Dieses Kühlsystem besteht aus einen Kondensator, eine Wärmepumpe
und einen Erhitzer. Der wesentliche Unterschied zwischen den konventionellen Kühlsystemen
und diesem liegt in dem Umgang mit der Verflüssigungswärme.
Wehrend die konventionelle Kühlsysteme die Verflüssigungswärme
in die Atmosphäre abgeben, führt dass von mir vorgestellte Kühlsystem
die Verflüssigungswärme zurück in den Arbeitskreis.
Das Zurückführen der Verflüssigungswärme wird
durch den Einsatz einer Wärmepumpe ermöglicht.
Die Rolle des Kühlers im Kondensator wird durch den Verdampfer
der Wärmepumpe übernommen. Die Aufgabe des Heizkörpers im Erhitzer
wird von dem Verflüssiger der Wärmepumpe durchgeführt.
Die Energiemenge, die möglich ist für die Umwandlung durch
die Turbine zu einer mechanischen Energie wird durch die Formel:
E = Eg – Cv
, beschrieben.
- Eg
- – die gesamte Energie des Mediums
- Cv
- – Verflüssigungswärme
Durch das Prinzip der Rückführung der Verflüssigungswärme,
die einen erheblichen Anteil der Energie ausmacht, die zugeführt werden muss
um das Arbeitsmedium auf die notwendige Temperatur zu erhitzen, wäre mit großen
energetischen Ersparniesen zu rechnen.
Dieses Kühlsystem kommt bereit in einem Prototyp zum Einsatz.
Bei dem Prototyp handelt es sich um ein thermodynamisches Niedertemperatursolarelektrokraftwerk,
dass mit Propan als Arbeitsmedium arbeitet (siehe 1).
In dem Sonnenkollektor, unter konstanten Druck (15–17 bar),
überhitzter Dampf wird auf die Turbine geleitet, wo er seine Energie abgibt.
Danach landet er im Kondensator wo er abgekühlt und verflüssigt wird.
Dabei ausgesetzte Verflüssigungswärme wird von dem Verdampfer der Wärmepumpe
übernommen.
In flüssige Form (Kondensat), von der pumpe (7) gefordert,
erreich das Arbeitsmedium den Erhitzer. Hier wird im die Verflüssigungswärme
(von dem Verflüssiger der Wärmepumpe) wieder zugeführt.
Am Ende gelangt er in den Sonnenkollektor (gasförmig) und der
Kreis wird geschlossen. Die genaue Arbeitsparameter und Bedienungen, herrschende
im Kondensator und Erhitzer, müssen natürlich optimal abgestimmt werden
um maximalle Ergebnisse zu erreichen.
Wärmepumpe – die Aufgaben
Übernahme der Verflüssigungswärme und ihre Transport
zum Erhitzer.
In dem Prototyp (1qm Sonnenkollektor) werden ca. 8kg Propan in 1 Stunde
verflüssigt. Das bedeutet, dass im Endeffekt ca. 800Wh Verflüssigungswärme
von dem Kondensator Zu dem Erhitzer transportieret werden müssen. (Die Temperaturbedienungen
im Kondensator liegen bei ca. 0°C und bei dem Erhitzer bei ca. 45°C).
Um dieses zu realisieren, wird ein Kompressor mit einer Motorleistung
von ca. 180W benötigt.
Fundstellen
- 1. Wärmepumpen (Kurt Bach)
- 2. Wärmepumpen: Grundlagen und Praxis (Hans Ludwig von Cube)
- 3. Wärmepumpen (Herbert Kirn)
- 4. Eigene Erfahrungen.
- 1
- Sonnenkollektor
- 2
- Turbogenerator
- 3
- Wärmepumpe
- 4
- Verdampfer
- 5
- Kompressor
- 6
- Verflüssiger
- 7
- Pumpe
- 8
- Kondensator
- 9
- Erhitzer
- A, B, C, D, E
- Ventile