[发明专利]利用热机废热的方法

说明书

本发明涉及一种用于在热回收系统(1)中利用热机(2)的废热的方法，其中，废热经由蒸发器(16)供给到循环过程(3)的工作流体，该工作流体驱动循环过程(3)的膨胀机(17)。对废热的更有效的使用和对循环过程(3)的更可靠的操作是因为，在蒸发器(16)处确定了从热机(2)排出的载体流体的至少一个状态变量，以及根据载体流体在蒸发器(16)处的至少一个状态变量而设置了热回收系统(1)的至少一个操作参数。此外，本发明还涉及一种热回收系统(1)，以用于热机(2)的废热的这种使用。

技术领域

本发明涉及一种利用排出载体流体的热机的废热的方法。此外，本发明还涉及一种利用热机废热的热回收系统。

背景技术

热机在操作期间会产生废热，这些废热通常散发到环境中而没有进一步使用。因此，利用这种热机的废热是很有用处的。

在这种热机的操作期间，随即产生了在升高的温度下被排出的流体。在将热机配置为内燃机的情况下，例如产生热的废气。该流体在下文中也称为载体流体，其能够利用热机的废热。为此目的，已知在循环过程中使用载体流体来汽化工作流体。为此，通常使用集成在循环过程中的蒸发器。

从DE 10 2006 043 491 A1中已知一种汽化循环过程，其中，在冷凝器处检测在该汽化循环过程中的压力或温度，并据此设置泵，使得膨胀器的性能最大化。在这种情况下，根据在冷凝器处的季节性和每日时间性的温度波动进行利用，以使得冷却性能得到优化。

从DE 10 2010 063 701 A1中已知一种利用热机废热方法，其中，热机的废热在循环过程中经由蒸发器传递到工作流体，在该循环过程中集成有膨胀机。对于热机的不同操作状态，储存了工作流体的最优压力值和温度值，这导致膨胀机的性能最大化。在操作期间，将工作流体的压力和温度设置为使得膨胀机提供最大性能。

本发明考虑的问题是提供一种用于在热回收系统中利用热机废热的方法，以及用于利用热机废热的这种热回收系统的改进的或至少不同的实施例，尤其是其特征在于提高了效率和/或改进了可靠性。

发明内容

本发明基于以下总体思想，即在热回收系统中使用循环过程来利用热机的废热，以使废热传递到该循环过程中，并且根据热机废热传递到循环过程处的界面来设置热回收系统的操作，特别是设置循环过程的操作。因此，防止或至少减少了实际传递给循环过程的热量的误差和/或变形。结果，防止或至少减少了由于这种变形而导致的废热利用效率的损失。此外，由此实现了热回收系统的更可靠的操作，特别是循环过程的更可靠的操作，并且因此更可靠地利用了热机废热。在此，热机废热的传递通过热机在操作期间排出的流体来实现，该流体在下文中也称为载体流体。

根据本发明的思想，在利用热机废热的方法中，将载体流体供给到循环过程的蒸发器，其中，蒸发器将热量从载体流体传递到循环过程的工作流体中，特别是汽化该工作流体。随后，该工作流体流向膨胀机，该膨胀机转换工作流体由此获得的能量并将其提供以进一步使用。根据本发明，在操作期间，在蒸发器处确定了载体流体的至少一个状态变量，并且根据载体流体在蒸发器处的至少一个确定的状态变量来设置包括热机和循环过程的热回收系统的至少一个操作参数，特别是设置循环过程的至少一个操作参数。

循环过程有目的地包括回路，工作流体在操作期间在该回路中循环。在此，蒸发器和膨胀机有利地集成在该回路中。有利地，在回路中另外还集成了用于通过该回路输送工作流体的输送装置(特别地是泵)和/或用于冷凝该回路的冷凝器。

热回收系统的至少一个操作参数的设置特别地以预控制的方式来进行。还可以想到，根据载体流体在蒸发器处的至少一个确定的状态变量来重新调节热回收系统的至少一个操作参数。

基本上，在操作期间能够根据载体流体在蒸发器处的至少一个确定的状态变量来设置热回收系统的任何期望的操作参数。