[发明专利]用于提高热源的热功率的装置和方法

说明书

本发明建议一种用于提高热源(6)的热产量的装置(1)，所述装置包括‑吸热件(2)、具有冷凝器(41)和蒸发器(42)的热泵(4)以及热源(6)；其中，‑所述吸热件(2)针对与热源(6)借助热交换器(12)的热耦合具有吸热件入流(21)和吸热件回流(22)；并且‑热源(6)针对与吸热件(2)借助热交换器(12)的热耦合具有热源入流(61)和热源回流(62)；其中‑热泵(4)的冷凝器(41)与吸热件入流(21)热耦合以便向吸热件(2)放热。按照本发明，热泵(4)的蒸发器(41)在热交换器(12)之后与热源回流(62)热耦合以便吸热。本发明还涉及一种用于通过按照本发明或者按照本发明的一种设计方案的装置(1)提高热源(6)的热产量的方法。

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的装置以及按照权利要求7的前序部分所述的方法。

根据现有技术，利用工业过程中的废热或者地热源的热量为消耗热量的装置提供热量，也就是说向吸热件放出热量。在此通常借助热交换器或者附加的热泵向吸热件传递热量。

如果借助热交换器向吸热件传递由热源提供的热量，则所述吸热件通常针对所述热交换器具有用于流体的吸热件回流和吸热件入流。所述吸热件回流在此具有比吸热件入流更低的温度。换言之，至少部分热量被吸热件消耗。

热源同样通常针对热交换器具有热源回流以及热源入流。由于借助热交换器进行的热传递，所述热源入流的温度在此高于热源回流的温度。由于热源与吸热件借助热交换器的热耦合或者说热耦连，热源回流的温度被吸热件回流的温度限制。换言之，当热量应当传递至吸热件时，热源回流的温度无法被进一步冷却。

此外，吸热件入流的温度被热源入流的温度限制。由所述限制产生的缺点是，热源在其热含量方面无法被完全地使用。换言之，由此限制了热源的热产量。

本发明所要解决的技术问题在于，改善热源的热产量。

所述技术问题通过具有独立权利要求1所述特征的装置以及通过具有独立权利要求7所述特征的方法解决。在从属权利要求中给出了本发明的有利的设计方案和扩展设计。

按照本发明的用于提高热源的热产率或者说热产量的装置至少包括

-吸热件、具有冷凝器和蒸发器的热泵以及热源；其中

-所述吸热件针对与热源借助热交换器的热耦合具有吸热件入流和吸热件回流；并且

-热源针对与吸热件借助热交换器的热耦合具有热源入流和热源回流；其中

-热泵的冷凝器与吸热件入流热耦合以便向吸热件放热。按照本发明，热泵的蒸发器在热交换器之后、尤其是直接在热交换器之后与热源回流热耦合以便吸热。

吸热件入流和吸热件回流通常构成用于流体的吸热件循环，其中，至少借助热交换器加热吸热件回流的流体。在通过热交换器加热所述流体之后，吸热件回流成为吸热件入流。吸热件入流由此具有比吸热件回流的温度更高的温度。

热源入流和热源回流能够为流体构成热源循环，其中，至少借助热交换器冷却热源入流的流体并且将所述流体的热量至少部分地传递至吸热件回流以便构成吸热件入流。在通过热交换器冷却热源入流之后，热源入流成为热源回流。热源回流备选地或者补充地可以部分地或者完全被排出并且由此部分地或者完全地不被导引回热源。

例如将元件直接布置在装置的其它构件之前或者直接布置在装置的其它构件之后的相对布置结构是参照循环的方向和/或流体的流动方向、例如参照吸热件循环的方向而言的。所述吸热件循环借助吸热件入流和吸热件回流构成。

按照本发明的装置的特征尤其在于，与热源回流热耦合的蒸发器实现了热源回流的温度的降低。由此进一步地冷却热源，从而有利地提高热产量。