EP4675166A1 - Wärmepumpenvorrichtung zur dampf- und wärmeerzeugung - Google Patents

Wärmepumpenvorrichtung zur dampf- und wärmeerzeugung

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Publication number
EP4675166A1
EP4675166A1 EP25184755.4A EP25184755A EP4675166A1 EP 4675166 A1 EP4675166 A1 EP 4675166A1 EP 25184755 A EP25184755 A EP 25184755A EP 4675166 A1 EP4675166 A1 EP 4675166A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat
heat pump
pressure steam
pump device
low
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.)
Pending
Application number
EP25184755.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
René PAATZSCH
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.)
Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Original Assignee
Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
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
Priority claimed from DE102024123715.5A external-priority patent/DE102024123715A1/de
Application filed by Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH filed Critical Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Publication of EP4675166A1 publication Critical patent/EP4675166A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16—Waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers

Definitions

  • the invention relates to a heat pump device according to the preamble of claim 1 for the combined generation and provision of useful steam and useful heat using waste heat from technical processes or waste heat from the environment.
  • heat pumps consist of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, all connected in a refrigerant circuit.
  • the refrigerant flows in this circuit from the compressor through the condenser, the expansion valve, and finally the evaporator back to the compressor.
  • heat from a heat source such as waste heat from industrial processes or ambient heat, is fed into the refrigerant circuit.
  • the condenser the heat of condensation is released as usable heat, with the heat release at the condenser occurring at a higher temperature than the heat absorption at the evaporator.
  • steam jet generators also called steam compressors or steam jet compressors, which make it possible to raise the pressure level of low-pressure steam to a higher pressure for its technical use.
  • the steam jet generator operates on the principle of a jet pump, whereby a jet of high-pressure steam is supplied to the steam jet generator as the motive medium, which draws in the low-pressure steam acting as the suction medium.
  • High-pressure and low-pressure steam They mix in the steam jet steam generator, producing technically usable medium-pressure steam.
  • the object of the invention is to provide a heat pump device that makes it possible to efficiently utilize waste heat from technical processes or from the environment for the simultaneous generation of useful heat and useful steam, wherein the useful steam should have a pressure in the range of 3 bar to 11 bar preferred for further technical use.
  • the heat pump device comprises a heat pump module, a low-pressure steam generator for generating low-pressure steam from feedwater, a steam jet compressor for generating usable steam, and a first heat exchanger for generating usable heat in the form of heated water.
  • the heat pump device has a heating circuit connection that is connected to the first heat exchanger.
  • the heating circuit connection forms the part of a heating circuit belonging to the heat pump device, in which the heating water circulates.
  • the heat pump module contains the conventional components of a heat pump, namely at least one compressor, one condenser, one expansion valve, and one evaporator. These are connected by a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates. The refrigerant is routed from the compressor through the condenser, the expansion valve, and finally the evaporator back to the compressor.
  • the heat pump module can have one or more compressors in parallel.
  • the evaporator of the heat pump module is connected to a waste heat source for the indirect transfer of heat from the waste heat provided by the heat source to the refrigerant.
  • the heat source can It can be both an external component not belonging to the heat pump device and a component of the heat pump device.
  • the low-pressure steam generator has a connection for supplying feedwater and a connection for discharging the low-pressure steam generated from the feedwater by evaporation.
  • the thermal energy for evaporating the feedwater is supplied from the refrigerant circuit of the heat pump module.
  • the low-pressure steam generator acts as the condenser of the heat pump module; that is, the low-pressure steam generator is designed such that the heat released during the condensation of the refrigerant, i.e., the heat of condensation, is transferred from the refrigerant to the feedwater via indirect heat transfer within the low-pressure steam generator, which functions as the condenser.
  • the heat of condensation of the refrigerant circulating in the refrigerant circuit of the heat pump module is released in the low-pressure steam generator to directly generate the low-pressure steam.
  • the low-pressure steam generator (which acts as the condenser of the heat pump module), the first heat exchanger, and the evaporator of the heat pump module are each designed as heat exchangers that achieve heat transfer through fluidic separation of the fluids acting as heat transfer media. These heat exchangers are referred to here as mass flow-separated heat exchangers.
  • the steam jet compressor has a motive medium inlet for supplying high-pressure steam in the form of a jet of high-pressure steam as the motive medium, a suction medium inlet for supplying low-pressure steam as the suction medium, and an outlet for discharging the useful steam generated in the steam jet compressor from the high-pressure and low-pressure steam in the form of medium-pressure steam.
  • low-pressure steam refers to water vapor with an absolute pressure in the range of approximately 1 bar to 5 bar
  • Medium-pressure steam is understood to be water vapor with an absolute pressure in the range of approximately 3 bar to 11 bar
  • high-pressure steam is understood to be water vapor with an absolute pressure of at least 20 bar.
  • the high-pressure steam introduced as a jet at the propellant inlet preferably has an absolute pressure of at least 60 bar.
  • the heat pump system utilizes existing waste heat potential to simultaneously generate usable steam at an absolute pressure of up to 11 bar and heating water at a temperature of up to 95 °C. This makes the heat pump system suitable for applications with a simultaneous demand for steam and heat, particularly those requiring significantly more usable steam than could be generated solely from the waste heat of the heat source.
  • the heat pump module With combining the heat pump module with the low-pressure steam generator and the steam jet compressor, which has no moving parts, it becomes possible to efficiently generate usable steam from waste heat or renewable heat sources with significantly better performance than would be possible with heat pumps that use the heat of condensation for direct usable steam generation. To generate the low-pressure steam, it is sufficient to operate the heat pump module at a maximum condensation temperature of 145 °C.
  • the steam jet compressor driven by a jet of high-pressure steam, also called the motive jet, generates the usable steam from the energy-efficiently produced low-pressure steam by mixing it with the high-pressure steam.
  • the usable steam which exits the steam jet compressor as medium-pressure steam, The outlet thus possesses the pressure level required for common technical applications.
  • the heat pump device can include a high-pressure steam generator.
  • This is preferably a conventional steam generator, which is, for example, electrically heated or gas-fired.
  • the high-pressure steam generator is preferably designed to generate high-pressure steam at an absolute pressure of at least 60 bar. The additional energy required to generate the high-pressure steam at 60 bar is negligible in the overall energy balance for generating the same quantity of usable steam at medium-pressure steam level.
  • the heat pump unit In addition to its high efficiency, the heat pump unit is characterized by its small installation space requirements and low operating costs compared to heat pumps designed for 100% steam demand coverage.
  • One reason for this is that the compressor of the heat pump module requires a smaller displacement volume than a compressor in a heat pump that directly generates usable steam.
  • Any natural or synthetic refrigerant is suitable as a refrigerant, provided that its critical temperature exceeds at least the low-pressure vapor temperature – preferably a temperature of 120 °C.
  • the heat pump module further comprises a second heat exchanger arranged as an aftercooler in the refrigerant circuit between the condenser and the first heat exchanger for preheating the feedwater by indirect heat transfer of residual heat from the refrigerant to the feedwater.
  • the second heat exchanger is again designed as a fluid-flow-separated heat exchanger, which realizes heat transfer with fluidic separation of the respective heat transfer fluids.
  • the second heat exchanger is connected to the low-pressure steam generator to supply it with the feedwater in a preheated state.
  • the heat pump device may be designed to include at least one preheating stage or at least one preheating unit for preheating the waste heat provided by the heat source.
  • the respective preheating stage or preheating unit can be, for example, a heat pump or another type of heating element.
  • the heat pump device can include one or more preheating stages designed as heat pumps, which are connected to the refrigerant circuit of the heat pump module in a cascade configuration.
  • the cascade comprises the refrigerant circuit of the heat pump module and the preheating stages in series.
  • the refrigerant circuit of the heat pump module forms the final stage of the cascade; the preheating stages are the preceding stages.
  • the cascade gradually raises the temperature level of the waste heat transferred from the heat source to the evaporator of the heat pump module.
  • the heat pump device with preheating stages or units is particularly suitable for use with low-temperature heat sources.
  • the version without preheating stages or units also known as a single-stage version, should ideally be operated with a heat source temperature of at least 60 °C.
  • the heat pump device can include the heat source, which is designed to provide waste heat at a heat source temperature of at least 60 °C.
  • the heat pump module has a third, internal heat exchanger, through which further heat is extracted from the refrigerant after the first heat exchanger as an aftercooler in the refrigerant circuit, in order to use the released heat to cool the refrigerant immediately before it enters the refrigerant circuit.
  • the third, internal heat exchanger is designed to divert some of the residual heat from the refrigerant circuit after the first heat exchanger by indirect heat transfer and feed it into the refrigerant circuit immediately before the compressor by indirect heat transfer.
  • Fig. 1 the schematic fluidic circuit diagram of a single-stage design of the heat pump device, i.e., a design of the heat pump device without preheating stages or units and without an internal heat exchanger.
  • the design of the heat pump device according to Fig. 1 The heat pump module 1 has a refrigerant circuit represented by a dotted line.
  • the direction of circulation of the refrigerant 1.7 in the refrigerant circuit is indicated by the arrows.
  • the heat transfer of the waste heat provided by heat source 8 into the refrigerant circuit of the heat pump module 1 takes place via the evaporator 1.4 of the heat pump module 1, which is designed as a mass flow-separated heat exchanger.
  • the heat source 8, which in the single-stage version of the heat pump device according to Fig. 1 The component of the heat pump device should be designed so that the heat source temperature is at least 60 °C.
  • the evaporated refrigerant 1.7 travels in the refrigerant circuit from the evaporator 1.4 to the compressor 1.1.
  • the compressor In the compressor, the refrigerant 1.7 is compressed, which also heats it up.
  • the compressed, gaseous refrigerant 1.7 then flows in the refrigerant circuit to the condenser 1.2, where it condenses and releases heat of condensation.
  • the low-pressure steam generator 2 forms the condenser 1.2 of the heat pump module 1 or operates as such, whereby the condensation heat released during the condensation of the refrigerant 1.7 in the condenser 1.2 is transferred by means of Indirect heat transfer is transferred to the feedwater 7 supplied to the low-pressure steam generator 2 for its evaporation.
  • the condenser 1.2 is designed as a mass flow-separated heat exchanger.
  • the operating temperature of condenser 1.2, and consequently that of low-pressure steam generator 2 lies in the range of 100 °C to 145 °C.
  • the low-pressure steam 11 generated in the low-pressure steam generator has a [value of value].
  • Fig. 1 an absolute pressure in the range of 1 bar to 4.5 bar.
  • the refrigerant 1.7 liquefied in condenser 1.2, flows in the refrigerant circuit from condenser 1.2 to the second heat exchanger 5, which acts as an aftercooler 1.6 in the refrigerant circuit.
  • the second heat exchanger 5 the residual heat present in the refrigerant 1.7 is transferred to the feedwater 7 to preheat it.
  • the preheated feedwater 7, 7.1 is then directed from the second heat exchanger 5 to the low-pressure steam generator 2.
  • the second heat exchanger 5 is designed as a fluid-flow-separated heat exchanger.
  • the refrigerant 1.7 which still contains residual heat after leaving the second heat exchanger 5, flows in the refrigerant circuit from the second heat exchanger 5 to the first heat exchanger 4.
  • This first heat exchanger is also designed as a fluid-flow-separated heat exchanger for indirect heat transfer and acts as an aftercooler 1.5 in the refrigerant circuit.
  • the residual heat of the refrigerant 1.7 is transferred to the heating water 6 circulating in the heating circuit.
  • the heated heating water 6 is discharged from the first heat exchanger 4 via the heating circuit connection (not shown or labeled) and thus the usable heat is supplied to the consumer, for example, a heating system.
  • the heating water 6 can be heated to temperatures of up to 95 °C by means of the first heat exchanger 4.
  • the refrigerant 1.7 is routed in the refrigerant circuit from the first heat exchanger 4 via the expansion valve 1.3 back to the evaporator 1.4.
  • the design of the heat pump device according to Fig. 1 The system further comprises the steam jet compressor 3 and the high-pressure steam generator 9.
  • high-pressure steam 10 is generated at a pressure of at least 60 bar, which is supplied to the steam jet compressor 3 via its motive fluid inlet in the form of a jet.
  • This jet of high-pressure steam 10, acting as the motive fluid in the steam jet compressor 3, is also referred to as the motive jet.
  • the low-pressure steam 11 generated in the low-pressure steam generator 2 is drawn into the steam jet compressor 3 via the suction fluid inlet of the steam jet compressor 3, which is connected to the low-pressure steam generator 2, by the suction effect emanating from the motive jet. In doing so, it mixes with the high-pressure steam 10 to form the useful steam 12.
  • the useful steam 12 is medium-pressure steam, which in the exemplary embodiment according to Fig. 1 It has a pressure in the range of 6 bar to 10 bar and a temperature in the range of 160 °C to 185 °C.
  • the useful steam 12 is a mixture of the high-pressure steam 10 and the low-pressure steam 11, wherein the proportion of the high-pressure steam 10 in this mixture forming the useful steam 12 is a maximum of 75% by mass and the proportion of the low-pressure steam 11 is at least 25% by mass.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenvorrichtung, die es ermöglicht, Abwärme aus technischen Prozessen oder aus der Umwelt zu nutzen, um gleichzeitig Nutzdampf (12) und Nutzwärme zu erzeugen. Die Wärmepumpenvorrichtung umfasst ein Wärmepumpenmodul (1), einen Niederdruckdampferzeuger (2) zur Erzeugung von Niederdruckdampf (11), einen Dampfstrahl-Dampfverdichter (3) zur Erzeugung von Nutzdampf (12) aus Hochdruckdampf (10) und dem Niederdruckdampf (11) sowie einen ersten Wärmeübertrager (4) zur Bereitstellung der Nutzwärme. Die Wärmepumpenvorrichtung eignet sich für Anwendungs- bzw. Einsatzbereiche, in denen gleichzeitig Dampf- und Wärmebedarf besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur kombinierten Erzeugung und Bereitstellung von Nutzdampf und Nutzwärme unter Einsatz von Abwärme aus technischen Prozessen oder von Abwärme aus der Umwelt.
  • Wärmepumpen besitzen gemäß ihrem konventionellen Aufbau einen Verdichter, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer, die in einem ein Kältemittel führenden Kältemittelkreislauf miteinander verbunden sind. Das Kältemittel strömt hierbei im Kältemittelkreislauf vom Verdichter über den Kondensator, das Expansionsventil und schließlich den Verdampfer zurück zum Verdichter. Am Verdampfer wird Wärme von einer Wärmequelle, zum Beispiel Abwärme aus technischen Prozessen oder Abwärme aus der Umgebung, in den Kältemittelkreislauf eingespeist; am Kondensator wird Kondensationswärme als technisch nutzbare Wärme abgegeben, wobei die Wärmeabgabe am Kondensator gegenüber der Wärmeaufnahme am Verdampfer auf einem höheren Temperaturniveau erfolgt. Dieses Prinzip und der Aufbau von Wärmepumpen sind allgemein bekannt.
  • Es ist zudem bekannt, zum Beispiel aus DE 10 2011 108 260 A1 oder DE 10 2015 117 492 A1 , die Kondensationswärme von Wärmepumpen zur Dampferzeugung zu nutzen. Hierbei wird mittels des Kondensators der Wärmepumpe Speisewasser erwärmt und verdampft, wobei Nutzdampf mit einem für technische Anwendung geeigneten Druckniveau unmittelbar durch die Verdampfung erzeugt wird.
  • Ferner bekannt sind Dampfstrahl-Dampferzeuger, auch Dampfverdichter oder Dampfstrahlkompressoren bezeichnet, die es ermöglichen, das Druckniveau von Niederdruckdampf zu dessen technischer Nutzbarmachung auf einen höheren Druck anzuheben. Der Dampfstrahl-Dampferzeuger arbeitet nach dem Prinzip einer Strahlpumpe, wobei dem Dampfstrahl-Dampferzeuger ein Strahl aus Hochdruckdampf als Treibmedium zugeführt wird, der den als Saugmedium fungierenden Niederdruckdampf ansaugt. Hochdruck- und Niederdruckdampf mischen sich im Dampfstrahl-Dampferzeuger unter Ausbildung technisch nutzbaren Mitteldruckdampfs.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmepumpenvorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, Abwärme aus technischen Prozessen oder aus der Umgebung zur gleichzeitigen Erzeugung von Nutzwärme und von Nutzdampf effizient nutzbar zu machen, wobei der Nutzdampf einen Druck in dem für die technische Weiterverwendung bevorzugten Bereich von 3 bar bis 11 bar aufweisen soll.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Wärmepumpenvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 10 aufgeführt.
  • Nach Maßgabe der Erfindung umfasst die Wärmepumpenvorrichtung ein Wärmepumpenmodul, einen Niederdruckdampferzeuger zur Erzeugung von Niederdruckdampf aus Speisewasser, einen Dampfstrahl-Dampfverdichter zur Erzeugung von Nutzdampf sowie einen ersten Wärmeübertrager zur Erzeugung von Nutzwärme in Form von erwärmten Heizwasser. Um die Nutzwärme bereitzustellen, weist die Wärmepumpenvorrichtung einen Heizkreisanschluss auf, der mit dem ersten Wärmeübertrager verbunden ist. Der Heizkreisanschluss bildet den zur Wärmepumpenvorrichtung gehörigen Teil eines Heizkreises, in dem das Heizwasser zirkuliert.
  • Das Wärmepumpenmodul besitzt die konventionellen Baugruppen einer Wärmepumpe, nämlich mindestens einen Verdichter, einen Kondensator, ein Expansionsventil und einen Verdampfer. Diese sind durch einen Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, miteinander verbunden, wobei das Kältemittel im Kreislauf vom Verdichter über den Kondensator, das Expansionsventil und schließlich den Verdampfer zurück zum Verdichter geführt bzw. geleitet wird. Das Wärmepumpenmodul kann einen aber auch mehrere parallele Verdichter aufweisen.
  • Der Verdampfer des Wärmepumpenmoduls ist an eine Abwärme bereitstellende Wärmequelle zur indirekten Wärmeübertragung der mittels der Wärmequelle bereitgestellten Abwärme auf das Kältemittel verbunden. Die Wärmequelle kann sowohl eine externe, nicht zur Wärmepumpenvorrichtung gehörige Komponente als auch ein Bestandteil der Wärmepumpenvorrichtung sein.
  • Der Niederdruckdampferzeuger besitzt einen Anschluss zur Zuführung des Speisewassers und einen Anschluss zur Abführung des aus dem Speisewasser durch Verdampfen erzeugten Niederdruckdampfs. Die thermische Energie zum Verdampfen des Speisewassers wird aus dem Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls bereitgestellt. Hierzu bildet der Niederdruckdampferzeuger den Kondensator des Wärmepumpenmoduls, d. h. der Niederdruckdampferzeuger ist so ausgebildet, dass die bei der Kondensation des Kältemittels frei werdende Wärme, d. h. die Kondensationswärme, innerhalb des als Kondensator fungierenden Niederdruckdampferzeugers vom Kältemittel auf das Speisewasser durch indirekte Wärmeübertragung übertragen wird. Die Kondensationswärme des im Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls zirkulierenden Kältemittels wird im Niederdruckdampferzeuger abgegeben, um direkt den Niederdruckdampf zu erzeugen.
  • Zur indirekten Wärmeübertragung sind der als Kondensator des Wärmepumpenmoduls fungierende Niederdruckdampferzeuger, der erste Wärmeübertrager sowie der Verdampfer des Wärmepumpenmoduls jeweils als Wärmetauscher ausgebildet, die die Wärmeübertragung bei fluidischer Trennung der jeweils als Wärmeträger fungierenden Fluide realisieren. Diese Wärmetauscher werden vorliegend als Wärmetauscher mit Stoffstromtrennung bzw. als stoffstromgetrennte Wärmetauscher bezeichnet.
  • Der Dampfstrahl-Dampfverdichter weist einen Treibmedieneingang zur Zuführung von Hochdruckdampf in Form eines Strahls aus dem Hochdruckdampf als Treibmedium, einen Saugmedieneingang zur Zuführung des Niederdruckdampfs als Saugmedium sowie einen Austritt zur Abführung des im Dampfstrahl-Dampfverdichter aus dem Hochdruck- und dem Niederdruckdampf in Form von Mitteldruckdampf erzeugten Nutzdampfs auf.
  • Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird unter Niederdruckdampf Wasserdampf mit einem Absolutdruck im Bereich von circa 1 bar bis 5 bar, unter Mitteldruckdampf Wasserdampf mit einem Absolutdruck im Bereich von circa 3 bar bis 11 bar und unter Hochdruckdampf Wasserdampf mit einem Absolutdruck von mindestens 20 bar verstanden.
  • Der am Treibmedieneingang als Strahl eingeleitete Hochdruckdampf weist vorzugsweise einen Absolutdruck von mindestens 60 bar auf.
  • Mit Hilfe der Wärmepumpenvorrichtung kann ein vorhandenes Abwärmepotenzial genutzt werden, um gleichzeitig Nutzdampf mit einem Absolutdruck von bis zu 11 bar und Heizwasser mit einer Temperatur von bis zu 95 °C zu erzeugen. Die Wärmepumpenvorrichtung eignet sich insofern für Anwendungs- und Einsatzbereiche, in denen ein gleichzeitiger Dampf- und Wärmebedarf besteht, insbesondere für solche Einsatzbereiche, in denen deutlich mehr Nutzdampf benötigt wird, als durch die Abwärme der Wärmequelle allein erzeugt werden könnte. Durch die Kombination des Wärmepumpenmoduls mit dem Niederdruckdampferzeuger und dem Dampfstrahl-Dampfverdichter, welcher keinerlei bewegte Teile hat, wird es möglich, Nutzdampf effizient aus Abwärme bzw. regenerativen Wärmequellen mit deutlich besseren Leistungszahlen zu erzeugen, als dies mit Wärmepumpen möglich wäre, deren Kondensationswärme zur direkten Nutzdampferzeugung genutzt wird. Um den Niederdruckdampf zu erzeugen, reicht es aus, das Wärmepumpenmodul mit einer Kondensationstemperatur von maximal 145 °C zu betreiben. Hierdurch erreicht das Wärmepumpenmodul deutlich bessere Leistungszahlen als Wärmepumpen, die den Nutzdampf mittels eines Dampferzeugers bei Kondensationstemperaturen größer gleich der Sattdampftemperatur direkt generieren. Die Dampferzeugung innerhalb des Wärmepumpenmoduls erfolgt im Vergleich zu einer Wärmepumpe, die den Nutzdampf direkt erzeugt, also bei deutlich geringerer Temperatur. Hierdurch können Leistungszahlen (Coefficient of Performance, COP) für das Wärmepumpenmodul von größer 3,0 erreicht werden.
  • Der Dampfstrahl-Dampfverdichter, welcher durch einen Strahl aus Hochdruckdampf, auch Treibstrahl genannt, angetrieben wird, erzeugt den Nutzdampf aus dem energieeffizient gewonnenen Niederdruckdampf durch Mischung mit dem Hochdruckdampf. Der Nutzdampf, der als Mitteldruckdampf aus dem Dampfstrahl-Dampfverdichter austritt, besitzt hierdurch das für die gängigen technischen Anwendungen erforderliche Druckniveau.
  • Zur Erzeugung des Hochdruckdampfs kann die Wärmepumpenvorrichtung einen Hochdruckdampferzeuger aufweisen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen konventionellen Dampferzeuger, der beispielsweise elektrisch beheizt oder gasbefeuert ist. Der Hochdruckdampferzeuger ist vorzugsweise ausgebildet, den Hochdruckdampf mit einem Absolutdruck von mindestens 60 bar zu erzeugen. Die zusätzliche Energie zur Erzeugung des Hochdruckdampfs bei 60 bar ist in der Gesamtenergiebilanz zur Erzeugung der gleichen Nutzdampfmenge auf Mitteldruckdampfniveau vernachlässigbar gering.
  • Neben der hohen Effizienz zeichnet sich die Wärmepumpenvorrichtung durch geringen Bauraumbedarf und geringe Gerätekosten im Vergleich zu Wärmepumpen, die auf eine 100%ige Dampfbedarfsdeckung ausgelegt sind, aus. Ein Grund hierfür ist, dass der Verdichter des Wärmepumpenmoduls ein geringeres Hubvolumen erfordert als ein Verdichter einer Wärmepumpe, mit der Nutzdampf direkt erzeugt wird.
  • Als Kältemittel ist jedes natürliche und synthetische Kältemittel geeignet, dessen kritische Temperatur zumindest die Niederdruckdampftemperatur - vorzugsweise eine Temperatur von 120 °C - übersteigt.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Wärmepumpenmodul ferner einen als Nachkühler im Kältemittelkreislauf zwischen dem Kondensator und dem ersten Wärmeübertrager angeordneten zweiten Wärmeübertrager zur Vorwärmung des Speisewassers durch indirekte Wärmeübertragung von Restwärme des Kältemittels auf das Speisewasser auf. Zur indirekten Wärmeübertragung ist der zweite Wärmeübertrager wiederum als stoffstromgetrennter Wärmetauscher ausgebildet, der die Wärmeübertragung bei fluidischer Trennung der jeweiligen Wärmeträgerfluide realisiert. Der zweite Wärmeübertrager ist an den Niederdruckdampferzeuger angeschlossen, um diesem das Speisewasser im vorgewärmten Zustand zuzuführen. Durch den Einsatz des ersten und des zweiten Wärmeübertragers als Nachkühler im Kältemittelkreislauf kann die nach der Kondensation des Kältemittels im Niederdruckdampferzeuger vorhandene Restwärme des Kältemittels besonders effizient genutzt werden. Durch die Vorwärmung des Speisewassers wird zudem die Effizienz der Niederdruckdampferzeugung gesteigert.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Wärmepumpenvorrichtung mindestens eine Vorwärmstufe oder mindestens ein Vorwärmaggregat zur Vorwärmung der von der Wärmequelle bereitgestellten Abwärme aufweist. Die jeweilige Vorwärmstufe bzw. das jeweilige Vorwärmaggregat kann zum Beispiel eine Wärmepumpe oder ein sonstiger Heizwärmeerzeuger sein.
  • Insbesondere kann die Wärmepumpenvorrichtung eine oder mehrere als Wärmepumpen ausgebildete Vorwärmstufen umfassen, die in Form einer Kaskade mit dem Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls verbunden sind. Die Kaskade umfasst hierbei den Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls und die Vorwärmstufen in Form einer Reihenschaltung. Die letzte Stufe der Kaskade bildet hierbei der Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls; die Vorwärmstufen bilden die weiteren, davor geschalteten Stufen der Kaskade. Durch die Kaskade wird das Temperaturniveau der von der Wärmequelle zum Verdampfer des Wärmepumpenmoduls übertragenen Abwärme stufenweise angehoben.
  • Die Wärmepumpenvorrichtung mit den Vorwärmstufen oder -aggregaten eignet sich insbesondere bei Nutzung von Niedertemperatur-Wärmequellen. Die Ausführung ohne Vorwärmstufen oder -aggregate, die auch als einstufige Ausführung bezeichnet wird, sollte nach Möglichkeit mit Wärmequellentemperatur betrieben werden, die nicht unter 60 °C liegt. Bei Ausführung der Wärmepumpenvorrichtung ohne Vorwärmstufen oder -aggregate kann die Wärmepumpenvorrichtung die Wärmequelle umfassen, wobei die Wärmequelle hierbei ausgebildet ist, Abwärme bei einer Wärmequellentemperatur von mindestens 60 °C bereitzustellen.
  • Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Wärmepumpenmodul einen dritten, inneren Wärmeübertrager aufweist, durch den dem Kältemittel nach dem ersten Wärmeübertrager als Nachkühler im Kältemittelkreislauf weitere Wärme entzogen wird, um mittels der abgegebenen Wärme das Kältemittel unmittelbar vor dem Eintritt in den Verdichter des Wärmepumpenmoduls vorzuwärmen. Hierzu ist der dritte, innere Wärmeübertrager ausgebildet, einen Teil der Restwärme aus dem Kältemittelkreislauf nach dem ersten Wärmeübertrager durch indirekte Wärmeübertragung abzuzweigen und in den Kältemittelkreislauf unmittelbar vor dem Verdichter durch indirekte Wärmeübertragung einzuspeisen.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; hierzu zeigt die Fig. 1 den schematischen fluidtechnischen Schaltplan einer einstufigen Ausführung der Wärmepumpenvorrichtung, d. h. einer Ausführung der Wärmepumpenvorrichtung ohne Vorwärmstufen oder -aggregate und ohne inneren Wärmeübertrager.
  • Die Ausführung der Wärmepumpenvorrichtung gemäß Fig. 1 besitzt das Wärmepumpenmodul 1 mit dem als punktierte Linie dargestellten Kältemittelkreislauf. Die Zirkulationsrichtung des Kältemittels 1.7 im Kältemittelkreislauf ergibt sich aus den Pfeilangaben.
  • Die Wärmeübertragung der von der Wärmequelle 8 bereitgestellten Abwärme in den Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls 1 erfolgt mittels des Verdampfers 1.4 des Wärmepumpenmoduls 1, der als stoffstromgetrennter Wärmetauscher ausgebildet ist. Die Wärmequelle 8, die in der einstufigen Ausführung der Wärmepumpenvorrichtung nach Fig. 1 Bestandteil der Wärmepumpenvorrichtung ist, sollte so ausgebildet sein, dass die Wärmequellentemperatur mindestens 60 °C beträgt.
  • Das verdampfte Kältemittel 1.7 gelangt im Kältemittelkreislauf vom Verdampfer 1.4 zum Verdichter 1.1. In diesem wird das Kältemittel 1.7 komprimiert, wobei sich das Kältemittel 1.7 zudem erhitzt. Das komprimierte, gasförmige Kältemittel 1.7 strömt im Kältemittelkreislauf anschließend in den Kondensator 1.2, in dem das Kältemittel 1.7 kondensiert und hierbei Kondensationswärme abgibt.
  • Der Niederdruckdampferzeuger 2 bildet erfindungsgemäß den Kondensator 1.2 des Wärmepumpenmoduls 1 bzw. arbeitet als solcher, wobei die bei der Kondensation des Kältemittels 1.7 im Kondensator 1.2 frei werdende Kondensationswärme mittels indirekter Wärmeübertragung auf das dem Niederdruckdampferzeuger 2 zugeführte Speisewasser 7 zu dessen Verdampfung übertragen wird. Zur indirekten Wärmeübertragung ist der Kondensator 1.2 als stoffstromgetrennter Wärmetauscher ausgebildet. Für die Ausführung der Wärmepumpenvorrichtung nach Fig. 1 liegt die Arbeitstemperatur des Kondensators 1.2 und mithin die des Niederdruckdampferzeugers 2 im Bereich von 100 °C bis 145 °C. Der im Niederdruckdampferzeuger erzeugte Niederdruckdampf 11 besitzt im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einen Absolutdruck im Bereich von 1 bar bis 4,5 bar.
  • Das im Kondensator 1.2 verflüssigte Kältemittel 1.7 strömt im Kältemittelkreislauf vom Kondensator 1.2 weiter zum zweiten Wärmeübertrager 5, der im Kältemittelkreislauf als Nachkühler 1.6 wirkt. Im zweiten Wärmeübertrager 5 wird die im Kältemittel 1.7 vorhandene Restwärme auf das Speisewasser 7 übertragen, um das Speisewasser 7 vorzuwärmen. Das vorgewärmte Speisewasser 7, 7.1 wird vom zweiten Wärmeübertrager 5 zum Niederdruckdampferzeuger 2 geleitet. Zur indirekten Wärmeübertragung ist der zweite Wärmeübertrager 5 als stoffstromgetrennter Wärmetauscher ausgebildet.
  • Das Kältemittel 1.7, das nach dem Verlassen des zweiten Wärmeübertragers 5 weiterhin Restwärme enthält, strömt im Kältemittelkreislauf vom zweiten Wärmeübertrager 5 zum ersten Wärmeübertrager 4, der zur indirekten Wärmeübertragung ebenfalls als stoffstromgetrennter Wärmetauscher ausgebildet ist und im Kältemittelkreislauf als Nachkühler 1.5. wirkt. Im ersten Wärmeübertrager 4 wird die Restwärme des Kältemittels 1.7 auf das im Heizkreis geführte Heizwasser 6 übertragen. Das erwärmte Heizwasser 6 wird vom ersten Wärmeübertrager 4 über den nicht dargestellten bzw. nicht bezeichneten Heizkreisanschluss des Heizkreises abgeführt und so die Nutzwärme dem Verbraucher, zum Beispiel einer Heizung, zugeführt. Mittels des ersten Wärmeübertragers 4 kann das Heizwasser 6 auf Temperaturen von bis zu 95 °C erhitzt werden.
  • Um den Kreislaufprozess im Wärmepumpenmodul 1 abzuschließen, wird das Kältemittel 1.7 im Kältemittelkreislauf vom ersten Wärmeübertrager 4 über das Expansionsventil 1.3 zurück zum Verdampfer 1.4 geleitet.
  • Die Ausführung der Wärmepumpenvorrichtung gemäß Fig. 1 umfasst ferner den Dampfstrahl-Dampfverdichter 3 und den Hochdruckdampferzeuger 9. Im Hochdruckdampferzeuger 9 wird Hochdruckdampf 10 mit einem Druck von mindestens 60 bar erzeugt, der in Form eines Strahls dem Dampfstrahl-Dampfverdichter 3 über dessen Treibmedieneingang zugeführt wird. Dieser als Treibmedium im Dampfstrahl-Dampfverdichter 3 wirkende Strahl aus dem Hochdruckdampf 10 wird auch als Treibstrahl bezeichnet. Über den Saugmedieneingang des Dampfstrahl-Dampfverdichters 3, der mit dem Niederdruckdampferzeuger 2 verbunden ist, wird der im Niederdruckdampferzeuger 2 generierte Niederdruckdampf 11 durch die vom Treibstrahl ausgehende Sogwirkung in den Dampfstrahl-Dampfverdichter 3 gesaugt und vermischt sich hierbei mit dem Hochdruckdampf 10 unter Ausbildung des Nutzdampfs 12. Der Nutzdampf 12 ist Mitteldruckdampf, der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einen Druck im Bereich von 6 bar bis 10 bar und eine Temperatur im Bereich von 160 °C bis 185 °C besitzt. Der Nutzdampf 12 ist eine Mischung des Hochdruckdampfs 10 und des Niederdruckdampfs 11, wobei in dieser den Nutzdampf 12 bildenden Mischung der Anteil des Hochdruckdampfs 10 maximal 75 Masse-% und der Anteil des Niederdruckdampfs 11 mindestens 25 Masse-% beträgt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wärmepumpenmodul
    1.1
    Verdichter
    1.2
    Kondensator
    1.3
    Expansionsventil
    1.4
    Verdampfer
    1.5
    Nachkühler
    1.6
    Nachkühler
    1.7
    Kältemittel
    2
    Niederdruckdampferzeuger
    3
    Dampfstrahl-Dampfverdichter
    4
    erster Wärmeübertrager
    5
    zweiter Wärmeübertrager
    6
    Heizwasser
    7
    Speisewasser
    7.1
    vorgewärmtes Speisewasser
    8
    Wärmequelle
    9
    Hochdruckdampferzeuger
    10
    Hochdruckdampf
    11
    Niederdruckdampf
    12
    Nutzdampf

Claims (10)

  1. Wärmepumpenvorrichtung mit einem Heizwasser (6) führenden Heizkreisanschluss zur Bereitstellung von Nutzwärme und mit einem Wärmepumpenmodul (1), welches einen oder mehrere parallele Verdichter (1.1), einen Kondensator (1.2), ein Expansionsventil (1.3) und einen Verdampfer (1.4) aufweist, die in einem ein Kältemittel (1.7) vom Verdichter (1.1) über den Kondensator (1.2), das Expansionsventil (1.3) und schließlich den Verdampfer (1.4) zurück zum Verdichter (1.1) führenden Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls (1), miteinander verbunden sind, wobei der Verdampfer (1.4) des Wärmepumpenmoduls (1) an eine Wärmequelle (8) zur indirekten Wärmeübertragung von mittels der Wärmequelle (8) bereitgestellter Abwärme auf das Kältemittel (1.7) angeschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpenvorrichtung ferner umfasst:
    - einen den Kondensator (1.2) des Wärmepumpenmoduls (1) bildenden Niederdruckdampferzeuger (2) zur Erzeugung von Niederdruckdampf (11) mit einem Absolutdruck im Bereich von 1 bar bis 5 bar durch Verdampfen von zum Niederdruckdampferzeuger (2) zugeführtem Speisewasser (7) mittels indirekter Wärmeübertragung der bei Kondensation des Kältemittels (1.7) frei werdenden Wärme vom Kältemittel (1.7) auf das Speisewasser (7) innerhalb des den Kondensator (1.2) des Wärmepumpenmoduls (1) bildenden Niederdruckdampferzeuger (2), und
    - einen Dampfstrahl-Dampfverdichter (3) zur Erzeugung von Nutzdampf (12) mit einem Absolutdruck im Bereich von 3 bar bis 11 bar aus einem Strahl aus Hochdruckdampf (10) als Treibmedium und dem im Niederdruckdampferzeuger (2) erzeugten Niederdruckdampf (11) als Saugmedium, wobei der Hochdruckdampf (10) einen Absolutdruck von mindestens 20 bar besitzt, und wobei der Dampfstrahl-Dampfverdichter (3) einen Treibmedieneingang zur Zuführung des Hochdruckdampfs (10), einen Saugmedieneingang zur Zuführung des Niederdruckdampfs (11) und einen Austritt zur Abführung des im Dampfstrahl-Dampfverdichter (3) erzeugten Nutzdampfs (12) aufweist,
    wobei das Wärmepumpenmodul (1) ferner einen als Nachkühler (1.5) im Kältemittelkreislauf zwischen dem Kondensator (1.2) und dem Expansionsventil (1.3) angeordneten, mit dem Heizkreisanschluss verbundenen ersten Wärmeübertrager (4) zur Erwärmung des Heizwassers (6) durch indirekte Wärmeübertragung von Restwärme des Kältemittels (1.7) auf das Heizwasser (6) aufweist.
  2. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmepumpenmodul (1) ferner einen als Nachkühler (1.6) im Kältemittelkreislauf zwischen dem Kondensator (1.2) und dem ersten Wärmeübertrager (4) angeordneten zweiten Wärmeübertrager (5) zur Vorwärmung des Speisewassers (7) durch indirekte Wärmeübertragung von Restwärme des Kältemittels (1.7) auf das Speisewasser (7) aufweist, wobei der zweite Wärmeübertrager (5) an den Niederdruckdampferzeuger (2) zur Zuführung des vorgewärmten Speisewassers (7, 7.1) zum Niederdruckdampferzeuger (2) angeschlossen ist.
  3. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpenvorrichtung mindestens eine Vorwärmstufe oder mindestens ein Vorwärmaggregat zur Vorwärmung der von der Wärmequelle (8) bereitgestellten Abwärme vor der Wärmeübertragung der Abwärme auf den Kältemittelkreislauf aufweist.
  4. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpenvorrichtung eine oder mehrere als Wärmepumpen ausgebildete Vorwärmstufen umfasst, die in Form einer Kaskade mit dem Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenmoduls (1) verbunden sind.
  5. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpenvorrichtung eine oder mehrere Vorwärmaggregate umfasst, wobei das jeweilige Vorwärmaggregat eine Wärmepumpe oder ein sonstiger Heizwärmeerzeuger ist.
  6. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpenvorrichtung die Wärmequelle (8) umfasst, wobei die Wärmequelle (8) ausgebildet ist, Abwärme bei einer Wärmequellentemperatur von mindestens 60 °C bereitzustellen.
  7. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckdampferzeuger (2) ausgebildet ist, den Niederdruckdampf (11) mit einem Absolutdruck im Bereich von 1 bar bis 5 bar zu erzeugen.
  8. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmepumpenvorrichtung einen Hochdruckdampferzeuger (9) zur Erzeugung des Strahls aus Hochdruckdampf (10) umfasst.
  9. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckdampferzeuger (9) ausgebildet ist, den Hochdruckdampf (10) mit einem Druck von mindestens 60 bar zu erzeugen.
  10. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmepumpenmodul (1) einen dritten, inneren Wärmeübertrager zur Vorwärmung des Kältemittels (1.7) vor dessen Verdichtung aufweist, wobei der dritte, innere Wärmeübertrager ausgebildet ist, einen Teil der Kondensationswärme oder Restwärme aus dem Kältemittelkreislauf nach dem Kondensator (1.2) durch indirekte Wärmeübertragung abzuzweigen und in den Kältemittelkreislauf unmittelbar vor dem Verdichter (1.1) durch indirekte Wärmeübertragung einzuspeisen.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10052766C2 (de) * 2000-10-25 2002-10-24 Baelz Gmbh Helmut Wärmeübertragungssystem und -Verfahren mit verbesserter Energieausnutzung
DE102011108260A1 (de) 2011-07-24 2013-01-24 Paul-Gerhard Kanis Wärmepumpen-Dampfkraftwerk
US20140013786A1 (en) * 2011-03-31 2014-01-16 Masayoshi Kanamaru Steam generation system
US8881761B2 (en) * 2009-09-28 2014-11-11 Tlv Co., Ltd. Steam supply system and check valve for use therein
DE102015117492A1 (de) 2015-10-14 2016-05-19 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh Erzeugung von Prozessdampf mittels Hochtemperaturwärmepumpe
EP4286770A1 (de) * 2022-06-03 2023-12-06 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Produzieren von wärme in kohlenstoffarmen energiesystemen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10052766C2 (de) * 2000-10-25 2002-10-24 Baelz Gmbh Helmut Wärmeübertragungssystem und -Verfahren mit verbesserter Energieausnutzung
US8881761B2 (en) * 2009-09-28 2014-11-11 Tlv Co., Ltd. Steam supply system and check valve for use therein
US20140013786A1 (en) * 2011-03-31 2014-01-16 Masayoshi Kanamaru Steam generation system
DE102011108260A1 (de) 2011-07-24 2013-01-24 Paul-Gerhard Kanis Wärmepumpen-Dampfkraftwerk
DE102015117492A1 (de) 2015-10-14 2016-05-19 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh Erzeugung von Prozessdampf mittels Hochtemperaturwärmepumpe
EP4286770A1 (de) * 2022-06-03 2023-12-06 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Produzieren von wärme in kohlenstoffarmen energiesystemen

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