DE102016206998A1 - Compression device and compression method - Google Patents
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Abstract
Um eine Kompressionsvorrichtung bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine energieeffiziente Gaskompression ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Kompressionsvorrichtung Folgendes umfasst: einen Flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit; eine Gaszuführung, mittels welcher in einem bezüglich einer Schwerkraftrichtung oberen Endbereich des Flüssigkeitsbehälters Gas bereitstellbar ist; einen oder mehrere Transportbehälter, welcher bzw. welche mittels einer Antriebsvorrichtung innerhalb des Flüssigkeitsbehälters derart bewegbar sind, dass der eine Transportbehälter oder die mehreren Transportbehälter in dem oberen Endbereich des Flüssigkeitsbehälters Gas aufnehmen und durch die Flüssigkeit hindurch in einen unteren Endbereich des Flüssigkeitsbehälters transportieren; eine im unteren Endbereich des Flüssigkeitsbehälters angeordnete Gassammelvorrichtung zur Aufnahme von mittels des einen Transportbehälters oder der mehreren Transportbehälter in den unteren Endbereich transportiertem Gas; eine Gasabführung, mittels welcher das in der Gassammelvorrichtung aufgenommene Gas aus dem Flüssigkeitsbehälter abführbar ist.In order to provide a compression device which is simple in construction and enables energy-efficient gas compression, it is proposed that the compression device comprises: a liquid container for receiving a liquid; a gas supply, by means of which in a direction of gravity with respect to the upper end region of the liquid container gas is provided; one or more transport containers movable by means of a drive device within the liquid container such that the one or more transport containers receive gas in the upper end region of the liquid container and transport it through the liquid into a lower end region of the liquid container; a gas collection device arranged in the lower end region of the liquid container for receiving gas transported into the lower end region by means of the one transport container or the plurality of transport containers; a gas discharge, by means of which the gas received in the gas collecting device can be discharged from the liquid container.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompressionsvorrichtung und ein Kompressionsverfahren, insbesondere zur Kompression von Gas. The present invention relates to a compression device and a compression method, in particular for the compression of gas.
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompressionsvorrichtung bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine energieeffiziente Gaskompression ermöglicht. The present invention has for its object to provide a compression device which is simple in construction and enables energy-efficient gas compression.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kompressionsvorrichtung zur Kompression von Gas gelöst, wobei die Kompressionsvorrichtung Folgendes umfasst:
einen Flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme einer Flüssigkeit;
eine Gaszuführung, mittels welcher in einem bezüglich einer Schwerkraftrichtung oberen Endbereich des Flüssigkeitsbehälters Gas bereitstellbar ist;
einen oder mehrere Transportbehälter, welcher bzw. welche mittels einer Antriebsvorrichtung innerhalb des Flüssigkeitsbehälters derart bewegbar sind, dass der eine Transportbehälter oder die mehreren Transportbehälter in dem oberen Endbereich des Flüssigkeitsbehälters Gas aufnehmen und durch die Flüssigkeit hindurch in einen unteren Endbereich des Flüssigkeitsbehälters transportieren;
eine im unteren Endbereich des Flüssigkeitsbehälters angeordnete Gassammelvorrichtung zur Aufnahme von mittels des einen Transportbehälters oder der mehreren Transportbehälter in den unteren Endbereich transportiertem Gas;
eine Gasabführung, mittels welcher das in der Gassammelvorrichtung aufgenommene Gas aus dem Flüssigkeitsbehälter abführbar ist. This object is achieved according to the invention by a compression device for compressing gas, the compression device comprising:
a liquid container for receiving a liquid;
a gas supply, by means of which in a direction of gravity with respect to the upper end region of the liquid container gas is provided;
one or more transport containers which are movable by means of a drive device within the liquid container such that the one or more transport containers in the upper end region of the liquid container receive gas and transport it through the liquid into a lower end region of the liquid container;
a gas collection device arranged in the lower end region of the liquid container for receiving gas transported into the lower end region by means of the one transport container or the plurality of transport containers;
a gas discharge, by means of which the gas received in the gas collecting device can be discharged from the liquid container.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Kompressionsvorrichtung Gas mittels einem oder mehreren Transportbehältern entgegen der Schwerkraftrichtung von oben nach unten durch die im Flüssigkeitsbehälter angeordnete Flüssigkeit transportierbar ist, kann das Gas einfach und energieeffizient komprimiert werden. Insbesondere kann durch geeignete Ausgestaltung des einen oder der mehreren Transportbehälter eine aufwendige Abdichtung eines Kompressionsraums, in welchem das Gas komprimiert wird, entbehrlich sein. Characterized in that in the inventive compression device gas by means of one or more transport containers against the direction of gravity from top to bottom by the liquid disposed in the liquid container is transportable, the gas can be compressed easily and energy efficient. In particular, by suitable design of the one or more transport containers, a complicated sealing of a compression space, in which the gas is compressed, can be dispensed with.
Günstig kann es sein, wenn das Gas und die Flüssigkeit unterschiedliche Aggregatzustände desselben Stoffs sind. It may be favorable if the gas and the liquid are different aggregate states of the same substance.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Gas Wasserdampf ist und/oder dass die Flüssigkeit Wasser ist. For example, it can be provided that the gas is water vapor and / or that the liquid is water.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Gas Wasserdampf und/oder Luft umfasst. Furthermore, it can be provided that the gas comprises water vapor and / or air.
Die Flüssigkeit kann beispielsweise Wasser umfassen. The liquid may include, for example, water.
Der eine Transportbehälter oder die mehreren Transportbehälter sind beispielsweise als Becher ausgebildet. The one transport container or the plurality of transport containers are formed for example as a cup.
Unter einem "Becher" ist in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen insbesondere ein Aufnahmegefäß zu verstehen, welches beispielsweise fünfseitig geschlossen und einseitig geöffnet ist. A "cup" is to be understood in this description and the appended claims, in particular a receptacle, which is closed, for example, five-sided and open on one side.
Die Antriebsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Bandförderer oder Kettenförderer, mittels welchem der eine oder die mehreren Transportbehälter längs eines Förderwegs bewegbar sind. The drive device preferably comprises a belt conveyor or chain conveyor, by means of which the one or more transport containers are movable along a conveying path.
Mittels der Antriebsvorrichtung sind der eine oder die mehreren Transportbehälter insbesondere längs eines abschnittsweise geraden Förderwegs förderbar, welcher sich insbesondere im Wesentlichen parallel zu einer Schwerkraftrichtung erstreckt. Hierdurch können große Höhenunterschiede zur Erzeugung hoher Druckdifferenzen überwunden werden. By means of the drive device, the one or more transport containers can be conveyed in particular along a section-wise straight conveying path, which extends in particular substantially parallel to a direction of gravity. As a result, large differences in height to generate high pressure differences can be overcome.
Der eine oder die mehreren Transportbehälter sind mittels der Antriebsvorrichtung vorzugsweise in einem geschlossenen Kreislauf und/oder auf einem geschlossenen Förderweg bewegbar. The one or more transport containers are preferably movable by means of the drive device in a closed circuit and / or on a closed conveying path.
Die Transportbehälter können beispielsweise Glieder einer Kette der Antriebsvorrichtung bilden. The transport containers can form, for example, links of a chain of the drive device.
Ein Band eines Bandförderers oder eine Kette eines Kettenförderers der Antriebsvorrichtung ist beispielsweise über eine oder mehrere Trommeln geführt. A belt of a belt conveyor or a chain of a chain conveyor of the drive device is guided over one or more drums, for example.
Die Antriebsvorrichtung bildet insbesondere einen Zugmitteltrieb, wobei der eine oder die mehreren Transportbehälter an dem Zugmittel angeordnet sind oder das Zugmittel bilden. The drive device in particular forms a traction mechanism drive, wherein the one or more transport containers are arranged on the traction means or form the traction means.
Zugmittelscheiben der Antriebsvorrichtung bilden vorzugsweise eine Befüllvorrichtung zum Befüllen des einen oder der mehreren Transportbehälter und/oder eine Entnahmevorrichtung zum Entnehmen von Gas aus dem einen oder den mehreren Transportbehältern. Traction pulleys of the drive device preferably form a filling device for filling the one or more transport containers and / or a removal device for removing gas from the one or more transport containers.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Befüllvorrichtung zum Befüllen des einen oder der mehreren Flüssigkeitsbehälter mit Gas und/oder eine Entnahmevorrichtung zum Entnehmen von Gas aus dem einen oder den mehreren Transportbehältern ein oder mehrere Ventile aufweisen, welche insbesondere mittels des einen oder der mehreren Transportbehälter betätigbar sind, um gezielt Gas zu dem einen oder den mehreren Transportbehältern zuzuführen oder aus denselben abzuführen. It can be provided that a filling device for filling the one or more liquid containers with gas and / or a removal device for removing gas from the one or more transport containers have one or more valves which can be actuated in particular by means of the one or more transport containers are to selectively supply gas to the one or more transport containers or remove them from the same.
Die Ventile sind insbesondere an als Trommeln ausgebildeten Zugmittelscheiben einer als Zugmitteltrieb ausgebildeten Antriebsvorrichtung angeordnet und/oder ausgebildet. The valves are arranged and / or designed, in particular, on traction mechanism pulleys, designed as drums, of a drive device designed as a traction mechanism drive.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung einen Kreisrotor umfasst, mittels welchem der eine oder die mehreren Transportbehälter längs eines kreisförmigen Förderwegs bewegbar sind. In one embodiment of the invention can be provided that the drive device comprises a circular rotor, by means of which the one or more transport containers along a circular conveying path are movable.
Eine Gaszuführung der Kompressionsvorrichtung kann beispielsweise ein offenes Ende des Flüssigkeitsbehälters sein. Das dem einen oder den mehreren Transportbehältern zuzuführende Gas ist dann insbesondere Umgebungsluft. A gas supply of the compression device may be, for example, an open end of the liquid container. The gas to be supplied to the one or more transport containers is then in particular ambient air.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsbehälter zur Umgebung hin abgeschlossen ist. However, it can also be provided that the liquid container is closed to the environment.
Günstig kann es sein, wenn der Flüssigkeitsbehälter ein geschlossener oder schließbarer Druckbehälter ist. Hierdurch kann insbesondere ein variierender Ausgangsdruck des zu komprimierenden Gases bereitgestellt und/oder eingestellt werden. It may be favorable if the liquid container is a closed or closable pressure container. In this way, in particular a varying output pressure of the gas to be compressed can be provided and / or adjusted.
Die Antriebsvorrichtung der Kompressionsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Elektromotor und/oder eine Verbrennungskraftmaschine. Hierdurch kann insbesondere elektrische Energie und/oder chemische Energie genutzt werden, um die Antriebsvorrichtung anzutreiben und durch Bewegung des einen oder der mehreren Transportbehälter das zu komprimierende Gas zu komprimieren. The drive device of the compression device preferably comprises an electric motor and / or an internal combustion engine. In this way, in particular electrical energy and / or chemical energy can be used to drive the drive device and to compress the gas to be compressed by movement of the one or more transport containers.
Die Kompressionsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Kompressionsanlage. The compression device is particularly suitable for use in a compression system.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Kompressionsanlage, welche eine oder mehrere Kompressionsvorrichtungen, insbesondere erfindungsgemäße Kompressionsvorrichtungen, umfasst. The present invention therefore also relates to a compression system which comprises one or more compression devices, in particular compression devices according to the invention.
Die Kompressionsvorrichtungen sind vorzugsweise derart in Reihe geschaltet, dass eine Gasabführung einer der Kompressionsvorrichtungen in eine Gaszuführung einer weiteren der Kompressionsvorrichtungen mündet. The compression devices are preferably connected in series such that a gas discharge of one of the compression devices opens into a gas supply to a further one of the compression devices.
Insbesondere können mehrere derart hintereinander geschaltete Kompressionsvorrichtungen vorgesehen sein. Hierdurch ist insbesondere eine stufenweise Druckerhöhung realisierbar. In particular, a plurality of compression devices connected in series can be provided. As a result, in particular a stepwise increase in pressure can be realized.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Kompressionsvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Kompressionsvorrichtung. The present invention further relates to the use of a compression device, in particular a compression device according to the invention.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung vorzugsweise ferner die Verwendung einer Kompressionsanlage, insbesondere einer erfindungsgemäßen Kompressionsanlage. In addition, the present invention preferably further relates to the use of a compression system, in particular a compression system according to the invention.
Die Kompressionsvorrichtung und/oder die Kompressionsanlage wird dabei vorzugsweise zur Kompression von Wasserdampf verwendet, insbesondere in einem Druckbereich unterhalb eines Atmosphärendrucks. The compression device and / or the compression system is preferably used for the compression of water vapor, in particular in a pressure range below an atmospheric pressure.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Kompressionsvorrichtung und/oder die Kompressionsanlage als Wärmepumpe und/oder als Kraftmaschine verwendet wird. Alternatively or additionally, it can be provided that the compression device and / or the compression system is used as a heat pump and / or as an engine.
Zudem kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass die Kompressionsvorrichtung und/oder die Kompressionsanlage zur Beladung einer thermischen Speichervorrichtung verwendet wird. In addition, as an alternative or in addition thereto, provision can be made for the compression device and / or the compression system to be used for loading a thermal storage device.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Kompressionsverfahren bereitzustellen, welches einfach durchführbar ist und eine energieeffiziente Gaskompression ermöglicht. The present invention has the further object of providing a compression method which is simple to perform and enables energy-efficient gas compression.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kompressionsverfahren gelöst, welches Folgendes umfasst:
Aufnehmen eines zu verdichtenden Gases mittels eines Transportbehälters oder mittels mehrerer Transportbehälter in einem bezüglich einer Schwerkraftrichtung oberen Endbereich eines Flüssigkeitsbehälters, wobei der Flüssigkeitsbehälter mit einer Flüssigkeit gefüllt ist;
Bewegen des einen Transportbehälters oder der mehreren Transportbehälter durch die Flüssigkeit hindurch in der Schwerkraftrichtung nach unten, wobei das in dem einen Transportbehälter oder den mehreren Transportbehältern aufgenommene Gas verdichtet wird;
Abgeben des in dem einen Transportbehälter oder den mehreren Transportbehältern aufgenommenen Gases in einem bezüglich der Schwerkraftrichtung unteren Endbereich des Flüssigkeitsbehälters an eine Gassammelvorrichtung. This object is achieved according to the invention by a compression method which comprises:
Receiving a gas to be compressed by means of a transport container or by means of a plurality of transport containers in a respect to a direction of gravity upper end portion of a liquid container, wherein the liquid container is filled with a liquid;
Moving the one or more transport containers through the liquid downwardly in the direction of gravity compressing the gas received in the one or more transport containers;
Dispensing of the gas received in the one or more transport containers in a direction of gravity lower end portion of the liquid container to a gas collection device.
Das erfindungsgemäße Kompressionsverfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kompressionsvorrichtung, der erfindungsgemäßen Kompressionsanlage und/oder den erfindungsgemäßen Verwendungen beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. The compression method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the inventive compression device, the compression system according to the invention and / or the uses according to the invention.
Günstig kann es sein, wenn das Gas Wasserdampf ist und/oder wenn die Flüssigkeit Wasser ist. It may be beneficial if the gas is water vapor and / or if the liquid is water.
Das in der Gassammelvorrichtung aufgenommene verdichtete Gas wird vorzugsweise mittels einer Gasabführung aus dem Flüssigkeitsbehälter abgeführt. The compressed gas received in the gas collecting device is preferably removed from the liquid container by means of a gas discharge.
Vorzugsweise beträgt ein Gasdruck des zu verdichtenden Gases während der Aufnahme desselben mittels des einen Transportbehälters oder mittels der mehreren Transportbehälter höchstens ungefähr 20 mbar, insbesondere höchstens ungefähr 15 mbar, vorzugsweise höchstens ungefähr 10 mbar. Preferably, a gas pressure of the gas to be compressed while receiving it by means of the one transport container or by means of the plurality of transport containers at most about 20 mbar, in particular at most about 15 mbar, preferably at most about 10 mbar.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein Gasdruck des verdichteten Gases in der Gassammelvorrichtung mindestens ungefähr 20 mbar, insbesondere mindestens ungefähr 30 mbar, vorzugsweise mindestens ungefähr 50 mbar, beträgt. Alternatively or additionally, it may be provided that a gas pressure of the compressed gas in the gas collecting device is at least about 20 mbar, in particular at least about 30 mbar, preferably at least about 50 mbar.
Der Gasdruck ist insbesondere ein Absolutdruck, wobei ein Atmospährendruck mit einem Absolutwert von 1013 mbar angenommen wird. The gas pressure is in particular an absolute pressure, assuming an atmospheric pressure with an absolute value of 1013 mbar.
Zur Variation des Drucks des in der Gassammelvorrichtung aufgenommenen Gases wird vorzugsweise eine Füllhöhe des Flüssigkeitsbehälters mit Flüssigkeit variiert. For varying the pressure of the gas received in the gas collecting device, a filling level of the liquid container is preferably varied with liquid.
Vorzugsweise erfolgt eine Wärmeabgabe des zu verdichtenden Gases während der Verdichtung desselben an die umgebende Flüssigkeit. Die Kompression ist somit vorzugsweise isotherm. Preferably, a heat release of the gas to be compressed takes place during the compression of the same to the surrounding liquid. The compression is thus preferably isothermal.
Zur Begrenzung einer Überhitzung des zu komprimierenden Gases kann beispielsweise eine Flüssigkeit eingespritzt werden. Zugleich kann hierdurch die Masse des zu komprimierenden Gases erhöht werden. To limit overheating of the gas to be compressed, for example, a liquid can be injected. At the same time thereby the mass of the gas to be compressed can be increased.
Bei der vorliegenden Kompressionsvorrichtung und dem vorliegenden Kompressionsverfahren kann insbesondere eine kontinuierliche Einspritzung von Flüssigkeit erfolgen, insbesondere um eine Überhitzung zu minimieren. In the present compression device and the present compression method, in particular, a continuous injection of liquid can take place, in particular in order to minimize overheating.
Bei der Verdichtung, insbesondere bei der Bewegung des Gases im Flüssigkeitsbehälter nach unten, steigt die Temperatur des Gases an. Durch diesen Temperaturanstieg steigt auch die erforderliche Verdichtungsarbeit. In bestimmten Anwendungsfällen kann es gewünscht sein, dass die Temperatur des Gases am Ende des Verdichtungsprozesses möglichst nahe an der zum Druck gehörenden Siedetemperatur liegt. Dies kann durch eine Kühlung des Gases während der Verdichtung, d.h. während der Abwärtsbewegung, erreicht werden. During the compression, in particular during the movement of the gas in the liquid container down, the temperature of the gas increases. This increase in temperature also increases the required compaction work. In certain applications, it may be desirable for the temperature of the gas at the end of the compression process to be as close as possible to the boiling temperature associated with the pressure. This can be achieved by cooling the gas during compression, i. during the downward movement, to be achieved.
Eine Möglichkeit, eine derartige Kühlung zu erreichen, besteht in der Einspritzung von Flüssigkeit in das Gasvolumen, vorzugsweise in Form eines Nebels, welcher insbesondere eine große Flüssigkeitsoberfläche bietet. Die eingespritzte Flüssigkeit kann bei der Abkühlung und/oder aufgrund der Abkühlung und/oder zur Abkühlung des Gasvolumens verdampft werden, wodurch sich vorzugsweise die Masse des verdichteten Gases erhöhen kann.One way to achieve such cooling is the injection of liquid into the gas volume, preferably in the form of a mist, which in particular offers a large liquid surface. The injected liquid can be evaporated during the cooling and / or due to the cooling and / or cooling of the gas volume, whereby preferably the mass of the compressed gas can increase.
Bei der Einspritzung kann insbesondere derjenige Stoff in flüssigem Aggregatzustand zu dem Gas zugeführt werden, welcher in gasförmigem Aggregatzustand den Hauptbestandteil oder den einzigen Bestandteil des Gases bildet.During the injection, in particular, that substance in the liquid state of matter can be supplied to the gas which, in the gaseous state of matter, forms the main constituent or the sole constituent of the gas.
Insbesondere kann bei der Verwendung von Wasserdampf als zu verdichtendes Gas Wasser eingespritzt werden.In particular, when using steam as the gas to be compressed water can be injected.
Eine Flüssigkeit, insbesondere ein Nebel aus einer Flüssigkeit, ist insbesondere mittels einer oder mehreren Einspritzvorrichtungen in den einen oder die mehreren Transportbehälter einspritzbar. Beispielsweise ist jedem Transportbehälter eine separate Einspritzvorrichtung zugeordnet.A liquid, in particular a mist from a liquid, can in particular be injected into the one or more transport containers by means of one or more injection devices. For example, each transport container is assigned a separate injection device.
Die erfindungsgemäße Kompressionsvorrichtung eignet sich vorzugsweise zur Kompression von belasteten Gasen, insbesondere schadstoffbelasteten, staubbelasteten und/oder kontaminierten Gasen.The compression device according to the invention is preferably suitable for the compression of loaded gases, in particular polluted, dust-laden and / or contaminated gases.
Unter dem Begriff „belastetes Gas“ ist dabei insbesondere eine Verunreinigung des Gases mit Fremdstoffen, gesundheitsgefährdenden Substanzen, Festkörperteilchen und/oder einem abrasiven Medium zu verstehen.The term "charged gas" is to be understood in particular as contamination of the gas with foreign substances, hazardous substances, solid particles and / or an abrasive medium.
Ein belastetes Gas ist insbesondere ein Aerosol.A polluted gas is in particular an aerosol.
Belastetes Gas kann insbesondere in herkömmlichen Kompressionsvorrichtungen zur Beschädigung der Kompressionsvorrichtung führen, beispielsweise aufgrund einer chemischen oder physikalischen Beeinträchtigung von Kompressorschaufeln oder Pumpenteilen, etc.Strained gas may cause damage to the compression device, in particular in conventional compression devices, for example, due to chemical or physical deterioration of compressor blades or parts, etc.
Bei der erfindungsgemäßen Kompressionsvorrichtung ist hingegen vorzugsweise keine Beeinträchtigung der Funktionsweise oder Standfestigkeit durch die Verwendung von belasteten Gasen zu befürchten.In the compression device according to the invention, however, preferably no impairment of the operation or stability to fear through the use of polluted gases.
Die erfindungsgemäße Kompressionsvorrichtung eignet sich ferner insbesondere als Bestandteil eines Energiemanagementsystems für Gebäude. The compression device according to the invention is also particularly suitable as part of an energy management system for buildings.
Es kann vorgesehen sein, dass zwei Kompressionsvorrichtungen miteinander kombiniert werden, wobei eine Kompressionsvorrichtung beispielsweise als Wärmepumpe betrieben wird, während die weitere Kompressionsvorrichtung als eine Kraftmaschine betrieben wird. Die Kraftmaschine kann insbesondere genutzt werden, um die Wärmepumpe anzutreiben. Die Wärmepumpe kann beispielsweise dazu genutzt werden, thermische Energie auf einem niedrigen Temperaturniveau, insbesondere für eine Flächenheizung, bereitzustellen. It can be provided that two compression devices are combined with one another, wherein a compression device is operated for example as a heat pump, while the other compression device is operated as an engine. The engine can be used in particular to drive the heat pump. The heat pump can be used, for example, to provide thermal energy at a low temperature level, in particular for surface heating.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Kompressionsvorrichtung eine Basiskomponente eines Systems zur Speicherung von elektrischer Energie ist, wobei die Kompressionsvorrichtung beispielsweise als Wärmepumpe genutzt werden kann, um einen thermischen Speicher zu beladen. Zur Entladung des thermischen Speichers kann dann die eingespeicherte thermische Energie genutzt werden, um die Kompressionsvorrichtung als Kraftmaschine zu betreiben, die mechanische Arbeit abgibt. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass bei einer Entladung des thermischen Speichers die Abwärme der Kraftmaschine für Heizzwecke genutzt werden kann. Furthermore, it can be provided that a compression device is a basic component of a system for storing electrical energy, wherein the compression device can be used for example as a heat pump to load a thermal storage. For discharging the thermal storage then the stored thermal energy can be used to operate the compression device as an engine that gives off mechanical work. In particular, it can be provided here that the waste heat of the engine can be used for heating purposes during a discharge of the thermal store.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zur Beladung des thermischen Speichers Wärme aus einer Niedertemperaturquelle genutzt wird, insbesondere um die für die als Wärmepumpe fungierende Kompressionsvorrichtung erforderliche Arbeit zu reduzieren. Die bei einer späteren Entladung abgegebene Arbeit kann hierdurch unter Umständen größer sein als die bei der Beladung aufgewendete Arbeit. In a further embodiment it can be provided that heat from a low-temperature source is used for loading the thermal store, in particular in order to reduce the work required for the compression device functioning as a heat pump. As a result, the work delivered during a subsequent discharge can possibly be greater than the work expended in the loading process.
Es kann vorgesehen sein, dass die Kompressionsvorrichtung als Wärmepumpe und/oder Kraftmaschine zur Verstromung von Niedertemperaturwärme verwendet wird. It may be provided that the compression device is used as a heat pump and / or engine for the generation of low-temperature heat.
Bei einer Entladung eines thermischen Speichers kann insbesondere mechanische Arbeit und/oder Nutzwärme oberhalb der Umgebungstemperatur abgegeben werden. In the case of a discharge of a thermal store, in particular mechanical work and / or useful heat can be given off above the ambient temperature.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Kompressionsvorrichtung als Niederdruckstufe eines Systems zur Verdichtung eines Gases, insbesondere von Wasserdampf, bis in einen hohen Druckbereich, beispielsweise mindestens ungefähr 10 bar, verwendet wird. In addition, it can be provided that the compression device is used as a low-pressure stage of a system for compressing a gas, in particular of water vapor, into a high pressure range, for example at least approximately 10 bar.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen. Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of exemplary embodiments.
In den Zeichnungen zeigen: In the drawings show:
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals in all figures.
Eine in
Die Kompressionsvorrichtung
Mittels der Antriebsvorrichtung
Die Antriebsvorrichtung
Das Zugmittel
Das Zugmittel
Mittels der Antriebsvorrichtung
Die Transportbehälter
Insbesondere sind die Transportbehälter
Insbesondere ist das Gas hierdurch durch eine im Flüssigkeitsbehälter
Ein oberer Endbereich
Der obere Endbereich
Ein bezüglich der Schwerkraftrichtung g unter dem oberen Endbereich
Insbesondere wird das Gas durch Verkippen der Transportbehälter
Die Gassammelvorrichtung
Die Gassammelvorrichtung
Mittels einer Gasabführung
Dadurch, dass das Gas mittels der Transportbehälter
Insbesondere beträgt der Druck des Gases die Summe eines Ausgangsdrucks im oberen Endbereich
Mittels der Kompressionsvorrichtung
Der Flüssigkeitsbehälter
Ein solcher Druckbehälter
Zudem kann durch einen geschlossenen Flüssigkeitsbehälter
Die vorstehend beschriebene Kompressionsvorrichtung
Über die Gaszuführung
About the
Mittels der Antriebsvorrichtung
Die Transportbehälter
Insbesondere wird dabei das in den Transportbehältern
Im unteren Endbereich
Über die Gasabführung
Ein Höhenunterschied zwischen dem oberen Endbereich
Durch den Transport des Gases mittels der Antriebsvorrichtung
Die Flüssigkeit kann beispielsweise Wasser sein. The liquid may be, for example, water.
Vorzugsweise wird Wärme, welche bei der Kompression des Gases entsteht, zumindest teilweise an die Flüssigkeit abgegeben. Die Kompression des Gases erfolgt somit vorzugsweise zumindest näherungsweise isotherm. Preferably, heat generated during the compression of the gas is at least partially released to the liquid. The compression of the gas is thus preferably at least approximately isothermal.
Eine in den
Der Kettenförderer
Die Kettenglieder
Die Kettenglieder
Diese Kette
Die Trommeln
Die Hohlwellen
Wie insbesondere
Einerseits sind die Kettenglieder
Andererseits dienen die Vorsprünge
Die Kompressionsvorrichtung
Ferner umfasst die Kompressionsvorrichtung
Vorzugsweise werden die Ventile
Im Übrigen stimmt die in den
Die in den
In den
Ein Ventil
Der Betätigungsabschnitt
Dieser Ventilkörper
In der in
Wenn, wie in
In dieser Offenstellung kann insbesondere Gas in die Transportbehälter
Eine in
Der Kreisrotor
Ähnlich der in den
Zusätzlich können noch eine oder mehrere Stabilisationsrollen
Im Übrigen stimmt die in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Kompressionsvorrichtung compression device
- 102102
- Flüssigkeitsbehälter liquid container
- 104104
- Antriebsvorrichtung driving device
- 106106
- Transportbehälter transport container
- 108108
- Förderweg conveying
- 110110
- Zugmitteltrieb traction drive
- 112112
- Zugmittel traction means
- 114114
- Bandförderer belt conveyors
- 116116
- oberer Endbereich upper end area
- 118118
- Gaszuführung gas supply
- 120120
- unterer Endbereich lower end area
- 122122
- Gassammelvorrichtung Gas collection device
- 124124
- Gasglocke gas bell
- 126126
- Gasabführung gas discharge
- 128128
- Druckbehälter pressure vessel
- 130130
- Kettenförderer chain conveyors
- 132132
- Kettenglied link
- 134134
- Zugangsöffnung access opening
- 136136
- Kette Chain
- 138138
- Trommel drum
- 140140
- Hohlwelle hollow shaft
- 142142
- Vorsprung head Start
- 144144
- Ventil Valve
- 146146
- Befüllvorrichtung filling
- 148148
- Entnahmevorrichtung removal device
- 150150
- Betätigungsabschnitt actuating section
- 152152
- Verschlussabschnitt closure portion
- 154154
- Ventilkörper valve body
- 156156
- Ventilkörperaufnahme Valve Length
- 158158
- Kreisrotor circular rotor
- 160160
- Kammer chamber
- 162162
- Stabilisationsrolle Stabilization role
- gG
- Schwerkraftrichtung The direction of gravity
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011053428 B4 [0002] DE 102011053428 B4 [0002]
Claims (15)
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|---|---|---|---|
| DE102016206998.5A DE102016206998A1 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Compression device and compression method |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE102016206998.5A DE102016206998A1 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Compression device and compression method |
Publications (1)
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Family
ID=60020865
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE102016206998.5A Withdrawn DE102016206998A1 (en) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Compression device and compression method |
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2016
- 2016-04-25 DE DE102016206998.5A patent/DE102016206998A1/en not_active Withdrawn
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