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Die
Erfindung betrifft ein System mit einem Heiz- und/oder Klimagerät
und einem Speicher zum Speichern von Kälte und/oder Wärme.
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Aus
der
DE 103 06 048
A1 ist ein Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug
bekannt, dessen Antriebsmotor beispielsweise bei kurzfristigem Stillstand
des Kraftfahrzeugs zur Energieeinsparung abgestellt wird, mit einem
Klimagerät, das einen über den Antriebsmotor antreibbaren
Kompressionskältekreis aufweist, in dem ein Kältemittel
zirkuliert und ein Verdampfer vorgesehen ist, und mindestens einem mit
dem Verdampfer kommunizierenden, außerhalb des Klimageräts
angeordneten Kurzzeitkältespeicher, der insbesondere dazu
vorgesehen ist, entladen zu werden, wenn der Antriebsmotor aufgrund
eines kurzfristigen Stillstands des Kraftfahrzeugs außer
Betrieb ist. Hierbei umfasst der Kurzzeitkältespeicher
mindestens einen flächig ausgebildeten Flachrohrwärmetauscher
mit flächig daran angeordnetem Kältespeichermedium.
Der Kurzzeitkältespeicher wird geladen, indem Kältemittel
des Kompressionskältekreises durch den mindestens einen
Flachrohrwärmetauscher strömt. Beim System ist
eine Kältemittelpumpe vorgesehen, die zum Entladen des Kurzzeitkältespeichers
Kältemittel des Kompressionskältekrei ses über
einen Leitungszweig durch den Verdampfer und den Flachrohrwärmetauscher pumpt,
welcher den Kondensator und Verdichter umgeht.
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Aus
der
DE 42 35 795 C1 ist
eine Vorrichtung zur Kühlung des Innenraums eines mit Gas
betriebenen Kraftwagens bekannt, welche einen aufladbaren, isolierten
Kältespeicher aufweist, dem durch einen Wärmetauschvorgang
eine an den jeweiligen Bedarf angepasste Kältemenge entzogen
und zur Temperaturabsenkung im Innenraum herangezogen wird. Hierbei
ist der Kältespeicher als ein Tank ausgebildet, der ein
verflüssigtes Gas (flüssiger Wasserstoff) aufnimmt.
Dem Kältespeicher ist ein Kälteübertrager
mit einem Kälte abgebenden Bereich angegliedert, dessen
Kälte aufnehmender Oberflächenbereich zur Kältebedarfsanpassung
größenveränderbar oder in unterschiedlichen
Abstand zum Kälte abgebenden Bereich bringbar ist. Ferner
wird ein Kälteübertragungsmittel mit niedrigem
Erstarrungspunkt verwendet, das unterstützt durch eine
Pumpe in einem einen Kältetauscher der Klimaanlage aufweisenden
Kreislauf gefördert wird.
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Derartige
Systeme lassen noch Wünsche offen.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System zur Verfügung
zu stellen.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Hierbei
ist ein System eines mit einem flüssigen Brennstoff, insbesondere
mit Diesel oder Benzin, betriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen, mit
einem Heizgerät und/oder Klimagerät, welches bei
entsprechendem Temperierbedart von Umluft und/oder Frischluft, die
dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zuzuführen ist, durchströmbar
ist, einem Speicher zum Speichern von Wär me und/oder Kälte,
welche vom Heiz- bzw. Klimagerät erzeugt wird, mindestens
einem Trägermedium und mindestens einem Wärmetauscher
zum Übertragen der vom Trägermedium im Heizer
aufgenommenen Wärme oder der im Klimagerät aufgenommenen
Kälte an den Speicher und zum Rückübertragen
der gespeicherten Wärme oder Kälte an das Trägermedium,
wobei als Speicher für die Wärme und/oder Kälte
zumindest ein Teilbereich des Treibstoff-Tanks des Kraftfahrzeugs
dient. Im Unterschied zur
DE
42 35 795 C1 liegen die Temperaturen, bis zu denen der
Treibstoff herunterkühlbar ist, bei um 5°C im
Falle von (Sommer-)Diesel. D. h. die Betriebstemperaturen liegen
im Bereich, in welchem herkömmliche Speicher bereits heute
arbeiten, so dass keine speziellen Trägermedien erforderlich sind.
Vielmehr kann beispielsweise ein umweltfreundliches Wasser-/Glykol-Gemisch
verwendet werden. Ferner kann – besonders bevorzugt neben oder
anstelle der Verwendung als Kältespeicher – der Tank
auch als Wärmespeicher benutzt werden. Insbesondere bevorzugt
kann der Tank sowohl als Wärme- als auch als Kältespeicher
benutzt werden, wobei auf Grund relativ konstanter Außentemperaturen üblicherweise
keine gleichzeitige Speicherung von Wärme und Kälte
erforderlich ist, so dass die Speicherverwendung von der Außentemperatur
(kurzzeitig) abhängig gemacht werden kann.
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Der
Tank kann einen abgetrennten oder abtrennbaren Bereich zum Speichern
von Kälte und/oder Wärme aufweisen. Alternativ
kann auch der gesamte Tank als Speicher verwendet werden.
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Besonders
bevorzugt ist das Treibstoffvolumen im Speicher, d. h. dem Tank
bzw. dem als Speicher verwendeten Teilbereich des Tanks, veränderbar.
Hierfür ist der Tank bevorzugt mit mindestens zwei Teilbereichen
ausgebildet, welche über Leitungen miteinander verbunden
sind, wobei nur einer der Teilbereiche als Wärmespeicher
und/oder Kältespeicher benutzt wird. Je nach vorhandener
zu speichernder Wärme oder Kälte kann die Treibstoffmenge
im Speicher erhöht werden, wobei jedoch eine ausreichende
Menge für den Betrieb des Motors im anderen Teilbereich
verbleibt. Der Transport des Treibstoffs von einem Teilbereich in
den anderen Teilbereich kann mit einer Pumpe, insbesondere bevorzugt
jedoch auch in einer Richtung schwerkraftbetätigt, erfolgen.
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Ein
derartiges System speichert im Speicher Kälte oder Wärme,
die in einem Betriebszustand, in welchem keine Kälte durch
den Kältemittelkreislauf bzw. keine Wärme durch
den Motor-Kühlkreislauf zur Verfügung gestellt
werden kann, durch einen Kälte- oder Wärmeträgerkreislauf
für die Temperierung der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden
Luft zur Verfügung steht.
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Besonders
bevorzugt wird bei einem derartigen System als Treibstoff Diesel
verwendet, welches bei einer Verwendung des Tanks als Kältespeicher auf
eine Temperatur von 5°C +/– 3°C abgekühlt
wird. In diesem Temperaturbereich erfolgt die Umwandlung zu Paraffin,
so dass zusätzliche Energie zur Verfügung steht.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele,
teilweise mit Varianten und teilweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung,
im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung des Motor-Kühlkreislaufs und Kältemittelkreislaufs
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Speicherverdampfers, wie er in der
DE 10 2007 010 969
A1 veröffentlicht ist,
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3 eine
ausschnittsweise in horizontaler Richtung in Höhe des Kältespeichermediums-Sammlers
geschnittene Ansicht des des Speicherverdampfers von 2,
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4 eine
ausschnittsweise in vertikaler Richtung geschnittene Ansicht des
Speicherverdampfers von 2,
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5 eine
schematische Ansicht eines Wärmetauschers Kälteträgermedium-Treibstoff,
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6 eine
schematische Ansicht eines Wärmetauschers Wärmeträgermedium-Treibstoff,
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7 eine
Variante der Ausgestaltung des Speicher-Wärmetauscher,
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8 eine
weitere Variante der Ausgestaltung des Speicher-Wärmetauschers,
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9 eine
Variante von 8,
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10 eine
weitere Variante der Ausgestaltung des Speicher-Wärmetauschers,
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11 eine
zweites Ausführungsbeispiel mit einer alternativen Ausgestaltungsform
des Tanks, und
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12 eine
Variante der Ausgestaltungsform des Tanks von 11.
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Ein
in einem Kraftfahrzeug angeordnetes System 1 weist eine
Klimaanlage 2 mit einem Heizer 3 (Heizgerät)
und einem Verdampfer 4 (Klimagerät) auf, welche
von dem Fahrzeuginnenraum zuzuführender Luft durchströmbar
sind, wie in 1 durch Pfeile angedeutet. Die
Luft wird von einem nicht dargestellten Gebläse aus dem
Fahrzeuginnenraum und/oder der Umgebung angesaugt und anschließend
auf an sich bekannte Weise durch den Verdampfer 4 und – sofern
eine Wiedererwärmung der Luft gewünscht wird – durch
den Heizer 3 geleitet. Hierbei wird durch die in den Geräten 3 und 4 erfolgende
Wärmeübertragung die durchströmende Luft auf
die von den Insassen gewünschte Temperatur gebracht. Gemäß der
Darstellung von 1 ist lediglich eine Klimazone
im Fahrzeuginnenraum vorgesehen, jedoch kann der Strömungsweg
der Luft auch in Längsrichtung in beispielsweise zwei oder
vier Klimazonen aufgeteilt sein, so dass eine unterschiedliche Lufttemperierung
der einzelnen Zonen möglich ist.
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Der
Heizer 3 wird bei Normal(heiz)betrieb im Prinzip auf an
sich bekannte Weise vom Kühlwasser eines Motor-Kühlkreislaufs
MK (nur stark schematisiert mit Kühlmittelpumpe und Motor
M, wobei es sich vorliegend um einen Dieselmotor handelt, aber ohne weitere
Komponenten/Leitungen dargestellt) durchströmt, wobei des
Kühlwasser im Heizer 3 bei einem Heizbedarf vom
Motor M abgeführte Wärme an die den Heizer 3 durchströmende
Luft abgibt.
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Der
Verdampfer 4 wird bei Normalbetrieb von Kältemittel
eines Kältemittelkreislaufs KK durchströmt und
nimmt Wärme von der denselben durchströmenden
Luft auf, d. h. die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende
Luft wird gekühlt. Im Kältemittelkreislauf KK
strömt als Kältemittel, vorliegend R134a, oder
gemäß einer Variante Kohlendioxid, wobei das Kältemittel
in einem Verdichter 5 verdichtet, in einem nachfolgend
angeordneten Kondensator 6 gekühlt und anschließend
in einem Expansionsorgan 7 entspannt und dadurch weiter
abgekühlt wird, bevor es im Verdampfer 4 Wärme
von der denselben durchströmenden, dem Fahrzeuginnenraum
zuzuführenden Luft aufnimmt, bevor es wieder vom Verdichter 5 angesaugt
wird.
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In
soweit vorstehend unter Bezugnahme auf normale Fahrbedingungen,
d. h. mit einem laufenden Motor M, beschrieben, entspricht das System
dem einer herkömmlichen Heiz-/Klimaanlage.
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Um
jedoch in einem Idle-stop-Betrieb, d. h. bei einem relativ kurzzeitig
stehenden Motor M, die Temperatur im Fahrzeuginnenraum halten zu
können, sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sowohl
ein Wärmespeicher W als auch ein Kältespeicher
K vorgesehen, in welchem Wärme bzw. Kälte gespeichert
werden kann, um bei fehlendem Kühlmittel- bzw. Kältemitteldurchsatz
schnell eine Temperierung der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft
weiterführen und über eine gewisse Zeitdauer hinweg
aufrecht erhalten zu können. Hierfür sind sowohl
der Heizer
3 als auch der Verdampfer
4 derart ausgebildet,
dass im Wärmeübertragungsbereich auch ein Wärme-
bzw. Kälteträgermedium strömt, wobei
in Bezug auf den Aufbau der Wärmetauscher (Heizer
3 und
Verdampfer
4) auf die
DE 10 2007 010 969 A1 verwiesen wird.
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Ein
Wärmetauscher, wie er in der
DE 10 2007 010 969 A1 offenbart
ist, ist in den
2 bis
4 dargestellt,
wobei ein entsprechender Wärmetauscher sowohl als Heizer
als auch als Verdampfer gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, d. h. der Wärmetauscher wird bei Bedarf
sowohl von Kühl- oder Kältemittel als auch einem
entsprechenden Trägermedium (Wärmeträgermedium
bzw. Kälteträgermedium) durchströmt,
welches in einem Wärme- bzw. Kälteträgerkreislauf
WT bzw. KT enthalten ist.
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Beliebige
andere Ausgestaltungen der Wärmetauscher, auch beispielsweise
in Gestalt zweier getrennt ausgebildeter, benachbarter Wärmetauscher,
sind alternativ möglich.
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Im
Folgenden wird Bezug auf den Kältemittelkreislauf KK genommen.
Um auch im Sommer im Falle eines Motorstopps eine Kühlung
des Fahrzeuginnenraums aufrecht erhalten zu können, ist
besagter Verdampfer 4 als Kältespeicherverdampfer
ausgebildet, der neben dem Kältemittel in getrennt hiervon
ausgebildeten Kanälen auch von einem Kälteträgermedium
durchströmbar ist. Das Kälteträgermedium,
welches in besagtem Kälteträgerkreislauf KT enthalten
ist, wird zum Beladen des Kältespeichers K wie auch zum
Bereitstellen von im Kältespeicher K gespeicherter Kälte
von einer elektrisch antreibbaren Kältespeicher-Pumpe 11 umgewälzt.
Als Kälteträgermedium wird vorliegend ein Wasser-Glykol-Gemisch verwendet.
Als Kältespeichermedium dient vorliegend der Treibstoff,
also beispielsweise Diesel, welches sich im Tank des Kraftfahrzeugs
befindet, der als Kältespeicher K dient.
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Um
die Kälte besser und länger im Kältespeicher
K, d. h. vorliegend im Tank samt seinem Inhalt, speichern zu können,
ist der Tank im Bereich seiner Außenfläche wärmeisoliert
ausgebildet. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
wird der gesamte Tank samt dem gesamten im Tank befindlichen Treibstoff als
Kältespeicher K verwendet. Für den Wärmeübergang
vom Kälteträgermedium in den Treibstoff und umgekehrt,
ist eine Leitung des Kälteträgerkreislaufs KT
als Speicher-Wärmetauscher 12 in Gestalt einer Rohrschlange
ausgebildet, wie in 5 schematisch dargestellt, die
quer durch den Tank verläuft, insbesondere in dessen unterem
Bereich.
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Die
Funktion des Kältespeichers K ist Folgende: In einem Betriebszustand,
in welchem zwar Kältemittel im Kältemittelkreislauf
KK umgewälzt und im Verdampfer 4 Kälte
zur Verfügung steht, diese jedoch nicht zur Kühlung
von Luft benötigt wird, bspw. weil die Belüftung
ausgeschaltet ist, oder nicht im gesamten Verdampfer 4 in
Folge verringerter Kälteanforderung benötigt wird,
wird die Kältespeicher-Pumpe 11 eingeschaltet
und das Kälteträgermedium umgewälzt.
Hierbei gibt das Kälteträgermedium Wärme im
Verdampfer 4 an das Kältemittel (und bei bestimmten
Betriebsbedingungen auch an die durchströmende Luft) ab,
d. h. das Kälteträgermedium wird gekühlt.
In der Rohrschlange des Kältespeichers K nimmt das Kälteträgermedium
dagegen Wärme aus dem Treibstoff auf, d. h. das Kälteträgermedium
wird wieder erwärmt, wohingegen der Treibstoff gekühlt wird.
Ist der Kältespeicher K geladen, d. h. hat das vom Verdampfer 4 kommende
Kälteträgermedium im Wesentlichen die gleiche
Temperatur wie der Treibstoff des Kältespeichers K, wird
die Kältespeicher-Pumpe 11 ausgeschaltet, zumindest
so lange, bis die Temperatur des Treibstoffes ansteigt und/oder im
Verdampfer 4 eine erhöhte Kälteleistung
frei zur Verfügung steht. Die Temperatur im Kältespeicher
K sollte hierbei derart nach unten begrenzt sein, dass die Einsatzfähigkeit
des Treibstoffes nicht beeinträchtigt ist, d. h. im Falle
von Diesel als Treibstoff ein ausreichend flüssiger Zustand
vorliegt.
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Tritt
bei Kältespeichertemperaturen, die unter den Verdampfertemperaturen
liegen, in einem Betriebszustand der Heiz-/Klimaanlage in einem
Idle-Stop-Betrieb ein Kühlbedarf auf, so wird die Kältespeicher-Pumpe 11 eingeschaltet,
um das Kälteträgermedium umzuwälzen,
so dass es Wärme von der den Verdampfer 4 durchströmenden
Luft aufnimmt und dadurch dieselbe kühlt. Die Wärme
wird im Kältespeicher K abgegeben, d. h. das Kälteträgermedium
wird gekühlt, so dass es den Verdampfer 4 anschließend
wieder im kalten Zustand erreicht. Dahingegen erwärmt sich
der Treibstoff im Tank allmählich.
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Üblicherweise
treten derartige Bedingungen nur bei erhöhten Außentemperaturen,
insbesondere in Verbindung mit starker Sonneneinstrahlung auf. Im Unterschied
hierzu treten bei geringen Außentemperaturen, insbesondere
in Verbindung bei keiner oder geringer Sonneneinstrahlung, Betriebsbedingungen auf,
bei denen die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt
werden muss, um den Komfort im Fahrzeuginnenraum aufrecht zu erhalten.
Derartige Bedingungen liegen üblicherweise im Winter vor,
wohingegen die zuvor ausführlich beschriebenen Kühlbedingungen üblicherweise
im Sommer vorliegen. Überschneidungen in Bezug auf die
Anforderungen sind in den Übergangszeiten prinzipiell möglich,
jedoch sind die Komforteinbußen relativ gering, wenn sich
die Außentemperaturen nur wenig von den gewünschten
Innenraumtemperaturen unterscheiden, so dass nicht notwendigerweise
der Speicher geladen (kalt oder warm) sein muss.
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Entsprechend
dem Kältespeicher K ist gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ferner ein Wärmespeicher W
vorgesehen, der ebenfalls durch den Tank gebildet wird, in welchem
der Treibstoff enthalten ist. D. h. der Treibstoff dient im Falle
einer Nutzung als Wärmespeicher W als Wärmespeichermedium,
im Falle einer Nutzung als Kältespeicher K als Kältespeichermedium.
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Der
Aufbau des Wärmeträgerkreislaufs WT, in welchem
ein Wärmeträgermedium, vorliegend ein Wasser/Glykol-Gemisch,
bei Bedarf umgewälzt wird entspricht im Prinzip dem Kälteträgerkreislauf
KT, er ist jedoch gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
vollständig von demselben getrennt ausgebildet. Alternativ
ist gemäß einer nicht in der Zeichnung dargestellten
Variante ein gemeinsamer Trägerkreislauf vorgesehen, der
lediglich im Bereich des Verdampfers 3 und Heizers 4 getrennt
ausgebildet ist, wobei jedoch in Abhängigkeit von der Außentemperatur
nur einer derselben durchströmt wird.
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Der
Wärmeträgerkreislauf WT gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel weist besagte Wärmeträger-Pumpe 21,
den nachfolgend angeordneten Wärmespeicher W (Tank samt
Inhalt), wobei ein Speicher-Wärmetauscher 22 vorgesehen
ist, über welchen der Wärmetausch zwischen dem
Wärmeträgermedium und dem Wärmespeichermedium erfolgt,
und einen in den Heizer 4 integrierten Wärmetauscher
auf. Der Speicher-Wärmetauscher 22 ist vorliegend
durch eine wannenförmige, doppelte Tankwand gebildet, durch
welche das Wärmeträgermedium strömt,
und über die große innere Wand fläche
erfolgt der Wärmetausch. Hierbei ist die innere Wandfläche
gut wärmeleitend ausgebildet, während die äußere
Wandfläche gut wärmeisoliert ist.
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Die
Funktion entspricht vom Prinzip her derjenigen des Kältespeichers
K, nur, dass anstelle von Kälte Wärme gespeichert
wird, so dass hierauf nicht näher eingegangen wird. Ferner
ist die Temperatur des Wärmespeichers W nach oben durch
einen vorgegebenen, treibstoffabhängigen Wert begrenzt,
um Gefährdungen auszuschließen.
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Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine parallele Nutzung
des Speichers durch eine entsprechende Regelung der Kältespeicher-Pumpe 11 und
der Wärmespeicher-Pumpe 21 in Abhängigkeit
von der Außentemperatur ausgeschlossen.
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Gemäß weiterer
alternativer Ausführungsformen können die Speicher-Wärmetauscher
beispielsweise durch in Bodennähe verlaufende, von oben
her in den Tankinnenraum eingeführte und wieder herausgeführte
Rohre gebildet sein (7), durch einen gemeinsamen
Kälte-/Wärmeträger-kreislauf, gemäß dem
nur ein Rohr im Tank verlaufend angeordnet ist, bspw. durch ein
Bodennähe verlaufendes, von oben her in den Tankinnenraum
eingeführtes und wieder herausgeführtes Rohr gebildet
(8), das zur Vergrößerung der
Wärmeübertragungsfläche ggf. mäanderförmig
im Bodenbereich angeordnet ist (9), oder
durch zwei getrennte doppelwandige Bereiche des Speichers (10).
Beliebige andere Ausgestaltungen des oder der Speicher-Wärmetauscher
sind möglich.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf 11 ein
zweites Ausführungsbeispiel in Bezug auf die konkrete Ausgestaltung
des Kälte-/Wärmespeichers K/W näher erläutert.
Die Ausgestaltung des Systems in Bezug auf den Kältemittelkreislauf
KK samt Verdampfer 4 und Kälteträgerkreislauf
KT und den Motor-Kühlmittelkreislauf MK samt Heizer 3 und Wär meträgerkreislauf
WT entspricht derjenigen des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels,
so dass hierauf nicht näher eingegangen wird. Obwohl nachfolgend
nicht explizit erwähnt, kann das System, welches den Speicher
enthält auch derart ausgebildet sein, dass der Speicher
ausschließlich als Kältespeicher oder ausschließlich
als Wärmespeicher verwendet wird, beispielsweise für
Fahrzeuge, die nur in heißen Ländern bzw. nur
kalten Ländern verwendet werden, oder bei Fahrzeugen, die
nur ein Kühlgerät (Verdampfer) bzw. nur einen
Heizer aufweisen.
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Wie
aus 11 ersichtlich, ist der Tank derart ausgebildet,
dass er zwei Teilbereiche aufweist, wobei der erste, vorliegend
größer ausgebildete Teilbereich als „herkömmlicher"
Tank dient, der zweite, kleinere Teilbereich jedoch als Kälte-/Wärmespeicher K/W
isoliert ausgebildet ist. Die Wand des als Kälte-/Wärmespeicher
K/W dienenden Teilbereichs ist entsprechend der Darstellung von 10 doppelwandig
ausgebildet, wobei zudem eine Trennwand vorgesehen ist, so dass
zwei getrennte Trägerkreisläufe (Kälteträgerkreislauf
KT und Wärmeträgerkreislauf WT) vorgesehen sind,
und der Tank-Teilbereich bedarfsgerecht entweder bei hohen Außentemperaturen
als Kältespeicher K oder bei niedrigen Außentemperaturen
als Wärmespeicher W dienen kann. Der Treibstoff wird bedarfsgerecht
auf die beiden Teilbereiche mittels zweier Pumpen 30, 31 verteilt,
so dass stets ausreichend Treibstoff für den Motor zur Verfügung
steht, und zudem eine ausreichende Speicherung von Kälte
oder Wärme zur Verfügung steht. Wird viel Treibstoff
verbraucht, so wird die Treibstoffmenge, die im ersten Teilbereich
enthalten ist, erhöht, um den Motorbetrieb sicherstellen
zu können. Ist der Tank auf „Reserve", so wird
der zweite Teilbereich vollständig geleert, um einen möglichst
energiesparenden Betrieb des Fahrzeugs zu ermöglichen.
In diesem Fall erfolgt demnach keine oder – durch die im
Teilbereich enthaltene Luft – nur eine minimale Kälte-
bzw. Wärmevorhaltung für einen Idle-Stop-Betrieb.
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Insbesondere
im Falle des Vorsehens eines Tanks für den Treibstoff Diesel
mit zwei Teilbereichen, wobei nur der eine Teilbereich als Kältespeicher
K dient, kann das (Sommer-)Diesel bis auf 5°C und ggf.
auch etwas weiter heruntergekühlt werden, wobei in diesem
Temperaturbereich die Paraffinbildung einsetzt. Das Paraffin speichert
ebenfalls Energie in Folge der Phasenumwandlung wie bei herkömmlichen
Kältespeichern.
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Beispielsweise
bei Bergfahrten kann – zur Beschleunigung der Anpassung
an stark veränderte Umgebungstemperaturen – der
Treibstoff des kleineren Teilbereichs in den größeren
Teilbereich zurück gepumpt werden, so dass sich ein schnellerer
Temperaturausgleich in Bezug auf die geänderten Speicheranforderungen
ergibt und dadurch schneller Wärme an Stelle von Kälte
(oder umgekehrt) gespeichert werden kann.
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12 zeigt
eine alternative Ausführungsform, gemäß welcher
eine der beiden Pumpen entfallen kann, da die Förderung
von einem Teilbereich in den anderen Teilbereich infolge der Schwerkraft
und geregelt durch ein Ventil 32 erfolgt. Die Rückführung erfolgt
mit der verbleibenden Pumpe 31. Gemäß der Darstellung
von 12 ist der zweite, als Kälte-/Wärmespeicher
K/W dienende Teilbereich unterhalb des ersten Bereichs angeordnet,
jedoch ist auch eine umgekehrte Anordnung der Teilbereiche möglich.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel, das nicht in der Zeichnung
dargestellt ist, ist der Tank von einer Art Manschette umgeben,
welche vom Wärme- oder Kälteträgermedium
durchströmt wird. Die Manschette kann den Tank vollständig
oder teilweise, insbesondere im Bodenbereich, umgeben. Außenseitig
ist die Manschette isoliert ausgebildet, um einen Temperaturausgleich
mit der Umgebung zu minimieren. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine
relativ einfache Nachrüstung bestehender Systeme.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10306048
A1 [0002]
- - DE 4235795 C1 [0003, 0007]
- - DE 102007010969 A1 [0014, 0029, 0030]