DE10000457A1

DE10000457A1 - Low energy heat exchange system has closed shaft-like containers preferably sunk in ground and with water supply connections and perpendicular heat exchange pipes and connection to work medium collecting container

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Publication number: DE10000457A1
Application number: DE10000457A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-01-07
Publication date: 2001-07-26

Abstract

A low temperature heat transfer and heat conveying device has one or more closed shaft-like containers (1) with water supplying connections. The container is filled with water and contains perpendicular heat exchanger pipes (16) with base closure and pipes projecting in above the water level. An inlet pipe (30) has injection nozzles (31) and there is a connection to a work medium collecting container. The heat exchanger pipes are fitted in group holders with spacers.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 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.Known devices for low temperature heat transfer from water leading Conduction paths and heat transfer via a gaseous working medium and compressor, where the heat level, which from the water to the gaseous working medium was transferred, is raised by the compression of the gaseous working medium and as useful heat z. B. for buildings, heating and. Hot water supply to subsequent forwarding, water-carrying circuits is transmitted. In the heat transfer process are containers of a portable size, preferably set up as standing containers in rooms classified. These devices are common for small and medium plant sizes. For Larger systems are also classified as large containers. Because of The height assignment of the tanks is a heat buoyancy with gravity drains in the water the container is given only on a small scale. The heat exchangers are integrated in the water, mostly in the form of coils or tube bundles with a flowing working medium guidance via a supply and a separate discharge pipe connection. The Working medium of the gaseous circuit is absin by heat exchanger controlled pressure level, via expansion valves in the circuit to a compressor pump and after compression with heat emission again via expansion valves in the heat exchangers fed. Device for heat extraction and transmission at existing those larger amounts of water and heat extraction from them are heat exchangers areas with high compressive strength required. With the series-produced, well-known Heat pumps and associated heat exchanger u. Circulation is the There is no short-term heat extraction from large amounts of water. It is for that to build special facilities, which are built individually and therefore are costly. For the heat transfer u. Forwarding is for these large plants a lot of installation space required or installation rooms. In addition, in this known type the heat exchanger assignment, partial circulation in the gaseous working medium Guidance in the case of low heat temperatures, such as from water in many places extracting would not be economical. The known devices are in the Series production only for smaller objects and one-sided use and Use process sequences and not variable for different heat transfer u. Heat-transferring working medium guides and different specifications to use.

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. The object of the invention is to provide devices that allow heat higher and lower temperature level specifications z. B. from 6 degrees C to heat withdraw, especially for bulk water requirements. Furthermore the possibility to also have heat from the gaseous working medium in the reverse process to the water leading circuit to transfer. Devices should be made possible Assembly components that can be produced in series production for different Work deployment variants, as well as workflow and To have assignments, one simplified assembly design is made possible. Also devices, also for To be able to create large systems so that only a small plot area is required.

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. Advantages of the invention are that shaft-shaped containers are many meters deep in the earth many square meters of heat exchangers can be inserted areas can be classified. With known drilling technology, earth bores with z. B. 50 m depth or more and up to about 1.50 m in diameter in a so-called simple To create dry drilling and deeper holes that are even up to several hundred Meters depth are possible and also have a large diameter as mentioned above still available as a marketable, designated service. To the advantage that Shaft-tank construction for a large number of square meters of heat exchanger surface in allocation integrating the course leading to larger quantities of water is proportionate a few square meters of land area required. To the advantage of heat Transmission with flowing water, which is on many square meters of heat exchanger Flows past areas, there is also the advantage that the warm water buoyancy at a many meters deep well or column-like arranged amount of water, advantageous Heat transfer and heat withdrawal processes results. Is made possible at the shaft allocation, especially in coupled form, that also from large Water quantity specifications with a low temperature level, e.g. B. at only about 10 ° degrees or even with less, one or more degrees C heat withdrawal with high Efficiency can be done from the water. With circuit assignment for heat transfer wearing course according to pre-planning. It is advantageous that the boil / evaporator / heat absorption in a lower heat exchanger tube area and the upward flowing gaseous working medium further heat can be supplied from an upper area can, or with coupled heat exchanger tubes from several areas of heat is transmitted. In addition, the flow flow opposite to the water flowing course can be controlled. The gaseous working medium in Directed heat-raising course and obtained by low pressure gaseous Working medium guidance in and through the heat exchanger is given so that at least in many heat exchange assignments and pipe routing no thick-walled Wall thickness is required. That is, no special compressive strength requirements in this Pipe areas must be planned and the outer tube shape, even with thin walls Pipes that can withstand external water pressure at greater depths. That makes less expensive material costs for prefabrication and there is no special one Heavy transport. It is also advantageous that the device, as in the sketch shown and controlled in the description for multiple functions can be. For example, for heat transfer from the gaseous working medium to the Water-conducting working group, as appropriate for heat-power cycle classification.

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.The possible weight reductions, even with assignment-combination assignment, is for Partial prefabrication, transport and assembly work, advantageous because not mandatory special heavy transport / lifting devices must be used. You can also connection types that make work easier are selected, e.g. B. push-in sockets, adhesive processes, Spot welding and the like more. One advantage is the ease of assembly Pump water in or out into the container chamber filled with water in and out the heat exchanger tubes to be lowered is given. After lowering and fastening the heat exchanger and pipe assignments in the manhole, the later Suction pump process for emptying favored by line installation specification. By the coupling u. Redirection rules. In the device summary are not only different heat flow assignments and heat level assignments, but also an intermediate heat storage in the specified areas and a Intermediate storage of the gaseous working medium with heat absorbing or Heat-emitting working medium guidance and pressure level thus maintaining the specification corresponding temperature level increase or decrease control specifications possible. The device is therefore suitable for many areas of application use and given the advantageous installation option.

B example Description of a patent application

Ausführungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden näher beschrieben:Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below described in more detail:

Es zeigen:Show it:

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. 1
A vertical section through two wells coupled with line connections, shaft-like water containers 1 with internally and externally assigned lines and accessories 45 , 11 , 12 , 24 , 25 , 26 with further line connections and line connections, some of which have connections leading into or out of the shaft containers and in a shaft container have a chamber area 2 open to the water area above the water level area 5 and heat exchanger tubes 16 are shown in section, one is arranged, which at least partially open at the upper end protrude into the chamber area 2 , and recognizable a chess container device 1 , which area of the water level to chamber area 2 a chamber separation u. Has cover closure 41 , wherein heat exchanger tubes 16 are arranged in different designs. With heat exchanger tube top section closure 43 and closed connection 42 and an immersion tube with an outflow opening 34 in the adjacent heat exchanger tube 16 and variant heat exchanger tube 16 with an arranged immersion tube 34 and closed tube attachment 35 , with line connections 33 and 36 leading to the outside, these having further line connections 10 and 32 .

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. Fig. 2
A horizontal section through a container 1 or chamber area 2 via the chamber separating cover closure 41 , with a horizontal section through heat exchanger tubes 16 and into the container and protruding lines, some heat exchanger tubes 16 being open at the top and recognizable line 30 , with spray nozzles 31 and Line 23 , as well as fins inside and outside have assignment, with other heat exchanger tubes 16 being closed at the top and having line connections 23 , 30 , 33 , 36 leading to the outside and some heat exchanger tubes 16 , immersion tube 34 and a closed connection 43 between a plurality of heat exchanger tubes are recognizable in and or through tank chamber 2 line connections 29 , 9 and water supply and discharge connections 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.In the sketch in FIG. 1 it is shown that two well-like containers 1 have a bottom u. Have cover hood with line connection 31 , 6 in the water-carrying area and via suction line connection 10 and distribution line guide 32 with switching device assignment in the gaseous working medium connection. A so-called refrigerant is preferably classified as a gaseous working medium, ammonia vapor being arranged, a collecting container 26 for liquid working medium being arranged in the working group. If ammonia is assigned as the working medium, the collecting container 26 receives liquid ammonia in the lower region and an ammonia vapor pressure cushion above it. If compressed air is classified as a gaseous working medium instead of ammonia vapor, the collecting container 26 receives water in the lower region and a compressed air cushion in it above the water level. The collecting container has line connection connections to a compressor and / or heat pump, not shown in detail. The gaseous working medium receiving precompression chamber 12 has circuit-connecting forwarding connections 14 . The pre-compressor working medium chamber 12 are backflow protection devices 13 in connection with a suction u. Verdichtervor direction 11 pre-assigned, with a suction line 10 in connection via pre-assigned. With a suction line 10 which leads in connection via line connection 9 into the upper container chamber 2 . The shaft containers 1 have a lower water-water-carrying container chamber region and an upper container chamber region 2 that receives gaseous working medium. One of the shaft container 1 shown is the top region from the lower region hermetically, separating covering 41 , by which the heat exchanger tubes 16 are sealed and secured against buoyancy. The heat exchanger tubes are shown differently equipped in this closed chamber area 2 . A heat exchanger tube 16 is open to the chamber area 2 and has an immersion tube 34 which projects into the vicinity of the ground and which has a connection to and on the adjacent heat exchanger tube 16 sealed. A further connection 33 passing through the chamber region 2 from the arranged immersion tube 34 has a further heat exchanger tube 16 , the heat exchanger inner tube region having an enclosed heat exchanger tube extension 35 with connection 36 and switching device assignment.

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.Heat exchanger tube 16 with a closed line 33 and continuation via tube attachment 35 , have a sealed connection through the chamber area 2 to the outside. The container area 2 , without separating end 41 , heat exchanger tubes 16 which are open at the top.

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. The heat exchanger tubes 16 have working medium feed line 30 leading from the upper tube end to the tube sheet, with associated spray nozzles 31 , the feed line 30 from the insertion point into the heat exchanger, a pipeline routing from this with switching device feed line 31 arranged a further line 22 leading out of the heat exchanger tubes in the line guide 23 , a connection to a distributor line switching device 27 and in the line connection a connection to a suction u. - Pressure pump 24 , and a condensate water separator 25 with further work connections. The heat exchanger tubes 16 are assigned heat transfer fins 39 on the outside and 40 on the inside. In the water supply and discharge connection 6 , a changeover bypass line with changeover device and additional supply and discharge connection 38 is assigned, and a line connection 3 in the water-carrying area is also assigned. In the shaft container, inflow / outflow / opening 4 in the upper water level area 5 and in the lower water level area - near the ground 8 - are assigned, wherein in the connection of inflow / opening 4 - bottom area 8 - an immersion tube 7 is assigned in the water-conducting guide. The heat exchanger tubes 16 and dip tube 7 - have tube-bundling attachment 19 , which in turn have wall spacers 20 for the container wall. The heat exchanger tubes 16 have an expansion space assignment, the tubes being anchored to the floor in a container chamber and the expansion space being the chamber region 2 . In the other shaft container, the expansion space is arranged towards the bottom area and the buoyancy-securing anchorage 21 on the chamber separation area 41 . Level testers with a contactor include a connection to the control center for low-temperature heat transmission and Heat transfer curve connected to a thermal and / or thermal power plant in the assignment.

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
The heat transfer and heat transfer device can be assigned to different work flow variants for different working materials, leading thermal power and / or heat level-increasing working cycles. The water to and from the chute is routed through the chess tank in most assignments, in which water flows into the upper area via connection 3 . In the vertical, flows from top to bottom past the heat exchanger and passes through the assigned water-guiding immersion tube 7 , again rising via connection 6 , into a subordinate container, insofar as the heat is to be removed before planned via several container chambers. As far as in the programmed Steue approximate expiry time as a water-bearing reservoir chamber temporarily no durchströ Mendes water gets assigned is / 38, the water flow will be diverted via Umsteuerungsleitung 37th Via this bypass switchover line, the direction of flow through the container chamber 1 can also be controlled as required, ie the water flow direction from top to bottom, but can also take place in the opposite direction. Heat is withdrawn from the water via the heat exchanger wall of the heat exchanger tubes 16 , the heat being fed into a gaseous working medium in the heat exchanger tubes. A refrigerant, preferably ammonia, can be used as the working medium. About the spray nozzles 31 , and the line guide 30 from the liquid working medium containing container 26 , the liquid working fluid is sprayed into the heat exchanger tubes, in essence Chen against the inner wall. The liquid working medium evaporates or changes to heat in a gaseous state. Via the evaporation heat absorption, heat transfer takes place via the heat exchanger wall from the water of the leading container chamber region 1 , the heat transfer process being accelerated by the water flowing through the container along the heat exchanger outer wall. The assignment of the heat exchanger fins, inside and outside, increases this heat transfer process. Heat output from the water and heat transfer to a gaseous working medium can be controlled by controlling the flow of water in and out, as well as by supplying quantities of liquid working medium with acceleration of the evaporation by suction / discharge of the gaseous working medium via the suction device 11 , more or less Controlled amount of working medium, sucked in and the compressor pressure in the pre-compressor working medium chamber 12 , as well as via the forwarding connection 14 , and this downstream circuit connection can be influenced. The temperature level of the gaseous working medium is increased by feeding the heat-absorbing working medium into the lower part of the heat exchanger tube and passing it upwards via the inner fins, here further heat is fed in from the water surrounding the heat exchanger, pressure and suction quantity also being used to raise the temperature level, and the water / temperature specification is decisive. A further temperature increase in the gaseous flow through several heat exchanger tubes 16 can take place via the heat exchanger tube line / connection and immersion tube 34 , assignment, in which case evaporator working medium is only supplied in one heat exchanger tube, and the gaseous working medium ascending from and to the bottom in this heat exchanger tube the immersion pipe then flows through it in the heat exchanger ascending on the inside of the outer wall. Variant is given via connection 43 coupling via heat exchanger tube. The gaseous Arbeitsme medium can be passed through several heat exchanger tubes, and passed on via a closed chamber area 2 , and line 10 , or in a closed line. Gaseous working medium can be controlled in the heat exchanger tube area, which is between the outer wall of the heat exchanger and the immersion tube, through-flow rate, increasing heat-absorbing. A control system that increases the ammonia vapor pressure is that liquid working medium supply via the spray nozzles and heat supply within the scope of the thermal temperature to be removed from the water, in pressure-resistant piping to the maximum heat level, the pressure level raised for a job or for further use Compression with temperature increase and heat transfer can be given. By controlling the pressure level with suction and supply of liquid working medium, as well as flow rate regulation of the gaseous working medium, as well as the water-carrying working medium course, along correspondingly assigned heat exchanger surfaces, an increased withdrawal from large amounts of water becomes economical and even with low water temperature level specifications Heat exchange can be accelerated by means of assigned heat exchanger fins. Pressure level is increased only in the specified pressure-resistant piping. An assigned heat exchanger / working variant is that heat is given off to the water from a gaseous working medium via the heat exchanger. The workflow here is that gaseous working medium is fed into the heat exchanger via connection 36 , here heat is dissipated via the heat exchanger wall to the water-carrying circuit, the gaseous working medium shrinking, partially condensing. The condensate is sucked in via the line with opening 22 and conveyed to the collecting container 26 and is fed in here. So far not liquefy the gaseous working medium is partially directed this 32 through the wiring 33 / for recompression. Another possible use of the device is that instead of, for. B. Liquid ammonia / ammonia vapor is used as the working medium compressed air, this in the relaxation process via the inflow / outflow / opening 22 , and line 23 , and 44, as a pressure gas flow into the heat exchanger tubes near the ground, flows through the spray nozzles 31 and line 30 , water is supplied, the heat exchanger wall is sprayed with water from the inside, here this as well as the compressed gas / compressed air absorbs heat during the relaxation process and atmospheric moisture is stored in the inflowing air via water evaporation. As it flows through the container chamber 2 , also takes up water vapor from the water level, presses it into and through the compressor 11 into the container chamber 12 and condenses the air humidity here in part, condensate separator 15 , and the pre-compressed, heat-enriched air via line connection 14 , is directed to further work. Another heat extraction assignment option is that heat from the water via a working medium supply, for. B. Compressed air takes place via line 9 in the lower water area, the water flows through and is forwarded via connection 29 . 1 well-shaped water tank
2 Upper container chamber area
3 Water pipe connection
4 On-off flow opening
5 water level range
6 water pipe connection
7 dip tube
8 tank bottom area
9 line connection
10 suction line
11 suction and transfer device suction and compression device
12 pre-compressor working medium chamber
13 backflow preventer flap
14 Forwarding connection
15 condensate separators
16 heat exchanger tube
17 Pipe bottom area lock
18 Pipe piece-pipe end piece
19 tube bundle holder carrier
20 spacer attachment
21 Buoyancy control anchorage
22 Suction line with inflow opening
23 line connection
24 Suction pressure pump
25 Kondenz water separators
26 Liquid working fluid collection container
27 Distribution line switching device
28 as before
29 as before
30 feed line
31 spray nozzles
32 Distribution line with switching device
33 line
34 Immersion tube with inlet and outlet opening in the heat exchanger tube
35 Pipe attachment heat exchange pipe extension
36 Inlet or outlet line
37 Bypass switchover line
38 To-derivative connection
39 heat transfer fins with flow-through guide sheathing
40 heat transfer metal assignment preferably spiral

Claims

1.Device for low-temperature heat transmission and heat transfer between water-carrying pipelines with switching devices assigned to them and arranged water tanks and pipes arranged in the water tank with assigned gaseous partially liquid working medium guide pipes with coil-shaped or roll-shaped heat exchanger assignments and circulating, feeding and arranged in the circuit Compressor pumps as well as compressor chambers, expansion and pressure regulators, backflow and safety devices as well as a switching center with switching program and Nivotester / contactor connections, whereby in the working medium circuit and devices insulation wall and heat exchanger wall areas are assigned, characterized in that a low temperature heat transfer and Forwarding device one or more closed shaft-like containers ( 1 ) with water supply and forwarding connection Connections and a water filling in the container and in this vertically arranged in the water heat exchanger tubes ( 16 ), which have a bottom closure ( 17 ) and above the water level in or through the chamber area ( 2 ) projecting tubes ( 18 ) with a partial continuative line connection outside and several heat exchanger tubes ( 16 ) arranged in tube bundle brackets ( 19 ) with spacer fastening ( 20 ), with tube expansion space allocation ( 2 ) or ( 8 ) as well as buoyancy securing anchors ( 21 ), at least partially arranged in the heat exchanger tubes ( 16 ), Infeed line ( 30 ) the spray nozzles ( 31 ) inside the heat exchanger tube and via the line ( 30 ) leading to the outside to a working medium collecting container ( 26 ) which has working medium supply and further line connection connections, with line routing in and out of the heat exchanger tube ( 16 ) and the shaft container ( 1 ), which additionally has at least one Working medium supply and / or discharge connection ( 29 ) ( 9 ), has.

2. Device according to claim 1, characterized in that above the water filling in the shaft-like container ( 1 ) has an upper container chamber area ( 2 ) with lines leading through the container wall, and in the water filling of the container ( 1 ) introducing connection ( 3 ) Inflow opening in the water level area ( 5 ) and line connection ( 6 ) with immersion tube ( 7 ) as well as inflow outflow arrangement ( 4 ) in the tank bottom area ( 8 ) as well as line ( 9 ) open to the bottom area with connection ( 29 ) and from the tank chamber area ( 2 ) in and from this leading line connection assignments and connection ( 10 ) with connection to the suction-pressure transmission device ( 11 ) gaseous working medium receiving chamber ( 12 ) with back-up protection ( 13 ) and working medium forwarding connections ( 14 ) and / or connection connection ( 32 ) ( 33 ) ( 36 ) to one or more manholes / water containers ( 1 ) and W arranged in this heat exchanger tubes ( 16 ).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that in at least one Wärmetau shear tube ( 16 ) in this protruding dip tube ( 34 ) which is open at the lower end of the tube and at the upper dip tube approach from the heat exchanger tube ( 16 ) leading Connection ( 33 ) has.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one heat exchanger tube ( 16 ) has a tube-extending closed tube connection with line leading through the container chamber wall and further line connection ( 36 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that two or more heat exchanger shear tubes ( 16 ) have a coupling connection ( 42 ) with a protruding into a heat exchanger immersion tube ( 34 ) and from this a connection ( 42 ) to a second heat exchanger tube ( 16 ) through the upper heat exchanger Rohrver circuit ( 43 ) performing.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the individual heat exchanger tubes from the upper region down to the tube bottom near suction lines ( 22 ) with outwardly leading line connections ( 23 ) and suction pressure pump arrangement ( 24 ) and condensation water separator ( 25 ) with Continuing lines, which has a connection to a working medium collecting container ( 26 ) of the working medium leading line connection connections as well as in working medium line routing switching device assignment with connection to the working medium feed line routing ( 30 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in a shaft-like container ( 1 ) has a water-carrying container area and arranged above it a chamber separating cover closure ( 41 ) with heat exchanger tube bushings ( 16 ) ( 18 ) through this in association.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger tube ( 16 ) outside heat exchanger fins ( 39 ) preferably with a bottom and top open casing, and for the heat exchanger tube interior, heat exchanger fins ( 40 ), which is preferably a spiral Is metal classification.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two shaft-like containers ( 1 ) have a water line coupling with bypass switching device ( 37 ) and supply and discharge connection ( 38 ) and in the gaseous line network switching device with connecting lines ( 32 ) .