwärme, High-pressure heat exchangers A and B in Station I, where gas and liquid are in the initial state and the same high pressure prevails. In the first heat exchanger A, the gas 1 and the liquid 3, for example, by solar energy, geothermal,
Industriewärme und dergleichen, über Register 5 und Doppelmantel 16 erwärmt, was zu einem Druckanstieg in diesem Wärmetauscher A führt. Im zweiten Wärmetauscher B wird das Gas 2 und die Industrial heat and the like, heated via register 5 and double jacket 16, resulting in a pressure increase in this heat exchanger A. In the second heat exchanger B, the gas 2 and the
Flüssigkeit 4 z.B. durch geringe Umgebungstemperatur, Kühlwasser, Industriekühlung, Windeinfluss usw., über Register 6 und Liquid 4 e.g. low ambient temperature, cooling water, industrial cooling, wind influence, etc., via registers 6 and
Doppelmantel 16 abgekühlt, was einen Druckabfall in diesem Double jacket 16 cooled, causing a pressure drop in this
Wärmetauscher B bewirkt. Heat exchanger B causes.
Die beiden Hochdruckwärmetauscher A und B sind mit Leitungen und Ventilen 11, 12 und 14, 15 verbunden. Die Flüssigkeit im The two high-pressure heat exchangers A and B are connected to lines and valves 11, 12 and 14, 15. The liquid in the
Hochdruckwärmetauscher A wird durch das im Überdruck befindliche Gas bei Öffnung der Ventile 11 und 15 über einen weiteren High-pressure heat exchanger A is due to the gas in the overpressure when opening the valves 11 and 15 via another
Verdichter 7 in den Hochdruckwärmetauscher B mit geringerem Druck geleitet und wirkt dabei auf den Kolben 8. Nach erfolgtem Compressor 7 passed into the high-pressure heat exchanger B at a lower pressure and acts on the piston 8. After completed
Arbeitsgang des Kolbens 8 werden die Ventile 12 und 14 geöffnet, wodurch sich der Kolben 8 in die Gegenrichtung bewegt. Diese Kolbenbewegungen werden in einem Sekundär-Gaskreislauf 9 und 10 zum Antrieb einer Turbine genutzt und dienen zudem durch Pressen und Entspannen des Gases zur Wärmeerzeugung und Kühlung. Dieser Effekt besteht solange, bis der Druckausgleich in beiden Operation of the piston 8, the valves 12 and 14 are opened, whereby the piston 8 moves in the opposite direction. These piston movements are used in a secondary gas circulation 9 and 10 for driving a turbine and also serve by pressing and relaxing the gas for heat generation and cooling. This effect persists until the pressure equalization in both
Hochdruckwärmetauschern A und B eintritt. High-pressure heat exchangers A and B enters.
Da sich die Flüssigkeit im Hochdruckwärmetauscher B auf einem höheren Niveau als im Hochdruckwärmetauscher A befindet, wird durch die Öffnung des Ventils 13 über die Hochdruckwärmetauscher- Verbindungsleitung der Niveauausgleich der Flüssigkeiten wieder hergestellt. Since the liquid in the high-pressure heat exchanger B is at a higher level than in the high-pressure heat exchanger A, the level compensation of the liquids is restored through the opening of the valve 13 via the high-pressure heat exchanger connecting line.
Der Zyklus kann nach Erwärmung vom Hochdruckwärmetauscher A und Abkühlung vom Hochdruckwärmetauscher B von Neuem beginnen. The cycle may begin anew after heating from the high pressure heat exchanger A and cooling from the high pressure heat exchanger B.
Die kontinuierliche Fortsetzung des Arbeitsganges des Kolbens 8 wird in der Zwischenzeit von Station II bzw. mehreren The continuous continuation of the operation of the piston 8 is in the meantime of station II or more
nachgeschalteten Stationen sichergestellt. Der in Fig. 2 dargestellten Anlage liegt ebenfalls das zu Fig. 1 beschriebene Funktionsprinzip zu Grunde. Es sind drei Paare von Hochdruckwärmetauschern A, B dargestellt, wobei im Rahmen der Erfindung - je nach Größe der Anlage - eine beliebige Anzahl an Paaren von Hochdruckwärmetauschern A, B vorgesehen sein kann. secured downstream stations. The system shown in FIG. 2 is also based on the functional principle described with reference to FIG. There are three pairs of high-pressure heat exchangers A, B shown, in the context of the invention - depending on the size of the system - any number of pairs of high-pressure heat exchangers A, B may be provided.
Zusätzlich zur in Fig. 1 dargestellten Anlage ist in Fig. 2 im Bereich des weiteren Verdichters 7 ein Filter 18 dargestellt, der auch zum Abscheiden von Kondenswasser dienen kann. Der Kolben 8 des Verdichters 7 ist in seiner linearen Bewegungsrichtung auf beiden Seiten je mit einem Verbindungsmittel, beispielsweise eine Stange oder ein Rohr, verbunden, welches wiederum je mit einem weiteren Kolben 16 verbunden ist. Durch die Bewegung des Kolbens 8 des weiteren Verdichters 7 kann somit durch den einen Kolben 16 in einem Zylinder 17 Luft angesaugt werden und durch den anderen Kolben 16 in einem weiteren Zylinder 17 Luft komprimiert werden. In addition to the installation shown in FIG. 1, a filter 18 is shown in FIG. 2 in the area of the further compressor 7, which filter can also serve for the separation of condensed water. The piston 8 of the compressor 7 is connected in its linear direction of movement on both sides each with a connecting means, for example a rod or a tube, which in turn is each connected to a further piston 16. As a result of the movement of the piston 8 of the further compressor 7, air can be sucked in through the one piston 16 in a cylinder 17 and air can be compressed by the other piston 16 in a further cylinder 17.
Durch die lineare Bewegung des vom Kolben 8 ausgehenden Due to the linear movement of the piston 8 outgoing
Verbindungsmittels kann ein Linearmotor angetrieben sein. Im Rahmen der Erfindung kann auch eine Translation der linearen Bewegung des Kolbens 8 durch geeignete Mittel 24 in eine Lanyard can be driven by a linear motor. In the context of the invention, a translation of the linear movement of the piston 8 by suitable means 24 in a
Drehbewegung erfolgen, um dadurch einen Generator anzutreiben. Rotational movement made to thereby drive a generator.
Um die Zylinder 17 kann ein Flüssigkeitsmantel angeordnet sein. Die in diesem Mantel befindliche Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, erwärmt sich durch die vom Zylinder 17 abgegebene Wärme und kann zu einem Flüssigkeitsspeicher, beispielsweise einem Warmwasserspeicher WSP, geführt werden. To the cylinder 17 may be arranged a liquid jacket. The liquid present in this jacket, for example water, is heated by the heat released by the cylinder 17 and can be led to a liquid storage, for example a hot water storage tank WSP.
Die im Zylinder 17 beispielsweise auf 200 bar komprimierte Luft kann über Leitungen 28 zumindest teilweise in den Gasspeicher GSP geführt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die The compressed in the cylinder 17, for example, 200 bar air can be performed via lines 28 at least partially into the gas storage GSP. Alternatively or additionally, the
komprimierte Luft zumindest teilweise einen Generator antreiben. compressed air at least partially drive a generator.
Durch das Entspannen zumindest eines Teils der im Zylinder 17 komprimierten Luft kann im Rahmen der Erfindung Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit im Kaltwasserspeicher KSP, beispielsweise über ein im Kaltwasserspeicher KSP angeordnetes Register, gekühlt werden. Diese Kühlflüssigkeit kann dann zum Kühlen eines By relaxing at least part of the air compressed in the cylinder 17, water or another cooling liquid in the cold water storage KSP can, for example, be used in the context of the invention via a arranged in the cold water tank KSP register to be cooled. This cooling fluid can then be used to cool a
Hochdruckwärmetauschers über eine Leitung 22 verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu können durch das Entspannen zumindest eines Teils der komprimierten Luft auch direkt High pressure heat exchanger can be used via a line 22. Alternatively or additionally, by relaxing at least a portion of the compressed air also directly
Hochdruckwärmetauscher, beispielsweise in einem Doppelmantel des Hochdruckwärmetauschers, gekühlt werden. Die entspannte Luft kann an die Umgebung abgegeben werden. High pressure heat exchanger, for example, in a double jacket of the high pressure heat exchanger to be cooled. The relaxed air can be released to the environment.
Die Erwärmung eines Hochdruckwärmetauschers kann durch eine in einem Warmwasserspeicher WSP gespeicherte Flüssigkeit, die vom Warmwasserspeicher WSP über einen geschlossenen Kreislauf 23 zum Register oder Doppelmantel des Hochdruckwärmetauschers und wieder zum Warmwasserspeicher WSP führt, erfolgen. The heating of a high pressure heat exchanger can be done by a stored in a hot water tank WSP liquid from the hot water tank WSP via a closed circuit 23 to the register or double jacket of the high pressure heat exchanger and back to the hot water tank WSP.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass immer Gas im ersten Hochdruckwärmetauscher A eines Paares von In the context of the invention can be provided that always gas in the first high pressure heat exchanger A of a pair of
Hochdruckwärmetauschern A erhitzt wird und immer Gas im zweiten Hochdruckwärmetauscher B gekühlt wird. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass Gas im ersten Hochdruckwärmetauscher A erhitzt und Gas im zweiten Hochdruckwärmetauscher B gekühlt wird und dass nach erfolgtem Druckausgleich das Gas im ersten High-pressure heat exchangers A is heated and always gas in the second high-pressure heat exchanger B is cooled. Alternatively, it may be provided that gas is heated in the first high-pressure heat exchanger A and gas is cooled in the second high-pressure heat exchanger B and that after pressure equalization, the gas in the first
Hochdruckwärmetauscher A gekühlt und Gas im zweiten High pressure heat exchanger A cooled and gas in the second
Hochdruckwärmetauscher B erhitzt wird. High pressure heat exchanger B is heated.
Im Rahmen der Erfindung können auch zwei oder mehrere weitere Verdichter 7 vorgesehen sein. In the context of the invention, two or more further compressors 7 may be provided.

Claims

Patentansprüche : Claims:
Hochdruck-Gas-Antriebseinheit, mit der Gas (1, 2) auf Basis von Temperatur- und Druckunterschieden in High pressure gas drive unit, with the gas (1, 2) based on temperature and pressure differences in
Hochdruckwärmetauschern (A, B) über einen ersten Verdichter (9, 10) komprimierbar ist, wobei das Gas (1, 2) dem Antrieb einer Turbine sowie der Wärme- und Kälteerzeugung dient, dadurch gekennzeichnet, dass sich in den  High pressure heat exchangers (A, B) via a first compressor (9, 10) is compressible, wherein the gas (1, 2) is used to drive a turbine and the heat and cold generation, characterized in that in the
Hochdruckwärmetauschern (A, B) teilweise Gas (1, 2) und Flüssigkeit (3, 4) befinden und dass das komprimierte Gas (1) auf die Flüssigkeit (3) wirkt, die den Kolben (8) eines weiteren Verdichters (7) antreibt. High pressure heat exchangers (A, B) are partially gas (1, 2) and liquid (3, 4) and that the compressed gas (1) acts on the liquid (3), which drives the piston (8) of another compressor (7) ,
Hochdruck-Gas-Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckwärmetauscher (A, B) durch eine Leitung mit einem Ventil (13) verbunden sind, das bei Öffnung einen Druck- und Niveauausgleich von Gas (1, 2) und Flüssigkeit (3, 4) ermöglicht. High-pressure gas drive unit according to claim 1, characterized in that the high-pressure heat exchangers (A, B) are connected by a line to a valve (13) which, when opened, provides pressure and level compensation of gas (1, 2) and liquid ( 3, 4).
Hochdruck-Gas-Antriebseinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hochdruckwärmetauscher (A) ein Register (5) zum Erwärmen des Gases (1) und der High-pressure gas drive unit according to claim 1 and 2, characterized in that the first high-pressure heat exchanger (A) has a register (5) for heating the gas (1) and the
Flüssigkeit (3) aufweist und ein kontinuierlich wärmender Hochdruckwärmetauscher (A) ist und dass und dass der zweite Hochdruckwärmetauscher (B) ein Register (6) zum Kühlen des Gases (1) und der Flüssigkeit (3) aufweist und ein Liquid (3) and is a continuously heating high-pressure heat exchanger (A) and that and that the second high pressure heat exchanger (B) has a register (6) for cooling the gas (1) and the liquid (3) and a
kontinuierlich kühlender Hochdruckwärmetauscher (B) ist. continuously cooling high pressure heat exchanger (B).
Hochdruck-Gas-Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei High-pressure gas drive unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises at least two
Stationen (I, II) mit Hochdruckwärmetauschern (A, B) Stations (I, II) with high-pressure heat exchangers (A, B)
aufweist. having.
Verfahren zum Betreiben einer Hochdruck-Gas-Antriebseinheit, mit der Gas (1, 2) auf Basis von Temperatur- und Method for operating a high-pressure gas drive unit, with the gas (1, 2) based on temperature and
Druckunterschieden in Hochdruckwärmetauschern (A, B) über einen ersten Verdichter (9, 10) komprimiert wird, wobei das Gas (1, 2) zum Antrieb einer Turbine sowie der Wärme- und Kälteerzeugung genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich in den Hochdruckwärmetauschern (A, B) teilweise Gas (1, 2) und Flüssigkeit (3, 4) befinden und dass das komprimierte Gas (1) derart auf die Flüssigkeit (3) wirkt, dass mit der Flüssigkeit (3) der Kolben (8) eines weiteren Verdichters (7) angetrieben wird. Pressure differences in high-pressure heat exchangers (A, B) via a first compressor (9, 10) is compressed, wherein the Gas (1, 2) is used to drive a turbine and the heat and cold generation, characterized in that in the high-pressure heat exchangers (A, B) partially gas (1, 2) and liquid (3, 4) are located and that compressed gas (1) acts on the liquid (3) such that with the liquid (3) of the piston (8) of a further compressor (7) is driven.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas (1) und die Flüssigkeit (3) im ersten A method according to claim 5, characterized in that the gas (1) and the liquid (3) in the first
Hochdruckwärmetauscher (A) durch ein Register (5) erwärmt werden und das Gas (2) und die Flüssigkeit (4) im zweiten Hochdruckwärmetauscher (B) durch ein Register (6) gekühlt wird .  High pressure heat exchanger (A) by a register (5) are heated and the gas (2) and the liquid (4) in the second high-pressure heat exchanger (B) by a register (6) is cooled.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hochdruckwärmetauscher (A) kontinuierlich wärmend und der zweite Hochdruckwärmetauscher (B) kontinuierlich kühlend betrieben wird. A method according to claim 6, characterized in that the first high-pressure heat exchanger (A) continuously warming and the second high-pressure heat exchanger (B) is operated continuously cooling.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch Method according to one of claims 5 to 7, characterized
gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (3) aus dem ersten Hochdruckwärmetauscher (A) durch das komprimierte Gas (1) über den weiteren Verdichter (7) in den zweiten characterized in that the liquid (3) from the first high-pressure heat exchanger (A) through the compressed gas (1) via the further compressor (7) in the second
Hochdruckwärmetauscher (B) .geleitet wird. High pressure heat exchanger (B). Is led.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch Method according to one of claims 5 to 8, characterized
gekennzeichnet, dass die Hochdruckwärmetauscher (A, B) durch eine Leitung mit einem Ventil (13) verbunden sind und dass die Flüssigkeits- und Druckniveaus in den beiden characterized in that the high pressure heat exchangers (A, B) are connected by a conduit to a valve (13) and that the fluid and pressure levels in the two
Hochdruckwärmetauschern (A, B) durch Öffnen des Ventils (13) ausgeglichen werden. High-pressure heat exchangers (A, B) are compensated by opening the valve (13).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruck-Gas-Antriebseinheit wenigstens zwei Stationen (I, II) mit Hochdruckwärmetauschern (A, B) aufweist und dass der Kolben (8) des weiteren Verdichters (7) mit der Flüssigkeit aus dem ersten Hochdruckverdichter (A) der einen Station I angetrieben wird während das Flüssigkeits- und Druckniveau in den beiden Hochdruckwärmetauschern (A, B) der weiteren Station II ausgeglichen wird. A method according to claim 9, characterized in that the high pressure gas drive unit at least two stations (I, II) with high pressure heat exchangers (A, B) and that the piston (8) of the further compressor (7) with the liquid from the first high-pressure compressor (A) of a station I is driven while the liquid and pressure level in the two high-pressure heat exchangers (A, B) of the other station II is compensated.
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