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DE102005014959A1 - Kühlsystem für thermodynamische Niedertemperatursolarelektrokraftwerke - Google Patents

Kühlsystem für thermodynamische Niedertemperatursolarelektrokraftwerke Download PDF

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DE102005014959A1
DE102005014959A1 DE102005014959A DE102005014959A DE102005014959A1 DE 102005014959 A1 DE102005014959 A1 DE 102005014959A1 DE 102005014959 A DE102005014959 A DE 102005014959A DE 102005014959 A DE102005014959 A DE 102005014959A DE 102005014959 A1 DE102005014959 A1 DE 102005014959A1
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DE
Germany
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heater
heat
condenser
propane
cooling system
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Wojciech Pejm
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    • 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
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/068—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having other power cycles, e.g. Stirling or transcritical, supercritical cycles; combined with other power sources, e.g. wind, gas or nuclear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01K9/003—Plants characterised by condensers arranged or modified to co-operate with the engines condenser cooling circuits
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Abstract

Der Einsatz der Wärmepumpe ermöglicht einerseits die Kühlung des Turbinen verlassenden Propans und andererseits den Transport (Überbringung) der Verflüssigungswärme zu dem Erhitzer und der Erwärmung des Propans, bevor es in den Sonnenkollektor eintritt. DOLLAR A Die Lösung ändert in bedeutender Weise die Ergiebigkeit der ganzen Anlage.

Description

  • Dieses Kühlsystem besteht aus einen Kondensator, eine Wärmepumpe und einen Erhitzer. Der wesentliche Unterschied zwischen den konventionellen Kühlsystemen und diesem liegt in dem Umgang mit der Verflüssigungswärme.
  • Wehrend die konventionelle Kühlsysteme die Verflüssigungswärme in die Atmosphäre abgeben, fuhrt dass von mir vorgestellte Kühlsystem die Verflüssigungswärme zurück in den Arbeitskreis.
  • Das Zurückführen der Verflüssigungswärme wird durch den Einsatz einer Wärmepumpe ermöglicht.
  • Die Rolle des Kühlers im Kondensator wird durch den Verdampfer der Wärmepumpe Übernommen. Die Aufgabe des Heizkörpers im Erhitzer wird von dem Verflüssiger der Wärmepumpe durchgeführt.
  • Die Energiemenge, die möglich ist für die Umwandlung durch die Turbine zu einer mechanischen Energie wird durch die Formel: E = Eg – Cv beschrieben.
    • Eg
    – die gesamte Energie des Mediums
    Cv
    – Verflüssigungswärme
  • Durch das Prinzip der Rückführung der Verflüssigungswärme, die einen erheblichen Anteil der Energie ausmacht, die zugeführt werden muss um das Arbeitsmedium auf die notwendige Temperatur zu erhitzen, wäre mit großen energetischen Ersparniesen zu rechnen.
  • Dieses Kühlsystem kommt bereit in einem Prototyp zum Einsatz. Bei dem Prototyp handelt es sich um ein thermodynamisches Niedertemperatursolarelektrokraftwerk, dass mit Propan als Arbeitsmedium arbeitet (siehe 1).
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die Zusammenfassung nur den Prototyp betrifft.
  • Wärmepumpe – die Aufgaben
  • Übernahme der Verflüssigungswärme und ihre Transport zum Erhitzer. In dem Prototyp (1 qm Sonnenkollektor) werden ca. 8 kg Propan in 1 Stunde verflüssigt. Das bedeutet, dass im Endeffekt ca. 800Wh Verflüssigungswärme von dem Kondensator Zu dem Erhitzer transportieret werden müssen. (Die Temperaturbedienungen im Kondensator liegen bei ca. 0°C und bei dem Erhitzer bei ca. 45°C).
  • Um dieses zu realisieren, wird ein Kompressor mit einer Motorleistung von ca. 170 W benötigt.
  • Energetische Bilanz
    • (Betriefend des Prototyps mit 1 qm Sonnenkollektor und eine Turbine mit einem Verbrauch von 80–100 1 Propangas/min.)
  • Die gesamte Energie des Propans, bevor es in die Turbine eintritt.
  • +700 Wh (Sonnenenergie)
    +800 Wh (Verflüssigungswärme)
    +100 Wh (Kompressor)
    –660 Wh (Verdampfungswärme)
    940 Wh
  • Im Turbogenerator können ca. 45% dieser Energie in elektrische Energie umgewandelt werden, also 430 Wh.
  • Von dieser Menge werden ca. 200 Wh für den Antrieb des Kompressor und der Pumpe bönetigt.
  • Es bleib also 200–250 Wh elektrischer Energie, von 1 qm Sonnenkollektor bei einstündiger Bestrahlung, zur Verfügung.
  • Bei der Anwendung einer präzise angepassten Turbine wäre sogar mehr Möglich.
    • 1
    Sonnenkollektor
    2
    Turbogenerator
    3
    Wärmepumpe
    4
    Verdampfer
    5
    Kompressor
    6
    Verflüssiger
    7
    Pumpe
    8
    Kondensator
    9
    Erhitzer
    A, B, C, D, E
    Ventile

Claims (1)

  1. Der Patentschutz bezieht sich auf das ganze Kühlsystem bestehend aus einem Kondensator, einer Wärmepumpe und einem Erhitzer.
DE102005014959A 2005-04-01 2005-04-01 Kühlsystem für thermodynamische Niedertemperatursolarelektrokraftwerke Withdrawn DE102005014959A1 (de)

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DE202005020943U DE202005020943U1 (de) 2005-04-01 2005-04-01 Kühlsystem für thermodynamische Niedertemperatursolarelektrokraftwerke
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