DE102014101168A1 - Method for saving energy, thermochemical heat storage for this purpose and cooking appliance hereby - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Energiesparen beim Betrieb eines Gargerät mit einem Garraum, in dem Gargut in zumindest zwei Betriebsarten gegart werden kann, wobei ein thermochemischer Wärmespeicher mit einem Arbeitsbereich bis zur Siedetemperatur von Wasser in zumindest einer ersten Betriebsart des Gargeräts Wärmeenergie aus Abwärme, Abluft und/oder Abgasen aufnimmt sowie Wasser abgibt und in einer zweiten Betriebsart des Gargeräts Wasser aufnimmt sowie Wärmeenergie zum Aufwärmen von Wasser abgibt.The invention relates to a method for saving energy when operating a cooking appliance with a cooking chamber, in which food can be cooked in at least two modes, wherein a thermochemical heat storage with a working range up to boiling temperature of water in at least a first mode of the cooking appliance heat energy from waste heat, exhaust air and / or absorbs exhaust gases and releases water and absorbs water in a second mode of the cooking appliance and gives off heat energy for warming up water.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Energiesparen beim Betrieb eines Gargeräts, einen thermochemischen Wärmespeicher hierfür und ein Gargerät hiermit. The present invention relates to a method for saving energy during operation of a cooking appliance, a thermochemical heat storage therefor and a cooking appliance hereby.
Es ist beispielsweise aus der
Es sind thermochemische Wärmespeicher bekannt, die ausnutzen, dass bestimmte Salze bei Wasserzufuhr Wärme freisetzen und bei Wärmezufuhr Wasser abgeben, wodurch eine im Wesentlichen verlustfreie Speicherung von Energie möglich wird. Beim Lösen der Salze durch Wasserzugabe entstehen nämlich Ionen, die sich mit einer Hülle von Wassermolekülen umgeben (Hydration), wobei diese Reaktion bei Zuführung von Wärme umgekehrt wird. Da zudem eine physikalische Trennung von Wasser und Salz gut möglich ist, können solche Wärmespeicher tatsächlich Wärme über Stunden, Tage oder sogar Jahre speichern. There are known thermochemical heat storage, exploiting the fact that certain salts release water when supplied with water and give off heat when heat, whereby a substantially lossless storage of energy is possible. When the salts are dissolved by the addition of water, ions which surround themselves with a shell of water molecules are formed (hydration), this reaction being reversed when heat is supplied. In addition, since a physical separation of water and salt is well possible, such heat storage can actually store heat for hours, days or even years.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Energiesparen beim Betrieb eines Gargeräts zu liefern, das gerade nicht bei hohen Temperaturen im Garraum zum Einsatz kommt, sondern zum schnellen Aufheizen von Wasser genutzt werden kann. The object of the present invention is to provide a method for saving energy during operation of a cooking appliance, which is currently not used at high temperatures in the cooking chamber, but can be used for rapid heating of water.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Energiesparen beim Betrieb eines Gargerät mit einem Garraum, in dem Gargut in zumindest zwei Betriebsarten gegart werden kann, wobei ein thermochemischer Wärmespeicher mit einem Arbeitsbereich bis zur Siedetemperatur von Wasser in zumindest einer ersten Betriebsart des Gargeräts Wärmeenergie aus Abwärme, Abluft und/oder Abgasen aufnimmt sowie Wasser abgibt und in einer zweiten Betriebsart des Gargeräts Wasser aufnimmt sowie Wärmeenergie zum Aufwärmen von Frischwasser abgibt. This object is achieved by a method for saving energy during operation of a cooking appliance with a cooking chamber, in the food can be cooked in at least two modes, with a thermochemical heat storage with a working range up to the boiling point of water in at least a first mode of the cooking heat energy Waste heat, exhaust air and / or exhaust gases absorbs and releases water and absorbs water in a second mode of the cooking appliance and gives off heat energy for warming up fresh water.
Dabei ist bevorzugt, dass die erste Betriebsart ausgewählt ist aus einem Heißluftbetrieb, in dem Gargut mit heißer Garraumatmosphäre beaufschlagt wird, und/oder einem Kombinationsbetrieb, in dem Gargut mit heißer Garraumatmosphäre und Dampf beaufschlagt wird, und die zweite Betriebsart ein Dampfbetrieb ist, in dem Gargut mit Dampf beaufschlagt wird. It is preferred that the first operating mode is selected from a hot air operation, in the food to be cooked is acted upon with a hot cooking chamber, and / or a combination operation, in the food with hot cooking chamber and steam is applied, and the second mode is a steam operation, in the Gargut is acted upon with steam.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in der ersten Betriebsart Wasser aus Gargut in die Garraumatmosphäre ausgetrieben wird, insbesondere in Form von Wrasen mit Garraumatmosphäre aus dem Garraum entweicht, wobei Garraumatmosphäre und Wrasen vor Verlassen des Gargeräts Wärmeenergie an den Wärmespeicher abgeben, und in der zweiten Betriebsart Frischwasser, vorzugsweise in Dampfform, zum Aufwärmen von Gargut genutzt wird, insbesondere der Wärmespeicher Wärmeenergie auf Frischwasser auf seinem Weg zu einem Dampfgenerator überträgt. It is also proposed that water is expelled from food in the cooking chamber in the first mode, escapes in particular in the form of vapors with Garraumatmosphäre from the oven, cooking space and vapor before leaving the cooking heat energy to the heat storage, and in the second mode fresh water , preferably in vapor form, is used for warming up food to be cooked, in particular the heat storage transfers heat energy to fresh water on its way to a steam generator.
Mit der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Abgase einer Gasverbrennung, insbesondere für einen Heißluftbetrieb, zur Aufladung des Wärmespeichers genutzt werden, und/oder das vom Wärmespeicher aufgeheizte Frischwasser zur Beschwadung von Gargut genutzt wird. With the invention can also be provided that the exhaust gases of a gas combustion, in particular for a hot air operation, are used to charge the heat storage, and / or the fresh water heated by the heat storage is used for Beschwadung of food.
Ferner schlägt die Erfindung vor, dass die Wärmeenergieaufnahme und/oder Wärmeenergieabgabe des Wärmespeichers einstellbar oder regelbar und/oder über eine Sensiereinrichtung bestimmbar ist. Furthermore, the invention proposes that the heat energy input and / or heat energy output of the heat accumulator is adjustable or regulated and / or determinable via a sensing device.
Mit der Erfindung wird auch ein thermochemischer Wärmespeicher für ein Gargerät, mit einem Garraum, einer Heizeinrichtung, einem Dampferzeuger und einer Steuer- oder Regeleinrichtung geliefert, wobei die Steuer- oder Regeleinrichtung zum Einsparen von Energie über den erfindungsgemäßen Wärmespeicher eingerichtet ist. With the invention, a thermochemical heat storage for a cooking appliance, with a cooking chamber, a heater, a steam generator and a control or regulating device is supplied, wherein the control or regulating device is set up to save energy over the heat storage according to the invention.
Desweiteren liefert die Erfindung ein Gargerät mit einem erfindungsgemäßen thermochemischen Wärmespeicher. Dabei kann vorgesehen sein, dass der thermochemische Wärmespeicher in Form eines Moduls, mit dem das Gargerät aus- oder nachrüstbar ist, ausgebildet ist. Furthermore, the invention provides a cooking appliance with a thermochemical heat storage according to the invention. It can be provided that the thermochemical heat storage in the form of a module with which the cooking appliance is off or can be retrofitted, is formed.
Bevorzugte erfindungsgemäße Gargeräte sind dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand des Wärmespeichers, insbesondere des Speichermediums des Wärmespeichers, über eine Sensiereinrichtung bestimmbar ist, wobei vorzugsweise der bestimmte Ladezustand beim Betrieb des Gargeräts, insbesondere beim Garen in einer der Betriebsarten, von einer Steuer- oder Regeleinrichtung berücksichtigbar, von einer Ausgabeeinrichtung ausgebbar, von einer Speichereinrichtung speicherbar und/oder über eine Einstelleinrichtung einstellbar ist. Preferred cooking devices according to the invention are characterized in that the state of charge of the heat accumulator, in particular of the storage medium of the heat accumulator, can be determined via a sensing device, wherein preferably the certain charge state during operation of the cooking appliance, in particular when cooking in one of the operating modes, by a control or regulating device considered, can be output by an output device, storable by a memory device and / or adjustable via an adjustment.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Sensiereinrichtung zumindest die Temperatur, das Gewicht, das Volumen, den Druck, den Wasserstand, die Impedanz, den Leitwert und/oder die Kapazität und/oder Änderungen davon erfasst. It can be provided that the sensing device detects at least the temperature, the weight, the volume, the pressure, the water level, the impedance, the conductance and / or the capacity and / or changes thereof.
Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, dass zumindest eine erste Leitung für Garraumatmosphäre und/oder eine zweite Leitung für Abgase und zumindest eine dritte Leitung für Wasser, insbesondere Frischwasser, zumindest teilweise durch den Wärmespeicher, insbesondere durch das Speichermedium des Wärmespeichers, verläuft. According to the invention, it is also proposed that at least a first line for cooking chamber atmosphere and / or a second line for exhaust gases and at least a third line for water, especially fresh water, at least partially through the heat storage, in particular by the storage medium of the heat accumulator runs.
Schließlich wird mit der Erfindung auch vorgeschlagen, dass zumindest eine erste Absperr- und/oder Fördereinrichtung für eine Wasserzufuhr zu dem Wärmespeicher, und/oder eine zweite Absperreinrichtung für eine Wasserabfuhr von dem Wärmespeicher über die Steuer- oder Regeleinrichtung einstellbar ist. Finally, the invention also proposes that at least one first shut-off and / or conveying device for a water supply to the heat storage, and / or a second shut-off device for a water removal from the heat storage via the control or regulating device is adjustable.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass in thermochemischen Wärmespeichern Salze zum Einsatz kommen können, die in ein paar Sekunden bei Zufuhr von Wasser Temperaturen bis auf ca. 100°C abgeben können, so dass der Wärmespeicher schnell aufladbar und entladbar ist und beim Entladen ausreichend Energie für das Aufheizen von Wasser abgeben kann. Für das Speichermedium kann dabei bspw. Magnesiumchlorid-Hexahydrat genutzt werden. The invention is therefore based on the surprising finding that in thermochemical heat storage salts can be used, which can deliver temperatures up to about 100 ° C in a few seconds when water is supplied, so that the heat storage is quickly rechargeable and dischargeable and Discharging enough energy for heating water can give off. For example, magnesium chloride hexahydrate can be used for the storage medium.
Ist bspw. ein Gargerät, in dem Gargut mit Heißluft in einem Heißluftbetrieb, mit Dampf in einem Dampfbetrieb und mit einer Kombination aus Heißluft und Dampf in einem Kombinationsbetrieb garbar ist, mit einem thermochemischen Wärmespeicher ausgerüstet, so lässt sich erfindungsgemäß in einem Heißluftbetrieb der Wärmespeicher aufladen und für einen Dampfbetrieb zum Aufheizen von Frischwasser entladen. Kommt es im Heißluftbetrieb nämlich zum Austreiben von Wasser aus Gargut, das in Form von Wrasen den Garraum zusammen mit Garraumatmosphäre verlässt, wird die Garraumatmosphäre samt Wrasen vor Verlassen des Gargeräts gezwungen, einen thermochemischen Wärmespeicher zu passieren, so dass es zum Aufladen des Speichermediums desselben unter gleichzeitiger Reduktion an Wrasen kommt. Somit ergibt sich der weitere Vorteil, dass die Wrasen nicht vollständig an die Umgebung des Gargeräts abgegeben werden, sondern sie dienen zumindest teilweise dem Aufladen eines Wärmespeichers. Der aufgeladene Wärmespeicher kann dann nach einem Betriebsartwechsel, nämlich nach einem Wechsel in den Dampfbetrieb, zum Aufwärmen zulaufenden Frischwassers aus einer Hauswasserinstallation genutzt werden. If, for example, a cooking appliance in which food to be cooked can be garaged with hot air in a hot air operation, with steam in a steam operation and with a combination of hot air and steam in a combination operation is equipped with a thermochemical heat store, then the heat storage can be charged in a hot air operation and discharged for a steam operation for heating fresh water. If it comes in the hot air mode namely for expelling water from food that leaves the cooking chamber together with cooking chamber in the form of fumes, the cooking chamber including vapors before leaving the cooking forced to pass a thermochemical heat storage, so that it to charge the storage medium of the same simultaneous reduction of vapor comes. Thus, there is the further advantage that the vapors are not completely delivered to the environment of the cooking appliance, but they serve at least partially the charging of a heat storage. The charged heat storage can then be used after a change of mode, namely after a change in the steam mode, for warming incoming fresh water from a domestic water installation.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung im Detail beschrieben ist. Dabei zeigt: Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description in which the invention is described in detail by means of embodiments. Showing:
In einem Gargerät, beispielsweise einem SelfCooking Center® der Anmelderin, bei dem Gargut in einem Heißluftbetrieb mit Heißluft, in einem Dampfbetrieb mit Dampf und in einem Kombinationsbetrieb sowohl mit Heißluft als auch mit Dampf beaufschlagt wird, ist erfindungsgemäß ein mit Bezug auf
Wird das erfindungsgemäße Gargerät im Heißluftbetrieb beim Zubereiten zum Beispiel eines Bratens (nicht gezeigt) betrieben, so wird aus dem Braten Wasser an die Garraumatmosphäre in Form von Wrasen abgegeben und passiert auf seinem Weg in den Aufstellungsraum des Gargeräts das Abgasrohr
Zur Optimierung von Garprozessen, insbesondere deren Energieverbrauch, wird der Ladezustand des Speichermediums
Mit einem Einbau eines erfindungsgemäßen thermochemischen Wärmespeichers in ein Gargerät, in dem Gargut in zumindest zwei Betriebsarten behandelt werden kann, nämlich mit einer ersten Betriebsart, in der Wasser aus dem Gargut austritt sowie aus dem Garraum abgeführt wird, und einer zweiten Betriebsart, in der aufgewärmtes Wasser zur Behandlung des Garguts in dem Garraum einzubringen ist, lässt sich Energie einsparen, was schlussendlich zur Reduktion der Betriebskosten des erfindungsgemäßen Gargeräts führt. With an installation of a thermochemical heat accumulator according to the invention in a cooking appliance, in the food can be treated in at least two modes, namely with a first mode in which water exits the food and is discharged from the cooking chamber, and a second mode, in the warmed up Water for the treatment of the food to be brought into the oven, energy can be saved, which ultimately leads to the reduction of operating costs of the cooking appliance according to the invention.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. The features disclosed in the foregoing description, in the claims and in the drawings may be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Thermochemischer Wärmespeicher Thermochemical heat storage
- 10 10
- Speichermedium storage medium
- 20 20
- Dampfstrecke steam path
- 21 21
- Absperreinrichtung shut-off
- 30 30
- Kondensatstrecke condensate route
- 40 40
- Kondensatsammelbereich Condensate collection area
- 41 41
- Pumpe pump
- 50 50
- Wasserzufuhrleitung Water supply line
- 60 60
- Inkubationsbereich incubation area
- 61 61
- Benetzungselement Wetting element
- 70 70
- Sensiereinrichtung sensing device
- 100 100
- Abgasrohr exhaust pipe
- 110 110
- Frischwasserrohr Fresh water pipe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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