AT511637A1 - Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden - Google Patents

Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden Download PDF

Info

Publication number
AT511637A1
AT511637A1 ATA898/2011A AT8982011A AT511637A1 AT 511637 A1 AT511637 A1 AT 511637A1 AT 8982011 A AT8982011 A AT 8982011A AT 511637 A1 AT511637 A1 AT 511637A1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
pressure
gas
heat exchanger
compressor
heat
Prior art date
Application number
ATA898/2011A
Other languages
English (en)
Other versions
AT511637B1 (de
Original Assignee
Innova Gebaeudetechnik 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
Application filed by Innova Gebaeudetechnik Gmbh filed Critical Innova Gebaeudetechnik Gmbh
Priority to ATA898/2011A priority Critical patent/AT511637B1/de
Priority to PCT/EP2012/061839 priority patent/WO2012175557A1/de
Priority to EP12728574.0A priority patent/EP2721361A1/de
Publication of AT511637A1 publication Critical patent/AT511637A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT511637B1 publication Critical patent/AT511637B1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • 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
    • F03G6/02—Devices for producing mechanical power from solar energy using a single state working fluid
    • F03G6/04—Devices for producing mechanical power from solar energy using a single state working fluid gaseous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0206—Heat exchangers immersed in a large body of liquid
    • F28D1/0213—Heat exchangers immersed in a large body of liquid for heating or cooling a liquid in a tank
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/06—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with the heat-exchange conduits forming part of, or being attached to, the tank containing the body of fluid
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Die Anlage enthält mindestens zwei Hochdruckwärmetauscher (A), in denen im Ausgangszustand primärseitig gleich hoher Druck herrscht. Im ersten Wärmetauscher(A) wird der Gasdruck durch sekundär- und tertiärseitige Zuführung von Wärme bis 250 bar erhöht. Im zweiten Wärmetauscher (A) wird der Gasdruck durch sekundär-und tertiärseitige Abkühlung vermindert. Durch den Austausch von Wärme und Kälte bei jedem einzelnen Wärmetauscher (A) wird der Einsatz einer Gaspumpe hinfällig.Der Druckunterschied in den beiden Hochdruckwärmetauscher bewirkt eine Verschiebung des Kolbens (14) im Pneumatikzylinder, der Gas in einem Verdichter (15)komprimiert. Die dadurch entstehende Kompressionswärme wird zum Speicher (9) und von dort sekundärseitig in den Doppelmantel der Hochdruckbehälter und überEntlüftungsventile (18) ins Freie geleitet. Das komprimierte Gas aus dem Verdichter (15) wird zum Antrieb einer Turbine (17) genutzt, und nach Verlassen der Turbineentspannt. Das durch die Entspannung stark abgekühlte Gas wird in den Speicher (11) und zu den sekundärseitigen Doppelmanteln der Hochdruckbehälter und überEntlüftungsventile (18) ins Freie geleitet.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine technische Anlage, mit der auf Basis von Temperatur-und Druckunterschieden in Hochdruckwärmetauschern über einen Pneumatikzylinder und einen Verdichter Gas komprimiert wird, das zum Antrieb einer Turbine genutzt wird.
Aus der US 5 259 363 ist eine Anlage zur Solargewinnung bekannt, ebenso Patent AT 410 966 B. Darin wird eine Vorrichtung zum Verdichten eines Gases mittels Sonnenenergie und/oder Umgebungswärme beschrieben, wobei ein erster Wärmetauscher auf hohem Temperaturniveau und ein zweiter Wärmetauscher auf niedrigem Temperaturniveau und dazwischen eine Turbine zur Abgabe mechanischer Energie vorgesehen ist.
Die Erfindung zielt darauf ab, dass das Gas, das vom ersten Hochdruckwärmetauscher über den Verdichter in den zweiten Hochdruckwärmetauscher geleitet wird, nicht wie in Patent AT 410 966 B beschrieben, nach erfolgtem Druckausgleich durch eine Pumpe -die zusätzlich Energie verbraucht - rückgeführt werden muss, sondern durch Austausch von Wärme und Kälte bei jedem einzelnen Hochdruckwärmetauscher durch wechselnden Druckanstieg und Druckabfall des Gases über den Verdichter geführt wird (vgl. Merkmale in Anspruch 1).
Weiters wird durch eingebaute Register im Hochdruckwärmetauscher (Tertiärkreislauf), in denen Warmwasser oder Kaltwasser zirkuliert, das Gas im Hochdruckgasraum (Primärkreislauf) erwärmt oder abgekühlt. Zusätzlich wird dieser Effekt durch Zuführung von Heißgas oder Kaltgas über den Doppelmantel der Hochdruckwärmetauscher in einem Sekundärkreislauf erzielt. Durch diese Anordnung kann der Primärkreislauf im geschlossenen System einfacher gesteuert werden (vgl. Merkmale in Anspruch 2 und 3). 1 • 9 9 99 9
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung weiter erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Anlage,
Die Anlage besteht aus mindestens zwei Hochdruckwärmetauschern A, in denen im Ausgangszustand primärseitig gleich hoher Druck herrscht. In einem ersten Wärmetauscher (A) wird Gas beispielsweise durch Sonnenenergie, Erdwärme, Industrieabwärme und dergleichen, erwärmt, was zu Druckanstieg bis 250 bar in diesem Wärmetauscher führt. In einem zweiten Wärmetauscher (A) wird Gas z.B. durch geringere Umgebungstemperatur, Kühlwasser, Industriekühlung, Windeinfluss usw., abgekühlt, was Druckabfall in diesem Wärmetauscher bewirkt:
Die Hochdruckwärmetauscher A sind mit Register 3 und Doppelmantel 2 ausgestattet. Die Register 3 werden von den Energiespeichern 5, 6 mit Warmwasser 5 und Kaltwasser 6 über Rohrleitungen gespeist (Tertiärkreislauf). Der Hochdruckgasraum 1 (Primärkreislauf) im Hochdruckwärmetauscher A wird durch wechselseitiges Öffnen und Schließen der Ventile 7, 8 über die Register 3 entweder aufgeheizt 7 oder abgekühlt 8, was zum erforderlichen Druckanstieg oder Druckabfall des Gases führt.
Das unter erhöhtem Druck stehende Gas aus dem erwärmten Hochdruckwärmetauscher A wird überden Pneumatikzylinder 13 zum abgekühlten Hochdruckwärmetauscher A geleitet. Diese Verbindung wird durch öffnen und Schließen der Ventile 4 geregelt, bis der Druckausgleich stattfindet. Durch den Gasdruck im Pneumatikzylinder 13 wird ein Kolben 14 bewegt, der einen weiteren Kolben in Verdichter 15 durch die Ansaugöffnung 16 Gas ansaugen und komprimieren lässt. Das unter erhöhtem Druck stehende Gas im Verdichter 15 wird zu einer Turbine 17, die mechanische Energie erzeugt, geleitet und zu deren Antrieb genutzt. Nach Austritt des Gases aus der Turbine 17 entspannt sich das Gas und kühlt stark ab.
Dieses abgekühlte Gas wird in einen Speicher 11, von dort in den Doppelmantel 2 jenes Hochdruckwärmetauschers A, in dem die Abkühlung des Gases im Primärkreislauf zum Druckabfall erforderlich ist, und schließlich über Ventil 18 ins Freie geleitet (Sekundärkreislauf). 2
Durch eine zweite Leitung aus dem Verdichter 15 gelangt komprimiertes Gas in Speicher 9 und führt dort zu starker Erwärmung. Dieses erwärmte Gas wird in den Doppelmantel 2 jenes Hochdruckwärmetauschers A geführt, in dem Wärme im Primärkreislauf zum Druckanstieg erforderlich ist (Sekundärkreislauf).
Nachdem bei einem Wärmetauscherpaar der Druckausgleich stattgefunden hat, wird durch öffnen und Schließen von Ventilen 4 auf ein weiteres Wärmetauscherpaar umgeschaltet, wodurch der Zyklus von Neuem beginnt. 3

Claims (3)

  1. Patentansprüche 1. Technische Anlage, mit der auf Basis von Temperatur - und Druckunterschieden in Hochdruckwärmetauschern (A) über einen Pneumatikzylinder (13) und Verdichter (15) Gas komprimiert wird, das zum Antrieb einer Turbine (17) genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas im Hochdruckgasraum (1), das vom ersten Hochdruckwärmetauscher (A) über den Verdichter (15) in den zweiten Hochdruckwärmetauscher (A) geleitet wird, nach erfolgtem Druckausgleich nicht durch eine Gaspumpe rückgeführt werden muss, sondern durch Austausch von Wärme und Kälte bei jedem einzelnen Hochdruckwärmetauscher (A) durch wechselnden Druckanstieg und Druckabfall des Gases über den Verdichter (15) geführt wird.
  2. 2. Technische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas im Primärkreislauf im Hochdruckwärmetauscher (A) von einem Register (3) im Tertiärkreislauf erwärmt oder abgekühlt wird, in dem sich Wasser befindet, das durch Solarenergie und andere Energiequellen erwärmt oder abgekühlt wird.
  3. 3. Technische Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärkreislauf ein geschlossenes System ist und die Aufwärmung oder Abkühlung des Gases zusätzlich durch einen separaten Sekundärkreislauf im Doppelmantel (2) der Hochdruckwärmetauscher (A) erfolgt. 1
ATA898/2011A 2011-06-20 2011-06-20 Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden AT511637B1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA898/2011A AT511637B1 (de) 2011-06-20 2011-06-20 Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden
PCT/EP2012/061839 WO2012175557A1 (de) 2011-06-20 2012-06-20 Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden
EP12728574.0A EP2721361A1 (de) 2011-06-20 2012-06-20 Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA898/2011A AT511637B1 (de) 2011-06-20 2011-06-20 Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT511637A1 true AT511637A1 (de) 2013-01-15
AT511637B1 AT511637B1 (de) 2013-08-15

Family

ID=46321014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA898/2011A AT511637B1 (de) 2011-06-20 2011-06-20 Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2721361A1 (de)
AT (1) AT511637B1 (de)
WO (1) WO2012175557A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018166763A1 (de) * 2017-03-14 2018-09-20 Daniel Erwin Wärmekraftmaschine

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104061029B (zh) * 2014-05-16 2015-12-30 张中和 一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备
EP3322887B1 (de) 2015-07-13 2019-09-25 Farkas Beheer B.V. Wärmekraftmaschine und verfahren zur umwandlung von wärme in arbeit
CN112922814B (zh) * 2021-03-11 2025-03-04 清华大学 一种压缩空气储能系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT410966B (de) * 2001-03-16 2003-09-25 Bammer Peter Vorrichtung zum verdichten eines gases mittels sonnenenergie und/oder umgebungswärme
US20050198960A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-15 Marnoch Ian A. Thermal conversion device and process

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2829501A (en) * 1953-08-21 1958-04-08 D W Burkett Thermal power plant utilizing compressed gas as working medium in a closed circuit including a booster compressor
US3115014A (en) * 1962-07-30 1963-12-24 Little Inc A Method and apparatus for employing fluids in a closed cycle
US5259363A (en) 1991-12-23 1993-11-09 Lolar Logistics, Inc. Solar roofing system
AUPM859994A0 (en) * 1994-10-04 1994-10-27 Thermal Energy Accumulator Products Pty Ltd Apparatus and method relating to a thermovolumetric motor
US5548957A (en) * 1995-04-10 1996-08-27 Salemie; Bernard Recovery of power from low level heat sources
AT414268B (de) * 2004-06-08 2006-10-15 Int Innovations Ltd Wärmekraftmaschine
FR2916101B1 (fr) * 2007-05-11 2009-08-21 Saipem Sa Installation et procedes de stockage et restitution d'energie electrique
EP2220343B8 (de) * 2007-10-03 2013-07-24 Isentropic Limited Energiespeicherungsvorrichtung und energiespeicherungsverfahren
FR2922608B1 (fr) * 2007-10-19 2009-12-11 Saipem Sa Installation et procede de stockage et restitution d'energie electrique a l'aide d'une unite de compression et detente de gaz a pistons

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT410966B (de) * 2001-03-16 2003-09-25 Bammer Peter Vorrichtung zum verdichten eines gases mittels sonnenenergie und/oder umgebungswärme
US20050198960A1 (en) * 2004-03-12 2005-09-15 Marnoch Ian A. Thermal conversion device and process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018166763A1 (de) * 2017-03-14 2018-09-20 Daniel Erwin Wärmekraftmaschine
AT519851A1 (de) * 2017-03-14 2018-10-15 Daniel Erwin Hochdruck Energie Erzeuger
AT519851B1 (de) * 2017-03-14 2020-08-15 Daniel Erwin Hochdruck Energie Erzeuger

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012175557A1 (de) 2012-12-27
AT511637B1 (de) 2013-08-15
EP2721361A1 (de) 2014-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT511637A1 (de) Technische anlage zur gasverdichtung mittels temperatur- und druckunterschieden
AT511077B1 (de) Hochdruck-gas-antriebseinheit
DE112009000903B3 (de) Stirlingmaschine
AT510434B1 (de) Wärmekraftmaschine
DE102015214705A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen eines Kaltdampfprozesses
DE102013004252A1 (de) Klimaanlage, die Wärme zusätzlich zur Kompression verwendet und dadurch Antriebsenergie für den Kompressor einspart
DE102009060887A1 (de) System zur Umwandlung von thermischer Energie in elektrische Energie
DE102009057630A1 (de) Klimatisierungsvorrichtung und thermisch betriebenes Wärmepumpenmodul mit Druckübertrager sowie Verfahren zum Betreiben
DE102011082523B4 (de) Vorrichtung zur Umwandlung von Energie
AT519851A1 (de) Hochdruck Energie Erzeuger
DE102012004801A1 (de) Anordnung für eine Wärmepumpe mit Schraubenverdichter
DE202011000636U1 (de) Pumpenmodul zur Verwendung in einem Verteiler für ein Fußbodenheizungssystem
DE102008055859A1 (de) Dual-Kreispozeß zur Umwandlung von Wärme in mechanische Arbeit
DE112018005818T5 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Volumenkompensation und Drucksteuerung eines Arbeitsmediums in einem WHR-System
DE102007017357A1 (de) Wärmekraftanlage, insbesondere zur Nutzung von Wärmequellen niedriger Temperatur
AT514222A1 (de) Antriebseinheit
DE202008006186U1 (de) Vorrichtung zur Wärmerückgewinnung einer Darre
DE102016005488A1 (de) Wärmekraftmaschine
DE102010063379A1 (de) Expansionsmaschine und Verfahren zur Abwärmenutzung von Verbrennungskraftmaschinen
DE102013202061A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Prüfstands zum Durchführen eines Drucktests eines Kühlkreislaufs einer Brennkraftmaschine sowie entsprechender Prüfstand
DE202012101448U1 (de) Stickstoffantriebssystem
DE202009017690U1 (de) System zur Umwandlung von thermischer Energie in elektrische Energie
DE102014220334A1 (de) Lebensmitteltechnische Prozessanlage, insbesondere Brauereianlage mit Blockheizkraft
DE102014004846A1 (de) Niedertemperaturhochdruckwärmeumformung
DE102020000326A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gasverflüssigung mit geringem Energieeinsatz

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20160620