| WO/2012/151055 | HYBRID IMBEDDED COMBINED CYCLE |
| WO/2000/042354 | STARTUP TECHNIQUE USING MULTIMODE OPERATION IN A KALINA CYCLE POWER GENERATION SYSTEM |
| JP07166816 | TURBINE PLANT |
Hoffs, Michael (Grefrather Str. 28, Wachtendonk, 47660, DE)
Hoffs, Michael (Grefrather Str. 28, Wachtendonk, 47660, DE)
| 1. | Verfahren zur Umwandlung von Niedertemperaturwärme in Mechanische Energie wobei ein niedrig siedendes Arbeitsmedium z. B. Ammoniak auch Kältemittel R 717 oder NH3 genannt als Kondensat und oder als Wasser und NH3 Gemisch bei Temperaturvorgabe mit Umgebungsniveau von ca. 20°C aus Kondensbehälter oder WärmetauscherKondensierungskammer mit Pumpeneinwirkung in Verdamp fungsbehälterkammer, die in Schacht/Behälter mit WärmetauscherWärmeträgerWasserfüllung stehen, im Arbeitszyklus gepresst wobei durch Wärmezuführung mit einem Temperaturniveau von ca. 90°C bis 150°C Wärme in die Schachtbehälter Wasserfüllung laufend von einer primären Wärmequelle ausgehend über einen WasserWasserdampf, Wasser führenden WärmekraftArbeitskreis arbeitswirksam geführt, die WasserdampfKondensierungswärme über die Rohrwandungen der Verdampfungskammern in die WasserNH3 Mischung eingespeist das Arbeitsmedium NH3 im Arbeitszyklus als Dampf aus dem Was ser absorbiert und als gehobenen Dampfdruck auf den verbleibenden Wasserpegel drückt und das Was ser bis auf vorbestimmten Rest mit vorgegebenem Druck über Leitungen geführt durch eine Kraftmaschi nenVorrichtung arbeitswirksam geleitet im nachfolgendem wärmeabgebend mit Druckabsenkung durch mehrere WärmetauscherVerdampfungsVorrichtungen bei Wärmeübertragung in diese mit Einspeisung von NH3 Kondensat laufend Dampfdruck erzeugend dem Wasser über Wärmetauscher weitere Wärme entzogen teilweise Wärme an die Umwelt abgeleitet das Wasser mit niedrigem Temperaturniveau in die Wärmetauscher Kondensierungskammern zurück befördert in diese erneut NH3 Dampf nach Arbeitsein satz von diesem über Kraftmaschinenbeaufschlagung durch das Wasser gedrückt teilweise verflüssigt Wasser NH3 Gemisch abgeleitet und teilweise als Dampf mit Druckabsenkung und mit Erdwärmeniveau von ca. 10°C zu nah oder entfernt eingeordneten WärmepumpenVorrichtungen mit vorbestimmten Druck durch Leitungen geführt über diese Dampfverdichtung bis zum vorbestimmten Druck ca. 20 bar mit Heiz wärmeableitung von ca. 50°C der Dampf kondensiert als Kondensat über Leitungen in den Kondensbe hälter vom Verdichter zurück befördert aus diesem Kondensat in mehreren Verdampfungskammern ge drückt über Wärmeübertragung mit unterschiedlichem Temperaturniveau in den Verdampfungskammern Dampf mit unterschiedlichem Druckniveau erzeugt der Dampf mit Druckabsenkungsabläufen über Kraft maschinenVorrichtungen arbeitswirksam eingesetzt im nachfolgendem über Kondensierung mit vorge gebenen Kondensierungsabläufen bei Wasserdurchströmung und teilweise über Wärmepumpeneinsätze geführt im Zyklus arbeitswirksam Wärme aufnehmend und abgebend über SchaltungsVorrichtungen mit Impulsvorgabe aus Wärmekraftund Wärmepumpenkreisläufe von Wärme und Strömungsfühlern durch Schaltzentralprogramm Wärme von einem Temperaturniveau von annähernd 100°C zum annähernden 0°C Bereich über Kreisläufe arbeitswirksam gesteuert mechanische Energie und Heizwärme abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Wärmekraftkreis ein Arbeitsmedium als Kon densat im Grad Celsius Minusbereich mit etliche °C unter Null bei etlichen bar Druckerhalt in Kondensat behälter gedrückt zwischengespeichert im WärmekraftkreisArbeitszyklus aus diesem mit Pumpeneinwir kung in eine oder mehrere Verdampfungskammern (27) (28) gepresst über Wärmeeinspeisung von außen in Druckgas umgewandelt bei gehobenem Druck sowie gehobenem Temperaturniveau im Grad Celsius Plusbereich arbeitswirksam über KraftmaschinenVorrichtung (1) mit einer oder mehreren Druckabsen kungsund Wärmenachspeisungsabläufen mit Volumenausdehnungen das Druckgas mehrfach arbeits wirksam mit Beaufschlagung von Strömungsoder KolbenmaschinenVorrichtungen, vorzugsweise mit Umsetzung von Dampfdruck bzw. Gasdruck auf Wasserdruck, die Wärme in mechanische Energie über KraftmaschinenVorrichtung (1) (Fig. 1) (Fig. 2) umgewandelt zur Stromerzeugung über Generator (47) sowie Wärmepumpenantrieb, vorzugsweise über SchwungmassenVorrichtung (46) Kreislauf fördernd umgesetzt geleitet, dass im WärmekraftArbeitskreis geführte Druckgas mit vorprogrammierten Druck nach einem oder mehreren Arbeitseinsätzen vom gehobenem Temperaturniveau durch Ausdehnung zum unterem °C Plusbereich im Arbeitszyklus zum Kondensierungsablauf geführt in diesen wieder Wärme entzogen mit Druckgasführung aus dem Grad Celsius Plusin den Minusbereich mit Wärmeübertra gungsabläufen bei Durchströmung der WärmetauscherVorrichtung (3) (4) Wärme an mindestens einem WärmepumpenArbeitsmedium übertragen indem dieses im entgegen gesetzten Wärme abgebenden Druckgas Kondensierungsablauf geführt dabei vom flüssigen zum gasförmigen Zustand umgewandelt und vom Temperaturminusbereich zum Temperaturplusbereich geführt wobei aus Kondensbehälter (10) über Leitung (9) WärmepumpenArbeitsmedium Kondensat in Verdampferkammer (7) (8) gepresst im TemperaturMinusbereich Wärme aufnehmend verdampft als Dampf weiter Wärme aufnehmend durch Wärmetauscher geleitet zur WärmepumpenVorrichtung (14) (15) geführt von dieser der Dampf zu vor gegebenem Druckniveau verdichtet und Verdichtungswärme abgeleitet teilweise Wärme über Wärmeträ gerkreislaufführung (49) und oder (16) (17) (23) (43) 103) in das WärmekraftDruckgasArbeitsmedium direkt oder indirekt übertragen außerdem ein Anteil Wärme mit gehobenem Niveau in einen anderen WärmekraftArbeitskreis (21) (44) (18) mit einer im Plusbereich gehaltenen Arbeitsmediumführung und oder in die WärmespeicherVorrichtung (24) eingespeist und bis auf Abruf über Programmsteuerung von Schaltzentrale (98) zwischengespeichert wird. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in der Arbeitsmediumführung von mindes tens einem WärmekraftArbeitskreis als Arbeitsmedium C02 oder/und Stickstoff (I)oxyd im Arbeitszyk lus KondensatGasKondensat geführt bei mit vorbestimmten Minus Grad Celsius Wärmeniveau und dem dazugehörenden Sättigungsdruck als Kondensat (z. B. mit minus 20°C/20 bar Druck) in und aus Kon densbehälter (51) gepresst von dieser über Pumpe (50) in VerdampfungskammerVorrichtung (27) (28) befördert mit Wärmezuführung von außen (z. B. ab 4°C oder 10°C bis ca. 30°C oder 35°C) in das Kon densat, dieses zu Druckgas umgewandelt, primär mit weiterer Wärmeeinspeisung (über 30°C) das Druckgasniveau mit Volumenausdehnung ohne Drucksteigerung angehoben durch Wärmetauscher (65) geführt, sowie über eine oder mehrere KraftmaschinenVorrichtungen (1) arbeitswirksam mit Druckab senkung jeweils nachgeheizt mit Temperaturänderungsund Druckabsenkungsabläufen eingesetzt zum nachfolgendem Kondensierungsablauf über Schaltvorrichtungen gesteuert durch eine oder mehrere WärmetauscherVorrichtungen (31) (3) (4) mit Wärmeübertragung an ein anderes Arbeitsmedium insbe sondere zur KondensatVerdampfung von ein im Wärmepumpenarbeitskreis im Zyklus flüssiggasförmig flüssig gesteuert geführten Arbeitsmedium (vorzugsweise NH3) mit Verdampfungswärmeeinspeisung in dieses die über WärmetauschWärmeentzug aus dem CO2 Kondensierungsablauf in der Wärmetau schervorrichtung (3) übertragen, in die Verdampferkammer (8) nach Bedarf programmgesteuert aus Kon densatbehälter (10) das Kondensat zum Verdampfungsprozess eingespeist und aus der Wärmetauscher Vorrichtung (3) die Dampfableitung bei VerdampfungsDampfdruckvorgabe im untersten Temperaturmi nuszum SättigungsdruckBereich von ca. 2 bar bis 4 bar mit dieser Druckvorgabe der Dampf zum Verdichter geführt sowie im weiteren Kondensat aus dem Kondensatbehälter (10) in die Verdampfer kammer (7) der WärmetauscherVorrichtung (4) über Schaltvorrichtung (39) und über Anschluss Schalt vorrichtung (12) gesteuert eingespeist mit ca. unterster Verdampfungstemperatur im Minusbereich mit Sättigungsdruck von ca. 1 bar das Arbeitsmedium gasförmig (als Gas oder Dampf bezeichnet), durch die WärmetauscherVorrichtung (4), im Temperaturniveau unter dem der CO2 Wärmekraft Druckgaskondensierung verdampft und aus den Verdampfungskammern weitergeleitet im nachfolgen dem weitere Wärme über Wärmetauscher (30) (31) sowie Wärmetauscher (32) in das Arbeitsmedium übertragen dieses durch eine oder mehrere WärmepumpenVorrichtungen (106) (107) (14) (15) geführt, in Wärmepumpenarbeitskreis über Dampfverdichtung die Temperatur angehoben und zur Wärmeablei tung nach der Niveauanhebung zum vorgegebenen Wärmeeinsatz über Wärmetauscher (65) (55) (17) und WärmeträgerKreislaufführung (43) (49) (16) das WärmepumpenArbeitsmedium Wärme abgebend gelei tet im Arbeitszyklus kondensiert in den Kondensatbehälter (10) mit vorbestimmten Druck zurück gedrückt und nach Bedarf aus diesem zum Wärmeentzug aus dem Kondensierungsablauf des vorzugsweise Koh lendioxid führenden Wärmekraftkreis mit gekoppeltem WärmetauscherArbeitszyklus das Wärmepum penArbeitsmedium als Kondensat in die Verdampfungskammern (7) (8) der WärmetauscherVorrichtung (3) (4) eingespeist, und in Dampf umgewandelt weitergeleitet sowie Druckgas (CO2) im Kondensat um gewandelt aus Kondensatkammer (5) in den Kondensatbehälter (51) zurück gedrückt wird. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchströmen der Wärmetau scherund Verdampfungskammervorrichtung (3) (4) der (NH3) Dampf durch Verdichter (106) (107) gelei tet im Druckniveau um einige bar angehoben zur weiteren Verdichtung in die WärmepumpenVorrichtung (14) (15) gedrückt oder bei erhöhtem (NH3) Kondensatbedarf zum Wärmeentzug aus dem (C02) Kon densierungsablauf, das Wärmepumpenarbeitsmedium nach Verdampfung über Schaltvorrichtung ge steuert durch die Wärmetauscher (31) (32) sowie (35) geleitet mit teilweiser Wärmeableitung in die Um welt durch Wärmetauscher geführt über Schaltvorrichtung (105) und Leitung (33) gesteuert, kondensiert in den Kondensatbehälter (10) zurück gedrückt wird. |
| 4. | Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass in zwei oder mehreren Wärmepum penarbeitskreisTeilbereiche das Arbeitsmedium mit vorbestimmten Druck aus den Wärmetauscher Vorrichtungen (3) (4) durch VerdichterVorrichtungen (106) (107) geleitet im Druckniveau über diese um einige bar angehoben zur WärmepumpenVorrichtung (14) (15) befördert in diese im Zyklus über An schluss (71) (72) (Fig. 2) in die KolbenführungsRohrkammer (69) (70) gedrückt Verdichtungs Antriebsenergie über Vorrichtung (45) (60) (83) und Pumpe (84) übertragen die Doppelkolben (74) (75) mit im Zyklus Richtungswechselnde, Beaufschlagung und die Bewegungsabläufen über diese das zu verdichtende Arbeitsmedium (Dampf) auf vorbestimmten Druckund Wärmeniveau angehoben in die Wärmetauscher Rohre (65) gepresst, über diese Wärme in die WärmetauscherWärmeträgerflüssigkeit (93) übertragen, aus dieser über Umwälzpumpe geführten WärmeträgerKreislauf (49) über Schaltvor richtung gesteuert Wärme mit vorgegebenem Temperaturniveau in den vorzugsweise CO2 Druckgas führenden Wärmekraftkreis zurückgeführt über Wärmeträgerflüssigkeit (93) in der Arbeitskreisführung der KraftmaschinenVorrichtung (1) eingespeist oder nach Programmvorgabe von Schaltzentrale (48) Wärme in einen vorzugsweise NH3 als Arbeitsmedium mit höheren Temperaturniveau führenden Wärmekraft Arbeitskreis (21) (18) (44) über Wärmeträgerflüssigkeitsführung in und durch die Kraftmaschinen Vorrichtung (18) (Fig. 1) (Fig. 2) übertragenen und weitergeleitet zum (NH3 Dampf) Arbeitsmedium Einsatz über Kraftmaschine (18) und oder über KraftmaschinenVorrichtung (1) zur C02 Druckgasführung Wärme aus dem WärmepumpenArbeitskreis mit gehobener Temperatur zugeführt, eingespeist wird. |
| 5. | Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass WärmepumpenArbeitsmedium (Dampf) Zuführung in die WärmepumpenVorrichtung (14) (15) über Leitungsanschluss (66) (99) (Fig. 1) (Fig. 2) mit vorgegebenem Druckund Temperaturniveau in die WärmetauscherRohre (65) gedrückt und aus diese über Schaltvorrichtung gesteuert im Zyklus in die Rohrkammer (69) (71) befördert mit (Wasser druck) vorgegebene Antriebsenergie über die Doppelkolben Beaufschlagung (74) (75) übertragen das gasförmige Arbeitsmedium zusammengepresst im Druckniveau (auf ca. 15 bar oder höher) angehoben nach Temperaturniveauanhebung teilweise über 100°C, das gasförmige Arbeitsmedium über Anschluss (71) (72) in Leitungsweg (16) gepresst über WärmetauscherVorrichtung (19) (20) Wärme in die Wärme trägerflüssigkeit der VerdampferkammerVorrichtung (22) abgeleitet sowie nach Bedarfsvorgabe über Schaltzentrale (47) über Wärmetauscher (23) (25) und oder (52) geleitet Wärme in die Wärmespeicher Vorrichtung abgeleitet oder entnommen mit programmgesteuerter WärmeAufnahme oder Abgabe das WärmepumpenArbeitsmedium durch WärmetauscherKreislaufführung (103) in die Wärmekraft Pumpenvorrichtung (29) (Fig. 1) (Fig. 2) überAnschluss in diese die Doppelkolben im Zyklus beaufschla gend mit Wasserdruckführungen in und aus den Rohrkammerbereichen über Verbindungsleitung (105) im Zyklus gesteuert das gasförmige Arbeitsmedium in die Wärmetauscherrohre (80) gedrückt über Lei tungsanschluss mit Schaltvorrichtung (99) dosiert mit vorgegebener Druckniveausenkung Wärme abge bend durch WärmetauscherVorrichtung (30) (31) (32) geführt dabei kondensiert durch Leitungsweg (33) geleitet das WärmepumpenArbeitsmedium in Kondensatbehälter (10) gedrückt und im Arbeitszyklus zurück befördert wird. |
| 6. | Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass über WärmetauscherVorrichtung (54) und Anschlussverbindung (55) ein flüssig WärmeträgerArbeitsmedium führender Wärmeträgerkreis (49) geführt über diesen in oder aus Wärmespeichervorrichtung (24) im TemperaturniveauBereich über 50°C zwischengespeicherte Wärme geleitet und oder über SolarkollektorenVorrichtung (56) durch solare Ein strahlung erzeugte Wärme zugeführt in die WärmetauscherVerdampfungskammerVorrichtung (22) (23) übertragen außerdem in diese über Pumpenvorrichtung (50) aus Kondensbehälter (41) Kondensat zuge führt mit gehobenem Druck eingespeist über die Kondensat und Wärmezuführung Gas bzw. Dampf druck in den Verdampfungskammern erzeugt, in diesen gasförmigen Arbeitsmedium weiterer Wärmezu führung nach jeweiligem Arbeitseinsatz über KraftmaschinenVorrichtung (18) (Fig. 1 und Fig. 2) mit Druckabsenkung und Ausdehnung in und aus die WärmetauscherVorrichtung (65) geführt, nach mehrfa chen Einsatz mit jeweils einigen bar Druckabsenkung und vorgegebenem Druckerhalt durch Leitung (44) geführt über Wärmetauscher (42) (43) Wärme in eine Wärmeträgerflüssigkeit (93) eingespeist über diese Wärme in den C02 Druckgasführenden WärmekraftArbeitskreis zum Druckgaserzeugungsablauf in die sen übertragen mit Wärmeentzug aus dem vorzugsweise NH3 Dampf führenden WärmekraftArbeitskreis im Arbeitszyklus der NH3 Dampf in diesen dabei zu Kondensat umgewandelt durch Schaltvorrichtung gesteuert über Wärmetauscher in den Kondensbehälter (41) zurückgeführt mit Kondensataustausch nach Bedarf über Schaltvorrichtung und Leitung (37) zwischen Kondensbehälter (10) (41) geführt sowie Wär me gesteuert über WärmetauscherKreislaufführung (55) (56) (57) in und aus dem Wärmespeicher (24) zur CO2 Druckgaserzeugung Übertragungen oder aus Kondensierungsabläufen abgeleitet mit Abund Umweltwärmezuführung über Wärmetauscher (56) Verbindung zum Wärmetauscher (101) sowie Heiz wärmeabgabe nach Programmvorgabe, wobei über Wärmetauscher (100) die Wärmeplusoder Minus differenz zu den Wärmetauscherabläufen zwischen Druckgaserzeugung und Kondensierung sowie Dampferzeugung und der Dampfkondensierung über Wärmetauscher (20) (26) (101) (103) (36) (38) und VerdampfungskammerVorrichtung (3) (8) (4) (7) ausgleichend gesteuert wird. |
| 7. | Verfahren nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Kondensatbehälter (41) (51) Kondensat durch Leitung und Schaltvorrichtung gesteuert geführt mit vorgegebenem Druck in die Pum penkammer einer Pumpenvorrichtung (50) gedrückt dabei die SchwimmerKolbenvorrichtung (91) ange hoben nach Steuerungsvorgabe von einer VerdampfungskammerVorrichtung (38) (39) aus einer der Verdampfungskammern (27) (28) bzw. (22) (23) in diese Dampfdruck oder Gasdruck mit dem höchstem Niveau in diesem die ArbeitsmediumEinspeisung von Pumpenkammer mit Druckgas bzw. Dampfdruck Beaufschlagung der SchwimmerkolbenVorrichtung (91) mit vorgegebenem Druck auf das Kondensat übertragen und das Kondensat über Leitungsführung und Rückströmsicherung gesteuert in die zugehöri ge (NH3 oder COs) Verdampfungskammern gepresst, wobei mit Druckdifferenzerzeugung zwischen zwei Kammern z. B. (27) (28) aus einer von diesen das gasförmigen Arbeitsmedium in die Kreislaufführung abgeleitet und aus der Kammer mit höherem Druck jeweils der Dampf oder das Gas zur Schwimmerkol ben Beaufschlagung geleitet und nachfolgend aus der Pumpenvorrichtung in die Wärmekraft Kreislaufführung über zugeordnete KraftmaschinenVorrichtung mit erforderlicher Druckabsenkung abge leitet wobei dieses im Arbeitszyklus kondensiert über Wärmeabgabe als Kondensat in den Kondensbe hälter zurückgeführt und als Kondensat in die VerdampfungskammerVorrichtung nach Bedarf zum Ver dampfungsvorgang erneut eingespeist wird. |
| 8. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmekraftkreis lauf im Leitungsverbund (2) mit SchaltvorrichtungsZuordnung in diese im Verbund mit mindestens einer WärmekraftmaschinenVorrichtung (1) sowie WärmetauscherVorrichtungen (3) (4) mit Wärmetauscher Leitungsführung zu VerdichterWärmepumpenVorrichtungen (14) (15) sowie zu Kondensatbehälter (10) mit WärmepumpenArbeitsmedium vorzugsweise Kältemittel R717 sowie zu dem Wärmekraft Kondensierungsteilbereich mit Kondensierungskammern (5) (6) und Verbindung zu Kondensatbehälter (51) mit Arbeitsmedium vorzugsweise COs in diesem, sowie über Verbindungsleitung und zugeordneter Pumpenvorrichtung (50) Verbindung mit mindestens einer WärmetauscherVorrichtung (38) sowie in die se eingeordnete VerdampfungskammerVorrichtung (27) (28) mit Druckgas Leitungsanbindung mit KraftmaschinenVorrichtung (1) sowie über diese und Arbeitsmediumführung sowie Wärmetauscher Verbindungen über WärmeträgerKreislaufführungen (42) (49) mit einem Wärmepumpenkreislauf und Verbindung zu einer WärmespeicherVorrichtung (24) mit Wärmetauscheranbindung über Wärmeträger Kreislaufführungen (26) (57) (110) mit Schaltvorrichtungen und Umwälzpumpen Zuordnung, aufweist. |
| 9. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Wärmespeicher (24) eingeordnet Wärmetauscher mit Wärmeträger Kreislaufanbindung (53) (54) zu mindestens einer SolarkollektorenVorrichtung (56) sowie in dieser ein geordnete WärmetauscherVorrichtung (52) in einer WärmetauscherVerdampfungskammerVorrichtung (39) und in diese eingeordnete VerdampferVorrichtung (22) (23) sowie WärmetauscherVorrichtungen (19) (20) mit Verbindung zu einer WärmepumpenWärmeträgerLeitungsverbindung (16) und Kreislauf führung (25) (103) mit zugeordneter WärmekraftPumpenvorrichtung (29) und über Leitungsführung von dieser eine Anschlussverbindung mit einer WärmetauscherVorrichtung (31) sowie (3) (4) über Wärme tauscher (32) mit AußenluftWärmetauscherVentilator (36) Zuordnung, aufweist. |
| 10. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im WärmetauscherLeitungsverbund einerWärmekraft (I) mit einerWärmepumpen (II) Kreislaufführung Wärmetauschervorrichtungen (3/4) mit CO. Kondensierungskammer (5/6) und NH, Verdampferkammer (7/8) mit Leitungsführung (2) und (11) zu einer Kraftmaschinen Vorrichtung (1) sowie Leitungsführung (12) (13) zu Verdichter (108/109) und VerdichterWärmepumpenvorrichtung (14/15) besteht und die Ver dampferkammer (7/8) eine Leitungsverbindung (39) zu einem NH, Kondensatbehälter (10) sowie dieser eine Verbindung (37) in einen NH Kondensatbehälter (41) über diesen eine NH, Wärmeträgerkreislaufan bindung (49/43) mit eingeordnetem Wärmetauscher (65/55) zu einer Verdichter Wärmepumpenvorrich tung (14/15) hat und die Wärmekraftkreislaufführung ausgehend aus der C02 Kondensierungskammer (5) Leitungsverbindung (90) im COz Kondensatbehälter (51) mit Anschluss an Einspeisepumpe (50) über diese und Kondensateinfüllkammer (94) in Verdampferkammervorrichtung (27/28) von dieser mit Wärme tauscher sowie Arbeitsmedium Leitungsverbindung zur Kraftmaschinenvorrichtung (1) mit Leitungsfüh rung (2) zur Wärmetauschervorrichtung (3/4), aufweist. |
| 11. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass Behälterkammer (59) (Fig. 2) mit Außenisolierwandung versehen und vorzugsweise mit Isolierwandung (104) in Kammern unterteilt mit Wärmeträgerflüssigkeit (93) Füllungen in diese und eingeordneten Wärmepumpen oder KraftmaschinenVorrichtungen die teilweise Flüssigkeit (Wasser) und teilweise gasförmigen Arbeitsmedium führende RohrkammerVorrichtung (63) (64) (65) mit eingeordneten DoppelkolbenVorrichtungen (74) (75) sowie AufprallAbfederungen (78) und Steuerungskontaktgeber (62) in diese, außerdem LeitungsZuund AbleitungsVerbindungen (71) (72) sowie (81) (82) mit einge ordnete Durchströmschaltungsund Strömungsrichtung sowie DruckreglerVorrichtung (61) (102) (103) sowie Verbindungsleitung mit Schaltvorrichtung (105) zwischen den RohrkammerVorrichtung (63) (64) aufweist. |
| 12. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass RohrkammerVorrichtung (63) (64) mit Leitungsverbindung und Strömungs RichtungsreglerVorrichtungen (60) in diese eine Kreislaufverbindung mit Strömungskraftumsetzungs Maschinenvorrichtung (83) und oder Pumpenvorrichtung (84) mit Kraftübertragungsanbindung (45) von oder zu dieser sowie Anbindung in einem Wärmekraft oder Wärmepumpenkreislauf hat. |
| 13. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass Doppelkolben (74) (75) zwischen den Kopfseiten ein GleitmittelFüll Kolbenzwischenraum (106) und in diesem sich gegenüberliegende LippenrandManschettendichtungen und außen FührungsKugellager oder Rollen (76) hat. |
| 14. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass WärmetauscherVorrichtung (3) (4) in einer Isolierummantelung (113) auf Wandab stand eingeordnete Metallbehälter (114) mit herausragenden Rohranschlussanbindungen zu einer einge ordneten HochdruckWärmetauscherRohrvorrichtung (115) mit Kondensatauffangbehälter (5) in einer Verdampferkammer (8) wobei diese Anschlussverbindung mit WärmetauscherPlatten (87) die im Ver bund geschlängelte Einordnung mit nach außen führenden Leitungsanbindungen (12) wobei der Zwi schenraum zwischen der WärmetauscherRohrvorrichtung (115) und den Wärmetauscherplatten eine Wärmetauschermasse vorzugsweise als ein rundum gegossener Aluminiumblock (114) ist, hat. |
| 15. | Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Kondensatbehälter (51) sowie eine Pumpenvorrichtung (50) mit Leitungsführung in eine Wärmetauscherund VerdampferkammerVorrichtung (38) die in Behälterkammer mit Isolierwan dungen (86) mit eingeordnete Innenbehälter Verdampfungskammer (27) (28) mit IsolierRohr durchfüh renden zu Leitungsanbindungen zu Schaltund ÜberdruckStrömungsVorrichtungen sowie Kontakt Im pulsgeber (Fig. 1) außerdem die Arbeitsmediumführung zwischen Kondensatbehälter und Pumpenvor richtung sowie von dieser in die KondensatEinfüllkammer (94) und von dieser über Wärmetauscher Rohrkammer (96) die mit RückströmsicherungsVorrichtungen versehen in die Verdampfungskammern (27) (28) hineinragenden Verlängerungsrohren und die Verdampfungskammern innen und außen zuge ordnete Lamellen und von den Verdampfungskammern eine nach außen führende Leitungsanbindung mit Leitungsverbund (2) hat. |
(0002) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens entspre- chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
(0003) Bekannte Verfahrensweise ist, dass Wärmeübertragung mit Dampf oder Wasser als Arbeitsmedi- um in einer Wärmekreislaufführung, der von einer oder mehreren Wärmequellen gespeist, die Wärme an ein niedrig siedendes Arbeitsmedium in einer oder mehreren Verdampferkammer überträgt, wodurch das Arbeitsmedium bei gehobenem Druclerdampft, mit gehobenem Druck aus der Verdampferkammer über eine Kraftmaschine arbeitsleistend geführt, mit niedrigem Druck über Kondensierungsablauf ent- spannt, wobei der Kondensierungsprozess in einer Verflüssigungskammer erfolgt, indem aus der Verflüs- sigungskammer über Wärmetauscherwandungen Wärme an ein weiterleitendes Medium in einem Wär- meträgerkreislauf übertragen und abgeleitet von diesem, an die Umwelt und das Kondensat mit einer Pumpe wieder mit Druckniveau in die Verdampferkammer eingespeist wird. Bekannte Dampfkraftkreis- laufführung ist der ORC-Prozess.
Eine weiter bekannte Verfahrensweise ist, dass die Druckabsenkung in einem Dampfkraftkreislauf mit niedrig siedendem Arbeitsmedium, z. B. Ammoniak in einem Niedrigtemperatur und Druckbereich so er- folgt, dass der Wärmeentzug aus dem Dampf durch Wärmeträgerkreislaufverbindungen und im weiteren dadurch erfolgt, dass der Dampf durch eine Wasserfüllung gedrückt, wobei Wärme an diese übertragen wird. Ein Anteil vom gasförmigen Arbeitsmedium als Kondens verbleibt in der Wasserfüllung und ein An- teil geht gasförmig über Nah-und oder Fernleitungsanbindungen zur entfernt liegenden Wärmepumpe über die Heizwärmeversorgung erfolgt, in dem der Dampf verdichtet, im Wärmeniveau angehoben, Wär- me abgebend kondensiert und als Kondensat zum Dampfkraft-Arbeitsprozess zurück geführt wird.
(0004) Nachteile dieser Erfindung sind, dass für eine effektive Wärmenutzung zur Umwandlung in me- chanischer Energie, eine Wärmequelle mit Wärmeabgabe im Temperaturbereich von ca. 100°C und mehr Grad Celsius sowie eine weitgehende Wärmeabgabe aus dem Wärmekraft-Arbeitskreis zur Gebäude- Heizwärmeversorgung oder desgleichen eingesetzt werden kann die Voraussetzung ist.
(0005) Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen, wobei auch Niedertemperaturwärme unter 50°C in einem Wänmekrafbrbeitskreis zur Drucker- zeugung mit gehobenem Druckniveau arbeitswirksam mit hohem Wirkungsgrad einzusetzen ist, dass eine Wärmequelle mit hoher Temperaturvorgabe für eine Wärmekraft-Kreisführung ab 100°C oder über 100°C mit Temperaturabsenkung im Arbeitsverlauf zu einem nachfolgendem Wärmeübernehmende Wärmekraft-Arbeitskreis zwar wirkungsgrad anhebend zugeordnet werden kann jedoch zur effektiven wirtschaftlichen Niedertemperatur-Wärmenutzung insbesondere Umwelt-Wärmenutzung nicht unbe- dingt erforderlich ist. Aufgabe wird durch Verfahren und den Merkmalen des Anspruchs 1 und für die Ausführung des Verfahrens mit den genannten Vorrichtungen gelöst.
(0006) Vorteile der Erfindungen sind, dass eine funktionell verknüpfte Wärmetauscher-Zuordnung, mit gesteuerten Wärmetauscherabläufen zwischen Wärmekraft und Wärmepumpen-Kreislaufführungen durch Zuordnung von einem Arbeitsmedium in mindestens einem Wärmekraft-Arbeitskreis das im Zyk- lus flüssig, gasförmig im Temperaturniveau anhebenden und absenkenden Arbeitsablauf geführt, an Wär- meeinspeisung wesentlich weniger kJ bzw. an Verdampfungswärme um bei 1 bar Druckniveau die erforderliche Kg flüssig Arbeitsmedium in 1 m3 gasförmig umzuwandeln erfordert, (1 m3 Gas-Raumfüllung - Druck 103 PA) wie das Arbeitsmedium im Wärmepumpen-Arbeitskreis, so dass von außen zugeführt, eingespeiste Wärme vor Ableitung nach außen, mehrfach arbeitswirksam mit programmiert vorgegebe- nen Wärmetauscherabläufen, Wärme aus Wärmekraft-Prozessführung in die Wärmepumpen- Prozessführung und aus dieser zum Wärmekraftkreis zurückgeführt den Wärmenutzungs-Wirkungsgrad anhebend, einzusetzen ist.
(0007) Ausführung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im nachfolgendem näher beschrie- ben.
(0008) Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung, teilweise im senkrechten Schnitt, Wärmekraft-Ar- beitskreislaufführungen und Wärmepumpenkreis von zwei die über Leitungen mit Wärmetauscher funkti- onell verknüpften Wärmetauscherabläufen zu der Kraftmaschinenvorrichtung 1, mit Leitungsführung 2, durch Verdampfer-und Kondensierungskammer der Wärmetauschervorrichtung 3,4,. Der Wärmekraft- Leitungsverbund/Leitungsführung 2,11, mit Verdampfungskammervorrichtung 27,28, sowie Kondensat- behälter 51, wobei die Wärmetauschervorrichtungen Wärmeübertragende Verbindungen mit den Verdich- ter der Wärmepumpenvorrichtung 14,15, und über diese mit der Wärmekraftmaschinenvorrichtung 18, im Wärmekraft-Leitungsverbund 21,44, die Verdampfungskammervorrichtung 22,23, sowie Einspeise,- Pumpenvorrichtung 50, und Wärmeträgerverbindung/Leitungsführung 53,54, zu einer Solarkollektoren- Vorrichtung 56, und zum Wärmespeicher 24, ist.
(0009) Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung im senkrechten Schnitt eine Wärmekraftmaschi- nenvorrichtung 1, oder 18, sowie Kraftmaschinen/Pumpenvorrichtung 29, wobei Vorrichtung (Fig. 2) auch eine Verdichter/Wärmepumpenvorrichtung 14,15, mit entsprechender Kreislaufeinbindung ist.
(0010) Fig. 3 zeigt in einer schematischen Darstellung im senkrechten Schnitt, von zwei gekoppelte Wärmetauschervorrichtungen 3,4, mit Leitungsanschlüsse für Verbindung
(0011) Fig. 4 im senkrechten Schnitt in schematischer Darstellung eine Verdampfungskammer- Vorrichtung 27,28, in einer Wärmetauscher-Vorrichtung 38, mit Wärmeträger-Wärmetauscher Flüssig- keitsfüllung 93, und eingeordneten Wärmetauschern in diesen. Außerdem über Leitung verbundene Ein- speis-Pumpenvorrichtung 50, und Kondensatbehälter 51.
(0012) Fig. 5 zeigt ein vereinfachtes Fließbild der Wärmetauscherverbindung zwischen einem Coals Arbeitsmedium führenden (I) Wärmekraftkreis sowie einem NH, führenden Wärmepumpenkreis (II) und von und zu diesem Wärme mit Arbeitsmedium übertragenden Verbindungen zum NH, führenden (III) Wärmekraftkreis.
(0013) In der schematischen Darstellung Fig. 1 ist eine Kraftmaschinenvorrichtung 1, in einem Wärme- kraft (I) Leitungsverbund/Leitungsführung 2, mit Wärmetauscher-Vorrichtung 3,4, Isolationsbehälter ein- geordnet die Kondensierungskammern 5,6, sowie Verdampfungskammern 7,8, haben, wobei diese über Leitungen 9, mit Wärmepumpen-Arbeitsmediumfüllung in Kondensatbehälter 10, verbunden sind. Im weiteren über Leitungsführung 12,13, zur Verdichter-Wärmepumpenvorrichtung 14,15, und über Lei- tungsverbindung 16, von diesen mit Wärmetauscherzuordnung 17, zu einer Wärme- Kraftmaschinenvorrichtung 18, Verbindung haben. Im Weiteren sind zugeordnet Wärmetauscher 19,20, mit Leitungsführung zur Wärmekraftkreis mit Verdampfungskammer-Vorrichtung 22,23, die Wärmetau- scheranbindung in einem vorzugsweise im Erdreich eingesetzten Schichten/Wärmespeicher 24, und Wärmepumpen-Arbeitskreismedium-Leitungsführung 25, mit Wärmetauscher 26, hat Verbindung zwischen Wärmespeicher und Wärmetauscher 39, und Leitungsführung zu Wärmetauscher in der Wär- me-Kraftmaschinen-Vorrichtung 18, mit nachfolgenden Leitungsverbindungen zur Kraftmaschinen/Pum- penvorrichtung 29, und von diesen Leitungsführung mit Wärmetauscher 30,31, sowie 32, im Leitungs- weg 33, eine Schaltvorrichtung 34, sowie Wärmetauscher-Vorrichtung 26, mit Ventilator 36, haben wobei im Wärmetauscher-Leitungsverbund 37, eine Wärmetauschervorrichtung 101, ist mit Wärmeträgerlei- tungs-und Wärmetauscherverbindung mit zum Wärmespeicher 24, der im Erdreich eingeordnet. Über die Wärmetauscher-Vorrichtung und Leitung mit Schaltvorrichtung 40, besteht eine Kondens-d. h. eine flüs- sige-Arbeitsmediumführung zwischen den Kondensbehälter 41, und Kondensbehälter 10, Wärmetau- scherverbindung ist über Wärmeträger/Leitungsführung 43,49, mit Wärmetausch zur Wärme- Kraftmaschinen-Vorrichtung 1, und 18, gegeben. Im weiteren ein Wärmetauscher-Leitungsverbund 44, 42,43, zum und im Wärmetauscher 38, der Kondensatbehälter 41 der Verbindung zum Wärmekraftkreis (III) zum Wärmepumpenkreis (II) hat. Angeordnet ist jeweils eine Kraftübertragungsanbindung 45, zwi- schen Schwungmassen-Vorrichtung 46, Kraftübertragungsanbindung mit Wärmepumpe und zu Genera- tor 47, und den sonstigen Vorrichtungen. Nicht näher dargestellt sind Schalt-und Steuerverbindungen zu einer Steuerzentrale 48, wobei diese Leitungsanbindungen zu Schaltvorrichtungen sowie den Umwälz- pumpen, die zu Wasser-Wärmeträger-Leitungsführungen eingeordnet sind, haben. Einspeis-Pumpen- vorrichtung 50, hat Anschlussverbindung für Dampf-oder Druckgas sowie flüssig Arbeitsmedium führen- de Leitungsanbindung zwischen Kondensatbehälter und Verdampferkammervorrichtung wobei Konden- satbehälter 51, über Leitungsverbindung und Einspeispumpe die flüssig-Arbeitsmedium führende Ver- bindung zwischen Verdampferkammer-Vorrichtung 27,28, und Kondensierungskammer 4,5, in Wärme- tauscher-Vorrichtung 3,4, aufweist. Die Leitungsführung 53,54, mit Wärmetauscher-Zuordnung 52, in diesen, der Wärmeträgerkreislauf zwischen Solarkollektoren-Vorrichtung 56, sowie Wärmespeicher 24,
und Wärmetauscher-Vorrichtung 39, ist, wobei die Leitungsführung mit Umwälzpumpe 57, ein Wärmeträ- gerkreislauf zwischen Wärmespeicher 24, und Wärmetauscher-Vorrichtung 38, ist.
(0014) Bei Fig. 2 ist im senkrechten Schnitt in der schematischen Darstellung eine Vorrichtung, die als Kraftmaschine in einem Wärmekraft-Arbeitskreis (III) oder als Verdichter in einem (II) Wärmepumpen- Arbeitskreis einzusetzen ist. Teilweise in einer Behälterkammer 59, eingeordnet mit Leitungsanschlüssen für die Arbeitskreis sowie Wärmetauscher-Wärmeträger-Arbeitsmedium führenden Leitungen, sind Strömungs-Steuerungsvorrichtung z. B. Schalt-und oder Rückstromsicherungsvorrichtungen 60,61, 62 sowie 103. Verdichter bzw. Kraftmaschinenvorrichtung hat mehrere über Leitungen verbundene Rohr- kammern 63,64, 65, wobei Rohrkammer 65, aus mehreren Rohren zusammengefügt über Verbindung 66 gekoppelt, nach außen führende Leitungsanschlüsse hat und über Leitung 67,68, zur Druckgasfüh- rung und über 61, Verbindung zu mehreren Wasserführenden Kammerbereichen mit Doppelkolben Zu- ordnung hat, sowie über Leitung mit Schaltvorrichtung ist der Anschluss von Rohrkammer-Vorrichtung 63,64, zum jeweiligem Dampf-oder Druckgas führenden Rohrkammerbereich 69,70, mit weiterführen- den Dampf oder Druckgas Leitungs-Verbindungsanschluss 71,72, gegeben. Zu diesem sind die Steue- rungs-Kontaktgeberverbindung 73, zur Steuerzentrale 48, vorhanden sowie in den Rohrkammer- Vorrichtungen je ein Doppelkolben 74,75, diese haben Kolbenführungs-Kugellager oder Rollen 76, sowie Dichtringe und oder Manschetten 77, sowie Aufprall-Abfederung 78, zugeordnet. Die Doppelkolben tren- nen als bewegliches Wandelelement den im Zyklus gasförmiges Arbeitsmedium führende Rohrkammer- bereich vom ausschließlich Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser führenden Rohrkammerbereich 79,80.
Dieser hat Leitungsanbindung 81,82, mit Strömungs-und/oder Kolbenmaschinen-bzw. Pumpen- vorrichtung 83,84, diese haben Kraftübertragungsanbindung 45, mit Getriebe bekannter Art, zugeordnet.
Zu den Flüssigkeitsführenden Rohrkammern ist ein Druckprüfer und Überdruckregler 85, mit Leitungsan- schlussverbindung zu weiteren Kraftmaschinen-und oder Verdichter-Vorrichtungen sowie Schalt-und Kontrollzubehör in Verbindung mit Steuerungszentrale 48, zugeordnet.
(0015) Fig. 3-Im senkrechten Schnitt der schematischen Darstellung sind gekoppelt zwei Wärmetau- schervorrichtungen 3,4. Die Vorrichtung 4, hat in einer Isolierwandung aufweisenden Kammer 86, mit rundum Abstand von dieser, innen eine Wärmetauschervorrichtung. Diese ist vorzugsweise in einem Aluminiumblock eingegossen, wobei innen Hohlraumbildende Stahlblech-Wärmetauscherplatten 87, sind.
Diese haben eine geschlängelte Form-von oben nach unten mit Gefälle verlaufend und im oberen Be- reich eine Rohrverbindung 12, mit Schaltvorrichtung soweit Rohrverbindung zu einer im unteren Teil waagerecht eingeordneter Verdampfungskammer 7, sowie Leitungsverbindung zur Arbeitsmedium Wei- terleitung z. B. NH3 Dampfführung, wobei zwischen den geschlängelten eingeordneten, hermetisch ge- schlossenen Wärmetauscherplatten ein weiterer Wärmetauscher Verlauf eingefügt ist, bestehend aus Wärmetauscherrohre 89, zur im Bodenbereich eingeordneter Kondensierungskammer 5,. Aus und von dieser ist Leitung 90, als Verbindung zum Kondensatbehälter 51, sowie vom Wärmetauscher 3, Verbin- dungsanschluss Leitung 2, und Leitungsführung zwischen Wärmetauschervorrichtung 3 und 4, außerdem eine Leitungsverbindung von diesem zum Kondensbehälter 10. Die Vorrichtung 3, ist ähnlich wie vorste- hend beschriebene Vorrichtung 4, jedoch vorzugsweise in der Isolierkammer eingeordnet eine Wärme- trägerflüssigkeit, vorzugsweise Wasser mit Frostschutzmittel und eine Wasser-Umwälzvorrichtung.
(0016) Fig. 4-Im senkrechten Schnitt der schematischen Darstellung, eine Einspeispumpen-Vorrich- tung 50, in Verbindung mit Kondensatbehälter 51. Dieser hat eine Isolierummantelung sowie Kondensat-
Zu-und Ableitungsanschluss und innen einen Wärmetauscher mit nach außen führenden Kreislauf- Leitungsanschlüssen. Die Einspeispumpen-Vorrichtung hat ebenfalls eine Isolierummantelung und Lei- tungsanschlüsse. Außerdem innen ein Schwimmer-Kolben 91. Dieser hat rundum einen beweglichen Lippen-Dichtring und eine Führungszuordnung 92,. Über Leitung mit Schaltventil und Rückströmungs- Vorrichtungen ist eine Verbindung in die Verdampfungskammer-Vorrichtung 27,28, gegeben. In einer eine Wärmetauscher-Wärmeträgerflüssigkeits-93, aufweisenden Vorrichtung 38, sind Wärmetauscher- Vorrichtung 43,58, eingeordnet. Die Verdampfungskammer-Vorrichtung 27,28, desgleichen die 22,23, haben Kondensat-Einfüllkammer im Bodenbereich, der aus Rohre waagerecht eingeordneten Einfüllrohr/ Kammer besteht mit nach oben zu den Verdampferkammern führenden Rohre in die Rückströmverhinde- rungs-Vorrichtung sind. Die Rohre und Verdampfungskammern haben außen angeordnete Wärmetau- scherlamellen, wobei die Verdampfungskammern innen und außen Wärmetausch-Lamellen und aus dem Kammerbereich heraus führende Leitungen mit Schaltvorrichtungen sowie Drucksteuerungs- Kontaktverbindungen 98, zur Steuerzentrale 48, aufweisen.
(0017) Funktion/Arbeitsabläufe In einem Wärmekraft-Arbeitskreis (I) der vorzugsweise als Arbeitsmedium CO2 oder und Stickstoff (I)- oxyd im Arbeitszyklus Druckgas-Kondensat-Druckgas führt, wird das Arbeitsmedium mit vorgegebenem hohen Druck verflüssigt als Kondensat z. B. 20 bar und Minustemperatur z. B. auf ca. minus 20 C° gekühlt im Kondensatbehälter 51, gepresst und aus diesem über Schaltvorrichtung bedarfsgesteuert Kondensat in die Pumpenvorrichtung 50, gedrückt, wobei in dieser der Schwimmerkolben 91, bis Anschlag Decken- bereich vom Kondensat angehoben und im nachfolgendem mit Druckgas aus einer das höchste Druckni- veau aufweisende Verdampferkammer 27,28, beaufschlagt der Schwimmerkolben 91, auf dass darunter befindliche Kondensat drückt und dieses in die Kondensat-Einfüllkammer 94, gepresst wird. Im nachfol- gendem wird aus der Pumpenvorrichtung 50, das Druckgas mit Druckabsenkung über Kraftmaschinen- Vorrichtung 1, und Wärmetauscher 3,4, abgeleitet, gekühlt kondensiert in Behälter 51, zurück gedrückt.
Die Druckgaserzeugung erfolgt in den Verdampfungskammern 27,28, die in der Wärmetauscher- Flüssigkeitsfüllung 93, in der Wärmetauscher-Vorrichtung 38, wärme aufnehmend sind, wobei Wärme in das Wärmekraft-Arbeitsmedium übertragen und die Wärmetauscherflüssigkeit über Wärmezuführung laufend mit Wärme angereichert wird. Im unteren Behälterbereich durch die Wasser-Wärme-Schwerkraft, dass niedrigste Temperaturniveau z. B. 10°C-20°C und darüber aufsteigend und abfallend das Wärmeni- veau 30°C bis vorzugsweise 50°C ist und über Wärmträger-Kreisläufe und die Wärmetauscher Wärme unter Einbeziehung von Wärmezwischenspeicherung zur laufenden Wärmeführung und Druckgaserzeu- gung das Kondensat so eingespeist wird, dass das Arbeitsmedium im flüssigen Zustand vom Tempera- turminus in den Plusbereich übergehend nach Bedarf in die Kondensat-Einfülikàmmer 94, und aus dieser in die Verdampferkammer 27,28, gepresst in diesem mit Wärme angereichert zum Druckgas bis ca. zum der kritische Bereich Temperatur und Druckniveau z. B. ca. 74 bar Gasdruck und Temperaturniveau ca.
32°C über Verdampfung angehoben und im weiteren das Druckgas im Volumen ausdehnend ohne Drucksteigerung, jedoch im Temperaturniveau anhebend im Zyklus arbeitswirksam über Kraftmaschinen- Vorrichtung mit Druckveränderungen aus den Verdampferkammern über Wärmetauscher Rohrkammern 65, geleitet aus diesen mit vorgegebener Druckabsenkung und Ausdehnung mit gesteigertem Tempera- turniveau-Anhebung durch Wärmeeinspeisung zum und vom ersten sowie nachfolgenden Arbeitseinsät- zen in und aus einer Kraftmaschinen-Vorrichtung 1, und über Leitungsverbindung zu den jeweiligen Ar-
beitseinsätzen mit programmiert vorgegebenen Druckniveauabsenkungen z. B. jeweils um 10 bar und Volumenausweitung mit Wärmezuführung insbesondere beim durchströmen der Wärmetauscherrohre 65, arbeitswirksam so geleitet wird, dass mit absinken auf vorprogrammierten Druckniveauerhalt z. B. 20 bar sowie Temperaturniveau absenkenden Verlauf von z. B. ca. 3°C oder ca. 10°C bis minus 20°C die Druck- gaskondensierung im Kondensierungskreislauf mit Wärmeentzug durch Wärmeübertragung in ein ande- res Arbeitsmedium, programmgesteuert durch Wärmetauscher-Vorrichtungen 3,4, geführt, erfolgt. Im Kondensierungsablauf erfolgt der Wärmeentzug aus dem Wärmekraft Arbeitsmedium durch Wärmeüber- tragung in ein Wärmepumpen (II)-Arbeitsmedium (vorzugsweise NH3 auch als Kältemittel R 717 be- kannt), bei entgegen gesetzter Durchströmung der Wärmetauschvorrichtung 3, wobei in der Verdamp- fungskammer 8, das Wärmepumpen-Arbeitsmedium z. B. NH3 flüssig aus Kondensbehälter 10, durch Leitung 9, und Schaltvorrichtung gesteuert, in die Verdampfungskammer 8, gedrückt bei vorgegebenem Druck-und Temperaturniveau zwischen minus 11 °C und ca. 3°C verdampft, wird außerdem NH3 Ver- dampfungswärme über die Verdampfungskammer 7, mit ca. minus 30°C, NH3 als Dampf durch Leitung 12, über Wärmetauscher 30,31, Wärme aufnehmend zur Vorverdichtung durch Verdichter 108,109, in die Wärmepumpen-Vorrichtung 14,15, geführt, dabei strömt das Arbeitsmedium z. B. Druckgas vom Wärme- kraftkreis im entgegen gesetzten Verlauf Wärmeabgebend mit verbleibendem Druckerhalt von ca. 20,5 bar von der Kraftmaschinen-Vorrichtung 1, nach jeweiligem letzten Arbeitseinsatz Wärme abgebend durch die Wärmetauscher-Vorrichtung 3, und von dieser in und durch die Wärmetauscher-Vorrichtung 4, wobei in dieser das Druckgas mit vorpro- grammiertem Druckniveau z. B. ca. 20 bar/minus 20°C kondensiert und in dem weitere Wärme an dass in der Verdampfungskammer 7, als Kondensat bei ca. minus 33°C siedende im entgegen gesetzten Ver- lauf zum Wärmeabgebenden COs Druckgas geführte durchströmenden Wärmepumpen-Arbeitsmedium z. B. R 717 oder sonstiges Kältemittel übertragen wird. Durch Wärmetauschervorrichtung 3, wird als ers- tes Wärme bis in den 0°C Minusbereich aus dem Druckgas im Wärmekraft-Kondensierungs-Teilkreis entzogen und dem Wärmepumpen-Arbeitsmedium z. B. R 117 übertragen. Im Wärmetauscher 4, wird weitere Wärme entzogen dabei laufend dass Druckgas verflüssigt aus der Kondenskammer 5, in den Kondensbehälter 51, mit von der Wärmekraftmaschine vorgegebenem Druck und oder Druckpumpe durch Leitung 90, befördert. Wärmeübertragung an das Wärmeaufnehmende geführte Arbeitsmedium z. B. Kältemittel R 717 erfolgt in dem vom Kondensatbehälter 10, in die Wärmetauscher-Vorrichtung 4, über Anschluss 12, Kondensat in die Verdampferkammer 7, und oder über Verbindung 88, in die von oben nach unten geführten Verlauf der Wärmetauscherplatten 87, eingespeist wird und bei ca. 1 bar Druck, gasförmig aus einem minus Temperaturbereich von ca. minus 30°C, Wärme aufnehmend über Anschluss 88, und nachfolgendem Wärmetauscher 30,31, zum Verdichter 109, und von diesem auf eini- ge bar Druck vorverdichtet, zur Wärmepumpe 15, befördert und über diese mit gehobenem Niveau wei- tergeleitet wird. Das gasförmige Arbeitsmedium wird über Wärmetauschern im Leitungsweg bis in den Verdichter/Wärmepumpe von °C minus in den °C Plusbereich z. B. ca. 15°C oder höher mit Wärme an- gereichert und über die Verdichtung auf ca. 19,5 bar auf ca. 100°C oder höher angehoben, wobei eine vorzeitige Wärmeabgabe durch Isolierung und dgl. verhindert wird. Die auf diese °C erhöhte Wärmeablei- tung aus dem Wärmepumpenkreis über Leitungsführung 16, wird so gesteuert, dass nach Programmvor- gabe im wesentlichen über Wärmetauscher 17,19, 20, Wärme nach Bedarf an einen I und oder 11 Wär- mekraft-Arbeitskreis oder über Wärmetauscher 25,26, abgeleitet wird zur Dampf-Gas-Überhitzung
übertragen. Wärme mit niedrigerer Temperatur in der Arbeitsmediumführung welches in und zu den Ver- dampferkammern 27,28, sowie 22,23, mit dazugehörenden Wärmeträger-Arbeitskreise zuführt und wei- tergeleitet. Das Arbeitsmedium R 717 kondensiert bei ca. 50°C/20 bar. Die Wärmeübertragung kann auch über Zwischenschaltung eines eine Flüssigkeit als Wärmeträger führenden Kreislauf 49, erfolgen. Soweit diese Wärme mit gehobenen Niveau nicht sofort im Wärmetausch-Verbund eingesetzt werden kann, er- folgt Zwischenspeicherung über Wärmetauscher in den Wärmespeicher 24, und oder mit gesenktem Niveau im weiterführenden Verlauf über Wärmekraft-Pumpenvorrichtung 29, geführt mit Wärmeabgabe im Kondensierungs-Teilkreis über Wärmetauscher 30,31, in das zur Wärmepumpe strömende Arbeits- medium."Siehe Funktion Arbeitsabläufe Fig. 2". Außerdem kann zur Wärmeübertragung vom und in den Wärmepumpenkreis sonstiges Wärme von Niedertemperatur-Wärmenquellen erfolgen mit Wärmezufüh- rung in den Wärmepumpenkreis (II) und in den Wärmekraftkreis 111 und 1 über Wärmetauscher und Ver- dampfer-Vorrichtung aus Wärmespeicher 24, und Erdwärmetausch-Verbindung, 101, zu diesem und weiterleitende Wärmeübertragung in und aus der Wärmetauscherflüssigkeit 93, übertragen werden.
Wärmeeinspeisung ins I Kondensat kg bis kritische Temperatur, kritischer Druck von ca. 31 °C/75 bar erreicht ist. Es erfolgt Druckgasnachheizung auf über 150°C und höher ohne Druckerhöhung über Wär- metauscher mit Wärmezuführung vorzugsweise über Wärmepumpenkreis. Das Druckgas wird arbeits- wirksam durch Kraftmaschinen-Vorrichtung 1, mit Wärmenachspeisung entsprechend Arbeitseinsatz und Druckabsenkung von 75 bar in Etappen bis ca. vorprogrammierte ca. 20 bar Druck im Kondensierungs- ablauf mit Wärmeabgabe vom Plus in den 0°C und im weiteren in den Minusbereich im entgegen gesetz- ten Verlauf zum Wärmepumpen-Arbeitskreis geführt und in diesen übertragen.
Mit höherer Verdampfungswärme/Wärmequellenvorgabe wie über Wärmetauscher-Kreislauf 54, von Solarkollektoren 56, zugeführte Wärme möglich, wird in ein vorzugsweise R 717 führenden Wärmekraft- kreis (III) mit zusätzlicher Wärmeeinspeisung aus Wärmeträgern und Wärmepumpen-Arbeitskreis (II) zur Niveauanhebung über die Wärmetauscher 17,19, z. B. auf höchstmöglichen Niveau (kritische Temperatur ca. 131 °C und Druck ca. 114 bar) und Wärmenachspeisung über Wärmetauscher 65, und Wärmeträger- kreis 49,55, zum und im Arbeitseinsatz übertragen. In diesen R 717 führenden Wärmekraftkreis, wird zum gesteuerten arbeitswirksamen Einsatz, der ebenfalls in mehreren Etappen mit Druckabsenkungs- Volumenausdehnungs-Abläufen erfolgt, entsprechend der extremen Wärmevorgabe zum Wärmekraft- kreis flüssiges zu gasförmiges Arbeitsmedium d. h. bei erhöhter Wärmezuführung, höherem Druck und Überhitzungsausdehnung. Die Wärmeableitung nach Arbeitseinsatz erfolgt über Wärmetauscher 42,110, mit Wärmeübertragung in den Nachgeordneten, z. B. COs führenden Druckgas-Arbeitskreis und oder über Wärmeträger-Wärmetauscherverbindung 26, und oder 57,58, mit Zeitweiser Wärmeüberschuss Einspeisung in den Wärmespeicher 24, wobei im R 717 Kondensierungs-Ablauf vorzugsweise bei ca. 20 bar/50°C Kondensat-Ableitung in den Kondensatbehälter 41, erfolgt mit Wärmeübertragung in die Wär- meträger-Flüssigkeit 93. Das Kondensat aus diesem Wärmekraftkreis wird im Kondensbehälter 41, zwi- schengespeichert und aus diesem über Einspeis-Pumpen-Vorrichtung 50, und oder Anschlussverbindung 99, in die Verdampfungs-Vorrichtung 22,23, im R 717 führenden Kreislauf im Zyklus zur Dampfdrucker- zeugung gedrückt. Teilweise als Dampf mit Leitung 103, mit niedrigem Druckniveau in den Wärmepum- penkreis (II) geleitet. Aus Wärme Zwischenspeicherung im Wärmespeicher 24, kann nach Vorgabe ge- steuert über Anschluss/Wärmetauscher-Vorrichtung 100, Heizwärmeabgabe erfolgen. Wärme Zu-oder Ableitung erfolgt außerdem nach Bedarf gesteuert über Wärmetauscher in der Wärmepumpenkreislauf-
Führung 16,19, 25,103, 29, wobei in diesem die Wärme über Wärmepumpen 15,18, angehoben vorge- geben wird. Zum Wärmekraft-Einsatz wird Wärme übertragen sowie weitergeleitet und nachfolgend die verbleibende Wärme abgeleitet mit Druckabsenkung teilweise gedrückt befördert über Wärmekraft- Pumpenvorrichtung 29, mit Wärmeableitungen über nachgeordneten Wärmetauscher 30,31, und teilwei- se über Wärmetauscher 32, zum Wärmepumpen-Verdichtungs-Arbeitskreis. Das Arbeitsmedium wird kondensiert zum erneuten Einsatz in den Kondensbehälter 10, gedrückt. Kraftübertragung erfolgt von der Kraftmaschine 1, und 18, mit dosierter Weiterleitung über Schwungmassen-Vorrichtung an den Generator 47, und oder den Wärmepumpen-Vorrichtungen 14,15, gesteuert über Schaltvorrichtungen 48. Die Kraftübersetzung vom Dampfdruck oder Gasdruck zur Beaufschlagung der Kraftmaschine erfolgt vor- zugsweise mit Umsetzung auf Wasserdruck (Fig. 2) über Rohrkammern 63,64, mit Wasserdruck Weiter- leitung und über Wasser beaufschlagte Strömungs-und oder Kolben-Vorrichtungen"Fig. 2", 83,84, mit Kraftübertragungsanbindung 45, sowie Getriebe-und Schalt-Vorrichtungssteuerung nach Kontaktimpuls Vorgaben von und zur Schaltzentrale 48.
(0018) Funktion/Arbeitsabläufe Der Fig. 2 können unterschiedliche Funktionsbereiche zugeordnet werden z. B. als Kraftmaschinenvor- richtung 1,18, oder als Wärmepumpen-Vorrichtung 14,15 sowie als Wärmekraft-Pumpenvorrichtung 29.
Ob in der Funktion als Wärmepumpe oder als Kraftmaschine in einem über Wärmetauscherabläufe ver- bundenen Wärmepumpen und Wärmekraftkreis zugeordnet sind die Vorrichtungen in einer Wärmeträger- Wärmetauscher-Flüssigkeit 93, vorzugsweise Wasser, eingesetzt. Die Vorrichtungen mit der Wärmeträ- gerflüssigkeit sind in einem Wärmegedämmten Behälter bzw. separate Behälter/Behälterkammer einge- ordnet mit Wärmetauscher und Arbeitsmedium führende Vorrichtung, vorzugsweise aus Rohre. In Rohr- kammer 63,64, wird im Arbeitszyklus ein Doppelkolben 74,75, durch Zu-und Ableitung von Druckgas oder Dampfdruck beaufschlagt jeweils mit Druckdifferenz Vorgaben Wasser verdrängt und mit Druck durch die Kolbenbewegungen im Wechsel, einerseits Druckgas andererseits die Flüssigkeit in und aus dem Rohr 63,64, gedrückt diese Strömungsbewegung über Leitung 81,82, auf Strömungs- Kraftmaschinen-Vorrichtung 83, übertragen in Kraft umgesetzt und diese über Kraftübertragungsanbin- dung 45, zu einer vorgegebenen Arbeitsleistung vorzugsweise mit Zwischenschaltung einer Schwung- massen-Vorrichtung, weiter-geleitet. Von der Schwungmassen-Vorrichtungen wird Antriebsenergie für Verdichter und Generatorantrieb abgeleitet. Die Druckgas-oder Dampfdruckzuführung zur Kraftmaschine in dem Wärmekraftkreis erfolgt über Wärme und Kondensateinspeisung in einer oder mehreren Arbeits- medium-Verdampfungskammern. Über Anschluss 72,73, erfolgt Weiterleitung des gasförmigen Ar- beitsmediums nach jeweiligem Arbeitseinsatz gesteuert über Anschluss und Schaltvorrichtung 61, mit vorgegebener Druckabsenkung in die Wärme-tauscherrohre 65, wobei über diese dem gasförmigen Ar- beitsmedium zur Volumenausdehnung Wärme übertragen und mit vergrößertem Volumen sowie jeweili- gen Druckabsenkungen das Arbeitsmedium"Druckgas oder Dampf"zu nachgeordneten Kraftmaschinen- Vorrichtungen 1,18, über diese arbeitswirksam weitergeführt abgeleitet wird. Das Arbeitsmedium wird nach letztem vorgegebenem Einsatz über Wärmeableitung an das Wärmepumpen-Arbeitsmedium bei vorgesehenem Rest-Druckgehalt kondensiert. Die Wärmezulieferung in die Wärmeträgerflüssigkeit 93, in der bzw. durch Abtrennung 104, gebildete Behälterkammern erfolgt über Wärmetauscher 17,55, und oder Wärmeträger-Kreislaufverbindung 43,49,. Mit Schaltprogrammvorgabe, Schaltung und Ventile 61, sowie Impuls-Kontaktgeber 73, wird die Durchströmgeschwindigkeit des Arbeitsmediums so gesteuert, dass die
Kraftmaschinen-Vorrichtung 83, schneller oder langsamer laufen, wodurch mehr oder weniger Dampf bzw. Druckgas dem Wärmekraftkreislauf von der Druckerzeugung in der Verdampfungskammer ausge- hend bei arbeitswirksamer Beaufschlagung von nachgeschalteter Kraftmaschine mit Druckabsenkungs- abläufen bis zur Kondensierung, gesteuert wird.
(0019) Arbeitsablauf einer Vorrichtung Fig. 2 in der Funktion als Verdichter-Wärmepumpen-Vorrichtung 14,15, ist annähernd ähnlich wie vor bei 0018 Beschreibung zur Funktion als Kraftmaschine genannt, wobei jedoch als Gas-/Dampfverdichter der Doppelkolben 74,75, 106, im Verdichtungszyklus die Kraft- übersetzung von der Flüssigkeits-Wasserdruckerzeugung durch Wärmekraftkreis Übertragungsanbin- dung 45, zur Maschinenvorrichtung 83, beaufschlagt und die Pumpenantriebsenergie vorzugsweise direkt mit Übertragungsanbindung 45, oder indirekt über Generator 47, und Elektromotor, erfolgt. Die Wärme- pumpen-Arbeitsmedium-Zuströmung aus den Verdampfungsvorrichtungen 3,4, (Fig. 1) erfolgt je nach Einordnung der Verdichterwärme Übertragungsabläufe im Wechsel über Anschluss 71,72, zu-oder ab- leitend mit jeweiliger Doppelkolben Verschiebung durch die wechselnde Flüssigkeitsverschiebung in und aus den Rohrkammern 63,64, wobei mit vorbestimmten Druck z. B. 20 bar verdichtete Arbeitsmedium in die Wärmetauscherrohre gepresst, durch Druckregler 103, gesteuert mit Wärmeabgabe z. B. über ca.
150°C bis ca. 50°C in die Wärmespeicher/Wärmeträgerflüssigkeit bei Arbeitsmedium Weiterleitung mit Temperatursenkung vom oberen Bereich in den unteren Bereich und Weiterleitung zur Kondensierung über Anschluss 66, wobei die Kondensierungs-Wärmeabgabe z. B. zwischen 20°C bis 50°C im nachge- ordneten Verlauf erfolgt. Wärme mit höherem Niveau wird teilweise aus dem Flüssigkeitsbereich 93, mit Wärmeschichtung vom oberen zum unteren Bereich bei programmierter Wärmeableitung über Flüssig- keitsführenden Wärmeträger-Kreisläufe 43,49, 55, vorzugsweise Wasser mit Ableitung aus dem oberen und Rückführung in den unteren Behälter oder Wärmespeicher durch Umwälzpumpe gesteuert. Eine andere Variante der Verdichter-Wärmeableitung ist, dass das gasförmige Arbeitsmedium (R717) als Wärmeträger im Arbeitskreis mit sehr hoher Temperatur von der Wärmepumpe ausgehend, geführt wird.
"Fig. 1". Über Wärmeträger-und Wärmetauscherzuordnung erfolgt die Dampfzuleitung von den Verdamp- fungskammern ausgehend vorverdichtet durch Verdichter 101,109, im weiteren mit Weiterleitung aus diese zur Verdichtung in die Wärmepumpen Dampfführenden Verdichtungs-Rohrkammer, worin die Kol- ben mit Wasserdruck beaufschlagt werden. Der über Verdichtung im Temperaturniveau angehobene Dampf wird im Zyklus durch Leitung über Schaltvorrichtung dosiert gesteuert zur Wärmeweiterabgabe befördert wobei im Zyklus mit der Antriebskraftübertragung über Wasserdruck und den damit beauf- schlagen Doppelkolben der Dampf im Druck und Temperaturniveau ansteigend zusammengepresst und mit gehobenem Niveau im Kreislauf (wie zu Fig. 1 genannt) über Wärmetauscher Wärme abgebend nach Programmvorgabe zur und durch Wärmekraft-Pumpenvorrichtung 29, oder diese umgehend mit Wärme- abgabe geleitet kondensiert in den Kondensatbehälter gepresst wird.
(0020) Die Wärmekraft-Pumpenvorrichtung 29, ist eine Abwandlung der Fig. 2, eine Kombination von einer Strömungs-Kraftmaschine und Pumpenvorrichtung. Die Strömungsbewegung in der Wärmekraft- Pumpenvorrichtung 29, wird über direkte Verbindung der Rohrkammer 63,64, durch Schaltvorrichtung 102,105, dosiert gesteuert, so dass die Flüssigkeit/Wasser durch Beaufschlagung der Doppelkolben einerseits und dem gasförmigen Arbeitsmedium (R 717 Dampf) andererseits im Zyklus bewegt wird wo- bei der über Leitungen 71,72, zugeführte Dampf aus den Rohrkammern 63,64, über die Rohrwandung und der Lamellenzuordnung Wärme abgebend mit geringer Druckabsenkung in die Wärmetauscher-rohre
65, und mit weiterer Wärmeabgabe in die Wärmeträger-Flüssigkeit 93, unter weiterer Druckminderung durch Druckregler 103, auf vorbestimmten Druck sowie Ableitung über Anschluss 66, zur Kondensierung abgeleitet wird. Die Rohrkammern 63,64, sowie 65, können in der Wärmeträger-Wärmespeicher- Flüssigkeit 93, senkrecht stehend eingeordnet sein wobei durch Isolierwände 104, unterschiedliche Wär- meniveau-Kammerbereiche vorgegeben werden mit gesteuerter Wärmezuführung oder Ableitung in die unterschiedlichen Wärmebereiche über Wärmetauscher 17,42, und Wärmeträger-Kreisanbindungen 49,55, 59,. Bei waagerechter Einordnung der Verdichter Rohrkammern 63,64, in die Wärmeträgerflüssig- keit 93, werden die Doppelkolben 74,75, durch die mit diesen verbundenen Rollen oder Kugellager 76, so geführt, dass bei waagerechter oder in einer Schräglage verlaufende Kolbenbewegungen die Dich- tungsringe Abnutzung nicht größer sind wie bei senkrechter Kolbenbewegung. Die Doppelkolben Dich- tungswirkung wird durch die im Hohlraum 106, des Doppelkolbens entgegengesetzt wirkende zwei Man- schetten-Randdichtung 77, erhöht. Die Doppelkolben haben Aufprallschutz durch die Abfederung 78, wobei durch diese zu jedem Anfang der Kolbenverschiebung im Arbeitszyklus eine vorhergegangene Abfederung und nachfolgend eine Anschubwirkung erfolgt. Über Mehrwege-Schaltvorrichtungen 102, 105, sowie Leitungsanbindungen zu der im Zyklus Druck beaufschlagte Kraftmaschine 83, wird die Flüs- sigkeitsführungen über die Richtungs-Steuerventile 60, und über diese zu und von einer Kraftübertra- gungs-Vorrichtung die Wasser-Durchströmung gesteuert. Die Flüssigkeitsströmung arbeitswirksam zur Kraftweiterleitung vom Wärmekraftkreis mit Druckumsetzung vom gasförmigen auf das flüssige Arbeits- medium über Doppelkolben Beaufschlagung oder Kraftumleitung über Schwungmassen-Vorrichtung zum Generator oder Wasserpumpenantrieb von dieser Kraft zum Wärmepumpen-Verdichterantrieb so geleitet, dass entsprechend den Druckabsenkungsabläufe der Dampfdruck oder Druckgasausdehnung mit mal mehr mal weniger Krafterzeugung über Kraftmaschine 83, sowie die Wärmepumpen Verdichterabläufe von niedrigerer Druckvorgabe zum vorgegebenen höheren Verdichtungsdruck mit mal mehr oder weniger Kraftübertragung von der Kraftmaschine 83, an die Wasserdruckpumpe 84, wird mit Programmschaltun- gen der Ventile sowie Getriebeübersetzungen etc. über Schaltzentrale 48, entsprechend der Kontaktge- ber Wärme-und Druckimpulse gesteuert.
(0021) Wärmeumwandlung in Kraft mit C02 im Arbeitszyklus Kondensat-Gas-Kondensatführung im Wärmekraftkreislauf mit Kreislaufführung vom Kondensatbehälter 51, über Einspeispumpe 50, von 20 bar auf 75 bar Druck angehoben, in die Verdampferkammern 27,28, befördert, bei einem Niveau von 31 °C zu Druckgas mit Überhitzungseinspeisung über 200°C. Am Wärmetauscher 65, wird das Gasvolumen bei konstantem Druck erheblich ausgedehnt, dass Druckgas durch Kraftmaschine 1, geleitet und in Kraft umgewandelt, wobei das Druckgas mit Druckabsenkung entspannt und auf 20 bar in Etappen abgesenkt wird, womit jeweils eine Temperaturreduzierung verbunden ist, die mit vorhergehender Überhitzungs- Nachheizwärme entsprechend dem vorgegebenem Wärmeniveau die Druckgasentspannung mit Tempe- raturabsenkung auf ca. 0°C vorprogrammiert ist. Restwärmeübertragung bis zur CO=Gaskondensierung erfolgt in dem Wärmepumpenkreis 11 über Wärmetauscher 7, und 8. Nachfolgend wird durch NH, Wärme- pumpenarbeitsmedium Verdichtung NH. Dampf von ca. 243 K/minus 30°C/1, 2 bar primär mit Verdichter 108,109, auf ca. 0°C/ca. 4,2 bar angehoben mit nachfolgender Wärmeeinspeisung auf ca. 50°C im Wärmetauscher 31,32, und weiterer Verdichtung auf ca. 20 bar über Wärmepumpe 14,15, wobei im NH, Dampf ein Temperaturniveau von über 300°C zu erreichen ist. Wärme wird vom Verdichter ohne Wärme- abgabe bei Verdichtung in Nachgeordnete Wärmetauscher 55,65, und über Wärmeträger-
Kreislaufführung 49, primär zur CO. Druckgas-Überhitzung gefettet. Bei externer Wärmezuführung mit Temperatur von 10°C bis ca. 98°C ist ein über Wärmetauscher 7,8, kombinierter Wärmekraftkreis I mit CO2 und Wärmepumpenkreis II mit NH, Arbeitsmediumführung wobei z. B. zu je ca. 167 kg CO2 im Kreis- lauf I jeweils ca. 91 kg NH, im Kreislauf II geführt werden, wobei ca. 41 kg NH, zur CO2 Kondensierungs- wärme Übernahme erforderlich sind. Aus 91 kg NH3 Verdichtung von ca. 4,2 bar über Wärmenachspei- sung von 0°C auf ca. 50°C angehoben, über Verdichtung wird der NH3 Dampf auf 20 bar angehoben mit Temperaturanstieg auf ca. 300°C und aus dem Wärmepumpenkreis ca. 14 kWh Wärme zwischen 100°C und 300°C zur CO. Überhitzung über Wärmetauscher übertragen. Im weiteren wird Wärme von 100°C bis ca. 10°C als interne Wärmeeinspeisung/Wärmerückübertragung erfolgt. Bei externer Wärmezuführung über 100°C wird zweckmäßig ein NH3 führender Wärmekraftreis III zugeordnet, wobei zweckmäßig in diesem ca. 60 kg NH geführt werden. Zu den vorgenannten 41 kg NH3 im Wärmepumpenkreis II zur Wärmeübernahme aus) werden ca. 50 kg NH, zurWärmeableitung aus III mit ca. 4,5 bar Dampfdruck in den Wärmepumpenkreis II direkt übertragen wird. Sonstiger Wärmetausch zwischen den Kreisläufen zwecks externer Wärmezuführung und interner Wärmerückführung erfolgt im wesentlichem über Wasser 93, im Wärmetausch in der Verbindung mit Wasserführendem Wärmeträgerkreislauf in und aus Wärme- speicher 24.
1. Kraftmaschinen-Vorrichtung 2. Leitungsführung/Leitungsverbund 3. Wärmetauscher-Vorrichtung 4. Wärmetauscher-Vorrichtung 5. Kondensierungskammer 6. Kondensierungskammer 7. Verdampfungskammer 8. Verdampfungskammer 9. Leitungen 10. Kondensatbehälter 11. Leitungsführung/Leitungsverbund 12. Leitungsführung 13. Leitungsführung 14. Verdichter-Wärmepumpen-Vorrichtung 15. Verdichter-Wärmepumpen-Vorrichtung 16. Leitungsverbindungen 17. Wärmetauscherzuordnung 18. Wärme-Kraftmaschinen-Vorrichtung 19. Wärmetauscher 20. Wärmetauscher 21. Wärmekraft-Leitungsverbund 22. Verdampfungskammer-Vorrichtung 23. Verdampfungskammer-Vorrichtung 24. Schichten-Wärmespeicher 25. Wärmepumpen-Arbeitskreismedium-Leitungsführung 26. Wärmetauscher 27. Verdampfungskammer-Vorrichtung 28. Verdampferkammer-Vorrichtung 29. Kraftmaschinen/Pumpenvorrichtung 30. Wärmetauscher 31. Wärmtauscher 32. Wärmetauscher 33. Leitungsweg 34. Schalt-Vorrichtung 35. Wärmetauscher-Vorrichtung 36. Ventilator 37. Wärmetauscher-Leitungsverbund 38. Wärmetauscher-Vorrichtung 39. Wärmetauscher-Vorrichtung 40. Schalt-Vorrichtung 41. Kondensatbehälter
42. Leitungsführung mit Wärmetauscher 43. Wärmeträger/Leitungsführung und Wärmetauscher 44. Wärmekraft-Leitungsführung/Leitungsverbund 45. Kraftübertragungsanbindung 46. Schwungmassen-Vorrichtung 47. Generator 48. Steuerzentrale 49. Wärmeträger/Leitungsführung 50. Einspeis-Pumpen-Vorrichtung 51. Kondensatbehälter 52. Wärmetauscher 53. Wärmeträgerverbindung/Leitungsführung 54. Wärmeträgerverbindung/Leitungsführung 55. Wärmetauscherzuordnung 56. Solarkollektoren-Vorrichtung 57. Umwälzpumpe 58. Wärmeträger-Leitungsführung 59. Behälterkammer 60. Schaltventile/Rückstromsicherungs-Vorrichtungen 61. Schaltventile/Rückstromsicherungs-Vorrichtungen 62. Schaltventile/Rückstromsicherungs-Vorrichtungen 63. Rohrkammer-Vorrichtungen 64. Rohrkammer-Vorrichtungen 65. Wärmetauscher-Rohrkammern 66. Verbindung 67. Leitung 68. Leitung 69. Rohrkammerbereich 70. Rohrkammerbereich 71. Leitungen/Verbindungsanschluss 72. Leitungen/Verbindungsanschluss 73. Steuerungs-Kontaktgeberverbindung 74. Doppelkolben 75. Doppelkolben 76. Kugellager/Rollen 77. Dichtringe/Manschetten 78. Aufprall-Abfederung 79. Rohrkammerbereich 80. Rohrkammerbereich 81. Leitungsanbindung 82. Leitungsanbindung
83. Kraft-Strömungs-und oder Kolbenmaschine 84. Pumpenvorrichtung/Wasserdruckpumpe 85. Druckprüfer/Überdruckregler 86. Isolierwandung aufweisende Kammer 87. Stahlblech-Wärmetauscherplatten 88. Schalt-Einspeiseventil 89. Wärmetauscherrohre 90. Leitung 91. Schwimmerkolben/Lippendichtung 92. Schwimmerkolben-Wärmedämmung 93. Wärmeträger/Wärmetauscherflüssigkeit 94. Kondensat-Einfüllkammer 95. Wärmetauscher 96. Wärmetauscher 97. Wärmeträger-Wärmetauscher-Kreislaufverbindung 98. Impulsgeber/Kontaktverbindung 99. Anschlussleitung 100. Wärmetauscher 101. Wärmetauscherkreislauf 102. Schaltvorrichtung mit Druck-Wärmefühler 103. Leitungsführung 104. Isolierwandung 105. Schaltvorrichtung 106. Kolbenzwischenraum 107. Leitungsanschluss 108. Verdichter 109. Verdichter 110. Wärmetauscher 111. Dosierbehälter 112. Dosierbehälter 113. Isolierummantelung 114. Metallbehälter 115. Wärmetauscher-Rohrvorrichtung