NL8105368A

NL8105368A - Systeem voor het opwekken en gebruiken van energie.

Info

Publication number: NL8105368A
Application number: NL8105368A
Authority: NL
Original assignee: Schulte & Lestraden Bv
Priority date: 1981-11-27
Filing date: 1981-11-27
Publication date: 1983-06-16
Also published as: NO823920L; DD205720A5; FI70072B; EP0080764A1; FI70072C; FI824053L; FI824053A0; JPS58116612A; DK520282A

Description

- “ ·* * v. - > -1- 22264/CV/tl

Korte Aanduiding: Systeem voor het opwekken en gebruiken van energie.

De uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het opwekken en gebruiken van energie, waarbij voor het opwekken van de energie gebruik 5 wordt gemaakt van een verbrandingsmotor en een door de verbrandingsmotor aangedreven dynamo.

Het opwekken van energie met behulp van een verbrandingsmotor en een door de verbrandingsmotor aangedreven dynamo is een algemeen gebruikelijke techniek. In het algemeen wordt echter de energie,welke 10 zich bevindt in de aan de verbrandingsmotor toegevoerde brandstof,zoals gas of vloeibare koolwaterstoffen,slechts gedeeltelijk nuttig gebruikt,

Met de uitvinding wordt beoogd een systeem van bovengenoemde soort te verkrijgen,waarbij op eenvoudige wijze een zo goed mogelijk gebruik van de aan de verbrandingsmotor toegevoerde energie zal worden 15 gemaakt. *

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat althans een deel van de opgewekte electrische energie wordt gebruikt voor de verlich-ting van een of meer geisoleerde gebouwen,:!ie met behulp van een koel-machine op een bepaalde gewenste temperatuur worden gehouden,terwij1 de 20 met behulp van de koelraachine uit de gebouwen afgevoerde' warrate tesamen met de aan de uitlaatgassen en of het koelwater van de motor onttrokken warmte,de zogenaamde re^twarmte voor verwarmingsdoeleinden wordt benut.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van enige in bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van 25 systemen volgens de uitvinding.

Fig.l toont schematisch een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een systeem volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont schematisch een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een systeem volgens de uitvinding.

30 Fig. 3 toont schematisch een derde uitvoeringsvoorbeeld van een systeem volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont schematisch een vierde uitvoeringsvoorbeeld van een systeem volgens de uitvinding.

Het in fig.l weergegeven systeem omvat een verbrandingsmotor 1, 35 welke bijvoorbeeld kan worden gevormd door een gasmotor,een dieselmotor of dergelijke en waaraan energie in de vorm van gasvormige of vloeibare 8105368 -2- 22264/CV/tl

? V

Λ . I

brandstof wordt toegevoerd,zoals aangeduid met hehulp van pijl A. Met behulp van de motor 1 wordt een dynamo 2 aangedreven voor het met behulp van deze dynamo opwekken van electrische energie.

Verder omvat het systeem een of meerdere geisoleerde cellen 3 5 welke bij toepassing van de onderhavige uitvinding bij voorkeur worden van benut voor het kweker gewassen,waarbij deze gewassen met behulp van lampen worden verlicht. Hiertoe wordt zoals aangeduid met behulp van de pijlen B een deel van de door de dynamo 2 opgewekte electrische energie aan deze in de cellen 3 geplaatste lampen toege-10 voerd.

De aan deze lampen toegevoerde electrische energie wordt althans.....

nagenoeg geheel omgezet in in de geisoleerde cellen 3 vrijkomende warmte. Om de temperatuur in de cellen op een gewenste waarde te houden is op deze cellen 3 een op zichzelf bekende absorprie koelmachine 4 aangesloten, 15 welke op bekende wijze is voorzien van een verdamper 5,een desorber 6 en een condensor 7. Aan de absorptiekoelmachine wordt verder warmte toegevoerd ,weIke afkomstig is van een warmtewisselaar 8 waaraan enerzijds via leidingen 9 de uitlaatgassen van de motor 1 worden toegevoerd en anderzijds via een leiding 10 het koelwater van de motor,welk koelwater 20 via een leiding 11 vanaf de warmtewisselaar 8 na te zijn gekoeld,weer naar de motor wordt teruggevoerd.

De warmte, welke met behulp van de absorptiekoelmachine aar de cellen 3 wordt onttroklcSn && tesamen met de aan de warmtewisselaar 8 XpijlC') onttrokken warmte /via de absorptiekoelmachine afgegeven aan een fluidum, 25 dat met behulp van de absorptiekoelmachine op een hogere temperatuur is gebracht dan de temperatuur van de zich in de cellen 3 bevindende lucht. Met behulp van een gebruikelijke absorptiekoelmachine kan daarbij de temperatuur van dit fluidum in het algemeen niet meer dan 20 & 30° worden opgevoerd ten opzichte van de temperatuur van het fluidum,dat 30 aan de absorptiekoelmachine wordt toegevoerd om te worden gekoe]4dus in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld de temperatuur van de lucht in de cellen 3. Volgens de uitvinding wordt nu het met behulp van de absorptiekoelmachine 4 verwarmde fluidum ,zoals aangeduid met behulp van pijl D, toegevoerd aan een op zichzelf bekende warmtepomp 12,welke een verdamper 35 13,een condensor &, een tussen verdamper en condensor geschakelde com- 8105368 « - Μ * -* -3- 22264/CV/tl pressor 13 en een tussen condensor en verdamper geschakeld smoororgaan 16 omvat. De compressor 15 wordt . aangedreven met behulp van een .(pijl D') deel van de door de dynamo 2 opgewekte electrische energieZMet behulp van deze warmtepomp kan de temperatuur van het f luidum worden verhoogd 5 door onttrekking van warmte aan het £luidum,dat met behulp van de absorptiekoelaiachine 4 is opgewarmd. Dientengevolge kan met behulp van de warmtepomp een temperatuurstijging worden bewerkstelligd op een hoger liggende temperatuurniveau,zodat het met behulp van de warmtepomp op-gewarmde fluidum bijvoorbeeld een temperatuur van 60-80° kan bezitten.

10 Dit fluidum kan ,zoals aangeduid met pijl E tesamen met een een op eenzelfde niveau liggende temperatuur bezittend fluidum afkomstig van de warmtewisselaar 8,zoals aangeduid met de pijlen F,worden benut voor de verwarming van een of meer gebouwen 17. Hoewel in prineipe het ge-bouw 17 kan worden gevormd door ieder te verwarmen bouwwerk wordt, in-15 dien de cellen 3 worden gebruikt voor het opkweken van planten of der-gelijke producten ,een bijzonder gunstige combinatie verkregen,indien de gebouwen 17 worden gevormd door kassen voor het kweker. van planten of dergelijke. Men kan dan bijvoorbeeld afhankelijk van het groeistadium waarin de planten verkeren de planten gedurende een zekere tijd in de 20 cellen 3 opkweken en vervolgens uitzetten in de kassen 17 voor verdere groei.

In een uitvoeringsvoorbeeld werd - 1/3 van de aan de motor 1 in de vorm van brandstof toegevoerde energE omgezet in electrische ener-gie ,welke enerzijds benut . werd voor verlichting van de cellen en 25 anderzijds voor het aandrijven van de compressor 15. De aan de cellen toegevoerde electrische energie werd althans nagenoeg geheel in warmte omgezet en deze warmte werd via de koelnachine en de waterpomp althans nagenoeg volledig benut voor de verwarming van de gebouwen. Verder werd via de warmtewisselaar meer dan de helft van de via de brandstof aan 30 de motor toegevoerde energie in de vorm van warmte opgenomen en gedeel-telijk via de absorptiekoelmachine en de warmtepomp zoals aangeduid met de pijl C' en gedeeltelijk rechtstreeks ,zoals aangeduid met de pijlen F benut voor verwarmingsdoeleinden. Het totale rendement van het systeem lag zo op +

Ulteraard zijn op het boven omschreven uitvoeringsvoorbeeld van het systeem volgens de uitvinding varietiesdenkbaar. Het in fig. 2 weer- 35 8105368 -4- 22264/CV/tl

S' V

4 . * gegeven systeem komt althans in hoofdzaak overeen met het in fig.l weergegeven systeem en overeenkomstige onderdelen zijn in fig.2 van dezelfde verwijzingscijfers voorzien als in fig.l. Bij het in fig.2 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn echter de absorptiekoelmachine 4 en de warmte-5 pomp 12 vervangen door een zogenaamde warmtemachine 18,welke a/eneens een verdamper 19,een condensor 20 ,een tussen verdamper en condenser gescha-kelde compressor 21 en een tussen condensor en verdamper geschakeld smoororgaan 22 omvat,maar welke een zodanige uitvoering heeft,dat het in de warmtemachine opgewarmde fluidum ,dat de machine verlaat zoals aangeduid 2o met behulp van pijl E een temperatuur heeft,welke - 60 hoger kan zijn dan de temperatuur van het met behulp van de warmtemachine af te koelen fluidum,dat vanuit de cellen 3 aan de warmtemachine wordt toegevoerd, zoals aangeduid met behulp van pijl C. De verdere werkig van het in fig.2 weergegeven systeem is echter gelijk aan de werking van het hierboven 25 aan de hand van fig.l besproken systeem.

Het in fig.3 weergegeven systeem komt althans grotendeels overeen met het in fig.2 weergegeven systeem en die onderdelen,die hier overeen-komen met de in fig.2 weergegeven onderdelen zijn dan ook van dezelfde verwijzingscijfers voorzien.

20 Bij het in fig. 3 weergegeven systeem zijn echter nog een of meer koelcellen 23 aangebracht,waarin goederen worden afgekoeld en bewaard op temperaturen van 0° C of lager. In deze koelcellen zal dus op gezette tijden bij het inbrengen van nieuwe producten en ook ten gevolge van een warmtestroom vanaf de buitenwand naar de binnenwand van de koelcel 25 een zekere hoeveelheid warmte worden toegevoerd zeals aangeduid met behulp van de pijl G.

Om ondanks de toevoer van deze warmte de koelcel op de gewenste lage temperatuur te brengen resp. te houden is op de koelcel een bij-voorbeeld met de koelmachine 12 overeenkomende koelmachine 24 aangeslo-30 ten met behulp waarvan warmte aan de koelcel (len) wordt onttrokken, zoals aangeduid met behulp van de pijl H. De zo aan de koelcellen onttrokken energie met lage temperatuur wordt op soortgelijke wijze als hierboven is omschreven uit de koelmachine 24 met behulp van een fluidum afgevoerd in de vorm van energie op hogere temperatuur zoals aangeduid 35 met behulp van de pijlK. flet de koelmachine 24 op hogere temperatuur verlatende fluidum wordt,zoals verder met de pijlen K is aangeduid weer 8105368 m a -5- 22264/CV/tl toegevoerd aan een warmtepomp of warmtemachine 18,waaraan eveneens de uit de cellen 3 afgevoerde energie wordt toegevoerd,zoals aangeduid met behulp van pijl C. Zoals hierboven omschreven kan in deze warmtepomp een verder fluidum op een hogere temperatuur worden gebracht,zodat de 5 aan de warmtepomp of aan de machine toegevoerde energie met behulp van een fluidum op betrekkelijk hoge : temperatuur kan worden afgevoerd, zoals aangeduid met behulp van de pijl L. Zoals verder in fig.3 is weergegeven behoeft deze energie niet beslist in combinatie met de van de warmtewisselaar 8 afkomstige energie te worden gebruikt voor verwar-10 ming van gebouwen,maar kan deze energie bijvoorbeeld worden gebruikt voor een grondverwarmingssyteem 26. In een dergelijk geval behoeft de temperatuur van het aan het grondverwarmingssysteem 26 toegevoerde fluidum veelal niet zo hoog te zijn als de temperatuur van het fluidum moet zijn voor de rechtstreekse verwarming van gebouwen. In het in fig.3 15 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is daarbij de van de warmtewisselaar 8 afkomstige energie weer benut voor verwarming van gebouwen,maar het zal duidelijk zijn,dat deze energie bijvoorbeeld ook voor een grondverwarmingssysteem of een ander verwarmingssysteem of dergelijke kan worden benut,evenals een deel van de stroom,zoals aangeduid met pijl J.

20 Zo is in fig.4 een systeem weergegeven,dat gedeeltelijk overeenkomt met de opbouw van het in fig.2 weergegeven systeem. Die onderdelen,die hier overeenkomen met de in fig.2 afgebeelde onderdelen zijn dan ook. van dezelfde verwijzingscijfers voorzien. Zoals echter in deze figuur is weergegeven is hier het systeem voorzien van een vacuumverdamper 27, 25 voor het in werking stellen waarvan een deel van de door de dynamo op-gewekte electrische energie wordt benut,zoals is aangeduid met de pijlen M. Verder wordt aan deze vacuumverdamper 27 de vanaf de warmtemachine B afkomstige energie en de vanaf de warmtewisselaar 8 afkomstige energie toegevoerd,zoals aangeduid met de pijlen N en P. Tevens wordt aan de 30 verdamper zeewater toegevoerd,zoals aangeduid met behulp van de pijl Q. Uit de verdamper 27 wordt zout afgescheiden zoals aangeduid met behulp van pijl R en zoet water,dat ,zoals aangeduid met behulp van de pijlen L kan worden toegevoerd aan een koeltoren 28 om te worden opgevangen in een reservoir 29.

35 Het zal duidelijk zijn,dat er binnen de geest en beschermingsom- vang van de uitvinding varieties en/of anvullingen op de hierboven be- 8105368 * . * ”6- 22264/CV/tl schreven systemen denkbaar zijn onder het behoud van.een optixnale be-nutting van de aan de tot het systeem behorende verbrandingsmotor toe-gevoerde energie. Indien in deze aanvraag wordt gesproken over koelwater is dit zo te verstaan,dat hieronder ook koellucht valt in het geval van 5 gebruikmaking van een luchtgekoelde motor.

8105388

Claims

1. Systeem voor het opwekken en gebruiken van energie»waarbij voor het opwekken van de energie gebruik wordt gemaakt van een verbrandings-motor en een door de verbrandingsmotor aangedreven dynamo, met het ken-merk,dat altbans een deel van di opgewekte electriscbe energie wordt 5 gebruikt voor de verlichting van een of meer geisoleerde gebouwen,die met behulp van een koelinstallatie op een bepaalde gewenste temperatuur worden gehouden,terwijl de met behulp van de koelinatallaties uit_de ge-bouwen afgevoerde warmte tesamen met de aan de uitlaatgassen en/of het koelwater van de motor onttrokken warmte voor verwarmingsdoeleinden wordt benut. 10

2. Systeem volgens conclusie l,met het kenmerkjdat de geisoleerde gebouwen worden benut voor het kweken van gewas onder gebruikmaking van kunstmatig licht.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerkjdat de uit de gebouwen afgevoerde warmte en/of de aan de uitlaatgassen en/of het 15 koelwater van de motor onttrokken warmte wordt benut voor het verwarmen van tuinbouwkassen of dergelijke.

4. Systeem volgens een der voorgaande conelusies,met het kenmerk,dat het systeem een koelcel omvat,welke op de gewenste temperatuur wordt gehouden met behulp van een koelmachine,welke zijn warmte afgeeft aan 20 koelinstallaties met behulp waarvan het (de) geisoleerde gebouw (en) op de gewenste temperatuur wordt gehouden.

5. Systeem volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat een deel van de door de dynamo opgewekte electrische energie wordt benut voor het aandrijven van de koelinstallatie.

6. Systeem volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk,dat de koelinstallaties een absorptie koelmachine omvat waaraan aan de uitlaatgassen en/of het koelwater onttrokken warmte wordt toegevoerd.

7. Systeem volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk,dat althans een deel van de uit&e gebouwen afgevoerde warmte en/of de aan de 30 uitlaatgassen en/of het koelwater van de motor onttrokken warmte voor bodemverwarming wordt gebruikt.

8. Systeem volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat althans een deel van de uit de gebouwen afgevoerde warmte en/of de aan de uitlaatgassen en/of het koelwater van de motor onttrokken warmte 35 voor het verwarmen van een verdampingsinstallatie wordt gebruikt. 8105368