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DE10000457A1 - Vorrichtung zur Niedertemperatur-Wärmeweiterleitung und Wärmeübertragung - Google Patents

Vorrichtung zur Niedertemperatur-Wärmeweiterleitung und Wärmeübertragung

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DE10000457A1
DE10000457A1 DE10000457A DE10000457A DE10000457A1 DE 10000457 A1 DE10000457 A1 DE 10000457A1 DE 10000457 A DE10000457 A DE 10000457A DE 10000457 A DE10000457 A DE 10000457A DE 10000457 A1 DE10000457 A1 DE 10000457A1
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heat exchanger
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water
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line
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DE10000457A
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00District heating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Vorrichtungen für Niedertemperatur Wärmeübertragung aus Wasser führenden Leitungswegen und Wärmeweitergabe über ein gasförmiges Arbeitsmedium und Verdichter, wobei das Wärmeniveau, welches aus dem Wasser an das gasförmige Arbeitsmedium übertragen wurde, durch die Verdichtung des gasförmigen Arbeitsmedium angehoben wird und als Nutzwärme z. B. für Gebäude, Heizung- u. Warmwasserversorgung auf nachfolgende weiterleitende, Wasser führende Kreisläufe übertragen wird. Im Wärmeübertragungsverlauf sind Behälter in transportabler Größe, vorzugsweise als Standbehälter in Räumen aufgestellt eingeordnet. Diese Vorrichtungen sind für kleinere und mittlere Anlagengrößen üblich. Für größere Anlagen werden auch waagerecht erstellte Großbehälter eingeordnet. Auf Grund der Höhenzuordnung der Behälter ist ein Wärmeauftrieb mit Schwerkraftabläufe im Wasser der Behälter nur im kleinen Umfang gegeben. Die Wärmetauscher sind im Wasser integriert, meistens Rohrschlangen- oder Rohrbündelförmig mit durchströmender Arbeitsmedium­ führung über eine zuführende und eine separate ableitende Rohrleitungsverbindung. Die Arbeitsmediumführung des gasförmigen Kreislaufs wird durch Wärmetauscher mit absin­ kendem Druckniveau gesteuert, über Expansionsventile im Kreislauf zu einer Verdichter­ pumpe geleitet und nach Verdichtung mit Wärmeabgabe wieder über Expansionsventile in die Wärmetauscher eingespeist. Vorrichtung für Wärmeentzug und Weiterleitung bei vorhan­ denen größeren Wassermengen und Wärmeentzug aus diesen, sind Wärmetauschergroß­ flächen mit großer Druckfestigkeit erforderlich. Mit den seriengefertigten, bekannten Wärmepumpen und diesen zugeordneten Wärmetauscher- u. Kreislaufführungen ist der Wärmeentzug in kurzem Zeitraum aus großen Wassermengen nicht gegeben. Es sind dafür besondere Anlagen zu errichten, welche individuell errichtet werden und daher kostenträchtig sind. Für die Wärmeübertragung- u. Weiterleitung ist für diese Großanlagen viel Aufstellplatz erforderlich, bzw. Aufstellräume. Außerdem sind bei dieser bekannten Art der Wärmetauscherzuordnung, Teilkreislaufführungen in der gasförmigen Arbeitsmedium- Führung bei Wärmeniedertemperaturvorgaben, wie aus Wasser an vielen Orten zu entnehmen wäre nicht wirtschaftlich. Die bekannten Vorrichtungen sind in der Serienproduktionherstellung nur für kleinere Objekte sowie einseitigen Einsatz und Verfahrensabläufe einzusetzen und nicht variabel für unterschiedliche Wärmeübertragungs- u. Wärme weiterleitende Arbeitsmediumführungen und unterschiedlichen Vorgaben einzusetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, Vorrichtungen zu schaffen, die es ermöglichen Wärme bei gehobener sowie niedrigerer Temperaturniveauvorgaben z. B. ab 6 Grad C Wärme zu entziehen, insbesondere für Großmengenwasservorgaben. Weiterhin die Möglichkeit zu haben auch Wärme aus dem gasförmigen Arbeitsmedium im Umkehrprozess an den Wasser führenden Kreislauf zu übertragen. Es soll ermöglicht werden Vorrichtungen aus Montagebauteilen, die in Serienvorfertigung erstellt werden können, für unterschiedliche Arbeitseinsatzvarianten, sowie Arbeitsablauf- u. Zuordnungen zu haben, wobei eine vereinfachte Montagebauweise ermöglicht wird. Außerdem Vorrichtungen, auch für Großanlagen erstellen zu können, so dass nur geringe Grundstücksfläche benötigt wird.
Vorteile der Erfindung sind, dass schachtförmige Behälter viele Meter tief in die Erde eingelassen werden können und in diesen Behältern viele Quadratmeter Wärmetauscher­ flächen eingeordnet werden können. Mit bekannter Bohrtechnik sind Erdbohrungen mit z. B. 50 m Tiefe oder und mehr und bis ca. 1,50 m Durchmesser in einem so genannten einfachen Trockenbohrverfahren zu erstellen und tiefere Bohrungen, die bis sogar in mehreren hundert Metern Tiefe möglich sind und auch einen großen Durchmesser wie vorgenannt haben, sind noch als marktgängige, bezeichnete Dienstleistung zu erhalten. Zu dem Vorteil, das die Schacht-Behälterbauweise für sehr viele Quadratmeter Wärmetauscherfläche in Zuordnung auch zu größeren Mengen Wasser führenden Verlauf zu integrieren sind, ist verhältnismäßig wenig Quadratmeter Grundstücksoberfläche erforderlich. Zu dem Vorteil, dass Wärme­ übertragung mit fließendem Wasser, welches an vielen Quadratmeter Wärmetauscher­ flächen vorbei strömt, kommt als Vorteil hinzu, dass der Wärmewasserauftrieb bei einer vielen Meter Tiefe schacht- oder säulenartigen eingeordnete Wassermenge, vorteilhafte Wärmeübertragung und Wärmeentzugsvorgänge ergibt. Ermöglicht wird bei entsprechen­ der Schachtzuordnung insbesondere in gekoppelter Form, dass auch aus großen Wassermengenvorgaben mit niedrigem Temperaturniveau, z. B. bei nur ca. 10°° Grad oder auch bei noch weniger, ein oder mehrere Grade C Wärmeentzug mit gehobenem Wirkungsgrad aus dem Wasser erfolgen kann. Mit Schaltungszuordnung für Wärmeüber­ tragungsverlauf nach Vorplanung. Vorteilhaft ist, das Siede/Verdampfer/Wärmeaufnahme in einem unteren Wärmetauscher-Rohrbereich erfolgen kann und dem aufwärtsströmendem gasförmigen Arbeitsmedium weitere Wärme aus einem oberen Bereich zugeführt werden kann, oder bei gekoppelten Wärmetauscher-Rohren aus mehreren Bereichen Wärme übertragen wird. Außerdem der Durchströmungs-fluss entgegengesetzt zum Wasser durchströmenden Verlauf gesteuert werden kann. Das gasförmige Arbeitsmedium im Wärmeniveau anhebenden Verlauf geleitet und durch Niederdruck erhaltene gasförmige Arbeitsmediumführung in und durch die Wärmetauscher so gegeben wird, das wenigstens in vielen Wärmetauschzuordnungen und Rohrleitungsführungen keine dickwandige Wandstärke erforderlich wird. D. h., keine besonderen Druckfestigkeitsansprüche in diese Rohrbereiche eingeplant werden muß und die äußere Rohrform, auch bei dünnwandigen Rohren, den äußeren Wasserdruck bei größeren Tiefen standhalten kann. Das ergibt kostengünstigeren Materialaufwand bei Teilvorfertigungen und es fällt kein besonderer Schwertransport an. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Vorrichtung somit, wie in der Skizze dargestellt und in der Beschreibung genannt für Mehrfachfunktion eingeordnet gesteuert werden kann. Z. B. für Wärmeübertragung aus dem gasförmigen Arbeitsmedium in den Wasser führenden Arbeitskreis, wie bei Wärme-Kraft-Kreislauf-Einordnung zweckmäßig.
Die möglichen Gewichtserleichterungen, auch bei Einsatz-Kombinations-Zuordnung, ist für Teilvorfertigungen, Transport- sowie Montageaufwand, vorteilhaft, weil nicht zwingend besondere Schwertransport/Hebegeräte eingesetzt werden müssen. Außerdem können arbeitserleichternde Verbindungsarten gewählt werden, z. B. Steckmuffen, Klebeverfahren, Punktschweißen und der gleichen mehr. Ein Vorteil ist die Montageerleichterung durch Wasser zu oder abpumpen in die vorweg mit Wasser gefüllten Behälterkammer in und aus die abzusenkenden Wärmetauscher-Rohre gegeben ist. Nach Absenkung undbefestigen der Wärmetauscher und Leitungszuordnungen in die Schachtbehälter, wird der späteren Absaugpumpenvorgang für die Entleerung durch Leitungseinbauvorgabe begünstigt. Durch die Koppelungs- u. Umleitungsordnung. In der Vorrichtungsszusammenfassung sind nicht nur unterschiedliche Wärmeflusszuordnungen und Wärmeniveau-zuordnungen, sondern auch eine Wärme-Zwischenspeicherung in den vorgegebenen Bereichen und eine Zwischenspeicherung des gasförmigen Arbeitsmediums mit Wärme aufnehmender oder Wärme abgebender Arbeitsmediumführung und Druckniveau Vorgabeerhalt somit entsprechender Temperaturniveau-Anhebung- oder Absenkung Steuerungsvorgaben möglich. Die Vorrichtung ist somit für viele Einsatzgebiete und Einsatzmöglichkeiten zu nutzen und die vorteilhafte Einbaumöglichkeit gegeben.
B-Beispiel Beschreibung einer Patentanmeldung
Ausführungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden näher beschrieben:
Es zeigen:
Fig. 1
Einen senkrechten Schnitt durch zwei mit Leitungsverbindungen gekoppelte Brunnen­ schachtartige Wasserbehälter 1 mit innen und außen zugeordneten Leitungen und Zubehör 45, 11, 12, 24, 25, 26 mit weiterführenden Leitungsanschlüssen und Leitungsverbindungen die teilweise in oder aus den Schachtbehältern führende Verbindungen haben und in einem Schachtbehälter einem zum Wasserbereich hin offenem Kammerbereich 2 über dem Wasserpegelbereich 5 aufweisen und Wärmetauscher Rohre 16 im Schnitt dargestellt, ein­ geordnet sind, die am oberen Ende wenigstens teilweise offen, in den Kammerbereich 2 hineinragen, und erkenntlich einem Schachbehälter-Vorrichtung 1, der vom Wasserpegel­ bereich zum Kammerbereich 2 einen Kammertrenn- u. Abdeckverschluss 41 aufweist, wobei Wärmetauscherrohre 16 in unterschiedlicher Ausführung eingeordnet sind. Mit Wärmetauscherrohr Oberbereichverschluss 43 und geschlossene Verbindung 42 und einem Tauchrohr mit Ein-Ausströmöffnung 34 im nebengeordneten Wärmetauscherrohr 16 sowie Variante Wärmetauscherrohr 16 mit eingeordneten Tauchrohr 34 und geschlossenem Rohraufsatz 35, mit nach außen führenden Leitungsverbindungen 33 und 36, wobei diese weiterführende Leitungsverbindungen 10 und 32 haben.
Fig. 2
Einen waagerechten Schnitt durch einen Behälter 1, bzw. Kammerbereich 2 über den Kammertrenn-Abdeckverschluss 41, mit waagerechtem Schnitt durch Wärmetauscherrohre 16 und in dem Behälter hinein und hinausragende Leitungen, wobei einige Wärmetauscherrohre 16 oben offen sind und erkenntlich Leitung 30, mit Einsprühdüsen 31 und Leitung 23, sowie Lamellen innen und aussen Zuordnung haben, wobei andere Wärmetauscherrohre 16 oben geschlossen sind und nach aussen führende Leitungsanschlüsse 23, 30, 33, 36 aufweisen und einige Wärmetauscherrohre 16, Tauchrohr 34 und eine geschlossene Verbindung 43, zwischen mehreren Wärmetauscherrohren haben, weiter sind erkenntlich in und oder durch Behälter­ kammer 2 geführte Leitungsanschlüsse 29, 9 sowie Wasser Zu- und Ableitungsanschlüsse 3, 6.
In der Skizze Fig. 1 ist eingeordnet dargestellt, dass zwei Brunnenschachtartige Behälter 1 die eine Boden- u. Abdeckhaube aufweisen mit Leitungsverbindung 31, 6 im wasser­ führenden Bereich und über Absauglleitungs-Anschluss 10 und Verteilerleitungsführung 32 mit Schaltvorrichtungszuordnung in der gasförmigen Arbeitsmediumführung Verbindung haben. Als gasförmiges Arbeitsmedium ist ein sogenanntes Kältemittel vorzugsweise Ammoniak-Dampf eingeordnet, wobei im Arbeitskreisverbund ein Sammelbe­ hälter 26 für flüssiges Arbeitsmedium, eingeordnet ist. Bei Ammoniak, als Arbeitsmedium­ zuordnung erhält der Sammelbehälter 26 im unteren Bereich Flüssigammoniak und darüber ein Ammoniak Dampfdruckpolster. Wird anstelle von Ammoniakdampf Druckluft als gas­ förmiges Arbeitsmedium eingeordnet, erhält der Sammelbehälter 26 im unteren Bereich Wasser und über dem Wasserpegel in diesem ein Druckluftpolster. Der Sammelbehälter hat Leitungsverbindungsanschlüsse zu einer nicht näher dargestellten Verdichter und/oder Wärmepumpe. Gasförmiges Arbeitsmedium aufnehmender Vorverdichterkammer 12 hat kreisverbindend Weiterleitungsanschlüsse 14. Den Vorverdichter-Arbeitsmediumkammer 12 sind Rückstausicherung-Vorrichtungen 13 in Verbindung mit einer Saug- u. Verdichtervor­ richtung 11 vor-zugeordnet, mit einer Absaugleitung 10 die in Verbindung über vor-zugeordnet. Mit einer Absaugleitung 10, die in Verbindung über Leitungsanschluss 9 in die obere Behälterkammer 2 führt. Die Schacht-Behälter 1 haben einen unteren wasser­ wasserführenden Behälterkammerbereich und einen gasförmiges Arbeitsmedium aufnehmenden oberen Behälterkammerbereich 2. Einem der dargestellten Schacht-Behälter 1 ist eine den oberen Bereich vom unteren Bereich hermetisch, abtrennenden Abdeckver­ schluss 41 eingeordnet, durch den die Wärmetauscherrohre 16, gedichtet und gegen Auftrieb gesichert, durchgeführt sind. Die Wärmetauscherrohe sind in diesem geschlossenen Kammerbereich 2 unterschiedlich ausgestattet dargestellt. Ein Wärmetauscherrohr 16 ist zum Kammerbereich 2 hin offen und weist ein bis zur Bodennähe hineinragendes Tauch­ rohr 34, welches eine Verbindung zum und auf dem nebengeordneten Wärmetauscherrohr 16 aufgedichtet hat. Eine durch den Kammerbereich 2 weiterführende geschlossene Verbindung 33 vom eingeordneten Tauchrohr 34 weist ein weiteres Wärmetauscherrohr 16 auf, wobei Wärmetauscher-Innenrohrbereich über eingeschlossene Wärmetauscher-Rohr- Verlängerung 35 mit Verbindung 36 und Schaltvorrichtungszuordnung hat.
Wärmetauscherrohr 16 mit geschlossener Leitung 33 und Weiterführung über Rohraufsatz 35, weisen einen abgedichteten, durch den Kammerbereich 2 nach aussen geführte Ver­ bindung auf. Dem Behälterbereich 2, ohne Trennabschluss 41, Wärmetauscher-Rohre 16 die oben offen sind.
Die Wärmetauscher-Rohre 16 haben vom oberen Rohrende bis zum Rohrboden hineinführende Arbeitsmedium-Einspeiss-Leitung 30, mit zugeordneten Ein­ sprühdüsen 31, wobei die Einspeiss-Leitung 30 von der Einführungsstelle in die Wärme­ tauscher hinein, eine aus diese weiterleitende Rohrleitungsführung mit Schaltvorrichtungspeiss-Leitung 31 eine weitere Leitung 22 eingeordnet, die aus den Wärmetauscherrohren in der Leitungsführung 23 hinaus führend eine Verbindung mit einer Verteiler-Leitungs- Schaltvorrichtung 27 und in der Leitungsverbindung einen Anschluss an eine Saug- u. - Druckpumpe 24, sowie einem Kondenzwasserabscheider 25 mit weiterführenden Arbeits­ anschlüssen aufweisen. Den Wärmetauscherrohren 16 sind Wärmeübertragungslamellen 39 aussen - und 40 innen zugeordnet. In der Wasser zu- und ableitenden Verbindung 6 ist eine Umschaltumgehungsleitung mit Umschaltvorrichtung und weiterführende Zu- und - Ableitungsverbindung 38 zugeordnet, weiter ist ein Leitungsanschluß 3 im wasserführenden Bereich zugeordnet. Im Schacht-Behälter sind Einström/Ausström/Öffnung 4 im oberen Wasserpegelbereich 5 und im unteren Wasserpegelbereich - Bodennähe 8 - zugeordnet, wobei in der Verbindung von Einström/Öffnung 4 - Bodenbereich 8 - ein Tauchrohr 7 in der wasserleitenden Führung zu geordnet ist. Die Wärmetauscherrohre 16 und Tauchrohr 7 - haben rohrbündelnde Befestigung 19, die wiederum Wandabstandhalterungen 20 zur Be­ hälterwand haben. Die Wärmetauscherrohre 16 haben eine Ausdehnungsraum-Zuordnung, wobei in einer Behälterkammer die Rohre bodenverankert sind und der Ausdehnungsraum der Kammerbereich 2 ist. Im anderen Schachtbehälter ist der Ausdehnungsraum zum Bo­ denbereich hin angeordnet und die Auftriebssicherungs-Verankerung 21 am Kammertrenn­ bereich 41. Niveautester mit Kontaktgeber sind einschl. Verbindung mit Steuerungszentrale zum Niedertemperatur-Wärmeweiterleitung- u. Wärmeübertragungsverlauf zu einer Wärme- und/oder Wärmekraftanlage in der Zuordnung angeschlossen.
Die Wärme Übertragung- und Wärme Weiterleitungs-Vorrichtung kann mit unterschied­ lichen Arbeitsablaufvarianten zu unterschiedlichen Arbeitsmittel führenden Wärmekraft und/oder Wärmeniveau anhebenden Arbeitskreisläufen zugeordnet werden. Die Wasser zu/und Weiterleitung in und aus dem Schachtbehälter erfolgt mit senkrechtem Durchfließen des Schachbehälters in den meisten Zuordnungen in dem über Anschluss 3, Wasser in den oberen Bereich einströmt. Im Senkrechten, von oben nach unten an die Wärmetauscher vorbei fließt und über das zugeordnete Wasser führende Tauchrohr 7, wieder ansteigend geführt über Anschluss 6, in einen nachgeordneten Behälter, soweit der Wärmeentzug vor­ geplant über mehrere Behälterkammern erfolgen soll. Soweit im programmierten Steue­ rungsablauf zeitweise eine Wasser führende Behälterkammer vorübergehend kein durchströ­ mendes Wasser zugeordnet erhält, wird über Umsteuerungsleitung 37/38 der Wasserfluss umgeleitet. Über diese Umgehungs-Umschalt-Leitung kann auch, die Durchflussrichtung durch die Behälterkammer 1, nach Bedarf gesteuert werden, d. h., Wasserflussrichtung von oben nach unten, kann aber auch im umgekehrten Verlauf erfolgen. Wärme wird dem Wasser entzogen über die Wärmetauscherwandung der Wärmetauscherrohre 16, wobei die Wärme in ein gasförmiges Arbeitsmedium in den Wärmetauscherrohren eingespeist wird. Als Arbeits­ medium kann ein Kältemittel, vorzugsweise Ammoniak eingesetzt werden. Über die Einsprüh­ düsen 31, und der Leitungsführung 30 wird aus dem Flüssigarbeitsmedium aufweisenden Behälter 26, das flüssige Arbeitsmittel in die Wärmetauscherrohre eingesprüht, im wesentli­ chen gegen die Innenwandung. Das flüssige Arbeitsmedium verdampft, bzw. geht mit Wärme­ aufnahme in einen gasförmigen Zustand über. Über die Verdampfung-Wärmeaufnahme erfolgt Wärmeübertragung über die Wärmetauscherwandung aus dem Wasser des führenden Behälterkammerbereich 1, wobei durch das Durchfliessen des Wassers durch den Behälter, entlang der Wärmetauscheraussenwandung, der Wärmeübertragungsprozess beschleunigt wird. Die Zuordnung der Wärmetauscherlamellen, innen wie aussen erhöht diesen Wärme­ übertragungsprozess. Gesteuert werden kann Wärmeabgabe aus dem Wasser und Wärme Übertragung an ein gasförmiges Arbeitsmedium durch Zu- und Abflussgeschwindigkeit- Steuerung des Wasserverlaufes, sowie durch Mengenzuführung von flüssigem Arbeitsme­ dium mit Beschleunigung der Verdampfung durch Absaugwirkung/Ableitung des gasförmigen Arbeitsmedium über die Absaugvorrichtung 11, mehr oder weniger Arbeitsmediummenge gesteuert, angesaugt und der Verdichterdruck in der Vorverdichter-Arbeitsmedium-Kammer 12, sowie über die weiterleitenden Verbindung 14, und dieser nachgeordneten Kreislauf­ verbindung beeinflußt werden kann. Das Temperaturniveau des gasförmigen Arbeitsmedium wird erhöht, in dem im Wärmetauscherrohr Unterbereich das Wärme aufnehmende Arbeits­ medium eingespeist wird und über die Innenlamellen nach oben geleitet, hier weiter Wärme aus dem Wärmetauscher umgebenden Wasser eingespeist, wobei ebenfalls Druck- und Absaugmenge für die Temperaturniveau-Anhebung, sowie die Wasser/Temperaturvorgabe maßgebend ist. Eine weitere Temperaturanhebung im gasförmigen Durchströmungsverlauf durch mehrere Wärmetauscherrohre 16, kann über Wärmetauscherrohr Leitung/Verbindung und Tauchrohr 34, Zuordnung erfolgen, wobei dann Verdampfer-Arbeitsmedium nur in einem Wärmetauscherrohr zugeführt wird, und das gasförmige Arbeitsmedium vom Bodenbereich in diesem Wärmetauscherrohr aufsteigend, zum und durch das Tauchrohr im nachfolgenden durch dieses im Wärmetauscher innen an der Aussenwand aufsteigend strömt. Variante ist, über Wärmetauscherrohr koppelnde Verbindung 43, gegeben. Das gasförmige Arbeitsme­ dium kann durch mehrere Wärmetauscherrohre geleitet, und über einen geschlossenen Kammerbereich 2, und Leitungsführung 10, oder in eine geschlossene Leitungsführung weitergeleitet werden. Gasförmiges Arbeitsmedium kann in dem Wärmetauscherrohrbereich, der zwischen der Aussenwand des Wärmetauschers und dem Tauchrohr ist, Durchström­ geschwindigkeit gesteuert, ansteigend Wärme aufnehmend geleitet werden. Eine den Ammoniak-Dampfdruck anhebende Steuerung ist, dass durch flüssige Arbeitsmedium- Zuführung über die Einsprühdüsen und Wärme Einspeisung im Rahmen der aus dem Wasser zu entnehmenden Wämetemperatur, in druckfester Leitungsführung zum maximalen Wärmeniveau, das Druckniveau angehoben, für einen Arbeitseinsatz, bzw. zur weiter Verdichtung mit Temperaturanhebung und Wärme Weitergabe gegeben werden kann. Über die Steuerung des Druckniveaus mit Absaugvorgang und Zuführung von flüssigem Arbeits­ medium, sowie Durchströmgeschwindigkeitsregulierung des gasförmigen Arbeitsmedium, sowie des Wasser führenden Arbeitsmediumverlaufs, entlang an entsprechend zugeordneten Wärmetauscherflächen, wird ein gehobener Entzug aus grossen Wassermengen, auch noch bei niedrigen Wassertemperatur-Niveauvorgaben wirtschaftlich und der Wärmetausch kann durch zugeordnete Wärmetauscherlamellen beschleunigt werden. Druckniveau Anhebung erfolgt nur in vorgegebener druckfester Leitungsführung. Eine zuzuordnende Wärme­ tauscher/Arbeitsvariante ist, dass Wärme aus einem gasförmigen Arbeitsmedium über die Wärmetauscher an das Wasser abgegeben wird. Arbeitsablauf dabei ist, dass über Anschluss 36, gasförmiges Arbeitsmedium in den Wärmetauscher hinein geleitet, hier Wärme über die Wärmetauscherwandung an den Wasser führenden Kreislauf abgeführt wird, wobei das gas­ förmige Arbeitsmedium schrumpft, teilweise kondensiert. Das Kondensat über die Leitung mit Öffnung 22, angesaugt und zum Sammelbehälter 26 befördert und hier eingespeist wird. So­ weit das gasförmige Arbeitsmedium noch nicht verflüssigt, wird dieses teilweise durch die Leitungsführung 33/32 zur Neuverdichtung geleitet. Eine andere Einsatzmöglichkeit der Vor­ richtung ist, dass anstelle von, z. B. Ammoniak flüssig/ Ammoniak dampfförmig als Arbeits­ medium Pressluft eingesetzt wird, wobei dieses im Entspannungsverlauf über die Einström/­ Ausström/Öffnung 22, und Leitungsführung 23, sowie 44, als Druckgas Entspannungsverlauf in die Wärmetauscherrohre Bodennähe einströmt, über die Einsprühdüsen 31 und Leitungs­ führung 30, Wasser zugeführt, die Wärmetauscherwandung von innen mit Wasser besprüht, hier dieses sowie das Druckgas/Pressluft im Entspannungsverlauf Wärme aufnimmt und in der aufströmenden Luft über Wasserverdunstung Luftfeuchtigkeit eingespeichert wird. Im Durchströmenden Verlauf durch die Behälterkammer 2, aus dem Wasserpegel ebenfalls Wasserdampf aufnehmend geführt, in und über Verdichter 11 in die Behälterkammer 12 preßt und hier zum Teil die Luftfeuchtigkeit kondensiert, über Kondenzabscheider 15, abgeleitet und die vorverdichtete, mit Wärme angereicherte Luft über Leitungsverbindung 14, zum weiteren Arbeitseinsatz geleitet wird. Eine weitere Wärmeentzug-Zuordnungsmöglichkeit ist, dass Wärme aus dem Wasser über eine Arbeitsmediumzuführung, z. B. Druckluft über Leitung 9 in den unteren Wasserbereich erfolgt, das Wasser durchströmt und über Anschluss 29 weitergeleitet wird. 1 Brunnenschachtartiger Wasserbehälter
2 Oberer Behälterkammer-Bereich
3 Wasser-Leitungs-Anschlußverbindung
4 Ein-Aus-Strömöffnung
5 Wasser-Pegel-Bereich
6 Wasser-Leitungs-Anschluß
7 Tauchrohr
8 Behälterboden-Bereich
9 Leitungsanschluß
10 Absaugleitung
11 Saug- und Weiterleitungsvorrichtung-Ansaug- und Verdichtervorrichtung
12 Vorverdichter-Arbeitsmediumkammer
13 Rückstausicherungs-Klappe
14 Weiterleitungsanschluß
15 Kondenzabscheider
16 Wärmetauscher-Rohr
17 Rohr-Bodenbereich-Verschluß
18 Rohrstück-Rohrendstück
19 Rohrbündelhalterung-Träger
20 Abstandhalter-Befestigung
21 Auftriebssicherungs-Verankerung
22 Saugleitung mit Einströmöffnung
23 Leitungsverbindung
24 Saug-Druckpumpe
25 Kondenz-Wasserabscheider
26 Flüssig-Arbeitsmedium-Sammelbehälter
27 Verteilerleitung-Schaltvorrichtung
28 wie vor
29 wie vor
30 Einspeisleitung
31 Einsprühdüsen
32 Verteilerleitung mit Schaltvorrichtung
33 Leitung
34 Tauchrohr mit Ein-Ausströmöffnung im Wärmetauscher-Rohr
35 Rohraufsatz-Wärmetauschrohrverlängerung
36 Zu- oder Ab-Leitung
37 Umgehungs-Umschaltleitung
38 Zu-Ableitungsverbindung
39 Wärme-Übertragungslamellen mit Durchström-Führungsummantelung
40 Wärme-Übertragungs-Metallzuordnung vorzugsweise spiralförmig

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Niedertemperatur-Wärmeweiterleitung und Wärmeübertragung zwischen wasserführenden Leitungswegen mit in diesen zugeordneten Schaltvorrichtungen und eingeord­ nete Wasserbehälter und im Wasserbehälter eingeordnete Leitungen mit zugeordneten gasförmigen teilweise flüssigen Arbeitsmediumführungsleitungen mit rohrschlangen- oder rollgenförmigen Wärmetauscherzuordnungen zu und in der Kreislaufführung eingeordnete Umwälz-, Einspeis- und Ver­ dichterpumpen sowie Verdichterkammern Expansions- und Druckregler, Rückström- und Sicherheitsvorrichtungen sowie einem Schaltzentrum mit Schaltprogramm und Nivotester/­ Kontaktgeberverbindungen, wobei in der Arbeitsmedium-Kreis­ laufführung und Vorrichtungen Isolierwand- und Wärmetau­ scherwandbereiche zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Niedertemperatur Wärme­ übertragungs- und Weiterleitungsvorrichtung einen oder mehrere geschlossene schachtartige Behälter (1) mit Wasser zu- und weiterleitende Anschlußverbindungen und im Behälter eine Wasserfüllung sowie in dieser senkrecht im Wasser einge­ ordnete Wärmetauscher-Rohre (16), die einen Bodenverschluß (17) und über dem Wasserpegel in oder durch den Kammerbereich (2) ragende Rohre (18) mit teilweiser weiterführenden Lei­ tungsverbindung nach außen und mehrere Wärmetauscher Rohre (16) in Rohrbündelhalterungen (19) eingeordnet mit Abstands­ halterbefestigung (20), bei Rohrausdehnungs-Raumzuordnung (2) oder (8) sowie Auftriebssicherungsverankerungen (21) wobei mindestens teilweise in die Wärmetauscher-Rohre (16) eingeordnet, Einspeisleitung (30) die im Wärmetauscher­ rohr-Inneren Einsprühdüsen (31) und über die nach außen führende Leitung (30) Verbindung zu einem Arbeitsmedium Sammelbehalter (26), der Arbeitsmedium zu- und weiterführende Leitungsanschlußverbindungen hat, mit Leitungsführung in und aus dem Wärmetauscherrohr (16) sowie dem Schachtbehälter (1), der zusätzlich mindestens eine Arbeitsmedium- Zu- und/ oder Ableitungsanschlußverbindung (29) (9), aufweist, hat.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass über der Wasserfüllung im schachtartigen Behälter (1) einen oberen Behälterkammer­ bereich (2) mit durch die Behälterwandung führende Lei­ tungen, sowie in der Wasserfüllung des Behälters (1) einleitende Anschlußverbindung (3) mit Einströmöffnung im Wasserpegelbereich (5) und Leitungsanschluß (6) mit Tauchrohr (7) sowie Ein-Ausströmöffnung-Einordnung (4) im Behälterbodenbereich (8) sowie zum Bodenbereich hin offene Leitung (9) mit Anschlußverbindung (29) und vom Behälterkammerbereich (2) in und aus diesem führende Leitungsanschlußzuordnungen sowie Anschluß (10) mit Verbindung zur Saug-Druck-Weiterleitungsvorrichtung (11) gasförmiges Arbeitsmedium-Aufnahmekammer (12) mit Rück­ stausicherung (13) sowie Arbeitsmedium Weiterleitungsan­ schlüsse (14) und/oder Anschlußverbindung (32) (33) (36) zu einem oder mehrere Schacht/Wasserbehälter (1) und in diesem eingeordnete Wärmetauscherrohre (16), hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1. und 2. dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Wärmetau­ scherrohr (16) ein in dieses hineinragende Tauchrohr (34), welches am unteren Rohrende offen ist und am oberen Tauch­ rohransatz ein aus dem Wärmetauscherrohr (16) führende Anschlußverbindung (33), aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmetauscher­ rohr (16) eine rohrweiterführende geschlossene Rohranbindung mit durch die Behälterkammerwand führende Leitung und Weiter­ leitungsverbindung (36), hat.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Wärmetau­ scherrohre (16) eine Kopplungsanschlußverbindung (42) mit einem in einem Wärmetauscher hineinragendem Tauchrohr (34) und von diesem eine Verbindung (42) zu einem zweiten Wärme tauscherrohr (16) durch den oberen Wärmetauscher-Rohrver­ schluß (43) durchführend, aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Wärmetauscher­ rohren vom oberen Bereich bis zur Rohrbodennähe hinabrei­ chende Saugleitungen (22) mit nach außen führenden Leitungsverbindungen (23) und Saug-Druckpumpeneinordnung (24) sowie Kondenzwasserabscheider (25) mit weiterführenden Leitungen, die einen Anschluß zu einem Arbeitsmedium-Sammel­ behälter (26) der Arbeitsmedium führenden Leitungsverbin­ dungsanschlüsse sowie in Arbeitsmedium-Leitungsführungen- Schaltvorrichtungszuordnung mit Anschlußverbindung zu der Arbeitsmedium-Einspeisleitungsführung (30), aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in einem schachtartigem Behälter (1) ein wasserführender Behälterbereich und darüber angeordnet ein Kammertrenn-Abdeckverschluß (41) mit Wärme tauscher-Rohrdurchführungen (16) (18) durch diesen in Zuordnung, aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zum Wärmetauscherrohr (16) außen Wärmetauscher-Lamellenvorrichtungen (39) vorzugsweise mit unten und oben offener Ummantelung, sowie zum Wärme­ tauscherrohr-Innenbereich, Wärmetauscher-Lamellenvorrichtung (40), die vorzugsweise eine spiralförmige Metalleinordnung ist, aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei schacht­ artige Behälter (1) eine Wasserleitungskopplung mit Umgehungs-Umschaltvorrichtung (37) und Zu- und Ableitungs­ anschluß (38) sowie im gasförmigen Leitungsverbund Umschaltvorrichtung mit Anschlußleitungen (32), aufweisen.
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DE102007022950A1 (de) * 2007-05-16 2008-11-20 Weiss, Dieter Verfahren zum Transport von Wärmeenergie und Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens

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AT375770B (de) * 1983-01-27 1984-09-10 Ochsner Gerhard Dipl Ing Vorrichtung zum aufwaermen eines sekundaermediums durch ein primaermedium unter zwischenschaltung eines tertiaermediums
DE3402438A1 (de) * 1984-01-25 1985-07-25 Iris 5000 Köln Laufenberg Verfahren zum speichern von waerme und waermespeicheranlage zu seiner ausfuehrung

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