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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmespeicher, um die Abwärme eines Fahrzeugs zu speichern, sowie ein Verfahren und ein System, um eine mechanische oder eine thermische Energie aus der Abwärme des Fahrzeugs zu erzeugen.
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Die
DE 10 2009 045 380 A1 betrifft eine Antriebseinrichtung mit einem Dampferzeuger und einem Dampfspeicher, bei welcher eine dem Abgas einer Brennkraftmaschine entnommene thermische Energie zur Erhöhung des Drucks und des Massenstroms der Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine eingesetzt wird.
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Die
DE 10 2006 044 789 A1 beschreibt eine Dampfspeichervorrichtung zur Speicherung einer thermischen Energie, welche mit einem Phasenwechselmedium als Speichermedium zur Aufnahme von Wärme arbeitet.
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Die
DE 41 21 460 C2 betrifft ein Wärmespeichersystem mit einem Wärmespeicher, welcher einen das Wärmetransportmedium kondensiert in Form eines Flüssigkeitsbads speichernden Ruths-Speicher aufweist, wobei in dem Flüssigkeitsbad ein Latentwärmespeichermaterial vorhanden ist.
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Nach dem Stand der Technik bekannte ORC-Systeme (”Organic Rankine Cycle”) weisen einen hinsichtlich der Temperatur sehr stark schwankenden Lastpunkt des Expanders des Systems und eine ungleichmäßige Anströmung des Expanders auf, so dass eine optimale Auslegung des ORC-Systems nicht möglich ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Probleme nach dem Stand der Technik zumindest abzumildern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Wärmespeicher nach Anspruch 1, durch ein Verfahren zur Erzeugung mechanischer oder thermischer Energie aus einer Abwärme nach Anspruch 6, durch ein System zur Erzeugung mechanischer oder thermischer Energie aus einer Abwärme nach Anspruch 10 oder durch ein Fahrzeug nach Anspruch 14 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Wärmespeicher zur Speicherung einer Abwärme eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei ist der Wärmespeicher mit einem Fluid und einer Schüttung aus Elementen (insbesondere kugelförmigen Elementen), welche ein Phasenübergangsmaterial enthalten, gefüllt.
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Dabei wird unter einer Schüttung eine lose Vermengung der Elemente verstanden. Anders aus gedrückt, werden die Elemente in einer losen Form (das heißt die Elemente sind nicht miteinander verbunden) in den Wärmespeicher geschüttet. Das Phasenübergangsmaterial wird als Latentwärmespeicher verwendet, um mit Hilfe eines Phasenübergangs (insbesondere von fest zu flüssig) thermodynamische Energie zu speichern. Mit anderen Worten wird die Enthalpie der reversiblen thermodynamischen Zustandsänderung des Phasenübergangsmaterials zur Speicherung der entsprechenden thermodynamischen Energie eingesetzt. Als Fluid wird in der Regel Wasser eingesetzt, wobei im Allgemeinen ein Teil dieses Wassers gasförmig und ein anderer Teil des Wassers flüssig in dem Wärmespeicher vorhanden ist.
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Wenn der erfindungsgemäße Wärmespeicher in einem OCR-System eingesetzt wird, führt der Wärmespeicher zu einer Dämpfung der Temperaturschwankungen und somit auch Druckschwankungen innerhalb des Systems, so dass die Temperaturschwankungen und Druckschwankungen des Lastpunkts des Expanders verringert und eine ungleichmäßige Anströmung des Expanders im Wesentlichen vermieden werden kann. Das Phasenübergangsmaterial führt vorteilhafterweise zu einer Steigerung der Energiedichte, d. h. zu einer Erhöhung der pro Volumeneinheit vom Wärmespeicher zu speichernden Wärmemenge.
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Anders ausgedrückt handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Wärmespeicher um einen Energiespeicher auf Ruth-Basis, wobei zur Speicherung der thermischen Energie ein Phasenübergangsmaterial eingesetzt wird.
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Dabei kann der Wärmespeicher eine gestützte Wärmeisolation umfassen.
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Unter einer gestützten Wärmeisolation wird eine Wärmeisolation in der Form einer Wand des Wärmespeichers verstanden, welche einen mit Vakuum gefülltes Hohlraum aufweist, in welchem sich ein poröses, die Wände des Hohlraums abstützendes Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit befindet. Indem der Wärmespeicher mit einer solchen gestützten Wärmeisolation zur Außenwelt hin isoliert ist, kann die dem Wärmespeicher zugeführte Abwärme des Fahrzeugs vorteilhafterweise im Wesentlichen im System verbleiben. Die gestützte Wärmeisolation führt demnach zu einer sehr guten thermischen Isolation des Wärmespeichers oder eines den Wärmespeicher einsetzenden Systems.
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Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist in dem Wärmespeicher ein Wärmetauscher (zum Beispiel ein Verdampfer) integriert. Diesem Wärmetauscher kann das Abgas des Fahrzeugs zugeführt werden. Der Wärmetauscher entnimmt dem Abgas ein Großteil der in dem Abgas enthaltenen thermischen Energie und speichert diese thermische Energie in dem Wärmespeicher.
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Durch die Integration des Wärmespeichers und des Wärmetauschers kann vorteilhafterweise beispielsweise ein OCR-System mit geringeren Abmessungen aufgebaut werden, als wenn es sich bei dem Wärmespeicher und dem Wärmetauscher um zwei separate Komponenten handelt. Darüber hinaus weist die Integration des Wärmespeichers und des Wärmetauschers den Vorteil auf, dass keine thermische Energie beim Transport vom Wärmetauscher zum Wärmespeicher verloren geht.
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Erfindungsgemäß kann somit der Wärmetauscher in dem Wärmespeicher integriert sein, oder Wärmetauscher und Wärmespeicher sind als separate Bauelemente ausgeführt. Der zweite Fall weist die Vorteile auf, dass die thermische Isolation des Wärmespeichers vereinfacht oder verbessert wird (da eine Isolation der Abgasdurchführung entfällt) und dass eine thermische Entkopplung von Wärmespeicher und Wärmetauscher beispielsweise bei einem Kaltstart des Fahrzeugs ermöglicht wird.
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Die in dem Wärmespeicher enthaltenen Elemente, welche mit dem Phasenübergangsmaterial gefüllt sind, sind insbesondere kugelförmig und weisen z. B. einen Durchmesser von 3 bis 7 mm auf. Dabei kann die Phasenwechseltemperatur des Phasenübergangsmaterials in einem Bereich von 220°C bis 280°C (z. B. 250°C) liegen, wobei diese Temperatur von dem gewählten Arbeitsdruckbereich (z. B. 40 bis 60 bar) abhängt.
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Die Phasenwechseltemperatur ist dabei die Temperatur, bei welcher das Phasenübergangsmaterial bei dem im Wärmespeicher herrschenden Druck die Phase wechselt, also beispielsweise von der festen Phase in die flüssige Phase übergeht.
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Bei der Wahl des Durchmessers der kugelförmigen Elemente ist das Oberflächen-Volumen-Verhältnis zu beachten. Bei einem zu geringen Oberflächen-Volumen-Verhältnis ist das Einbringen der thermischen Energie in den Wärmespeicher erschwert. Dagegen ist bei einem zu großen Oberflächen-Volumen-Verhältnis die von dem Wärmespeicher abzuspeichernde Wärmemenge gering. Ein Durchmesser von 3 bis 7 mm (insbesondere von 5 mm) bildet einen guten Kompromiss, durch welchen zum einen das Einbringen der thermischen Energie in den Wärmespeicher erleichtert und zum anderen eine große Wärmemenge pro Volumen im Wärmespeicher gespeichert werden kann.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst der Wärmespeicher einen Behälter und einen Einsatz, welcher sich innerhalb des Behälters befindet. Dabei sind die Elemente in den Einsatz eingefüllt. Neben dem Einsatz mit den eingeführten Elementen befindet sich auch das Fluid in dem Behälter. Der Einsatz ist derart in dem Behälter angeordnet, dass ein Abstand von mehr als 3 mm zwischen dem Einsatz und jeder Innenwand des Behälters vorhanden ist. Der Einsatz kann auch netzförmige Strukturen aufweisen, um die Elemente vordefiniert anzuordnen.
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Diese Ausführungsform ermöglicht, dass des im Wärmespeicher (im Behälter) vorhandene Fluid zwischen dem Einsatz und damit zwischen den Elementen und der Seitenwand des Behälters zirkulieren kann.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Erzeugung mechanischer oder thermischer Energie aus einer Wärmemenge eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei wird im Abgas des Fahrzeugs enthaltene Abwärme in einem Wärmespeicher, welcher mit einem Fluid und mit einem Phasenübergangsmaterial gefüllt ist, gespeichert. Mit einem von dem Wärmespeicher bereitgestellten Gasanteil des Fluids wird die mechanische und/oder thermische Energie erzeugt.
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Indem die mechanische und/oder thermische Energie mit dem von dem Wärmespeicher bereitgestellten Gasanteil des Fluids erzeugt wird, wirkt der Wärmespeicher vorteilhafterweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Dämpfungsglied, welches Temperaturschwankungen im zugeführten Abgas ausgleichen kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also zum einen, dass ein bestimmter Teil der dem Abgas aktuell entnommenen Abwärme im Wärmespeicher gespeichert wird, während gleichzeitig der andere Teil zur Erzeugung mechanischer Energie (z. B. zum Antrieb des Fahrzeugs) und/oder zur Erzeugung thermischer Energie (z. B. zum Heizen) eingesetzt wird. Zum anderen kann die dem Abgas aktuell entnommene Abwärme bzw. thermische Energie auch vollständig zur Erzeugung mechanischer Energie und/oder zur Erzeugung thermischer eingesetzt werden, wobei je nach Bedarf diese thermische Energie durch die im Wärmespeicher gespeicherte thermische Energie erhöht werden kann.
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Dabei handelt es sich bei dem von dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Wärmespeicher insbesondere um den vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Wärmespeicher.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Phasenübergangsmaterial derart gewählt, dass die Phasenwechseltemperatur des Phasenübergangsmaterials gleich einer Temperatur ist, bei welcher der Partialdruck des Gasanteils des Fluids innerhalb des Wärmespeichers einem vorbestimmten Arbeitsdruck des Verfahrens entspricht.
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Mit anderen Worten wird die Phasenwechseltemperatur derart gewählt, dass der Druck, welchem der Gasanteil des Fluids bei dieser Temperatur (d. h. bei der Phasenwechseltemperatur) aufweist, gerade dem vorbestimmten Arbeitsdruck entspricht. Anders ausgedrückt wird nach bestimmten Kriterien ein Arbeitsdruck oder eine Arbeitsdruckbereich bestimmt, mit welchem der Gasanteil des Fluids beispielsweise einem Expander zugeführt wird. Ausgehend von diesem Arbeitsdruckbereich wird dann abhängig von dem verwendeten Fluid eine Phasenwechseltemperatur dieses Fluids bestimmt, bei welcher die flüssigen Anteile des Fluids in die gasförmigen Anteile des Fluids übergehen. Diese Phasenwechseltemperatur des Fluids entspricht dann der Phasenwechseltemperatur des Phasenübergangsmaterials, welches demnach derart ausgewählt wird, dass es genau diese Phasenwechseltemperatur aufweist.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Fluid im Kreis gepumpt. Dabei wird die Abwärme eingesetzt, um den flüssigen Anteil des Fluids in einen gasförmigen Anteil zu überführen oder zu wandeln. Nachdem mit dem gasförmigen Anteil des Fluids die mechanische oder thermische Energie erzeugt worden ist, wird dieser gasförmige Anteil (zumindest zum Großteil) wieder in den flüssigen Anteil gewandelt oder kondensiert.
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Indem das Fluid im Kreis geführt wird, kann dasselbe Fluid vorteilhafterweise wieder verwendet werden und muss nicht ersetzt werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein System zur Erzeugung mechanischer oder thermische Energie aus einer Abwärme eines Fahrzeugs bereitgestellt. Dabei umfasst das System einen Wärmespeicher, einen Wärmetauscher und einen Expander oder ein Heizelement. Der Wärmespeicher ist mit einem Fluid und mit einem Phasenübergangsmaterial gefüllt. Der Wärmetauscher ist mit einer Zuleitung, in welcher ein Abgas des Fahrzeugs transportiert wird, und mit dem Wärmespeicher gekoppelt. Der Wärmetauscher hat die Aufgabe, die in dem Abgas enthaltene Abwärme dem Abgas zu entnehmen und bei Bedarf zumindest einen Teil der aufgenommenen Abwärme in dem Wärmespeicher zu speichern. Der Wärmespeicher wiederum ist mit dem Expander oder mit dem Heizelement gekoppelt. Der Wärmespeicher stellt einen gasförmigen Anteil des Fluids entweder dem Expander oder dem Heizelement bereit, wobei mit dem Expander die mechanische Energie oder mit dem Heizelement die thermische Energie erzeugt wird.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
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Bei dem vom System eingesetzten Wärmespeicher kann es sich um den vorab beschriebenen erfindungsgemäßen Wärmespeicher handeln.
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Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das System derart ausgestaltet sein, dass die von dem Expander erzeugte mechanische Energie zum Antrieb des Fahrzeugs eingesetzt wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist ein mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattetes Fahrzeug in der Lage, autark nur durch den vom Wärmespeicher zugeführten Gasanteil des Fluids (beispielsweise durch Wasserdampf) zu fahren.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Fahrzeug bereitgestellt, welches einen Wärmespeicher mit einem Phasenübergangsmaterial aufweist.
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Insbesondere umfasst dieses Fahrzeug ein erfindungsgemäßes System, wie es vorab beschrieben ist, wobei es sich bei dem Wärmespeicher des Fahrzeugs dann um den Wärmespeicher des Systems handelt.
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Die vorliegende Erfindung weist folgende Vorteile auf:
- • Druckpulsationen im Dampfkreis werden vermieden oder zumindest gedämpft, wie es bereits vorab beschrieben ist.
- • Die verfügbare Abwärme wird besser genutzt, da eine überschüssige thermische Energie, welche aktuell nicht von dem Expander umgesetzt werden kann, im Wärmespeicher gespeichert wird, um sie später dem Expander zuzuführen, wenn die im Abgas vorhandene thermische Energie zu gering ist oder nicht vorhanden ist, da der Verbrennungsmotor nicht läuft.
- • Gerade in der Startphase ergibt sich ein beschleunigtes Ansprechverhalten des Expanders, da vom Wärmespeicher sofort thermische Energie zugeführt werden kann.
- • Verbrenner bzw. Verdampfer (Wärmetauscher) und Expander können intermittierend betrieben werden, wodurch die gegenseitige negative Beeinflussung der Betriebspunkte vermieden wird.
- • Bei einem Kaltstart kann die im Wärmespeicher gespeicherte thermische Energie auch zum Heizen oder Vorwärmen genutzt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch bei Schiffen, Flugzeugen sowie gleisgebundenen oder spurgeführten Fahrzeugen einsetzbar ist.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.
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1 stellt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Systems zur Erzeugung von mechanischer oder thermischer Energie dar.
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2 stellt einen erfindungsgemäßen Wärmespeicher dar.
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3 stellt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Systems zur Erzeugung von mechanischer oder thermischer Energie dar.
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4 zeigt die Dampfpartialdruckkurve für Wasser.
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5 zeigt die in einem erfindungsgemäßen Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie pro Volumeneinheit über der Zeit.
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6 zeigt die in einem Wärmespeicher nach dem Stand der Technik gespeicherte Wärmeenergie pro Volumeneinheit über dem Innendruck.
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7 stellt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen System dar.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes System 20 dargestellt. Das erfindungsgemäße System 20 umfasst einen Wärmespeicher 1, eine Pumpe 5, einen Kondensator 4 und einen Expander 2, welcher über ein Ventil 3 kurzgeschlossen werden kann, wenn keine mechanische Energie, sondern thermische Energie erzeugt werden soll.
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Der erfindungsgemäße Wärmespeicher 1 umfasst bei dieser Ausführungsform einen mit dem Wärmespeicher 1 integrierten Wärmetauscher, so dass ein z. B. von einem Verbrennungsmotor erzeugtes Abgas diesem in dem Wärmespeicher 1 integrierten Wärmetauscher zugeführt wird. Der Wärmetauscher entzieht dem zugeführten Abgas zumindest einen Teil der Abwärme; indem ein flüssiger Anteil eines in dem Wärmespeicher 1 vorhandenen Fluids in die gasförmige Phase überführt wird. Die dem Abgas entnommene Abwärme wird zumindest zum Teil in dem Wärmespeicher 1 gespeichert.
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Ein gasförmiger Anteil des Fluids, welches in dem Wärmespeicher 1 vorhanden ist, wird entweder dem Expander 2 zugeführt oder zur Erzeugung einer thermischen Energie eingesetzt, wobei in diesem Fall das Ventil 3 geöffnet ist. Falls der gasförmige Anteil des Fluids dem Expander 2 zugeführt wird, expandiert dieses unter Druck stehende Gas in dem Expander unter Abführung bzw. Erzeugung von Arbeit, wodurch beispielsweise eine Welle (zum Beispiel die Antriebswelle des Fahrzeugs) angetrieben wird. In der Regel bleibt der dem Expander zugeführte gasförmige Anteil des Fluids gasförmig, wenn er den Expander verlässt, sodass dieser Anteil im Kondensator 4 wieder verflüssigt wird. Über die Pumpe 5 wird das verflüssigte Fluid von dem Kondensator 4 wieder zu dem Wärmespeicher 1 (mit integriertem Wärmetauscher) transportiert.
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In 2 ist ein erfindungsgemäßer Wärmespeicher 1 dargestellt. Dem Wärmespeicher 1 wird das vom Kondensator 4 (siehe 1) zurückgeführte Fluid 11 in flüssiger Form zugeführt und der Gasanteil 12 des Fluids (z. B. Wasserdampf) entnommen, wobei diese Entnahme über ein Druckregelventil 8 des Wärmespeicher 1 geregelt werden kann.
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Innerhalb des Wärmespeichers 1 befindet sich das Fluid, wobei ein bestimmter Teil des Fluids als Gas 21 und ein anderer Teil des Fluids in flüssiger Form 22 vorhanden ist. Wenn als Fluid Wasser eingesetzt wird, befinden sich eine Dampfphase 21 und eine Flüssigphase 22 gleichzeitig in dem Wärmespeicher 1. Neben dem Fluid befindet sich eine Schüttung 6 aus makroverkapselten PCM (”Phase Change Material” bzw. Phasenübergangsmaterial) derart innerhalb des Wärmespeichers 1, dass dieses makroverkapselten PCM bzw. diese Elemente, welche ein Phasenübergangsmaterial enthalten, von dem Fluid durchsetzt werden.
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Darüber hinaus ist in dem Wärmespeicher 1 ein Abgaswärmetauscher 7 integriert, über welchen das vom Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zugeführte Abgas durch die Schüttung 6 geführt wird, so dass die in dem Abgas enthaltene Abwärme von dem Fluid und von den mit dem Phasenübergangsmaterial gefüllten Elementen aufgenommen wird. Bei einem Druck von 40 bar herrscht z. B. eine Temperatur von 250°C im Wärmespeicher.
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Wenn das erfindungsgemäße System 20 (siehe 1) in einem Druckbereich von 40 bis 60 bar betrieben, wird, herrschen im Wärmespeicher ebenfalls Drücke von 40 bis 60 bar und beim Einsatz von Wasser als Fluid Temperaturen von 250°C bis 275°C.
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In 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Systems 20 zur Erzeugung mechanischer oder thermischer Energie dargestellt. Da das in 3 dargestellte System 20 Ähnlichkeiten mit dem in 1 dargestellten System 20 aufweist, werden im Folgenden nur die Unterschiede des in 3 dargestellten Systems 20 zu dem in 1 dargestellten System 20 beschrieben.
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Das in 3 dargestellte System 20 weist einen erfindungsgemäßen Wärmespeicher 1 und einen dazu separat ausgebildeten Wärmetauscher bzw. Verdampfer 9 auf. Daher nimmt der Verdampfer 9 die ihm über das Abgas zugeführte Abwärme des Verbrennuhgsmotors auf, indem beispielsweise eine Flüssigkeit durch die im Abgas enthaltene thermische Energie verdampft wird. Die derart aufgenommene thermische Energie wird dann dazu verwendet, entweder im Expander 1 eine mechanische Energie zu erzeugen oder wird als thermischen Energie an einer anderen Stelle bereitgestellt. Falls die von dem Verdampfer 9 aufgenommene thermische Energie größer ist als diejenige thermische Energie, welche von dem Expander 2 in mechanische Energie umgesetzt werden kann (oder größer ist als die an der anderen Stelle benötigte thermische Energie), wird die überflüssige thermische Energie in dem Wärmespeicher 1 gespeichert.
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Wenn dagegen die von dem Verdampfer 9 bereitgestellte thermische Energie kleiner ist, als die thermische Energie, welche von dem Expander 2 in mechanische Energie umgesetzt werden kann, (oder kleiner ist als die an einer anderen Stelle benötigte thermische Energie), wird zusätzlich thermische Energie von dem Wärmespeicher 1 bereitgestellt.
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In 4 ist die Dampfpartialdruckkurve 13 für Wasser als Funktion der Temperatur dargestellt. Man erkennt, dass Wasser bei einer Temperatur von 100°C und bei einem Druck von 1 bar in Wasserdampf übergeht. Dagegen geht Wasser bei einem Druck von 40 bar erst bei einer Temperatur von 250°C in die gasförmige Phase über.
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In 5 ist die gespeicherte Wärmemenge je Volumeneinheit für den erfindungsgemäßen Wärmespeicher über dem Innendruck dargestellt. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Wärmespeicher zu 25% mit Wasser (in gasförmiger und/oder flüssiger Form) und zu 75% mit den Elementen, welche das Phasenübergangsmaterial enthalten, gefüllt ist. Das Phasenübergangmaterial weist dabei eine Phasenübergangstemperatur von 250°C auf.
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Man erkennt an der in 5 dargestellten Kurve 15, dass die pro Volumeneinheit gespeicherte Wärmeenergie des Wärmespeichers in einem Bereich von 40 bis 60 bar Innendruck stark ansteigt. Wenn der Innendruck von 40 bar auf 60 bar erhöht wird, erhöht sich gleichzeitig die im Wärmespeicher gespeicherte Wärmeenergie um 250 Wh pro Liter.
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Vergleicht man die in 5 dargestellte Kurve 15 mit der in 6 dargestellten Kurve 14, welche die gespeicherte Wärmemenge je Volumeneinheit für einen Wärmespeicher darstellt, welcher ohne Phasenübergangsmaterial (also nur mit Wasser) arbeitet, erkennt man, dass der Übergang des Innendrucks des Wärmespeichers von 40 bar auf 60 bar nur zu einer Erhöhung der im Wärmespeicher gespeicherten Wärmeenergie von 30 Wh pro Liter führt. Mit anderen Worten kann durch den Einsatz des Phasenübergangsmaterials eine deutlich größere Wärmeenergie bei gleichen Druckverhältnissen (und gleichen Temperaturverhältnissen) von dem erfindungsgemäßen Wärmespeicher aufgenommen werden.
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In 7 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 mit einem erfindungsgemäßen System 20 zur Erzeugung mechanischer oder thermischer Energie aus einer Abwärme des Fahrzeugs 10 dargestellt. Dabei umfasst das erfindungsgemäße System 20 einen erfindungsgemäßen Wärmespeicher 1, wie er vorab beschrieben ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009045380 A1 [0002]
- DE 102006044789 A1 [0003]
- DE 4121460 C2 [0004]
