DE102015103812A1

DE102015103812A1 - Vorrichtung mit einer Kochfeldeinrichtung sowie Verfahren zu dessen Betrieb

Info

Publication number: DE102015103812A1
Application number: DE102015103812.9A
Authority: DE
Inventors: Volker Ennen; René Schmalenstrot; Sven Schneider
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2016-09-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, umfassend mindestens eine Kochfeldeinrichtung, die Kochfeldeinrichtung umfassend mindestens eine Trägerplatte zur Aufnahme von Kochgeschirr, mindestens eine Heizeinheit, die unterhalb der Trägerplatte angeordnet ist und mittels derer das Kochgeschirr erwärmbar ist, mindestens eine Trageinheit, an dem die mindestens eine Heizeinheit angeordnet ist, mindestens eine Leistungselektronik, die mit der mindestens einen Heizeinheit verbunden ist, wobei die Leistungselektronik mindestens ein Leistungshalbleiterbauelement (1) umfasst, mittels dessen eine elektrische Leistung steuerbar ist, die zum Betrieb des der mindestens einen Heizeinheit geeignet ist, sowie mindestens eine Kühleinheit (2, 7), mittels derer das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement (1) kühlbar ist. Um eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die unabhängig von äußeren Umständen zuverlässig betrieben werden kann, insbesondere unter Volllast, wird die mindestens eine Kühleinheit (2) mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) umfasst, die wärmeübertragend mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) verbunden ist und mindestens ein Leitungselement (6) aufweist, mittels dessen die mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) mit einem zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluid beschickbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zumindest eine Kochfeldeinrichtung umfasst. Bei der Kochfeldeinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Induktionskochfeld oder einen sonstigen elektrisch betriebenen Herd handeln. Auf einer Trägerplatte der Kochfeldeinrichtung sind ein oder mehrere Kochgeschirre platzierbar, die mittels mindestens einer Heizeinheit erwärmbar sind. Die Heizeinheit wird mittels einer Leistungselektronik angesteuert, die einen Teil der ihr zufließenden Energie in Wärme umwandelt. Diese Wärme wird mittels mindestens einer Kühleinheit abgeführt.
Eine Kochfeldeinrichtung der beschriebenen Art ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Die Leistungselektronik einer bekannten Kochfeldeinrichtung umfasst ein Leistungshalbleiterbauelement, das für die Ansteuerung einer Heizeinheit verantwortlich ist. Derartige Leistungshalbleiterbauelemente steuern vergleichsweise hohe elektrische Leistungen, wobei sie zwar einen hohen Wirkungsgrad aufweisen, letzterer jedoch keine 100% erreicht. Dies führt dazu, dass ein Teil der von dem Leistungshalbleiterbauelement gesteuerten Leistung in Wärme umgewandelt wird. Aufgrund der besonders hohen Leistungen, die das Leistungshalbleiterbauelement steuert, ist eine anfallende Abwärmeenergiemenge dabei derart hoch, dass eine Kühlung des Leistungshalbleiterbauelements erforderlich ist. Hierfür weist letzteres eine Kühleinheit auf, die einen Lamellenkörper sowie einen Ventilator umfasst, der eine Luftströmung entlang des Lamellenkörpers erzwingt („erzwungene Konvektion“).
In der Praxis hat sich ergeben, dass eine Kühlleistung der bekannten Kühleinheit in Abhängigkeit von einer Einbausituation der Kochfeldeinrichtung und einer jeweils abgerufenen Leistung nicht ausreicht, um das Leistungshalbleiterbauelement zuverlässig zu kühlen. Sofern die Kühlleistung nicht ausreicht, wird die Leistungselektronik die über das Leistungshalbleiterbauelement gesteuerte Leistung gezwungenermaßen reduzieren, um eine Beschädigung des Leistungshalbleiterbauelements zu vermeiden. Die Folge ist, dass der Nutzer der Kochfeldeinrichtung nicht dessen volle Leistung nutzen kann und womöglich ein jeweiliger Kochvorgang nicht wie gewünscht funktioniert.
Die vorliegende Erfindung hat sich demzufolge zur Aufgabe gesetzt, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die unabhängig von äußeren Umständen zuverlässig betrieben werden kann, insbesondere unter Volllast.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens eine Kochfeldeinrichtung. Diese umfasst mindestens eine Trägerplatte zur Aufnahme von Kochgeschirr und mindestens eine Heizeinheit, die unterhalb der Trägerplatte angeordnet ist und mittels derer das Kochgeschirr erwärmbar ist. Weiterhin umfasst die Kochfeldeinrichtung mindestens eine Trageinheit, an dem die mindestens eine Heizeinheit angeordnet ist und mindestens eine Leistungselektronik, die mit der mindestens einen Heizeinheit verbunden ist, wobei die Leistungselektronik mindestens ein Leistungshalbleiterbauelement umfasst, mittels dessen eine elektrische Leistung steuerbar ist. Die elektrische Leistung, die mittels des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements steuerbar ist, ist dabei von zumindest solchem Betrag, dass sie sich zum Betrieb der mindestens einen Heizeinheit geeignet ist. Weiterhin umfasst die Kochfeldeinrichtung mindestens eine Kühleinheit, mittels derer das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement kühlbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinheit mindestens eine Wärmetauschereinheit umfasst, die zumindest teilweise wärmeübertragend mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement verbunden ist und mindestens ein Leitungselement aufweist, mittels dessen die mindestens eine Wärmetauschereinheit mit einem zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluid beschickbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat viele Vorteile. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass mittels der vorgeschlagenen Kühleinheit im Vergleich zu bekannten Kühleinheiten derartiger Leistungshalbleiterbauelemente auch besonders große Wärmelasten abtransportierbar sind. Dies wird mittels des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids erreicht, mit dem die mindestens eine Kühleinheit bzw. deren Wärmetauschereinheit beschickt wird. Das zumindest teilweise flüssige Wärmeträgerfluid weist im Vergleich zu Luft, mit der die bekannte Kühleinheit beschickt wird, eine gesteigerte Wärmespeicherkapazität auf, sodass das Wärmeträgerfluid mehr Abwärmeenergie des Leistungshalbleiterbauelements aufnehmen und abführen kann als es nach dem Stand der Technik möglich ist. Dies hat zur Folge, dass selbst bei großen Abwärmemengen ein zuverlässiger Abtransport selbiger möglich ist und folglich ein durchgehender Volllastbetrieb der Kochfeldeinrichtung gewährleistet werden kann.
Bei einer „Trägerplatte“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung handelt es sich um ein Bauelement, das sich zur Aufnahme von Kochgeschirr eignet. In der Regel wird eine derartige Trägerplatte von einer Glaskeramik gebildet, wobei unterhalb der Glaskeramik eine oder mehrere Heizeinheiten angeordnet sind.
Eine „Heizeinheit“ ist dazu geeignet, mindestens ein Kochgeschirr zumindest teilweise zu erwärmen. Hierbei ist es grundsätzlich nachrangig, ob eine solche Erwärmung direkt oder indirekt vorgenommen wird. Somit kann eine Heizeinheit beispielsweise nach dem Prinzip einer elektrischen Widerstandsheizung als Heizspirale ausgebildet sein, die sich durch Anlegen einer elektrischen Spannung selbst erwärmt. Durch die Erwärmung einer solchen Heizeinheit werden die darüber gelegene Trägerplatte sowie ein eventuell darauf angeordnetes Kochgeschirr gleichfalls erwärmt. Ebenso ist es denkbar, dass die Heizeinheit von einem Induktor gebildet ist, mittels dessen elektrische Wirbelströme in einem Kochgeschirr induzierbar sind. Bei einem solchen Verfahren wird nicht die Heizeinheit selbst erwärmt, sondern lediglich das jeweilige Kochgeschirr. Ebenso ist es nachrangig, welche Größe eine Heizeinheit aufweist. Somit sind Heizspiralen mit einem Durchmesser von mehreren Zentimetern bis hin zu einigen Dezimetern ebenso denkbar wie kleine Induktoren mit einem Durchmesser weniger Zentimeter.
Die „Leistungselektronik“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist dazu geeignet, mindestens eine Heizeinheit mit elektrischer Leistung zu versorgen. Hierbei ist es zunächst denkbar, dass die Leistung lediglich geschaltet wird („an/aus“), wobei eine Periodizität beliebig anpassbar ist. Bei Anwendung einer solchen Verfahrensweise kann ein gewünschtes Leistungsniveau, das sich zwischen Null und Volllast bewegt, durch die Einstellung eines geeigneten Zeitintervalls vorgenommen werden, nach dem die Heizeinheit abwechselnd an- und ausgeschaltet wird. Ein Leistungshalbleiterbauelement, das Teil der Leistungselektronik ist, ist für eine schnelle Schaltung hoher Leistungen besonders gut geeignet. Hier kommen insbesondere so genannte „IG-BTs“ zum Einsatz. Weiterhin ist es denkbar, dass die Leistungselektronik dazu geeignet ist, eine jeweils gewünschte elektrische Leistung direkt „einzustellen“ und die Heizeinheit durchgehend mit selbiger zu versorgen. Das Leistungshalbleiterbauelement muss in diesem Fall hierfür eine entsprechende Eignung aufweisen. Auch sind andere Betriebsweisen der Leistungselektronik denkbar, sodass letztere generell als „Leistungselektronik“ im Sinne der vorliegenden Anmeldung auffassbar sind, sofern sie in irgendeiner Weise zu Versorgung mindestens einer Heizeinheit mit elektrischer Leistung geeignet sind.
Unter einer „Wärmetauschereinheit“ wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Bauteil verstanden, mittels dessen thermische Energie abtransportierbar ist. Die abzutransportierende thermische Energie fällt an oder in dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement an. Mittels der mindestens einen Wärmetauschereinheit kann diese thermische Energie bzw. die Abwärme aufgenommen und abgeführt werden, wobei erfindungsgemäß das zumindest teilweise flüssige Wärmeträgerfluid zum Einsatz kommt.
Bei letzterem handelt es sich in der Regel um Wasser, wobei Wasser ein vollständig flüssiges Wärmeträgerfluid darstellt. Ebenso sind alle anderen Flüssigkeiten denkbar, wobei in der Praxis je nach Anwendungsfall Öl eine denkbare Alternative darstellen kann. Zusätzlich zu vollständig flüssigen Wärmeträgerfluiden sind auch teilweise flüssige Wärmeträgerfluide denkbar. Hierunter sind solche zu verstehen, die je nach Status ihres Zyklus entweder im flüssigen oder im gasförmigen Zustand vorliegen. Dieses Prinzip ist insbesondere von Kühlaggregaten bzw. Wärmepumpen bekannt, deren Wärmeträgerfluid thermische Energie durch Verdampfungs- bzw. Kondensationsenthalpie aufnehmen bzw. abgeben. Ein derartiger Wechsel zwischen den Aggregatzuständen ist im Bereich der Wärmetauscher von so genannten „Heatpipes“ („Wärmerohre“) bekannt.
Eine Verbindung der Kühleinheit mit dem Leistungshalbleiterbauelement auf „wärmeübertragende“ Weise umfasst alle denkbaren Arten einer Übertragung von thermischer Energie. Als solche sind Wärmeleitung, Strahlung und Konvektion zu nennen. Die Wärmeleitung ist für die vorliegende Erfindung von besonderer Bedeutung, da die Kühleinheit in der Regel unmittelbar mit dem Leistungshalbleiterbauelement verbunden ist und folglich ein Großteil, vorzugsweise sämtliche, Energieübertragung von dem Leistungshalbleiterbauelement auf die mindestens eine Kühleinheit mittels Wärmeleitung erfolgt. Eine Verbindung in wärmeübertragender Weise schließt sowohl unmittelbare als auch mittelbare Verbindungen ein.
Durch die Verwendung des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik ein weiterer besonderer Vorteil. Dieser ergibt sich daraus, dass das erfindungsgemäß verwendete zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, flüssige Wärmeträgerfluid dazu geeignet ist, aufgenommene thermische Energie aus der unmittelbaren Umgebung des Leistungshalbleiterbauelements abzuleiten. Mit anderen Worten fällt die von dem Leistungshalbleiterbauelement abgeführte thermische Energie nicht notwendigerweise in einer unmittelbaren Umgebung des Leistungshalbleiterbauelements wieder an und erwärmt beispielsweise eine Umgebungsluft um das Leistungshalbleiterbauelement herum. Letzteres befindet sich nämlich in einem Einbauzustand der Kochfeldeinrichtung in der Regel in einem Küchenschrankelement. Ein Innenraum des Küchenschrankelements ist typischerweise mittels Zierleisten oder dergleichen verdeckt, sodass sich optisch in der Küche eine einheitliche Küchenfront ergibt. Dieser optische Abschluss des Innenraums des Küchenschrankelements führt dazu, dass ein Luftaustausch zwischen dem Innenraum und der eigentlichen Küche erschwert ist. Dies hat wiederum zur Folge, dass sich im Betrieb der Kochfeldeinrichtung und einer damit einhergehend anfallenden Abwärme des Leistungshalbleiterbauelements ein regelrechter „Wärmestau“ innerhalb des Küchenschrankelements ergeben kann, sofern die anfallende thermische Energie des Leistungshalbleiterbauelements nicht abtransportiert wird. Im Stand der Technik konnte es unter Verwendung einer reinen Luftkühlung daher schnell zu einer Überhitzung der gleichzeitig als Kühlluft verwendeten Umgebungsluft des Leistungshalbleiterbauelements kommen. Die Kühlleistung brach entsprechend ein und hatte eine zügige Überhitzung des Leistungshalbleiterbauelements zur Folge. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nunmehr möglich, die anfallende thermische Energie zuverlässig abzuleiten und den beschriebenen Wärmestau zu vermeiden. Eine Übertragung der thermischen Energie von dem Wärmeträgerfluid an eine Umgebung kann sodann beispielsweise an einem Zielort stattfinden, der für den thermischen Zustand des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements unkritisch ist.
Weiterhin ergibt sich der besondere Vorteil, dass die an dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement anfallende thermische Energie nicht nur aus einer das Leistungshalbleiterbauelement direkt umgebenden Umgebung, sondern vielmehr an einen beliebigen Ort transportierbar ist. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass heute moderne Gebäude eine besonders gute Wärmedämmung aufweisen und zudem besonders dicht ausgeführt sind. Das heißt, dass ein natürlicher Luftaustausch zwischen einem Gebäudeinneren und der Umwelt vergleichsweise gering ausfällt. Diese Eigenschaften wirken sich in der Heizperiode eines Gebäudes positiv auf dessen Heizenergiebedarf aus. Neben dem normalen Heizbedarf fallen auch so genannte „interne Wärmegewinne“, das heißt anfallende Abwärme von Maschinen und Geräten, die innerhalb der thermischen Hülle des Gebäudes aufgestellt sind, umso stärker ins Gewicht, desto besser die Gebäudedämmung ist. In Zeiten jedoch, in denen ein Heizen des Gebäudes nicht erwünscht ist, weil die äußeren Umstände dies nicht erfordern, können ebendiese internen Wärmegewinne unerwünscht sein, da sie zu einer Aufheizung des Gebäudes beitragen. In diesen Zeiten besteht hingegen ein Interesse, die Abwärme von Geräten aus der thermischen Hülle abzuleiten. Hierfür werden oftmals raumlufttechnische Anlagen verwendet, die unter Einsatz von elektrischer Energie eine Kühllast eines Gebäudes ableiten. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nunmehr möglich, die anfallende thermische Energie des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements unmittelbar abzuleiten und erst gar nicht in der Küche anfallen zu lassen. Auf diese Weise wird die anfallende Kühllast des Gebäudes in der warmen Jahreszeit zumindest nicht weiter erhöht, sodass ein entsprechender Energieeinsatz zur Kühlung – insbesondere zur Kühlung der Küche – gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden kann.
Als weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich dabei herausgestellt, dass das abgeführte Wärmeträgerfluid besonders gut genutzt werden kann, um andere Geräte oder Vorrichtungen mit thermischer Energie zu versorgen. Dabei ist es grundsätzlich unerheblich, ob das abgeführte, aufgeheizte Wärmeträgerfluid bzw. dessen thermische Energie direkt an anderer Stelle verwendet wird oder zunächst in einem Energiespeicher zwischengespeichert wird. Grundsätzlich ist eine Verwendung der Abwärme des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements zur Erwärmung von Wasser einer Spülmaschine, einer Waschmaschine oder sonstiger Haushaltsgeräte denkbar. Durch die Nutzung der anfallenden thermischen Energie kann ein Energiebedarf des jeweiligen Gebäudes zusätzlich gesenkt werden.
Die erfindungsgemäße, gezielte Abführung der thermischen Energie mittels der Wärmetauschereinheit und dessen Wärmeträgerfluid machen dies möglich.
Je nach Einbausituation kann es von Vorteil sein, wenn die mindestens eine Wärmetauschereinheit unter Zwischenschaltung mindestens einer Wärmetransportvorrichtung mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement verbunden ist, wobei die Wärmetransportvorrichtung vorzugsweise von mindestens einer Heatpipe gebildet ist. Mittels einer, vorteilhafterweise mehrerer Heatpipes kann an dem Leistungshalbleiterbauelement anfallende thermische Energie besonders effizient zu der mindestens einen Wärmetauschereinheit transportiert werden. Dies kann insbesondere sinnvoll sein, wenn eine Einbausituation der Vorrichtung beengt ist und eine unmittelbare Verbindung der Wärmetauschereinheit mit einem Leistungshalbleiterbauelement nicht möglich oder zumindest erschwert ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Kochfeldeinrichtung ein Induktionskochfeld, wobei die mindestens eine Heizeinheit mindestens einen Induktor aufweist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kochfeldeinrichtung von einem Induktionskochfeld gebildet ist.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens einen Temperatursensor aufweist, mittels dessen eine Temperatur des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids messbar ist, wobei der mindestens eine Temperatursensor vorzugsweise der mindestens einen Wärmetauschereinheit strömungstechnisch nachgeschaltet ist. Ein Temperatursensor ist grundsätzlich sinnvoll, um eine Temperatur des Wärmeträgerfluids zu überwachen. Mittels einer Information über die Temperatur des Wärmeträgerfluids kann ein Rückschluss darauf gezogen werden, ob ein Volumenstrom des Wärmeträgerfluids verändert werden muss oder sollte. Die Anordnung des Temperatursensors in Strömungsrichtung betrachtet hinter der mindestens einen Wärmetauschereinheit ist insofern vorteilhaft, als die Auswirkung des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements auf das Wärmeträgerfluid besser beurteilt werden kann.
Bei Verwendung mindestens eines Temperatursensors ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung mindestens eine Logikeinheit umfasst, mittels derer mindestens eine Pumpe zum Pumpen des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids in Abhängigkeit einer mittels des mindestens einen Temperatursensors gemessenen Temperatur des Wärmeträgerfluids steuerbar ist, insbesondere die mindestens eine Pumpe bei Bedarf und/oder intervallartig aktivierbar und deaktivierbar ist. Die Logikeinheit erlaubt eine automatisierte Beurteilung einer Situation des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements, wobei diese Situation auf Basis einer Temperaturinformation getroffen wird, die die Logikeinheit von dem mindestens einen Temperatursensor erhält. Je nach anfallender Abwärme an dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement ist es mithin möglich, die mindestens eine Wärmetauschereinheit mit dem Wärmeträgerfluid zu beschicken, wobei die Logikeinheit die mindestens eine Pumpe steuert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erfindungsgemäßen Vorrichtung neben der mindestens einen Kochfeldeinrichtung ferner mindestens ein Energiesystem zur Speicherung, Aufnahme und Verteilung von thermischer Energie, wobei das mindestens eine Energiesystem mindestens einen Speicher zur Energiespeicherung aufweist und wobei die mindestens eine Wärmetauschereinheit der mindestens einen Kühleinheit der Kochfeldeinrichtung mit dem mindestens einen Speicher des Energiesystems derart strömungstechnisch verbunden ist, dass das Wärmeträgerfluid zumindest mittelbar zwischen der mindestens einen Wärmetauschereinheit und dem mindestens einen Speicher leitbar ist. Ein derartiges Energiesystem ist besonders gut geeignet, von dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement abgeleitete thermische Energie aufzunehmen und weiterzuleiten. Das Energiesystem kann zu diesem Zweck ein zumindest teilweise flüssiges Wärmeträgerfluid umfassen, das vorteilhafterweise mit dem Wärmeträgerfluid der Kochfeldeinrichtung korrespondiert. Vorzugsweise wird die thermische Energie ferner in Form des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids gespeichert, wobei es sich bei dem Wärmeträgerfluid vorteilhafterweise um Wasser handelt.
Die beschriebene Vorrichtung ist besonders gut geeignet, um den vorstehend beschriebenen Vorteil einer Weiterverwendung der an dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement anfallenden thermischen Energie umzusetzen. Hierfür wird das Wärmeträgerfluid entweder direkt oder indirekt einem Verbraucher von thermischer Energie zugeführt, wobei in der Regel in jedem Fall zunächst der Speicher des Energiesystems mit dem Wärmeträgerfluid beschickt wird.
Sofern die erfindungsgemäße Vorrichtung das mindestens eine Energiesystem umfasst, ist es von besonderem Vorteil, wenn der mindestens eine Speicher des Energiesystems einen Schichtenspeicher zur geschichteten Speicherung von Wasser, mindestens eine Rohrleitung zur Leitung des Wassers sowie mindestens eine Pumpeinheit zur Förderung des Wassers durch die Rohrleitungen umfasst. Ein derartiger Schichtenspeicher ist besonders gut geeignet, um das Wärmeträgerfluid der Kochfeldeinrichtung aufzunehmen. Insbesondere ist anzunehmen, dass ein Temperaturniveau des Wärmeträgerfluids nicht konstant sein wird, sondern je nach gesteuerter Leistung des Leistungshalbleiterbauelements unterschiedlich anfällt, und zwar in Abhängigkeit der anfallenden Abwärme an dem Leistungshalbleiterbauelement. Mittels eines Schichtenspeichers ist es möglich, das Wärmeträgerfluid in Abhängigkeit seiner Temperatur auf einem jeweiligen Höhenlevel des Schichtenspeichers in selbigen einzuleiten. Eine Vermischung von vergleichsweise kühlem mit demgegenüber wärmeren Wärmeträgerfluid kann auf diese Weise vermieden werden, sodass eine energetisch sinnvolle Nutzung des von dem Leistungshalbleiterbauelement abgeleiteten Wärmeträgerfluid sogar dann möglich ist, wenn dessen Temperatur unterhalb der Temperatur eines Wärmeträgermediums liegt, das in oberen Schichten des Schichtenspeichers vorhanden ist.
Unabhängig davon, ob ein Energiesystem vorhanden ist, kann eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft sein, deren Kochfeldeinrichtung mindestens eine weitere Kühleinheit umfasst, die von mindestens einer Lamelleneinheit gebildet ist, wobei die Lamelleneinheit vorzugsweise unmittelbar mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement verbunden ist, wobei die weitere Kühleinheit vorzugsweise ferner mindestens einen Ventilator umfasst, mittels dessen eine Luftbewegung entlang einzelner Lamellen der mindestens einen Lamelleneinheit erzwingbar ist. Die Lamelleneinheit umfasst in der Regel eine Vielzahl von Kühllamellen (auch „Kühlrippen“ genannt), die dazu geeignet sind, die an dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement anfallende Wärmeenergie auf eine möglichst große Fläche zu verteilen, sodass ein konvektiver Wärmeübergang möglichst effizient stattfinden kann. Die Kombination einer solchen Kühleinheit mit einer solchen, die die mindestens eine Wärmetauschereinheit umfasst, ist besonders gut dazu geeignet, das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement zu kühlen. Insbesondere ist es denkbar, das Leistungshalbleiterbauelement gleichzeitig mittels eines konvektiven Luftstroms als auch mittels der mindestens einen Wärmetauschereinheit zu kühlen und auf diese Weise eine Kühlleistung zu maximieren. Das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement hat hierdurch eine maximale Betriebssicherheit, da selbst maximale Abwärmeenergiemengen zuverlässig abführbar sind. Diese können insbesondere anfallen, wenn mehrere auf engem Raum angeordnete Leistungshalbleiterbauelemente unter Volllast arbeiten.
Unter Verwendung zumindest einer weiteren Kühleinheit ist es besonders von Vorteil, wenn zumindest die von der mindestens einen Wärmetauschereinheit und der mindestens einen Lamelleneinheit gebildeten Kühleinheiten zu einer Kühlvorrichtung vereinigt sind, wobei die mindestens eine Lamelleneinheit unmittelbar an einen von dem zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluid durchströmten Kühlkörper der mindestens einen Wärmetauschereinheit angeschlossen ist und wobei der Kühlkörper unmittelbar mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement verbunden ist. Eine solche Kühlvorrichtung kann besonders kompakt ausgeführt werden und kann folglich auch bei beengten Platzverhältnissen zum Einsatz kommen. Durch die unmittelbare Verbindung der Kühlkörpers mit der mindestens einen Wärmetauschereinheit wird ein guter Wärmeaustausch zwischen der mindestens einen Wärmetauschereinheit, der mindestens einen Lamelleneinheit und dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement erreicht.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens ist es, dass in der Kochfeldeinrichtung ein Lüfter zum Umwälzen eines Luftstroms vorgesehen ist, wobei der Luftstrom an der Lamelleneinheit entlanggeführt wird und bei einem Ausfall der Kühlung mittels einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, als Wärmeträgerfluid, vorzugsweise in Abhängigkeit des tatsächlichen Bedarfs der Lüfter eingeschaltet wird. Hierdurch wird ein sicherer Betrieb des Kochfelds im Falle eines Ausfalls der Wasserkühlung durch den bedarfsweise hinzugeschalteten Lüfter ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Betrieb einer Vorrichtung, die mindestens eine Kochfeldeinrichtung und mindestens ein Energiesystem umfasst. Die Kochfeldeinrichtung umfasst dabei mindestens eine Trägerplatte zur Aufnahme von Kochgeschirr, mindestens eine Heizeinheit, die unterhalb der Trägerplatte angeordnet ist und mittels derer das Kochgeschirr erwärmbar ist, mindestens eine Trageinheit, an der die mindestens eine Heizeinheit angeordnet ist und mindestens eine Leistungselektronik, die mit der mindestens einen Heizeinheit verbunden ist, sowie mindestens eine Kühleinheit, mittels derer das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement kühlbar ist. Die Leistungselektronik umfasst ein Leistungshalbleiterbauelement, mittels dessen eine elektrische Leistung steuerbar ist, die zum Betrieb des der mindestens einen Heizeinheit geeignet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

a. Ausgehend von einem Speicher des Energiesystems wird ein zumindest teilweise flüssiges Wärmeträgerfluid zumindest mittelbar der mindestens einen von mindestens einer Wärmetauschereinheit gebildeten Kühleinheit der mindestens einen Kochfeldeinrichtung zugeleitet.
b. Das Wärmeträgerfluid durchströmt die mindestens eine Wärmetauschereinheit und nimmt im Zuge dessen thermische Energie auf, die zuvor infolge eines Betriebs des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements der mindestens einer Kochfeldeinrichtung angefallen und zumindest mittelbar von dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement auf die mindestens eine Wärmetauschereinheit übergegangen ist.
c. Ausgehend von der mindestens einen Wärmetauschereinheit wird das Wärmeträgerfluid zumindest mittelbar dem mindestens einen Speicher des Energiesystems zugeleitet, wobei die in dem Wärmeträgerfluid enthaltene thermische Energie in den Speicher eingespeist wird.

Das beschriebene Verfahren hat viele Vorteile. Insbesondere erlaubt es eine Nutzung der beim Betrieb des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements anfallenden thermischen Energie für andere Zwecke. Die sich hieraus für die Gesamtenergiebilanz eines Gebäudes ergebenden Vorteile sind vorstehend bereits erläutert. Es versteht sich, dass eine in dem Speicher gespeicherte Energie sodann für die Versorgung verschiedenster Geräte und Vorrichtungen nutzen lässt, soweit dies dem Fachmann sinnvoll erscheint.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Durchflussmenge des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids durch die mindestens eine Wärmetauschereinheit in Abhängigkeit einer Temperatur des Wärmeträgerfluids geregelt, wobei die Temperatur vorzugsweise mittels mindestens eines der mindestens einen Wärmetauschereinheit strömungstechnisch nachgeschalteten Temperatursensors gemessen wird. Eine solche Regelung erlaubt es, dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement immer nur gerade einen so großen Volumenstrom des Wärmeträgermediums zukommen zu lassen, wie für die Kühlung des Leistungshalbleiterbauelements erforderlich ist. Dies hat den Vorteil, dass das Wärmeträgerfluid, das zur Kühlung des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements verwendet wird, auf eine vergleichsweise hohe Temperatur erwärmt wird. Dadurch steigt die Nutzbarkeit des erwärmten Wärmeträgerfluids an, da es sich für eine größere Anzahl externer Prozesse nutzen lässt. Beispielsweise ist es denkbar, das Wärmeträgerfluid dazu zu verwenden, mittels eines Wasser/Wasser-Wärmetauschers Trinkwasser für das jeweilige Gebäude zu erwärmen.
Weiterhin ist ein solches Verfahren vorteilhaft, bei dem das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement der mindestens einen Kochfeldeinrichtung mittels mindestens zweier Kühleinheiten gekühlt wird, wobei eine zweite Kühleinheit von einer Lamelleneinheit gebildet ist, die in wärmeübertragender Weise mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement verbunden ist. Die Vorteile einer möglichen Parallelnutzung der die mindestens einen Wärmetauschereinheit umfassenden Kühleinheit und der mindestens weiteren Kühleinheit sind vorstehend bereits erläutert.
Weiterhin kann ein solches Verfahren vorteilhaft sein, bei dem von dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement mittels des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids abgeführte thermische Energie zur zumindest teilweisen Deckung eines Bedarfs an thermischer Energie mindestens einer Haushaltseinrichtung genutzt wird. Unter einer Haushaltseinrichtung wird in diesem Zusammenhang jede Art von Einrichtung verstanden, die in einem Haushalt installiert werden kann. Insbesondere sind auch Einrichtungen denkbar, die keinen Bezug zur Küche haben, beispielsweise Badezimmereinrichtungen (Dusche, Badewanne, Waschbecken etc.). Derartige Haushaltseinrichtungen eignen sich besonders gut, die thermische Energie, die an dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement abfällt, sinnvoll zu verwerten. Dies ergibt sich aus den vergleichbaren Temperaturniveaus: Warmwasser zur Nutzung im Haushalt weist in der Regel eine Temperatur zwischen 35°C und 45°C auf. Derartige Temperaturen lassen sich durch eine Abkühlung eines Leistungshalbleiterbauelements einer Kochfeldeinrichtung durchaus erreichen, sodass zumindest ein Anteil der zur Warmwasseraufbereitung notwendiger Energiemenge durch die Abwärme von Leistungshalbleiterbauelementen ersetzt werden kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
In den Figuren zeigen:
1 ein Querschnitt durch ein Leistungshalbleiterbauelement, das mit einer erfindungsgemäßen Kühleinheit zusammenwirkt, die von einer Wärmetauschereinheit gebildet ist,
2 ein Querschnitt durch ein Leistungshalbleiterbauelement, das mit einer weiteren Kühleinheit zusammenwirkt, die von einer Lamelleneinheit gebildet ist,
3 ein Querschnitt durch ein Leistungshalbleiterbauelement, das mit einer ersten erfindungsgemäßen Kühleinheit, die eine Wärmetransportvorrichtung umfasst, und mit einer zweiten Kühleinheit, die von einer Lamelleneinheit gebildet ist, zusammenwirkt, und
4 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 3.
Ein erstes Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, umfasst eine nicht dargestellte Kochfeldeinrichtung, die eine Leistungselektronik umfasst. Die Leistungselektronik umfasst eine Vielzahl von Leistungshalbleiterbauelementen 1, von denen in 1 eines in einem Querschnitt dargestellt ist. Das Leistungshalbleiterbauelement 1 ist unmittelbar mit einer Kühleinheit 2 verbunden. Die Kühleinheit 2 umfasst eine Wärmetauschereinheit 3. Die Wärmetauschereinheit 3 ist von einem Kühlkörper 4 gebildet, der eine durchgehende Bohrung 5 aufweist. Die Bohrung 5 ist an ihren Enden mit einem Leitungselement 6 verbunden. Die Wärmetauschereinheit 3 wird in einem Kühlbetrieb der Kühleinheit 2 mit Wasser als flüssigem Wärmeträgermedium beschickt. Das Wasser strömt durch die Leitungselemente 6 in den Kühlkörper 4, wo es thermische Energie aufnehmen kann, die von dem Leistungshalbleiterbauelement 1 mittels Wärmeleitung auf den Kühlkörper 4 übergeht. Das Leistungshalbleiterbauelement 1 wird auf diese Weise mittels der Kühleinheit 2 gekühlt. Eine Überhitzung infolge einer Steuerung großer elektrischer Leistungen kann auf diese Weise unterbunden werden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel, das in 2 dargestellt ist, umfasst ebenfalls ein Leistungshalbleiterbauelement 1 und eine Kühleinheit 2, die eine Wärmetauschereinheit 3 umfasst. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 umfasst die Kochfeldeinrichtung ferner eine zweite Kühleinheit 7. Die Kühleinheit 7 umfasst eine Lamelleneinheit 8. Die Lamelleneinheit 8 weist sieben Kühllamellen 9 auf, die unmittelbar und wärmeleitend an den Kühlkörper 4 angeschlossen sind. Die Wärmetauschereinheit 3 und die Lamelleneinheit 8 bilden gemeinsam eine Kühlvorrichtung 10. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 kann mittels der Kühlvorrichtung 10 gemäß 2 ein größerer Betrag an thermischer Energie abgeführt werden, da die Energieabfuhr, die mittels der Wärmetauschereinheit 3 erfolgt, durch eine konvektive Abfuhr thermischer Energie mittels der Lamelleneinheit 8 ergänzt wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in den 3 und 4 dargestellt ist, umfasst eine Kühleinheit 2, die eine Wärmetauschereinheit 11 umfasst. Die Wärmetauschereinheit 11 ist mittelbar mit Leistungshalbleiterbauelementen 1 verbunden. Diese mittelbare Verbindung erfolgt mittels einer Wärmetransportvorrichtung 12, die thermische Energie von einem Kühlkörper 13 zu der Wärmetauschereinheit 3 transportiert. Der Kühlkörper 13 ist unmittelbar mit den Leistungshalbleiterbauelementen 1 verbunden und beinhaltet insgesamt vier Heatpipes 14. Die Heatpipes 14 sind auf diese Weise wärmeleitend mit den Leistungshalbleiterbauelementen 1 verbunden. Die Heatpipes 14 sind mit einem teilweise flüssigen, teilweise gasförmigen Wärmeträgermedium gefüllt. Im Zuge einer Aufnahme thermischer Energie von den Leistungshalbleiterbauelementen 1 wird das zunächst flüssige Wärmeträgermedium verdampft und nimmt dabei dessen Verdampfungsenergie („Verdampfungsenthalpie“) auf. Das sodann gasförmige Wärmeträgermedium strömt anschließend von dem Kühlkörper 13 zu der Wärmetauschereinheit 11, die mit einem flüssigen Wärmeträgermedium beschickt wird. Das flüssige Wärmeträgermedium der Wärmetauschereinheit 11 nimmt thermische Energie des gasförmigen Wärmeträgermediums der Heatpipes 14 auf. Infolge dessen kondensiert das gasförmige Wärmeträgermedium und setzt seine Kondensationsenergie frei. Anschließend strömt das sodann verflüssigte Wärmeträgermedium der jeweiligen Heatpipes 14 wieder zurück zu dem Kühlkörper 13, sodass der Kreislauf erneut beginnen kann. Der erläuterte Aufbau der Kühleinheit 2 ist insbesondere dann geeignet, wenn Platzverhältnisse um die Leistungshalbleiterbauelemente 1 herum derart beengt sind, dass eine Wärmetauschereinheit 11 nicht unmittelbar mit den Leistungshalbleiterbauelementen 1 verbunden werden kann.
Neben der Kühleinheit 2 verfügen die Leistungshalbleiterbauelemente 1 ferner über eine zweite Kühleinheit 7, die vergleichbar zu derjenigen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt ist und nach demselben Mechanismus wirkt.
Es versteht sich, dass das Wärmeträgermedium, das die Wärmetauschereinheiten 3, 11 durchströmt, nach dessen Aufnahme von thermischer Energie nunmehr in einen Energiespeicher geleitet werden kann und sodann für andere Zwecke nutzbar ist. Weiterhin versteht sich, dass die thermische Energie, die mittels des Wärmeträgermediums von den Leistungshalbleiterbauelementen 1 abtransportiert wurde, nicht an eine unmittelbare Umgebung der Leistungshalbleiterbauelemente 1 abgegeben wird. Auf diese Weise ist eine Überhitzung der Leistungshalbleiterbauelemente 1, wie sie im Stand der Technik bisweilen vorkommt, unterbunden.
Bezugszeichenliste

1: Leistungshalbleiterbauelement
2: Kühleinheit
3: Wärmetauschereinheit
4: Kühlkörper
5: Bohrung
6: Leitungselement
7: Kühleinheit
8: Lamelleneinheit
9: Kühllamelle
10: Kühlvorrichtung
11: Wärmetauschereinheit
12: Wärmetransportvorrichtung
13: Kühlkörper
14: Heatpipe

Claims

Vorrichtung, umfassend mindestens eine Kochfeldeinrichtung, die Kochfeldeinrichtung umfassend mindestens eine Trägerplatte zur Aufnahme von Kochgeschirr, mindestens eine Heizeinheit, die unterhalb der Trägerplatte angeordnet ist und mittels derer das Kochgeschirr erwärmbar ist, mindestens eine Trageinheit, an dem die mindestens eine Heizeinheit angeordnet ist, mindestens eine Leistungselektronik, die mit der mindestens einen Heizeinheit verbunden ist, wobei die Leistungselektronik mindestens ein Leistungshalbleiterbauelement (1) umfasst, mittels dessen eine elektrische Leistung steuerbar ist, die zum Betrieb der mindestens einen Heizeinheit geeignet ist, sowie mindestens eine Kühleinheit (2, 7), mittels derer das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement (1) kühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kühleinheit (2) mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) umfasst, die wärmeübertragend mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) verbunden ist und mindestens ein Leitungselement (6) aufweist, mittels dessen die mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) mit einem zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluid beschickbar ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wärmetauschereinheit (11) unter Zwischenschaltung mindestens einer Wärmetransportvorrichtung (12) mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) verbunden ist, wobei die Wärmetransportvorrichtung vorzugsweise von mindestens einer Heatpipe (14) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kochfeldeinrichtung ein Induktionskochfeld umfasst, wobei die mindestens eine Heizeinheit mindestens einem Induktor aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Temperatursensor, mittels dessen eine Temperatur des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids messbar ist, wobei der mindestens eine Temperatursensor vorzugsweise der mindestens einen Wärmetauschereinheit (3, 11) strömungstechnisch nachgeschaltet ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch mindestens eine Logikeinheit, mittels derer mindestens eine Pumpe zum Pumpen des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids in Abhängigkeit einer mittels des mindestens einen Temperatursensors gemessenen Temperatur des Wärmeträgerfluids steuerbar ist, insbesondere die mindestens eine Pumpe bei Bedarf und/oder intervallartig aktivierbar und deaktivierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Energiesystem zur Speicherung, Aufnahme und Verteilung von thermischer Energie, wobei das mindestens eine Energiesystem mindestens einen Speicher zur Energiespeicherung aufweist und wobei die mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) der mindestens einen Kühleinheit (2, 7) der Kochfeldeinrichtung mit dem mindestens einen Speicher des Energiesystems derart strömungstechnisch verbunden ist, dass das Wärmeträgerfluid zumindest mittelbar zwischen der mindestens einen Wärmetauschereinheit (3, 11) und dem mindestens einen Speicher leitbar ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Speicher des Energiesystems einen Schichtenspeicher zur geschichteten Speicherung von Wasser, mindestens eine Rohrleitung zur Leitung des Wassers sowie mindestens eine Pumpeinheit zur Förderung des Wassers durch die Rohrleitungen umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Kühleinheit (7), die von mindestens einer Lamelleneinheit (8) gebildet ist, die vorzugsweise unmittelbar mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) verbunden ist, wobei die weitere Kühleinheit (7) vorzugsweise ferner mindestens einen Ventilator umfasst, mittels dessen eine Luftbewegung entlang einzelner Lamellen der mindestens einen Lamelleneinheit (8) erzwingbar ist.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die von der mindestens einen Wärmetauschereinheit (11) und der mindestens einen Lamelleneinheit (8) gebildeten Kühleinheiten (2, 7) zu einer Kühlvorrichtung (10) vereinigt sind, wobei die mindestens eine Lamelleneinheit (8) unmittelbar an einen von dem zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluid durchströmten Kühlkörper (13) der mindestens einen Wärmetauschereinheit (11) angeschlossen ist und wobei der Kühlkörper (13) unmittelbar mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) verbunden ist.
Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung, die Vorrichtung umfassend mindestens eine Kochfeldeinrichtung und mindestens ein Energiesystem, die Kochfeldeinrichtung umfassend mindestens eine Trägerplatte zur Aufnahme von Kochgeschirr, mindestens eine Heizeinheit, die unterhalb der Trägerplatte angeordnet ist und mittels derer das Kochgeschirr erwärmbar ist, mindestens eine Trageinheit, an dem die mindestens eine Heizeinheit angeordnet ist, mindestens eine Leistungselektronik, die mit der mindestens einen Heizeinheit verbunden ist, wobei die Leistungselektronik mindestens ein Leistungshalbleiterbauelement (1) umfasst, mittels dessen eine elektrische Leistung steuerbar ist, die zum Betrieb des der mindestens einen Heizeinheit geeignet ist, sowie mindestens eine Kühleinheit (2, 7), mittels derer das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement (1) kühlbar ist, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a. Ausgehend von einem Speicher des Energiesystems wird ein zumindest teilweise flüssiges Wärmeträgerfluid zumindest mittelbar der mindestens einen von mindestens einer Wärmetauschereinheit (3, 11) gebildeten Kühleinheit (2) der mindestens einen Kochfeldeinrichtung zugeleitet. b. Das Wärmeträgerfluid durchströmt die mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) und nimmt im Zuge dessen thermische Energie auf, die zuvor infolge eines Betriebs des mindestens einen Leistungshalbleiterbauelements (1) der mindestens einer Kochfeldeinrichtung angefallen und zumindest mittelbar von dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) auf die mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) übergegangen ist. c. Ausgehend von der mindestens einen Wärmetauschereinheit (3, 11) wird das Wärmeträgerfluid zumindest mittelbar dem mindestens einen Speicher des Energiesystems zugeleitet, wobei die in dem Wärmeträgerfluid enthaltene thermische Energie in den Speicher eingespeist wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchflussmenge des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids durch die mindestens eine Wärmetauschereinheit (3, 11) in Abhängigkeit einer Temperatur des Wärmeträgerfluids geregelt wird, wobei die Temperatur vorzugsweise mittels mindestens eines der mindestens einen Wärmetauschereinheit (3, 11) strömungstechnisch nachgeschalteten Temperatursensors gemessen wird.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Leistungshalbleiterbauelement (1) der mindestens einen Kochfeldeinrichtung mittels mindestens zweier Kühleinheiten (2, 7) gekühlt wird, wobei eine zweite Kühleinheit (7) von einer Lamelleneinheit (8) gebildet ist, die in wärmeübertragender Weise mit dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) verbunden ist.
Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem mindestens einen Leistungshalbleiterbauelement (1) mittels des zumindest teilweise flüssigen Wärmeträgerfluids abgeführte thermische Energie zur zumindest teilweisen Deckung eines Bedarfs an thermischer Energie mindestens einer Haushaltseinrichtung genutzt wird.