DE102016003675A1 - System for thermal coupling - Google Patents

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Jan Christoph Menken
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Pedro OLIVEIRA
Thomas Weustenfeld
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zur thermischen Kopplung mit mindestens einer mobilen Systemkomponente (100), welche mindestens einen internen Wärmeträgerkreis (102, 104) aufweist, und mindestens einer stationären Systemkomponente (200, 300), welche mindestens einen externen Wärmeträgerkreis (202, 302) aufweist. Erfindungsgemäß umfasst die mindestens eine mobile Systemkomponente (100) eine von mindestens einer stationären Systemkomponente (200) mit elektrischer Energie versorgte Kälte-Wärme-Maschine (110) mit einem inneren Wärmeträgerkreis und mindestens einen mobilen thermischen Speicher (140), wobei mindestens eine thermische Schnittstelleneinheit (32) mindestens einen internen Wärmeträgerkreis (102, 104) thermisch mit mindestens einem externen Wärmeträgerkreis (202, 302) koppelt, wobei die Kälte-Wärme-Maschine (110) einen Kreisprozess durchläuft, bei welchem ein Wärmeträger des inneren Wärmeträgerkreises einen ersten Phasenwechsel bei einem ersten Druckniveau und einen zweiten Phasenwechsel bei einem zweiten Druckniveau durchführt und dadurch bei einem ersten Temperaturniveau entweder thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle (320) und/oder des mobilen thermischen Speichers (140) aufnimmt und auf einem höheren zweiten Temperaturniveau an zumindest eine externe Wärmesenke (330) oder einen stationären thermischen Speicher (210) überträgt oder bei dem ersten Temperaturniveau thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle (320) oder einem stationären thermischen Speicher (210) aufnimmt und auf einem höheren zweiten Temperaturniveau an zumindest eine externe Wärmesenke (230, 330) und/oder den mobilen thermischen Speicher (140) überträgt.The invention relates to a system (1) for thermal coupling with at least one mobile system component (100), which has at least one internal heat transfer circuit (102, 104), and at least one stationary system component (200, 300), which has at least one external heat carrier circuit (202 , 302). According to the invention, the at least one mobile system component (100) comprises a cold-heat engine (110) supplied with electrical energy by at least one stationary system component (200) with an internal heat transfer circuit and at least one mobile thermal store (140), wherein at least one thermal interface unit (32) at least one internal heat transfer circuit (102, 104) thermally coupled to at least one external heat transfer medium (202, 302), wherein the cold-heat engine (110) passes through a cycle in which a heat transfer of the inner heat transfer circuit at a first phase change a first pressure level and a second phase change at a second pressure level and thereby at a first temperature level either thermal energy of at least one external heat source (320) and / or the mobile thermal storage (140) receives and at a higher second temperature level to at least one ext heat sink (330) or a stationary thermal store (210) transmits or at the first temperature level thermal energy of at least one external heat source (320) or a stationary thermal storage (210) receives and at a higher second temperature level to at least one external heat sink (230 , 330) and / or transmits the mobile thermal storage (140).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur thermischen Kopplung gemäß der Gattung des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a system for thermal coupling according to the preamble of the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Wärmepumpen, wie beispielsweise Sole-Wasser-Wärmepumpen, Wasser-Wasser-Wärmepumpen, Luft-Wasser-Wärmepumpen bekannt, welche Gebäude mit Wärme heizen, welche in unmittelbarer räumlicher Umgebung zum Gebäude, beispielsweise im Boden, Grundwasser oder in der Luft gespeichert ist. Um die gewonnene Wärme auf ein nutzbares Temperaturniveau zu bringen, wird elektrischer Strom eingesetzt, welcher die Wärmepumpe antreibt. Erdwärme kann beispielsweise über große Erdkollektoren, welche in Oberflächennähe angeordnet sind, oder über eine Erdwärmesonde gewonnen werden, welche in größerer Tiefe von ca. 100 m angeordnet ist.Heat pumps, such as brine-water heat pumps, water-water heat pumps, air-water heat pumps are known from the prior art, which heat buildings with heat, which in the immediate vicinity of the building, for example in the ground, groundwater or in the air is stored. To bring the recovered heat to a usable temperature level, electrical power is used, which drives the heat pump. Geothermal heat can be obtained, for example, via large earth collectors, which are arranged near the surface, or via a geothermal probe, which is arranged at a greater depth of about 100 m.

Aus der DE 10 2010 063 434 A1 ist ein System zur Kraft-Wärme-Kopplung mit einer Brennkraftmaschine, einem Wärmespeicher, einer Elektromaschine, einem elektrischen Energiespeicher und einer Steuereinheit bekannt. Der Wärmespeicher ist derart mit der Brennkraftmaschine verbunden, dass thermische Energie von der Brennkraftmaschine auf den Wärmespeicher übertragbar ist. Die Elektromaschine wandelt mechanische Abtriebsenergie der Brennkraftmaschine in elektrische Energie, welche im elektrischen Energiespeicher gespeichert wird. Die Steuereinheit steuert auf Basis einer Temperatur im Wärmespeicher und einer im elektrischen Energiespeicher gespeicherten Energiemenge die Brennkraftmaschine.From the DE 10 2010 063 434 A1 a system for combined heat and power with an internal combustion engine, a heat storage, an electric machine, an electrical energy storage and a control unit is known. The heat accumulator is connected to the internal combustion engine such that thermal energy can be transferred from the internal combustion engine to the heat accumulator. The electric machine converts mechanical output energy of the internal combustion engine into electrical energy, which is stored in the electrical energy store. The control unit controls the internal combustion engine based on a temperature in the heat accumulator and an amount of energy stored in the electrical energy accumulator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein System zur thermischen Kopplung bereitzustellen, welches mindestens einen Wärmeträgerkreis in einer mobilen Systemkomponente zur Klimatisierung mindestens einer stationären Systemkomponente und umgekehrt einsetzt.The invention is based on the object to provide a system for thermal coupling, which uses at least one heat transfer medium in a mobile system component for air conditioning at least one stationary system component and vice versa.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Bereitstellung eines Systems zur thermischen Kopplung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention the object is achieved by providing a system for thermal coupling with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um ein System zur thermischen Kopplung bereitzustellen, welches mindestens einen Wärmeträgerkreis in mindestens einer mobilen Systemkomponente zur Klimatisierung mindestens einer stationären Systemkomponente und umgekehrt einsetzt, umfasst die mindestens eine mobile Systemkomponente eine von mindestens einer stationären Systemkomponente mit elektrischer Energie versorgte Kälte-Wärme-Maschine mit einem inneren Wärmeträgerkreis und mindestens einen mobilen thermischen Speicher, welcher in Abhängigkeit einer auswählbaren Betriebsart als interne Wärmequelle oder interne Wärmesenke wirkt, wobei eine Schnittstelle, welche die mindestens eine mobile Systemkomponente über mindestens eine elektrische Schnittstelleneinheit elektrisch mit mindestens einer stationären Systemkomponente koppelt, mindestens eine thermische Schnittstelleneinheit aufweist, welche mindestens einen Wärmeträgerkreis der mindestens einen mobilen Systemkomponente thermisch mit mindestens einem externen Wärmeträgerkreis von mindestens einer stationären Systemkomponente koppelt. Hierbei durchläuft die Kälte-Wärme-Maschine einen Kreisprozess, bei welchem ein Wärmeträger des inneren Wärmeträgerkreises einen ersten Phasenwechsel bei einem ersten Druckniveau und einen zweiten Phasenwechsel bei einem zweiten Druckniveau durchführt und dadurch bei einem ersten Temperaturniveau entweder thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle und/oder des als Wärmquelle wirkenden mobilen thermischen Speichers über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis aufnimmt und auf einem höheren zweiten Temperaturniveau über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis an zumindest eine externe Wärmesenke überträgt oder bei dem ersten Temperaturniveau thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle oder einem als Wärmequelle wirkenden stationären thermischen Speicher über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis aufnimmt und auf dem höheren zweiten Temperaturniveau über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis an zumindest eine externe Wärmesenke und/oder den als Wärmsenke wirkenden mobilen thermischen Speicher überträgt. Der mindestens eine interne Wärmeträgerkreis der mobilen Systemkomponente weist mindestens eine Wärmequelle und/oder mindestens eine Wärmesenke auf. Die mindestens eine stationäre Systemkomponente weist mindestens einen externen Wärmeträgerkreis mit mindestens einer externen Wärmequelle und/oder mindestens einer externen Wärmesenke auf.In order to provide a system for thermal coupling, which uses at least one heat transfer circuit in at least one mobile system component for air conditioning at least one stationary system component and vice versa, the at least one mobile system component comprises a supplied from at least one stationary system component with electrical energy refrigeration and heat engine with a inner heat transfer circuit and at least one mobile thermal storage, which acts as an internal heat source or internal heat sink depending on a selectable mode, wherein an interface which electrically couples the at least one mobile system component via at least one electrical interface unit with at least one stationary system component, at least one thermal interface unit which has at least one heat transfer circuit of the at least one mobile system component thermally with at least one external heat carrier circuit of at least one stationary system component couples. Here, the cold-heat engine undergoes a cycle in which a heat transfer of the inner heat transfer circuit performs a first phase change at a first pressure level and a second phase change at a second pressure level and thereby at a first temperature level either thermal energy at least one external heat source and / or acting as a heat source mobile thermal storage via an internal and / or external heat transfer medium and transmits at a higher second temperature level via an internal and / or external heat transfer to at least one external heat sink or at the first temperature level thermal energy of at least one external heat source or as Heat source acting stationary thermal storage via an internal and / or external heat transfer medium receives and at the higher second temperature level via an internal and / or external heat transfer medium to at least one external heat sink and / or acting as a heat sink mobile thermal storage transfers. The at least one internal heat transfer medium circuit of the mobile system component has at least one heat source and / or at least one heat sink. The at least one stationary system component has at least one external heat transfer medium circuit with at least one external heat source and / or at least one external heat sink.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems zur thermischen Kopplung nutzen in vorteilhafter Weise mobile Systemkomponenten bzw. Fahrzeuge, welche zum Transport der thermischen Energie bzw. der Wärmeenergie Kühlmittel oder Kältemittel verwenden. Durch eine direkte oder indirekte Verbindung des mindestens einen Wärmeträgerkreises eines Klimatisierungssystems der mobilen Systemkomponenten mit dem externen Wärmeträgerkreis der mindestens einen stationären Systemkomponente erfolgt der Austausch von thermischer Energie bzw. Wärmeenergie zwischen der mobilen Systemkomponenten und der stationären Systemkomponente. Embodiments of the thermal coupling system according to the invention advantageously use mobile system components or vehicles which use coolants or refrigerants for transporting the thermal energy or thermal energy. By a direct or indirect connection of the at least one heat carrier circuit of an air conditioning system of the mobile system components with the external heat transfer medium of at least one stationary system component, the exchange of thermal energy or heat energy between the mobile system components and the stationary system component.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems zur thermischen Kopplung ermöglichen durch die Kombination der Kälte-Wärme-Maschine und des mindestens einen mobilen thermischen Speichers in vorteilhafter Weise eine Vorkonditionierung der mobilen Systemkomponente. Vorkonditionieren beutet, dass der mobile thermische Speicher auf ein für die anstehende Fahrt vorteilhaftes thermisches Energieniveau bzw. Temperaturniveau gebracht wird. Durch die Speicherung der thermischen Energie ist insbesondere bei einem Elektroantrieb in vorteilhafter Weise eine Reichweitenerhöhung möglich. Die Vorkonditionierung erfolgt dabei durch die stationäre elektrische Energie, welche die Kälte-Wärme-Maschine antreibt, so dass CO2-Emissionen in vorteilhafter Weise vermieden werden können. Aufgrund der begrenzten Heizleistung in einem Fahrzeug kann die Zeit des Ladens und Entladens des mobilen thermischen Speichers durch den Transfer thermischer Energie von einer stationären Systemkomponente über die Kälte-Wärme-Maschine deutlich schneller und effizienter erfolgen. Eine Kühlung in der mobilen Systemkomponente bzw. im Fahrzeug bzw. eine Kältespeicherung o, mobilen thermischen Speicher kann durch Abgabe von thermischer Energie an eine Bodenschleife und/oder an einen Eisspeicher usw. einer stationären Systemkomponente umgesetzt werden. Durch die Verwendung der Kälte-Wärme-Maschine kann der Energietransfer aus dem mobilen thermischen Speicher an die stationäre Systemkomponente schneller und effizienter erfolgen. Ebenso kann die im mobilen thermischen Speicher gespeicherte thermische Energie zum Aufheizen eines stationären thermischen Speichers einer stationären Systemkomponente, wie beispielsweise zum Aufheizen eines Brauchwasserspeichers in einem Gebäude verwendet werden. Des Weiteren kann der mindestens eine mobile thermische Speicher zur Zwischenspeicherung: von thermischer Energie eingesetzt werden. Hierbei nimmt der mobile thermische Speicher von der stationären Systemkomponente thermische Energie auf und speichert diese bis zur Abgabe zwischen. Dadurch besteht in vorteilhafter Weise auch die Möglichkeit das Temperaturniveau in zwei Stufen mittels der Kälte-Wärme-Maschine zu erhöhen. Zudem kann die thermische Schnittstelleneinheit zwischen der mobilen Systemkomponente und der stationären Systemkomponente einfacher, d. h. nur mit einer Vor- und einer Rücklaufleitung umgesetzt werden. Die Zwischenspeicherung kann auch bedeuten, dass zum Aufheizen einer stationären Systemkomponente, wie beispielsweise eines stationären thermischen Speichers in einem Gebäude, nur die Technik der mobilen Systemkomponente genutzt werden kann, ohne dass die mobile Systemkomponente in diesem Fall einen energetischen Nutzen hat.Embodiments of the thermal coupling system according to the invention advantageously allow preconditioning of the mobile system component by combining the cold-heat engine and the at least one mobile thermal storage. Preconditioning means that the mobile thermal storage is brought to a favorable thermal energy level or temperature level for the upcoming journey. By storing the thermal energy, a range increase is possible in an advantageous manner, in particular in the case of an electric drive. The preconditioning is done by the stationary electrical energy, which drives the refrigeration-heat engine, so that CO2 emissions can be avoided in an advantageous manner. Due to the limited heating power in a vehicle, the time of charging and discharging the mobile thermal storage by the transfer of thermal energy from a stationary system component via the cold-heat engine can be much faster and more efficient. A cooling in the mobile system component or in the vehicle or a cold storage o, mobile thermal storage can be implemented by delivering thermal energy to a bottom loop and / or an ice storage, etc. of a stationary system component. By using the cold-heat engine, the energy transfer from the mobile thermal storage to the stationary system component can be faster and more efficient. Likewise, the stored in the mobile thermal storage thermal energy for heating a stationary thermal storage of a stationary system component, such as for heating a water heater in a building can be used. Furthermore, the at least one mobile thermal storage can be used for temporary storage of thermal energy. Here, the mobile thermal storage of the stationary system component takes up thermal energy and stores them until the delivery between. This also advantageously makes it possible to increase the temperature level in two stages by means of the cold-heat engine. In addition, the thermal interface unit between the mobile system component and the stationary system component can be simpler, i. H. be implemented only with a flow and a return line. Caching can also mean that only the technique of the mobile system component can be used to heat up a stationary system component, such as a stationary thermal storage in a building, without the mobile system component having an energetic benefit in this case.

Des Weiteren kann die im mobilen thermischen Speicher gespeicherte Überschusswärme bzw. Abwärme aus dem Antrieb der mobilen System zum Aufheizen der stationäres Systemkomponente genutzt werden, so dass in vorteilhafter Weise eine hohe Energieeffizienz erzielt werden kann.Furthermore, the stored in the mobile thermal storage excess heat or waste heat from the drive of the mobile system for heating the stationary system component can be used, so that advantageously a high energy efficiency can be achieved.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann die mindestens eine thermische Schnittstelleneinheit den mindestens einen internen Wärmeträgerkreis der mindestens einen mobilen Systemkomponente direkt oder über Wärmtauscher mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis der mindestens einen stationären Systemkomponente koppeln. Je nach Ausführung können also noch zusätzliche Wärmetauscher zwischen dem mindestens einen internen Wärmeträgerkreis und dem mindestens einen externen Wärmeträgerkreis eingeschleift werden. Eine einfache und kosteneffiziente Schnittstelle zwischen der mobilen Systemkomponente und der stationären Systemkomponente kann beispielsweise dadurch umgesetzt werden, dass auf beiden Seiten der Schnittstelle Steckverbindungen bzw. Schläuche angeordnet sind, um einen drucklosen Energieaustausch zu ermöglichen, bei welchem der Wärmeenergieträger nicht mit Überdruck beaufschlagt ist.In an advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least one thermal interface unit can couple the at least one internal heat transfer medium of the at least one mobile system component directly or via heat exchangers with a corresponding external heat transfer medium of the at least one stationary system component. Depending on the design, therefore, additional heat exchangers can be looped in between the at least one internal heat transfer medium circuit and the at least one external heat transfer medium circuit. A simple and cost-efficient interface between the mobile system component and the stationary system component can be implemented, for example, in that connectors or hoses are arranged on both sides of the interface in order to allow an unpressurized energy exchange in which the heat energy carrier is not subjected to overpressure.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann der innere Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine zur Regelung des Druckniveaus einen Kompressor mit einem Elektroantrieb und ein Expansionsventil umfassen. Der innere Wärmeträgerkreis kann an einer Kaltseite einen ersten Wärmetauscher umfassen, welcher einen ersten internen oder externen Wärmeträgerkreis thermisch mit dem inneren Wärmträgerkreis koppeln kann. Zudem kann der innere Wärmeträgerkreis an einer Heißseite einen zweiten Wärmetauscher umfassen, welcher den inneren Wärmeträgerkreis thermisch mit einem zweiten internen oder externen Wärmeträgerkreis koppeln kann.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the inner heat transfer circuit of the cold-heat engine for controlling the pressure level may comprise a compressor with an electric drive and an expansion valve. The inner heat carrier circuit may comprise on a cold side a first heat exchanger which can thermally couple a first internal or external heat transfer medium to the inner heat carrier circuit. In addition, the inner heat transfer medium circuit on a hot side may comprise a second heat exchanger, which may thermally couple the inner heat transfer medium to a second internal or external heat transfer medium.

So ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass von einer internen Wärmequelle und/oder dem mobilen thermischen Speicher thermische Energie über einen ersten internen Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine und von dort über einen zweiten internen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und einen externen Wärmeträgerkreis an eine externe Wärmesenke und/oder einen externen thermischen Energiespeicher übertragen werden kann. Alternativ kann von einer externen Wärmequelle und/oder einem ersten externen thermischen Energiespeicher thermische Energie über einen ersten externen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und den ersten internen Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine und von dort über den zweiten internen Wärmeträgerkreis an den mobilen thermischen Speicher und/oder über den zweiten internen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und einen zweiten externen Wärmeträgerkreis an eine externe Wärmesenke und/oder einen zweiten externen thermischen Energiespeicher übertragen werden. Zudem ist es möglich, dass thermische Energie von der internen Wärmequelle und/oder dem mobilen thermischen Speicher über den ersten internen Wärmeträgerkreis und von der externen Wärmequelle über den ersten externen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und den ersten internen Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine und von dort über den zweiten internen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und den externen zweiten Wärmeträgerkreis an die externe Wärmesenke und/oder den zweiten externen thermischen Energiespeicher übertragen werden kann.Thus, it is possible in an advantageous manner that from an internal heat source and / or the mobile thermal storage thermal energy via a first internal heat transfer to the inner heat transfer of the refrigeration-heat engine and from there via a second internal heat transfer fluid, the thermal interface unit and an external heat transfer medium to an external heat sink and / or an external thermal energy storage can be transferred. Alternatively, from an external heat source and / or a first external thermal energy storage thermal energy via a first external heat transfer, the thermal interface unit and the first internal heat transfer to the inner heat transfer circuit of the cold-heat engine and from there via the second internal heat transfer to the mobile thermal storage and / or via the second internal heat transfer medium, the thermal interface unit and a second external heat carrier circuit are transmitted to an external heat sink and / or a second external thermal energy store. In addition, it is possible that thermal energy from the internal heat source and / or the mobile thermal storage via the first internal heat transfer and from the external heat source via the first external heat transfer medium, the thermal interface unit and the first internal heat transfer medium to the inner heat transfer medium of the refrigeration Heat engine and from there via the second internal heat transfer medium, the thermal interface unit and the external second heat transfer medium to the external heat sink and / or the second external thermal energy storage can be transferred.

Des Weiteren ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass thermische Energie von der externen Wärmequelle und/oder einem externen thermischen Energiespeicher über einen externen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und den ersten internen Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine und von dort über den zweiten internen Wärmeträgerkreis an eine interne Wärmesenke und/oder an den mobilen thermischen Speicher übertragen werden kann. Zudem ist es möglich, dass thermische Energie von der internen Wärmequelle und/oder vom mobilen thermischen Speicher über den ersten internen Wärmeträgerkreis und von der externen Wärmequelle über den ersten externen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und den ersten internen Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine und von dort über den zweiten internen Wärmeträgerkreis an die interne Wärmesenke übertragen werden kann. Alternativ ist es möglich, dass thermische Energie von der externen Wärmequelle und/oder einem externen thermischen Energiespeicher über einen ersten externen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und den ersten internen Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine und von dort über den zweiten internen Wärmeträgerkreis an die interne Wärmesenke und/oder an den mobilen thermischen Speicher und über die thermische Schnittstelleneinheit und den zweiten externen Wärmeträgerkreis an die externe Wärmesenke und/oder einen zweiten externen thermischen Energiespeicher übertragen werden kann. Zudem kann thermische Energie von der internen Wärmequelle und/oder vom mobilen thermischen Speicher über den ersten internen Wärmeträgerkreis und von der externen Wärmequelle über den ersten externen Wärmeträgerkreis, die thermische Schnittstelleneinheit und den ersten internen Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis der Kälte-Wärme-Maschine und von dort über den zweiten internen Wärmeträgerkreis an die interne Wärmesenke und über die thermische Schnittstelleneinheit und den zweiten externen Wärmeträgerkreis an die externe Wärmesenke und/oder einen zweiten externen thermischen Energiespeicher übertragen werden. In allen Fällen wirkt die Kälte-Wärme-Maschine der mobilen Systemkomponente als Wärmepumpe, welche ein eingangsseitiges erstes Temperaturniveau auf ein ausgangsseitiges zweites Temperaturniveau erhöht.Furthermore, it is possible in an advantageous manner that thermal energy from the external heat source and / or an external thermal energy storage via an external heat transfer medium, the thermal interface unit and the first internal heat transfer to the inner heat transfer circuit of the cold-heat engine and from there via the second internal heat carrier circuit can be transmitted to an internal heat sink and / or to the mobile thermal storage. In addition, it is possible that thermal energy from the internal heat source and / or from the mobile thermal storage via the first internal heat transfer medium and from the external heat source via the first external heat transfer medium, the thermal interface unit and the first internal heat transfer medium to the inner heat transfer medium of the refrigeration system. Heat machine and from there via the second internal heat transfer medium to the internal heat sink can be transferred. Alternatively, it is possible that thermal energy from the external heat source and / or an external thermal energy storage via a first external heat transfer, the thermal interface unit and the first internal heat transfer to the inner heat transfer circuit of the refrigeration-heat engine and from there via the second internal Heat transfer circuit to the internal heat sink and / or the mobile thermal storage and can be transmitted via the thermal interface unit and the second external heat transfer medium to the external heat sink and / or a second external thermal energy storage. In addition, thermal energy from the internal heat source and / or the mobile thermal storage via the first internal heat transfer and the external heat source via the first external heat transfer medium, the thermal interface unit and the first internal heat transfer to the inner heat transfer circuit of the cold-heat engine and be transferred from there via the second internal heat carrier circuit to the internal heat sink and the thermal interface unit and the second external heat transfer medium to the external heat sink and / or a second external thermal energy storage. In all cases, the cold-heat engine of the mobile system component acts as a heat pump, which increases an input-side first temperature level to an output-side second temperature level.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann der mindestens eine thermische Energiespeicher der mindestens einen stationären Systemkomponente als Schichtspeicher und/oder als Eisspeicher ausgeführt werden. Zudem kann die mindestens eine stationäre Systemkomponente eine Solaranlage und/oder einen Oberflächenkollektor und/oder eine Erdsonde als Wärmequelle umfassen, welche mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis gekoppelt werden kann. Des Weiteren kann die mindestens eine stationäre Systemkomponente eine Heizanlage und/oder eine Warmwasserversorgung und/oder einen Oberflächenkollektor und/oder eine Erdsonde als Wärmesenke umfassen, welche mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis gekoppelt werden kann.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least one thermal energy store of the at least one stationary system component can be embodied as stratified storage and / or as ice storage. In addition, the at least one stationary system component may include a solar system and / or a surface collector and / or a ground probe as a heat source, which may be coupled to a corresponding external heat carrier circuit. Furthermore, the at least one stationary system component may include a heating system and / or a hot water supply and / or a surface collector and / or a ground probe as a heat sink, which may be coupled to a corresponding external heat transfer circuit.

Die Kälte-Wärme-Maschine kann mit dem inneren Wärmeträgerkreis, dem ersten internen Wärmeträgerkreis und dem zweiten internen Wärmeträgerkreis ein Fahrzeugklimatisierungssystem bilden, welches im Fahrbetrieb im Prinzip einer Luft-Wasser-Wärmepumpe entspricht. Die Kälte-Wärme-Maschine kann im stationären Betrieb über den ersten internen Wärmeträgerkreis und den zweiten internen Wärmeträgerkreis, welche beispielsweise ein Wasser-Glysantin-Gemisch als Träger der thermischen Energie bzw. als „Kühlmittel” einsetzen, in Verbindung mit einem Brunnensystem auch als Wasser-Wasser-Wärmepumpe, Solewasser-Wärmepumpe oder Wärmepumpe mit Oberflächenkollektoren betrieben werden. Ebenso kann die Luft-Wasser-Wärmepumpe der mobilen Systemkomponente im stationären Betrieb auch zur Erhöhung des Temperaturniveaus einer Solaranlage eingesetzt werden, wenn die von der Solaranlage erzeugte thermische Energie aufgrund zu geringer Sonneneinstrahlung zu niedrig ist, um ein Heizungssystem der stationären Systemkomponente zu betreiben. Der stationäre Betrieb des Wärmepumpensystems der mobilen Systemkomponente erfolgt über den Strom, welcher von mindestens einer stationären Systemkomponente zur Verfügung gestellt wird. Dieser Strom kann bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems von einer Photovoltaikanlage der mindestens einen stationären Systemkomponente erzeugt werden. Ausführungsformen des Systems zur thermischen Kopplung können in vorteilhafter Weise an beliebige Heizungssysteme mit und ohne Pufferspeicher adaptiert werden.The cold-heat engine can form a vehicle air conditioning system with the inner heat transfer circuit, the first internal heat transfer fluid and the second internal heat transfer circuit, which corresponds in driving operation in principle an air-water heat pump. In stationary operation, the cold-heat engine can also be used as water via the first internal heat transfer medium circuit and the second internal heat transfer medium, which use, for example, a water-glysantin mixture as a carrier of the thermal energy or as a "coolant" in conjunction with a well system -Water heat pump, brine heat pump or heat pump can be operated with surface collectors. Likewise, the air-water heat pump of the mobile system component can be used in stationary operation to increase the temperature level of a solar system, if the thermal energy generated by the solar system is too low due to low solar radiation to operate a heating system of the stationary system component. The stationary operation of the heat pump system of the mobile system component via the power, which is provided by at least one stationary system component. In a particularly advantageous embodiment of the system according to the invention, this current can be generated by a photovoltaic system of the at least one stationary system component. Embodiments of the thermal coupling system can be adapted advantageously to any heating systems with and without buffer memory.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann der mindestens eine mobile thermische Speicher mindestens einen wärmeträgerführenden Hohlkörper umfassen, welcher mit dem mindestens einen internen Wärmeträgerkreis verbindbar und von einem Speichermedium umgeben ist. Alternativ kann der mobile thermische Speicher mindestens einen Hohlkörper umfassen, in welchem ein Speichermedium angeordnet ist, wobei der mindestens eine Hohlkörper vom Wärmeträger des mindestens einen internen Wärmeträgerkreises umströmt ist. Vorzugsweise kann der mindestens eine Hohlkörper als Röhrensystem und/oder als Plattensystem ausgeführt werden. Das Speichermedium kann in Abhängigkeit von der ausgewählten Betriebsart einen Phasenwechsel von fest nach flüssig oder von flüssig nach fest durchführen. Zur besseren Übertragung der thermischen Energie kann der mindestens eine Hohlkörper mit Kupferlamellen zur besseren Übertragung der thermischen Energie zwischen Speichermedium und Wärmeträger ausgestattet werden. Das verwendetet Speichermedium entscheidet über die Temperatur, bei welchem ein Phasenwechsel stattfindet. So kann beispielsweise ein Paraffin mit einer Schmelztemperatur von ca. 60°C als Wärmespeicher genutzt werden. Wasser als Speichermedium kann mit einer Schmelztemperatur von ca. 0°C sowohl als Wärme- als auch als Kältespeicher genutzt werden. Daher kann das Speichermedium die Breite der Einsatzfähigkeit des mobilen thermischen Speichers bestimmen, d. h. ob dieser nur als Wärmespeicher, nur als Kältespeicher oder als Wärme- und Kältespeicher sinnvoll genutzt werden kann. Die geometrischen Abmessungen des mobilen thermischen Speichers werden so vorgegeben, dass eine hohe Energiedichte erzielt werden kann, d. h., dass das Verhältnis der jeweils gespeicherten (nutzbaren) thermischen Energie zur Masse und zum Volumen des mobilen thermischen Speichers möglichst groß ist. In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the at least one mobile thermal storage may comprise at least one heat carrier leading hollow body, which is connectable to the at least one internal heat transfer circuit and surrounded by a storage medium. Alternatively, the mobile thermal storage may include at least one hollow body, in which a storage medium is arranged, wherein the at least one hollow body flows around the heat carrier of the at least one internal heat transfer medium. Preferably, the at least one hollow body can be designed as a tube system and / or as a plate system. The storage medium may perform a phase change from solid to liquid or liquid to solid, depending on the selected mode of operation. For better transmission of the thermal energy, the at least one hollow body can be equipped with copper fins for better transmission of the thermal energy between storage medium and heat transfer medium. The storage medium used decides the temperature at which a phase change takes place. For example, a paraffin with a melting temperature of about 60 ° C can be used as a heat storage. Water as a storage medium can be used with a melting temperature of about 0 ° C both as a heat and cold storage. Therefore, the storage medium can determine the breadth of the operational capability of the mobile thermal storage, ie whether this can be used meaningfully only as a heat storage, only as a cold storage or as a heat and cold storage. The geometric dimensions of the mobile thermal storage are specified so that a high energy density can be achieved, ie, that the ratio of the stored (usable) thermal energy to the mass and volume of the mobile thermal storage is as large as possible.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann ein erster interner Wärmeträgerkreis einen ersten internen Wärmeträgerverteiler aufweisen, welcher einen mit dem ersten Wärmetauscher verbundenen ersten Wärmeträgerzweig des ersten internen Wärmeträgerkreises mit einem, mit der thermischen Schnittstelle verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig des ersten internen Wärmeträgerkreises und/oder mit einem mit der mindestens einen internen Wärmequelle verbundenen dritten Wärmeträgerzweig des ersten internen Wärmeträgerkreises und/oder mit einem mit dem mindestens einen mobilen Speicher verbundenen vierten Wärmeträgerzweig des ersten internen Wärmeträgerkreises und/oder mit einem Kopplungszweig verbinden kann, welcher den ersten internen Wärmeträgerkreis mit einem zweiten internen Wärmeträgerkreis koppeln kann. Die mindestens eine interne Wärmequelle kann mindestens einen dritten Wärmetauscher umfassen, welcher thermische Energie eines von einem elektrischen Gebläse erzeugten Umgebungsluftstroms an den dritten Wärmeträgerzweig des ersten internen Wärmeträgerkreises übertragen kann.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, a first internal heat carrier circuit having a first internal heat transfer manifold, which connected to the first heat exchanger first heat transfer branch of the first internal heat transfer medium with a connected to the thermal interface second heat transfer branch of the first internal heat transfer circuit and / or with a connected to the at least one internal heat source third heat transfer branch of the first internal heat transfer circuit and / or connected to the at least one mobile storage fourth heat transfer branch of the first internal heat transfer circuit and / or with a coupling branch, which the first internal heat transfer medium with a second internal heat transfer can couple. The at least one internal heat source can comprise at least one third heat exchanger, which can transmit thermal energy of an ambient air flow generated by an electric blower to the third heat transfer branch of the first internal heat transfer medium circuit.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann ein zweiter interner Wärmeträgerkreis einen zweiten internen Wärmeträgerverteiler aufweisen, welcher einen mit dem zweiten Wärmetauscher verbundenen ersten Wärmeträgerzweig des zweiten internen Wärmeträgerkreises mit einem mit der thermischen Schnittstelle verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig des zweiten internen Wärmeträgerkreises und/oder mit einem mit der mindestens einen internen Wärmesenke verbundenen dritten Wärmeträgerzweig des zweiten internen Wärmeträgerkreises und/oder mit einem mit dem mindestens einen mobilen Speicher verbundenen vierten Wärmeträgerzweig des zweiten internen Wärmeträgerkreises und/oder mit einem Kopplungszweig verbinden kann, welcher den zweiten internen Wärmeträgerkreis mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis koppeln kann. Die mindestens eine interne Wärmesenke kann einen vierten Wärmetauscher aufweisen, welcher thermische Energie des dritten Wärmeträgerzweigs des zweiten internen Wärmeträgerkreises an einen von einem elektrischen Gebläse erzeugten Luftstrom übertragen kann, welcher in den Fahrzeuginnenraum und/oder in die Fahrzeugumgebung geleitet werden kann.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, a second internal heat carrier circuit having a second internal heat transfer manifold, which connected to the second heat exchanger first heat transfer branch of the second internal heat transfer medium with a connected to the thermal interface second heat transfer branch of the second internal heat transfer circuit and / or with a the at least one internal heat sink connected third heat transfer branch of the second internal heat transfer circuit and / or connect to a connected to the at least one mobile storage fourth heat transfer branch of the second internal heat transfer circuit and / or with a coupling branch, which couple the second internal heat transfer medium to the first internal heat transfer circuit can. The at least one internal heat sink can have a fourth heat exchanger, which can transmit thermal energy of the third heat transfer branch of the second internal heat transfer medium to an air flow generated by an electric blower, which can be conducted into the vehicle interior and / or into the vehicle environment.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann eine Auswerte- und Steuereinheit Komponenten der mindestens einen mobilen Systemkomponente und/oder der mindestens einen stationären Systemkomponente in Abhängigkeit von einer ausgewählten Betriebsart ansteuern. So kann die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise den ersten Wärmeträgerzweig des ersten internen Wärmeträgerkreises über den ersten internen Wärmeträgerverteiler mit dem dritten Wärmeträgerzweig und der internen Wärmequelle und/oder mit dem zweiten Wärmeträgerzweig und der thermischen Schnittstelle und/oder mit dem vierten Wärmträgerzweig und/oder mit dem Kopplungszweig verbinden, so dass thermische Energie aus dem Umgebungsluftstrom und/oder aus dem externe Wärmeträgerkreis an den inneren Wärmeträgerkreis übertragen werden kann. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit den ersten Wärmeträgerzweig des zweiten internen Wärmeträgerkreises über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler mit dem zweiten Wärmeträgerzweig und der thermischen Schnittstelle verbinden, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis über die thermische Schnittstelleinheit an den mindestens einen externen Wärmeträgerkreis übertragen werden kann. In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, an evaluation and control unit can control components of the at least one mobile system component and / or the at least one stationary system component as a function of a selected operating mode. Thus, the evaluation and control unit, for example, the first heat transfer branch of the first internal heat transfer circuit via the first internal heat transfer manifold with the third heat transfer branch and the internal heat source and / or with the second heat transfer branch and the thermal interface and / or with the fourth heat carrier branch and / or connect the coupling branch, so that thermal energy from the ambient air flow and / or from the external heat transfer medium can be transferred to the inner heat transfer circuit. Furthermore, the evaluation and control unit can connect the first heat transfer branch of the second internal heat transfer medium via the second internal heat transfer manifold to the second heat transfer branch and the thermal interface so that thermal energy is transferred from the inner heat transfer circuit via the thermal interface unit to the at least one external heat transfer circuit can.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann die Auswerte- und Steuereinheit den ersten Wärmeträgerzweig des zweiten internen Wärmeträgerkreises über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler mit dem zweiten Wärmeträgerzweig und/oder mit dem dritten Wärmeträgerkreis und/oder mit dem vierten Wärmeträgerzweig und/oder mit dem Kopplungszweig verbinden, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis an die mindestens eine mobile Wärmesenke und/oder an den mindestens einen mobilen thermischen Speicher und/oder über die thermische Schnittstelleinheit an den mindestens einen externen Wärmeträgerkreis übertragen werden kann.In a further advantageous embodiment of the system according to the invention, the evaluation and control unit can connect the first heat transfer branch of the second internal heat transfer medium via the second internal heat transfer medium to the second heat transfer branch and / or to the third heat transfer medium and / or to the fourth heat transfer branch and / or to the coupling branch such that thermal energy can be transferred from the inner heat carrier circuit to the at least one mobile heat sink and / or to the at least one mobile thermal store and / or via the thermal interface unit to the at least one external heat transfer medium circuit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In the drawing, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.

1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems zur thermischen Kopplung, 1 FIG. 2 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a thermal coupling system according to the invention, FIG.

2 ein schematisches Blockschaltbild einer Kälte-Wärme-Maschine für das erfindungsgemäße Systems zur thermischen Kopplung aus 1, 2 a schematic block diagram of a cold-heat engine for the inventive system for thermal coupling from 1 .

3 ein detaillierteres schematisches Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems zur thermischen Kopplung aus 1 ohne elektrische Komponenten, und 3 a more detailed schematic block diagram of the thermal coupling system according to the invention from 1 without electrical components, and

4 bis 9 zeigen jeweils ein schematisches Blockschaltbild einer Betriebsart des erfindungsgemäßen Systems zur thermischen Kopplung aus 1. 4 to 9 each show a schematic block diagram of an operating mode of the thermal coupling system according to the invention 1 ,

Wie aus 1 bis 9 ersichtlich ist, umfasst das System 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F zur thermischen Kopplung in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils mindestens eine mobile Systemkomponente 100, welche mindestens einen internen Wärmeträgerkreis 102, 104 mit mindestens einer Wärmequelle 120 und/oder mindestens einer Wärmesenke 130 aufweist, und mindestens eine stationäre Systemkomponente 200, 300, welche mindestens einen externen Wärmeträgerkreis 202, 204, 302 mit mindestens einer externen Wärmequelle 220, 320 und/oder mindestens einer externen Wärmesenke 230, 330 aufweist, und eine Schnittstelle 30 mit mindestens einer elektrischen Schnittstelleneinheit 34, welche die mindestens eine mobile Systemkomponente 100 elektrisch mit der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 koppelt. Erfindungsgemäß umfasst die mindestens eine mobile Systemkomponente 100 eine von mindestens einer stationären Systemkomponente 200 mit elektrischer Energie versorgte Kälte-Wärme-Maschine 110 mit einem inneren Wärmeträgerkreis 106 und mindestens einen mobilen thermischen Speicher 140 umfasst, welcher in Abhängigkeit einer auswählbaren Betriebsart als interne Wärmequelle oder interne Wärmesenke wirkt. Die Schnittstelle 30 umfasst mindestens eine thermische Schnittstelleneinheit 32, welche mindestens einen internen Wärmeträgerkreis 102, 104 der mobilen Systemkomponente 100 thermisch mit mindestens einem externen Wärmeträgerkreis 202, 302 von mindestens einer stationären Systemkomponente 200, 300 koppelt. Die Kälte-Wärme-Maschine 110 durchläuft einen Kreisprozess, bei welchem ein Wärmeträger des inneren Wärmeträgerkreises 106 einen ersten Phasenwechsel bei einem ersten Druckniveau p1 und einen zweiten Phasenwechsel bei einem zweiten Druckniveau p2 durchführt und dadurch bei einem ersten Temperaturniveau T1 entweder thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle 320 und/oder des als Wärmquelle wirkenden mobilen thermischen Speichers 140 über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis 102, 104, 202, 302 aufnimmt und auf einem höheren zweiten Temperaturniveau T2 über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis 102, 104, 202, 302 an zumindest eine externe Wärmesenke 330 oder einen als Wärmesenke wirkenden stationären thermischen Speicher 210 überträgt oder bei dem ersten Temperaturniveau T1 thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle 320 oder einem als Wärmequelle wirkenden stationären thermischen Speicher 210 über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis 102, 104, 202, 302 aufnimmt und auf einem höheren zweiten Temperaturniveau T2 über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis 102, 104, 202, 302 an zumindest eine externe Wärmesenke 230, 330 und/oder den als Wärmsenke wirkenden mobilen thermischen Speicher 140 überträgt.How out 1 to 9 can be seen, the system includes 1 . 1A . 1B . 1C . 1D . 1E . 1F for thermal coupling in the illustrated embodiments, in each case at least one mobile system component 100 , which at least one internal heat transfer medium 102 . 104 with at least one heat source 120 and / or at least one heat sink 130 and at least one stationary system component 200 . 300 , which at least one external heat transfer medium 202 . 204 . 302 with at least one external heat source 220 . 320 and / or at least one external heat sink 230 . 330 has, and an interface 30 with at least one electrical interface unit 34 that the at least one mobile system component 100 electrically with the at least one stationary system component 200 . 300 coupled. According to the invention, the at least one mobile system component comprises 100 one of at least one stationary system component 200 supplied with electrical energy cold-heat engine 110 with an inner heat transfer circuit 106 and at least one mobile thermal storage 140 which acts as an internal heat source or internal heat sink depending on a selectable mode of operation. the interface 30 includes at least one thermal interface unit 32 , which at least one internal heat transfer medium 102 . 104 the mobile system component 100 thermally with at least one external heat carrier circuit 202 . 302 of at least one stationary system component 200 . 300 coupled. The cold-heat machine 110 goes through a cycle in which a heat transfer of the inner heat transfer circuit 106 performs a first phase change at a first pressure level p1 and a second phase change at a second pressure level p2 and thereby at a first temperature level T1 either thermal energy of at least one external heat source 320 and / or acting as a heat source mobile thermal storage 140 via an internal and / or external heat carrier circuit 102 . 104 . 202 . 302 receives and at a higher second temperature level T2 via an internal and / or external heat transfer medium 102 . 104 . 202 . 302 to at least one external heat sink 330 or a stationary thermal storage acting as a heat sink 210 transmits or at the first temperature level T1 thermal energy of at least one external heat source 320 or a stationary thermal storage acting as a heat source 210 via an internal and / or external heat carrier circuit 102 . 104 . 202 . 302 receives and at a higher second temperature level T2 via an internal and / or external heat transfer medium 102 . 104 . 202 . 302 to at least one external heat sink 230 . 330 and / or acting as a heat sink mobile thermal storage 140 transfers.

Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, umfasst die mobile Systemkomponente 100 eine Kälte-Wärme-Maschine 110 mit einem inneren Wärmeträgerkreis 106, welcher zur Druckregelung einen Kompressor 116 mit einem Elektroantrieb 118 und ein Expansionsventil 119 umfasst. Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, umfasst der innere Wärmeträgerkreis 106 im dargestellten Ausführungsbeispiel an einer Kaltseite einen ersten Wärmetauscher 112, welcher den inneren Wärmeträgerkreis 106 thermisch mit einem ersten internen Wärmeträgerkreis 102 der mobilen Systemkomponente 100 koppelt. An einer Heißseite umfasst der innere Wärmeträgerkreis 106 einen zweiten Wärmetauscher 114, welcher einen zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 der mobilen Systemkomponente 100 thermisch mit dem inneren Wärmträgerkreis 106 koppelt.How out 1 to 3 Further, the mobile system component includes 100 a cold-heat machine 110 with an inner heat transfer circuit 106 , which for pressure control a compressor 116 with an electric drive 118 and an expansion valve 119 includes. How out 2 can be further seen, comprises the inner heat transfer circuit 106 in the illustrated embodiment, on a cold side, a first heat exchanger 112 , which the inner heat transfer circuit 106 thermally with a first internal heat transfer circuit 102 the mobile system component 100 coupled. On a hot side, the inner heat transfer circuit comprises 106 a second heat exchanger 114 , which a second internal heat transfer circuit 104 the mobile system component 100 thermally with the inner heat carrier circuit 106 coupled.

Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, steuert eine Auswerte- und Steuereinheit 50 Komponenten der mindestens einen mobilen Systemkomponente 100 und/oder der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 in Abhängigkeit von einer ausgewählten Betriebsart an. Die elektrische Versorgung der mobilen Systemkomponente 100 erfolgt in den stationären Betriebsarten über eine elektrische Schnittstelleneinheit 34, welche die mobile Systemkomponente 100 mit einer elektrischen Energieversorgung 240 einer stationären Systemkomponente 200 verbinden kann. Die elektrische Energie für das System 1 kann beispielsweise von einer Photovoltaikanlage und/oder vom öffentlichen Stromnetz zur Verfügung gestellt werden.How out 1 can be further seen controls an evaluation and control unit 50 components the at least one mobile system component 100 and / or the at least one stationary system component 200 . 300 depending on a selected mode. The electrical supply of the mobile system component 100 takes place in the stationary operating modes via an electrical interface unit 34 which is the mobile system component 100 with an electrical power supply 240 a stationary system component 200 can connect. The electrical energy for the system 1 can be provided for example by a photovoltaic system and / or the public power grid.

In 1 ist die Auswerte- und Steuereinheit 50 außerhalb der mobilen Systemkomponente 100 und der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 dargestellt und die Verbindungen zwischen der Auswerte- und Steuereinheit 50, der mobilen Systemkomponente 100, der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 und der Schnittstelle 30 sind gestrichelt dargestellt. Dies soll verdeutlichen, dass die Auswerte- und Steuereinheit 50 als Teil der mobilen Systemkomponente 100 oder der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 oder der Schnittstelle 30 ausgeführt werden kann. Zudem ist es vorstellbar, dass die Funktionalität der Auswerte- und Steuereinheit 50 auf diese Komponenten verteilt wird.In 1 is the evaluation and control unit 50 outside the mobile system component 100 and the at least one stationary system component 200 . 300 represented and the connections between the evaluation and control unit 50 , the mobile system component 100 , the at least one stationary system component 200 . 300 and the interface 30 are shown in dashed lines. This is to clarify that the evaluation and control unit 50 as part of the mobile system component 100 or the at least one stationary system component 200 . 300 or the interface 30 can be executed. It is also conceivable that the functionality of the evaluation and control unit 50 is distributed to these components.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt beispielhaft zwei stationäre Systemkomponenten 200, 300, wobei eine erste stationäre Systemkomponente 200 ein Gebäude repräsentiert, welches als Wärmequelle 220 einen Sonnenkollektor und als Wärmesenke 230 ein Heizsystem und/oder eine Warmwasserversorgung umfasst und über einen ersten externen Wärmeträgerkreis 202 mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 gekoppelt ist. Zudem umfasst die erste stationäre Systemkomponente 200 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen als Schichtspeicher ausgeführten thermischen Energiespeicher 210, in welchem thermische Energie zwischengespeichert werden kann. Der thermische Energiespeicher 210 kann in Abhängigkeit von der Betriebsart als Wärmesenke oder Wärmequelle wirken. Wirkt der thermische Energiespeicher 210 als Wärmesenke, dann kann nimmt der thermische Energiespeicher 210 thermische Energie auf. Wirkt der thermische Energiespeicher 210 als Wärmequelle, dann kann gibt der thermische Energiespeicher 210 thermische Energie ab. Eine zweite stationäre Systemkomponente 300 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Wärmequelle 320 und eine Wärmesenke 330, welche als Oberflächenkollektor und/oder Erdsonde ausgeführt werden können, und ist über einen zweiten externen Wärmeträgerkreis 302 mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 gekoppelt.The illustrated embodiment shows an example of two stationary system components 200 . 300 , wherein a first stationary system component 200 represents a building, which serves as a heat source 220 a solar collector and as a heat sink 230 a heating system and / or a hot water supply and includes a first external heat transfer medium 202 with the thermal interface unit 32 is coupled. In addition, the first stationary system component includes 200 in the illustrated embodiment, designed as a stratified storage thermal energy storage 210 in which thermal energy can be cached. The thermal energy storage 210 may act as a heat sink or heat source depending on the mode of operation. Acts the thermal energy storage 210 as a heat sink, then can take the thermal energy storage 210 thermal energy. Acts the thermal energy storage 210 as a heat source, then can be the thermal energy storage 210 thermal energy. A second stationary system component 300 includes in the illustrated embodiment, a heat source 320 and a heat sink 330 , which can be performed as a surface collector and / or ground probe, and is a second external heat transfer medium 302 with the thermal interface unit 32 coupled.

Die thermische Schnittstelleneinheit 32 koppelt bei den dargestellten Ausführungsbeispielen den mindestens einen internen Wärmeträgerkreis 102, 104 der mobilen Systemkomponente 100 direkt mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis 202, 302 der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300. Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform weist die thermische Schnittstelleneinheit 32 zusätzliche Wärmetauscher auf, welche den mindestens einen internen Wärmeträgerkreis 102, 104 der mobilen Systemkomponente 100 indirekt mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis 202, 302 der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 koppeln.The thermal interface unit 32 coupled in the illustrated embodiments, the at least one internal heat transfer medium 102 . 104 the mobile system component 100 directly with a corresponding external heat carrier circuit 202 . 302 the at least one stationary system component 200 . 300 , In an alternative embodiment not shown, the thermal interface unit 32 additional heat exchanger, which at least one internal heat transfer medium 102 . 104 the mobile system component 100 indirectly with a corresponding external heat transfer medium 202 . 302 the at least one stationary system component 200 . 300 couple.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, weist der erste Wärmeträgerkreis 102 im dargestellten Ausführungsbeispiel einen ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A auf, welcher einen mit dem ersten Wärmetauscher 112 verbundenen ersten Wärmeträgerzweig 102A des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 mit einem mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig 102B des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 und/oder mit einem mit der mindestens einen Wärmequelle 120 verbundenen dritten Wärmeträgerzweig 102C des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 und/oder mit einem mit dem mindestens einen mobilen Speicher 140 verbundenen vierten Wärmeträgerzweig 102D des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 und/oder mit einem Kopplungszweig 105 verbindet, welcher den ersten internen Wärmeträgerkreis 102 mit einem zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 koppelt. Dadurch kann der innere Wärmeträgerkreis 106 über den ersten internen Wärmeträgerkreis 102 thermische Energie von der mindestens einen Wärmequelle 120 und/oder dem mindestens einen mobilen Speicher 140 der mobilen Systemkomponente 100 und/oder über die thermische Schnittstelleneinheit 32 von dem externen Wärmeträgerkreis 202, 302 der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 aufnehmen.How out 3 can be seen further, the first heat transfer circuit 102 in the illustrated embodiment, a first internal heat transfer manifold 108A on, which one with the first heat exchanger 112 connected first heat transfer branch 102A the first internal heat transfer circuit 102 with one with the thermal interface unit 32 connected second heat transfer branch 102B the first internal heat transfer circuit 102 and / or with one with the at least one heat source 120 connected third heat transfer branch 102C the first internal heat transfer circuit 102 and / or with one with the at least one mobile memory 140 connected fourth heat transfer branch 102D the first internal heat transfer circuit 102 and / or with a coupling branch 105 connects, which is the first internal heat transfer circuit 102 with a second internal heat transfer circuit 104 coupled. This allows the inner heat transfer circuit 106 over the first internal heat transfer circuit 102 thermal energy from the at least one heat source 120 and / or the at least one mobile memory 140 the mobile system component 100 and / or via the thermal interface unit 32 from the external heat transfer circuit 202 . 302 the at least one stationary system component 200 . 300 take up.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die mobile Systemkomponente 100 nur einen mobilen thermischen Speicher, welcher mindestens einen wärmeträgerführenden Hohlkörper umfasst. Der Hohlkörper ist über eine Anschlusseinheit 142 ist mit dem mindestens einen internen Wärmeträgerkreis 102, 104 verbindbar und von einem Speichermedium umgeben. Alternativ kann der mobile thermische Speicher 140 mindestens einen Hohlkörper umfassen, in welchem ein Speichermedium angeordnet ist, wobei der mindestens eine Hohlkörper vom Wärmeträger des mindestens einen internen Wärmeträgerkreises 102, 104 umströmt ist. Vorzugsweise kann der mindestens eine Hohlkörper als Röhrensystem und/oder als Plattensystem ausgeführt werden.In the illustrated embodiment, the mobile system component includes 100 only a mobile thermal storage, which comprises at least one heat carrier leading hollow body. The hollow body is via a connection unit 142 is with the at least one internal heat transfer medium 102 . 104 connectable and surrounded by a storage medium. Alternatively, the mobile thermal storage 140 comprise at least one hollow body, in which a storage medium is arranged, wherein the at least one hollow body from the heat transfer medium of the at least one internal heat transfer medium 102 . 104 flows around. Preferably, the at least one hollow body can be designed as a tube system and / or as a plate system.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die mindestens eine Wärmequelle 120 einen dritten Wärmetauscher auf, welcher thermische Energie eines von einem elektrischen Gebläse erzeugten Umgebungsluftstroms an den dritten Wärmeträgerzweig 102C des ersten internen Wärmeträgerkreises überträgt. In the illustrated embodiment, the at least one heat source 120 a third heat exchanger, which thermal energy of an ambient air flow generated by an electric fan to the third heat transfer medium branch 102C of the first internal heat transfer medium transfers.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, weist der zweite Wärmeträgerkreis 104 einen zweiten internen Wärmeträgerverteiler 108B auf, welcher einen mit dem zweiten Wärmetauscher 114 verbundenen ersten Wärmeträgerzweig 104A des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 mit einem mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig 104B des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 und/oder mit einem mit der mindestens einen Wärmesenke 130 verbundenen dritten Wärmeträgerzweig 104C des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 und/oder mit einem mit dem mindestens einen mobilen Speicher 140 verbundenen vierten Wärmeträgerzweig 104D des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 und/oder mit dem Kopplungszweig 105 verbindet, welcher den zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis 102 koppelt. Dadurch kann das höhere Temperaturniveau des inneren Wärmeträgerkreises 106 über den zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 an die Wärmesenke 130 und/oder den mobilen thermischen Speicher 140 der mobilen Systemkomponente 100 und/oder über die thermische Schnittstelleneinheit 32 an den externen Wärmeträgerkreis 202, 302 der mindestens einen stationären Systemkomponente 200, 300 übertragen werden.How out 3 can be further seen, the second heat transfer circuit 104 a second internal heat transfer manifold 108B on, which one with the second heat exchanger 114 connected first heat transfer branch 104A the second internal heat transfer circuit 104 with one with the thermal interface unit 32 connected second heat transfer branch 104B the second internal heat transfer circuit 104 and / or with one with the at least one heat sink 130 connected third heat transfer branch 104C the second internal heat transfer circuit 104 and / or with one with the at least one mobile memory 140 connected fourth heat transfer branch 104D the second internal heat transfer circuit 104 and / or with the coupling branch 105 connects, which the second internal heat transfer circuit 104 with the first internal heat transfer circuit 102 coupled. As a result, the higher temperature level of the inner heat transfer circuit 106 over the second internal heat transfer circuit 104 to the heat sink 130 and / or the mobile thermal storage 140 the mobile system component 100 and / or via the thermal interface unit 32 to the external heat transfer circuit 202 . 302 the at least one stationary system component 200 . 300 be transmitted.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die mindestens eine Wärmesenke 130 der mobilen Systemkomponente 100 mindestens einen vierten Wärmetauscher, welcher thermische Energie des dritten Wärmeträgerzweigs 104C des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 an einen von einem elektrischen Gebläse erzeugten Luftstrom überträgt, welcher in den Fahrzeuginnenraum und/oder die Fahrzeugumgebung geleitet wird.In the illustrated embodiment, the at least one heat sink 130 the mobile system component 100 at least a fourth heat exchanger, which thermal energy of the third heat transfer branch 104C the second internal heat transfer circuit 104 transmits to an airflow generated by an electric blower, which is passed into the vehicle interior and / or the vehicle environment.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, weist der erste externe Wärmeträgerkreis 202 einen dritten Wärmeträgerverteiler 208 auf, welcher einen mit dem thermischen Energiespeicher 210 verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig 202B des ersten externen Wärmeträgerkreises 202 mit einem mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 verbundenen ersten Wärmeträgerzweig 202A des ersten externen Wärmeträgerkreises 202 und/oder mit einem mit der mindestens einen Wärmequelle 220 verbundenen dritten Wärmeträgerzweig 202C des ersten externen Wärmeträgerkreises 202 verbindet. Dadurch kann der thermische Energiespeicher 210 über den ersten externen Wärmeträgerkreis 202 thermische Energie von der mindestens einen Wärmequelle 220 der ersten stationären Systemkomponente 100 und/oder über die thermische Schnittstelleneinheit 32 von der mobilen Systemkomponente 100 aufnehmen.How out 3 can be further seen, the first external heat transfer medium 202 a third heat transfer manifold 208 on, which one with the thermal energy storage 210 connected second heat transfer branch 202B the first external heat transfer medium 202 with one with the thermal interface unit 32 connected first heat transfer branch 202A the first external heat transfer medium 202 and / or with one with the at least one heat source 220 connected third heat transfer branch 202C the first external heat transfer medium 202 combines. This allows the thermal energy storage 210 over the first external heat transfer circuit 202 thermal energy from the at least one heat source 220 the first stationary system component 100 and / or via the thermal interface unit 32 from the mobile system component 100 take up.

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, weist der zweite externe Wärmeträgerkreis 302 einen vierten Wärmeträgerverteiler 308 auf, welcher einen mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 verbundenen ersten Wärmeträgerzweig 302A des ersten externen Wärmeträgerkreises 302 mit einem mit der mindestens einen Wärmequelle 320 verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig 302B des zweiten externen Wärmeträgerkreises 302 oder mit einem mit der mindestens einen Wärmesenke 330 verbundenen dritten Wärmeträgerzweig 302C des zweiten externen Wärmeträgerkreises 302 verbindet. Dadurch kann der innere Wärmeträgerkreis 106 der Kälte-Wärme-Maschine 110 über den zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 und die thermische Schnittstelleneinheit 32 und den zweiten externen Wärmeträgerkreis 302 thermische Energie an die mindestens eine externe Wärmesenke 330 abgeben oder über den ersten internen Wärmekreis 102 und die thermische Schnittstelleneinheit 32 und den zweiten externen Wärmeträgerkreis 302 von der mindestens einen Wärmequelle 320 der zweiten stationären Systemkomponente 200 aufnehmen.How out 3 can be further seen, the second external heat transfer medium 302 a fourth heat transfer manifold 308 on, which one with the thermal interface unit 32 connected first heat transfer branch 302A the first external heat transfer medium 302 with one with the at least one heat source 320 connected second heat transfer branch 302B the second external heat transfer medium 302 or with one with the at least one heat sink 330 connected third heat transfer branch 302C the second external heat transfer medium 302 combines. This allows the inner heat transfer circuit 106 the cold-heat machine 110 over the second internal heat transfer circuit 104 and the thermal interface unit 32 and the second external heat carrier circuit 302 thermal energy to the at least one external heat sink 330 or over the first internal heat circuit 102 and the thermal interface unit 32 and the second external heat carrier circuit 302 from the at least one heat source 320 the second stationary system component 200 take up.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 4 bis 9 verschiedene Betriebsarten des Systems 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F zur thermischen Kopplung beschrieben.The following will be with reference to 4 to 9 different operating modes of the system 1A . 1B . 1C . 1D . 1E . 1F for thermal coupling described.

4 bis 6 zeigen das System 1A, 1B, 1C zur thermischen Kopplung im Fahrbetrieb, d. h. die mobile Systemkomponente 100 ist nicht mit der Schnittstelle 30 verbunden. Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 in der dargestellten ersten Betriebsart des Systems 1A zur thermischen Kopplung während des Fahrbetriebs den ersten Wärmeträgerzweig 102A des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 über den ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A mit dem dritten Wärmeträgerzweig 102C und der internen Wärmequelle 120, so dass thermische Energie aus dem Umgebungsluftstrom an den inneren Wärmeträgerkreis 106 der Kälte-Wärme-Maschine 110 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 den ersten Wärmeträgerzweig 104A des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler 108B mit dem dritten Wärmeträgerzweig 104C und der mindestens einen internen Wärmesenke 130, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 an die mindestens eine Wärmesenke 130 übertragen wird. Somit wirkt die Kälte-Wärme-Maschine 110 mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis 102, dem inneren Wärmeträgerkreis 106 und dem zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 als Luft-Wasser-Wärmepumpe, welche das Temperaturniveau in einem Fahrzeuginnenraum erhöhen kann. 4 to 6 show the system 1A . 1B . 1C for thermal coupling while driving, ie the mobile system component 100 is not with the interface 30 connected. How out 4 can be seen further connects the evaluation and control unit 50 in the illustrated first mode of operation of the system 1A for thermal coupling during driving the first heat transfer branch 102A the first internal heat transfer circuit 102 via the first internal heat transfer manifold 108A with the third heat transfer branch 102C and the internal heat source 120 , allowing thermal energy from the ambient air flow to the inner heat transfer circuit 106 the cold-heat machine 110 is transmitted. In addition, the evaluation and control unit connects 50 the first heat transfer branch 104A the second internal heat transfer circuit 104 via the second internal heat transfer manifold 108B with the third heat transfer branch 104C and the at least one internal heat sink 130 , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 to the at least one heat sink 130 is transmitted. Thus, the cold-heat engine works 110 with the first internal heat transfer circuit 102 , the inner heat transfer circuit 106 and the second internal Heat transfer circuit 104 as an air-water heat pump, which can increase the temperature level in a vehicle interior.

Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 in der dargestellten zweiten Betriebsart des Systems 1B zur thermischen Kopplung während des Fahrbetriebs den ersten Wärmeträgerzweig 102A des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 über den ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A mit dem dritten Wärmeträgerzweig 102C und der internen Wärmequelle 120, so dass thermische Energie aus dem Umgebungsluftstrom an den inneren Wärmeträgerkreis 106 der Kälte-Wärme-Maschine 110 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 den ersten Wärmeträgerzweig 104A des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler 108B mit dem vierten Wärmeträgerzweig 104D und dem mindestens einen mobilen thermischen Speicher 140, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 an den mindestens einen mobilen thermischen Speicher 140 übertragen wird. Somit wirkt die Kälte-Wärme-Maschine 110 mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis 102, dem inneren Wärmeträgerkreis 106 und dem zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 als Luft-Wasser-Wärmepumpe, welche das Temperaturniveau des mobilen thermischen Speichers 140 erhöhen kann.How out 5 can be seen further connects the evaluation and control unit 50 in the illustrated second mode of operation of the system 1B for thermal coupling during driving the first heat transfer branch 102A the first internal heat transfer circuit 102 via the first internal heat transfer manifold 108A with the third heat transfer branch 102C and the internal heat source 120 , allowing thermal energy from the ambient air flow to the inner heat transfer circuit 106 the cold-heat machine 110 is transmitted. In addition, the evaluation and control unit connects 50 the first heat transfer branch 104A the second internal heat transfer circuit 104 via the second internal heat transfer manifold 108B with the fourth heat transfer branch 104D and the at least one mobile thermal storage 140 , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 to the at least one mobile thermal storage 140 is transmitted. Thus, the cold-heat engine works 110 with the first internal heat transfer circuit 102 , the inner heat transfer circuit 106 and the second internal heat transfer circuit 104 as an air-to-water heat pump, which is the temperature level of the mobile thermal storage 140 can increase.

Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 in der dargestellten dritten Betriebsart des Systems 1C zur thermischen Kopplung während des Fahrbetriebs den ersten Wärmeträgerzweig 102A des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 über den ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A mit dem vierten Wärmeträgerzweig 102D und dem mobilen thermischen Speicher 140, so dass thermische Energie aus dem mobilen thermischen Speicher 140 an den inneren Wärmeträgerkreis 106 der Kälte-Wärme-Maschine 110 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 den ersten Wärmeträgerzweig 104A des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler 108B mit dem dritten Wärmeträgerzweig 104C und der mindestens einen internen Wärmesenke 130, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 an die mindestens eine Wärmesenke 130 übertragen wird. Somit wirkt die Kälte-Wärme-Maschine 110 mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis 102, dem inneren Wärmeträgerkreis 106 und dem zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 als Wasser-Wasser-Wärmepumpe, welche das Temperaturniveau in einem Fahrzeuginnenraum erhöhen kann.How out 6 can be seen further connects the evaluation and control unit 50 in the illustrated third mode of operation of the system 1C for thermal coupling during driving the first heat transfer branch 102A the first internal heat transfer circuit 102 via the first internal heat transfer manifold 108A with the fourth heat transfer branch 102D and the mobile thermal storage 140 so that thermal energy from the mobile thermal storage 140 to the inner heat transfer circuit 106 the cold-heat machine 110 is transmitted. In addition, the evaluation and control unit connects 50 the first heat transfer branch 104A the second internal heat transfer circuit 104 via the second internal heat transfer manifold 108B with the third heat transfer branch 104C and the at least one internal heat sink 130 , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 to the at least one heat sink 130 is transmitted. Thus, the cold-heat engine works 110 with the first internal heat transfer circuit 102 , the inner heat transfer circuit 106 and the second internal heat transfer circuit 104 as a water-water heat pump, which can increase the temperature level in a vehicle interior.

7 zeigt das System 1D zur thermischen Kopplung in einer ersten stationären Betriebsart, in welcher die mobile Systemkomponente 100 über die Schnittstelle 30, d. h. über die thermische Schnittstelleneinheit 32 und die elektrische Schnittstelleneinheit 34 mit der ersten stationären Systemkomponente 200 verbunden ist. Wie aus 7 ersichtlich ist, verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 während der ersten stationären Betriebsart den ersten Wärmeträgerzweig 102A des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 über den ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A mit dem vierten Wärmeträgerzweig 102D und dem mobilen thermischen Speicher 140, so dass thermische Energie aus dem mobilen thermischen Speicher 140 an den inneren Wärmeträgerkreis 106 der Kälte-Wärme-Maschine 110 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 den ersten Wärmeträgerzweig 104A des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler 108B mit dem zweiten Wärmeträgerzweig 104B und der thermischen Schnittstelleneinheit 32, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 an die thermische Schnittstelleneinheit 32 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 einen mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 verbundenen ersten Wärmeträgerzweig 202A des ersten externen Wärmeträgerkreises 202 über den ersten externen Wärmeträgerverteiler 208 mit dem mit dem thermischen Speicher 210 verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig 202B, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 über den zweiten internen Wärmeträgerkreis 104, die thermische Schnittstelleinheit 32 und den ersten externen Wärmeträgerkreis 202 an den thermischen Energiespeicher 210 der ersten stationären Systemkomponente 200 übertragen wird. Somit wirkt die Kälte-Wärme-Maschine 110 mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis 102, dem inneren Wärmeträgerkreis 106, dem zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 und dem ersten externen Wärmeträgerkreis 202 als Wasser-Wasser-Wärmepumpe, welche das Temperaturniveau im thermischen Energiespeicher 210 erhöht. 7 shows the system 1D for thermal coupling in a first stationary mode, in which the mobile system component 100 over the interface 30 ie via the thermal interface unit 32 and the electrical interface unit 34 with the first stationary system component 200 connected is. How out 7 it can be seen connects the evaluation and control unit 50 during the first stationary mode, the first heat transfer branch 102A the first internal heat transfer circuit 102 via the first internal heat transfer manifold 108A with the fourth heat transfer branch 102D and the mobile thermal storage 140 so that thermal energy from the mobile thermal storage 140 to the inner heat transfer circuit 106 the cold-heat machine 110 is transmitted. In addition, the connects Evaluation and control unit 50 the first heat transfer branch 104A the second internal heat transfer circuit 104 via the second internal heat transfer manifold 108B with the second heat transfer branch 104B and the thermal interface unit 32 , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 to the thermal interface unit 32 is transmitted. In addition, the evaluation and control unit connects 50 one with the thermal interface unit 32 connected first heat transfer branch 202A the first external heat transfer medium 202 via the first external heat transfer manifold 208 with that with the thermal storage 210 connected second heat transfer branch 202B , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 over the second internal heat transfer circuit 104 , the thermal interface unit 32 and the first external heat transfer circuit 202 to the thermal energy storage 210 the first stationary system component 200 is transmitted. Thus, the cold-heat engine works 110 with the first internal heat transfer circuit 102 , the inner heat transfer circuit 106 , the second internal heat transfer medium 104 and the first external heat carrier circuit 202 as a water-water heat pump, which the temperature level in the thermal energy storage 210 elevated.

8 zeigt das System 1E zur thermischen Kopplung in einer zweiten stationären Betriebsart, in welcher die mobile Systemkomponente 100 über die Schnittstelle 30, d. h. über die thermische Schnittstelleneinheit 32 und die elektrische Schnittstelleneinheit 34 mit der zweiten stationären Systemkomponente 300 verbunden ist. Wie aus 8 weiter ersichtlich ist, verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 während der zweiten stationären Betriebsart den ersten Wärmeträgerzweig 104A des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 über den ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A mit dem vierten Wärmeträgerzweig 104D und dem mobilen thermischen Speicher 140, so dass thermische Energie aus dem mobilen thermischen Speicher 140 an den inneren Wärmeträgerkreis 106 der Kälte-Wärme-Maschine 110 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 den ersten Wärmeträgerzweig 104A des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler 108B mit dem Kopplungszweig 105 und den ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A und mit dem zweiten Wärmeträgerzweig 102B des ersten Wärmeträgerkreises 102 und der thermischen Schnittstelleneinheit 32, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 an die thermische Schnittstelleneinheit 32 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 einen mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 verbundenen ersten Wärmeträgerzweig 302A des zweiten externen Wärmeträgerkreises 302 über den zweiten externen Wärmeträgerverteiler 208 mit einem, mit der externen Wärmesenke 330 verbundenen dritten Wärmeträgerzweig 302C des zweiten externen Wärmeträgerkreises 302, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 über den zweiten internen Wärmeträgerkreis 104, den Kopplungszweig 105, den ersten internen Wärmeträgerkreis 102, die thermische Schnittstelleinheit 32 und den zweiten externen Wärmeträgerkreis 302 an die zweite externe Wärmesenke 330 der zweiten stationären Systemkomponente 300 übertragen wird. Somit wirkt die Kälte-Wärme-Maschine 110 mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis 102, dem inneren Wärmeträgerkreis 106, dem zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 und dem zweiten externen Wärmeträgerkreis 302 ebenfalls als Wasser-Wasser-Wärmepumpe, welche das Temperaturniveau in der zweiten externen Wärmesenke 330 erhöht. 8th shows the system 1E for thermal coupling in a second stationary mode, in which the mobile system component 100 over the interface 30 ie via the thermal interface unit 32 and the electrical interface unit 34 with the second stationary system component 300 connected is. How out 8th can be seen further connects the evaluation and control unit 50 during the second stationary mode, the first heat transfer branch 104A the first internal heat transfer circuit 102 via the first internal heat transfer manifold 108A with the fourth heat transfer branch 104D and the mobile thermal storage 140 so that thermal energy from the mobile thermal storage 140 to the inner heat transfer circuit 106 the cold-heat machine 110 is transmitted. In addition, the evaluation and control unit connects 50 the first heat transfer branch 104A the second internal heat transfer circuit 104 via the second internal heat transfer manifold 108B with the coupling branch 105 and the first internal heat transfer manifold 108A and with the second heat transfer branch 102B of the first heat transfer circuit 102 and the thermal interface unit 32 , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 to the thermal interface unit 32 is transmitted. In addition, the evaluation and control unit connects 50 one with the thermal interface unit 32 connected first heat transfer branch 302A the second external heat transfer medium 302 via the second external heat transfer manifold 208 with one, with the external heat sink 330 connected third heat transfer branch 302C the second external heat transfer medium 302 , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 over the second internal heat transfer circuit 104 , the coupling branch 105 , the first internal heat transfer circuit 102 , the thermal interface unit 32 and the second external heat carrier circuit 302 to the second external heat sink 330 the second stationary system component 300 is transmitted. Thus, the cold-heat engine works 110 with the first internal heat transfer circuit 102 , the inner heat transfer circuit 106 , the second internal heat transfer medium 104 and the second external heat carrier circuit 302 also as a water-to-water heat pump, which is the temperature level in the second external heat sink 330 elevated.

9 zeigt das System 1F zur thermischen Kopplung in einer dritten stationären Betriebsart, in welcher die mobile Systemkomponente 100 über die Schnittstelle 30, d. h. über die thermische Schnittstelleneinheit 32 und die elektrische Schnittstelleneinheit 34 mit der zweiten stationären Systemkomponente 300 verbunden ist. Wie aus 9 weiter ersichtlich ist, verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 während der dritten stationären Betriebsart den ersten Wärmeträgerzweig 102A des ersten internen Wärmeträgerkreises 102 über den ersten internen Wärmeträgerverteiler 108A mit dem zweiten Wärmeträgerzweig 102B und der thermischen Schnittstelleneinheit 32. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 einen mit der thermischen Schnittstelleneinheit 32 verbundenen ersten Wärmeträgerzweig 302A des zweiten externen Wärmeträgerkreises 302 über den zweiten externen Wärmeträgerverteiler 308 mit dem mit der zweiten externen Wärmequelle 320 verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig 302B, so dass thermische Energie aus der zweiten externen Wärmequelle 320 über den zweiten externen Wärmeträgerkreis 302, die thermische Schnittstelleinheit 32 und über den ersten internen Wärmeträgerkreis 102 an den inneren Wärmeträgerkreis 106 der Kälte-Wärme-Maschine 110 der mobilen Systemkomponente 100 übertragen wird. Zudem verbindet die Auswerte- und Steuereinheit 50 den ersten Wärmeträgerzweig 104A des zweiten internen Wärmeträgerkreises 104 über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler 108B mit dem vierten Wärmeträgerzweig 104D, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis 106 an den mobilen thermischen Speicher 140 übertragen wird. Somit wirkt die Kälte-Wärme-Maschine 110 mit dem zweiten externen Wärmeträgerkreis 302, dem ersten internen Wärmeträgerkreis 102, dem inneren Wärmeträgerkreis 106 und dem zweiten internen Wärmeträgerkreis 104 als Wasser-Wasser-Wärmepumpe, welche das Temperaturniveau im mobilen thermischen Speicher 140 der mobilen Systemkomponente 100 erhöht. 9 shows the system 1F for thermal coupling in a third stationary mode, in which the mobile system component 100 over the interface 30 ie via the thermal interface unit 32 and the electrical interface unit 34 with the second stationary system component 300 connected is. How out 9 can be seen further connects the evaluation and control unit 50 during the third stationary mode, the first heat carrier branch 102A the first internal heat transfer circuit 102 via the first internal heat transfer manifold 108A with the second heat transfer branch 102B and the thermal interface unit 32 , In addition, the evaluation and control unit connects 50 one with the thermal interface unit 32 connected first heat transfer branch 302A the second external heat transfer medium 302 via the second external heat transfer manifold 308 with the second external heat source 320 connected second heat transfer branch 302B , allowing thermal energy from the second external heat source 320 via the second external heat carrier circuit 302 , the thermal interface unit 32 and over the first internal heat transfer circuit 102 to the inner heat transfer circuit 106 the cold-heat machine 110 the mobile system component 100 is transmitted. In addition, the evaluation and control unit connects 50 the first heat transfer branch 104A the second internal heat transfer circuit 104 via the second internal heat transfer manifold 108B with the fourth heat transfer branch 104D , so that thermal energy from the inner heat transfer circuit 106 to the mobile thermal storage 140 is transmitted. Thus, the cold-heat engine works 110 with the second external heat transfer medium 302 , the first internal heat transfer medium 102 , the inner heat transfer circuit 106 and the second internal heat transfer circuit 104 as a water-to-water heat pump, which is the temperature level in the mobile thermal storage 140 the mobile system component 100 elevated.

Selbstverständlich können Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems zur thermischen Kopplung auch noch weitere nicht näher beschriebene Betriebsarten ausführen.Of course, embodiments of the system according to the invention for thermal coupling can also perform other unspecified operating modes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F
System zur thermischen KopplungSystem for thermal coupling
3030
Schnittstelleinterface
3232
thermische Schnittstelleneinheitthermal interface unit
3434
elektrische Schnittstelleneinheitelectrical interface unit
5050
Auswerte- und SteuereinheitEvaluation and control unit
100100
mobile Systemkomponente (Fahrzeug)mobile system component (vehicle)
102102
interner Wärmeträgerkreis (Kühlmittelkreis)internal heat transfer circuit (coolant circuit)
102A, 102B, 102C, 102D102A, 102B, 102C, 102D
WärmeträgerzweigHeat transfer branch
104104
interner Wärmeträgerkreis (Kühlmittelkreis)internal heat transfer circuit (coolant circuit)
104A, 104B, 104C, 104D104A, 104B, 104C, 104D
WärmeträgerzweigHeat transfer branch
105105
Kopplungszweigfeedback path
106106
innerer Wärmeträgerkreis (Kältemittelkreis)inner heat transfer circuit (refrigerant circuit)
108A, 108B108A, 108B
WärmeträgerverteilerHeat transfer distribution
110110
Kälte-Wärme-MaschineCold-heat machine
112112
Kühlmittel-Kältemittel-WärmetauscherRefrigerant-refrigerant heat exchanger
114114
Kältemittel-Kühlmittel-WärmetauscherRefrigerant-refrigerant heat exchanger
116116
Kompressorcompressor
118118
Kompressorantriebcompressor drive
119119
Expansionsventilexpansion valve
120120
Wärmequelleheat source
130130
Wärmesenkeheat sink
140140
mobiler thermischer Energiespeichermobile thermal energy storage
142142
Anschlusseinheitconnection unit
200 200
erste stationäre Systemkomponente (Gebäude)first stationary system component (building)
202202
externer Wärmeträgerkreis (Kühlmittelkreis)external heat transfer circuit (coolant circuit)
202A, 202B, 202C202A, 202B, 202C
WärmeträgerzweigHeat transfer branch
204204
externer Wärmeträgerkreis (Kühlmittelkreis)external heat transfer circuit (coolant circuit)
208208
WärmeträgerverteilerHeat transfer distribution
210210
stationärer thermischer Energiespeicherstationary thermal energy storage
220220
Wärmequelleheat source
230230
Wärmesenkeheat sink
240240
elektrische Energieversorgungelectric energy supply
300300
zweite stationäre Systemkomponentesecond stationary system component
302302
externer Wärmeträgerkreis (Kühlmittelkreis)external heat transfer circuit (coolant circuit)
302A, 302B, 302C302A, 302B, 302C
WärmeträgerzweigHeat transfer branch
308308
WärmeträgerverteilerHeat transfer distribution
320320
Wärmequelleheat source
330330
Wärmesenkeheat sink
p1, p2p1, p2
Druckniveaupressure level
T1, T2T1, T2
Temperaturniveautemperature level

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010063434 A1 [0003] DE 102010063434 A1 [0003]

Claims (18)

System (1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F) zur thermischen Kopplung mit mindestens einer mobilen Systemkomponente (100), welche mindestens einen internen Wärmeträgerkreis (102, 104) mit mindestens einer Wärmequelle (120) und/oder mindestens einer Wärmesenke (130) aufweist, und mindestens einer stationären Systemkomponente (200, 300), welche mindestens einen externen Wärmeträgerkreis (202, 204, 302) mit mindestens einer externen Wärmequelle (220, 320) und/oder mindestens einer externen Wärmesenke (230, 330) aufweist, und einer Schnittstelle (30) mit mindestens einer elektrischen Schnittstelleneinheit (34), welche die mindestens eine mobile Systemkomponente (100) elektrisch mit der mindestens einen stationären Systemkomponente (200, 300) koppelt, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine mobile Systemkomponente (100) eine von mindestens einer stationären Systemkomponente (200) mit elektrischer Energie versorgte Kälte-Wärme-Maschine (110) mit einem inneren Wärmeträgerkreis (106) und mindestens einen mobilen thermischen Speicher (140) umfasst, welcher in Abhängigkeit einer auswählbaren Betriebsart als interne Wärmequelle oder interne Wärmesenke wirkt, wobei die Schnittstelle (30) mindestens eine thermische Schnittstelleneinheit (32) umfasst, welche mindestens einen internen Wärmeträgerkreis (102, 104) der mindestens einen mobilen Systemkomponente (100) thermisch mit mindestens einem externen Wärmeträgerkreis (202, 302) von mindestens einer stationären Systemkomponente (200, 300) koppelt, wobei die Kälte-Wärme-Maschine (110) einen Kreisprozess durchläuft, bei welchem ein Wärmeträger des inneren Wärmeträgerkreises (106) einen ersten Phasenwechsel bei einem ersten Druckniveau (p1) und einen zweiten Phasenwechsel bei einem zweiten Druckniveau (p2) durchführt und dadurch bei einem ersten Temperaturniveau (T1) entweder thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle (320) und/oder des als Wärmquelle wirkenden mobilen thermischen Speichers (140) über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis (102, 302) aufnimmt und auf einem höheren zweiten Temperaturniveau (T2) über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis (102, 104, 202, 302) an zumindest eine externe Wärmesenke (330) oder einen als Wärmesenke wirkende stationären thermischen Speicher (210) überträgt oder bei dem ersten Temperaturniveau (T1) thermische Energie zumindest einer externen Wärmequelle (320) oder einem als Wärmequelle wirkenden stationären thermischen Speicher (210) über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis (102, 104, 202, 302) aufnimmt und auf einem höheren zweiten Temperaturniveau (T2) über einen internen und/oder externen Wärmeträgerkreis (102, 104, 202, 302) an zumindest eine externe Wärmesenke (230, 330) und/oder den als Wärmsenke wirkenden mobilen thermischen Speicher (140) überträgt.System ( 1 . 1A . 1B . 1C . 1D . 1E . 1F ) for thermal coupling with at least one mobile system component ( 100 ), which at least one internal heat transfer ( 102 . 104 ) with at least one heat source ( 120 ) and / or at least one heat sink ( 130 ), and at least one stationary system component ( 200 . 300 ), which at least one external heat transfer ( 202 . 204 . 302 ) with at least one external heat source ( 220 . 320 ) and / or at least one external heat sink ( 230 . 330 ), and an interface ( 30 ) with at least one electrical interface unit ( 34 ), which the at least one mobile system component ( 100 ) electrically with the at least one stationary system component ( 200 . 300 ), characterized in that the at least one mobile system component ( 100 ) one of at least one stationary system component ( 200 ) supplied with electrical energy cold-heat engine ( 110 ) with an internal heat transfer circuit ( 106 ) and at least one mobile thermal storage ( 140 ), which acts as an internal heat source or internal heat sink depending on a selectable mode of operation, the interface ( 30 ) at least one thermal interface unit ( 32 ), which at least one internal heat transfer ( 102 . 104 ) of the at least one mobile system component ( 100 ) thermally with at least one external heat transfer medium ( 202 . 302 ) of at least one stationary system component ( 200 . 300 ), wherein the cold-heat engine ( 110 ) passes through a cycle in which a heat transfer medium of the inner heat transfer ( 106 ) performs a first phase change at a first pressure level (p1) and a second phase change at a second pressure level (p2) and thereby at a first temperature level (T1) either thermal energy of at least one external heat source ( 320 ) and / or acting as a heat source mobile thermal storage ( 140 ) via an internal and / or external heat carrier circuit ( 102 . 302 ) and at a higher second temperature level (T2) via an internal and / or external heat transfer circuit ( 102 . 104 . 202 . 302 ) to at least one external heat sink ( 330 ) or acting as a heat sink stationary thermal storage ( 210 ) transmits or at the first temperature level (T1) thermal energy of at least one external heat source ( 320 ) or a stationary thermal storage acting as a heat source ( 210 ) via an internal and / or external heat carrier circuit ( 102 . 104 . 202 . 302 ) and at a higher second temperature level (T2) via an internal and / or external heat transfer circuit ( 102 . 104 . 202 . 302 ) to at least one external heat sink ( 230 . 330 ) and / or acting as a heat sink mobile thermal storage ( 140 ) transmits. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine thermische Schnittstelleneinheit (32) den mindestens einen internen Wärmeträgerkreis (102, 104) der mindestens einen mobilen Systemkomponente (100) direkt oder über Wärmtauscher mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis (202, 302) der mindestens einen stationären Systemkomponente (200, 300) koppelt.System according to claim 1, characterized in that the at least one thermal interface unit ( 32 ) the at least one internal heat transfer circuit ( 102 . 104 ) of the at least one mobile system component ( 100 ) directly or via heat exchangers with a corresponding external heat transfer medium ( 202 . 302 ) of the at least one stationary system component ( 200 . 300 ) couples. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Wärmeträgerkreis (106) der Kälte-Wärme-Maschine (110) zur Regelung des Druckniveaus (p1, p2) einen Kompressor (116) mit einem Elektroantrieb (118) und ein Expansionsventil (119) umfasst.System according to claim 1 or 2, characterized in that the inner heat transfer circuit ( 106 ) of the cold-heat engine ( 110 ) for regulating the pressure level (p1, p2) a compressor ( 116 ) with an electric drive ( 118 ) and an expansion valve ( 119 ). System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Wärmeträgerkreis (106) an einer Kaltseite einen ersten Wärmetauscher (112) umfasst, welcher einen ersten internen oder externen Wärmeträgerkreis (102, 202, 302) thermisch mit dem inneren Wärmeträgerkreis (106) koppelt.System according to claim 3, characterized in that the inner heat transfer circuit ( 106 ) on a cold side a first heat exchanger ( 112 ) comprising a first internal or external heat transfer medium ( 102 . 202 . 302 ) thermally with the inner heat transfer ( 106 ) couples. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Wärmeträgerkreis (106) an einer Heißseite einen zweiten Wärmetauscher (114) umfasst, welcher den inneren Wärmeträgerkreis (106) thermisch mit einem zweiten internen oder externen Wärmeträgerkreis (104, 202, 302) koppelt.System according to claim 3 or 4, characterized in that the inner heat transfer circuit ( 106 ) on a hot side a second heat exchanger ( 114 ) comprising the inner heat transfer circuit ( 106 ) thermally with a second internal or external heat transfer medium ( 104 . 202 . 302 ) couples. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine externe thermische Energiespeicher (210) der mindestens einen stationären Systemkomponente (200, 300) als Schichtspeicher und/oder als Eisspeicher ausgeführt ist.System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one external thermal energy storage ( 210 ) of the at least one stationary system component ( 200 . 300 ) is designed as a layer memory and / or as ice storage. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine stationäre Systemkomponente (200, 300) eine Solaranlage und/oder einen Oberflächenkollektor und/oder eine Erdsonde als Wärmequelle (220, 320) umfasst, welche mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis (202, 302) gekoppelt ist.System according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one stationary system component ( 200 . 300 ) a solar system and / or a surface collector and / or a geothermal probe as a heat source ( 220 . 320 ), which with a corresponding external heat transfer ( 202 . 302 ) is coupled. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine stationäre Systemkomponente (200, 300) eine Heizanlage und/oder eine Warmwasserversorgung und/oder einen Oberflächenkollektor und/oder eine Erdsonde als Wärmesenke (230, 330) umfasst, welche mit einem korrespondierenden externen Wärmeträgerkreis (202, 302) gekoppelt ist. System according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one stationary system component ( 200 . 300 ) a heating system and / or a hot water supply and / or a surface collector and / or a ground probe as a heat sink ( 230 . 330 ), which with a corresponding external heat transfer ( 202 . 302 ) is coupled. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mobile thermische Speicher (140) mindestens einen wärmeträgerführenden Hohlkörper umfasst, welcher mit dem mindestens einen internen Wärmeträgerkreis (102, 104) verbindbar und von einem Speichermedium umgeben ist.System according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mobile thermal storage ( 140 ) comprises at least one heat carrier leading hollow body which with the at least one internal heat transfer ( 102 . 104 ) is connectable and surrounded by a storage medium. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mobile thermische Speicher (140) mindestens einen Hohlkörper umfasst, in welchem ein Speichermedium angeordnet ist, wobei der mindestens eine Hohlkörper vom Wärmeträger des mindestens einen internen Wärmeträgerkreises (102, 104) umströmt ist.System according to one of claims 1 to 8, characterized in that the mobile thermal storage ( 140 ) comprises at least one hollow body, in which a storage medium is arranged, wherein the at least one hollow body from the heat transfer medium of the at least one internal heat transfer medium ( 102 . 104 ) is flowed around. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hohlkörper als Röhrensystem und/oder als Plattensystem ausgeführt ist.System according to claim 9 or 10, characterized in that the at least one hollow body is designed as a tube system and / or as a plate system. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium in Abhängigkeit von der ausgewählten Betriebsart einen Phasenwechsel von fest nach flüssig oder von flüssig nach fest durchführt.System according to one of claims 9 to 11, characterized in that the storage medium depending on the selected mode performs a phase change from solid to liquid or liquid to solid. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster interner Wärmeträgerkreis (102) einen ersten internen Wärmeträgerverteiler (108A) aufweist, welcher einen mit dem ersten Wärmetauscher (112) verbundenen ersten Wärmeträgerzweig (102A) des ersten internen Wärmeträgerkreises (102) mit einem mit der thermischen Schnittstelleneinheit (32) verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig (102B) des ersten internen Wärmeträgerkreises (102) und/oder mit einem mit der mindestens einen internen Wärmequelle (120) verbundenen dritten Wärmeträgerzweig (102C) des ersten internen Wärmeträgerkreises (102) und/oder mit einem mit dem mindestens einen mobilen Speicher (140) verbundenen vierten Wärmeträgerzweig (102D) des ersten internen Wärmeträgerkreises (102) und/oder mit einem Kopplungszweig (105) verbindet, welcher den ersten internen Wärmeträgerkreis (102) mit einem zweiten internen Wärmeträgerkreis (104) koppelt.System according to one of claims 1 to 12, characterized in that a first internal heat transfer circuit ( 102 ) a first internal heat transfer manifold ( 108A ), which one with the first heat exchanger ( 112 ) connected first heat carrier branch ( 102A ) of the first internal heat transfer circuit ( 102 ) with one with the thermal interface unit ( 32 ) connected second heat carrier branch ( 102B ) of the first internal heat transfer circuit ( 102 ) and / or with one with the at least one internal heat source ( 120 ) connected third heat carrier branch ( 102C ) of the first internal heat transfer circuit ( 102 ) and / or with one with the at least one mobile memory ( 140 ) fourth heat transfer branch ( 102D ) of the first internal heat transfer circuit ( 102 ) and / or with a coupling branch ( 105 ) connecting the first internal heat transfer circuit ( 102 ) with a second internal heat transfer circuit ( 104 ) couples. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter interner Wärmeträgerkreis (104) einen zweiten internen Wärmeträgerverteiler (108B) aufweist, welcher einen mit dem zweiten Wärmetauscher (114) verbundenen ersten Wärmeträgerzweig (104A) des zweiten internen Wärmeträgerkreises (104) mit einem mit der thermischen Schnittstelleneinheit (32) verbundenen zweiten Wärmeträgerzweig (104B) des zweiten internen Wärmeträgerkreises (104) und/oder mit einem mit der mindestens einen internen Wärmesenke (130) verbundenen dritten Wärmeträgerzweig (104C) des zweiten internen Wärmeträgerkreises (104) und/oder mit einem mit dem mindestens einen mobilen Speicher (140) verbundenen vierten Wärmeträgerzweig (104D) des zweiten internen Wärmeträgerkreises (104) und/oder mit einem Kopplungszweig (105) verbindet, welcher den zweiten internen Wärmeträgerkreis (104) mit dem ersten internen Wärmeträgerkreis (102) koppelt.System according to one of claims 1 to 13, characterized in that a second internal heat carrier circuit ( 104 ) a second internal heat transfer medium distributor ( 108B ), which one with the second heat exchanger ( 114 ) connected first heat carrier branch ( 104A ) of the second internal heat transfer circuit ( 104 ) with one with the thermal interface unit ( 32 ) connected second heat carrier branch ( 104B ) of the second internal heat transfer circuit ( 104 ) and / or with one with the at least one internal heat sink ( 130 ) connected third heat carrier branch ( 104C ) of the second internal heat transfer circuit ( 104 ) and / or with one with the at least one mobile memory ( 140 ) fourth heat transfer branch ( 104D ) of the second internal heat transfer circuit ( 104 ) and / or with a coupling branch ( 105 ) connecting the second internal heat transfer circuit ( 104 ) with the first internal heat transfer circuit ( 102 ) couples. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerte- und Steuereinheit (50) Komponenten der mindestens einen mobilen Systemkomponente (100) und/oder der mindestens einen stationären Systemkomponente (200, 300) in Abhängigkeit von der ausgewählten Betriebsart ansteuert.System according to one of claims 1 to 14, characterized in that an evaluation and control unit ( 50 ) Components of the at least one mobile system component ( 100 ) and / or the at least one stationary system component ( 200 . 300 ) depending on the selected operating mode. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (50) den ersten Wärmeträgerzweig (102A) des ersten internen Wärmeträgerkreises (102) über den ersten internen Wärmeträgerverteiler (108A) mit dem dritten Wärmeträgerzweig (102C) und der internen Wärmequelle (120) und/oder mit dem zweiten Wärmeträgerzweig (102B) und der thermischen Schnittstelleneinheit (32) und/oder mit dem vierten Wärmträgerzweig (102D) und/oder mit dem Kopplungszweig (105) verbindet, so dass thermische Energie aus dem Umgebungsluftstrom und/oder aus dem externen Wärmeträgerkreis (202, 302) und/oder aus dem mindestens einen mobilen thermischen Speicher (140) an den inneren Wärmeträgerkreis (106) übertragbar ist.System according to claim 15, characterized in that the evaluation and control unit ( 50 ) the first heat transfer branch ( 102A ) of the first internal heat transfer circuit ( 102 ) via the first internal heat transfer medium distributor ( 108A ) with the third heat transfer medium branch ( 102C ) and the internal heat source ( 120 ) and / or with the second heat transfer medium branch ( 102B ) and the thermal interface unit ( 32 ) and / or with the fourth heat carrier branch ( 102D ) and / or with the coupling branch ( 105 ), so that thermal energy from the ambient air flow and / or from the external heat transfer medium ( 202 . 302 ) and / or from the at least one mobile thermal storage ( 140 ) to the inner heat transfer circuit ( 106 ) is transferable. System nach Anspruche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (50) den ersten Wärmeträgerzweig (104A) des zweiten internen Wärmeträgerkreises (104) mit dem vierten Wärmeträgerzweig (104D) verbindet, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis (106) übertragbar ist.System according to claim 15 or 16, characterized in that the evaluation and control unit ( 50 ) the first heat transfer branch ( 104A ) of the second internal heat transfer circuit ( 104 ) with the fourth heat transfer medium branch ( 104D ), so that thermal energy from the inner heat transfer ( 106 ) is transferable. System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (50) den ersten Wärmeträgerzweig (104A) des zweiten internen Wärmeträgerkreises (104) über den zweiten internen Wärmeträgerverteiler (108B) mit dem zweiten Wärmeträgerzweig (104B) und/oder mit dem dritten Wärmeträgerkreis (104C) und/oder mit dem vierten Wärmeträgerzweig (104D) und/oder mit dem Kopplungszweig (105) verbindet, so dass thermische Energie aus dem inneren Wärmeträgerkreis (106) an die mindestens eine mobile Wärmesenke (130) und/oder an den mindestens einen mobilen thermischen Speicher (140) und/oder über die thermische Schnittstelleinheit (32) an den mindestens einen externen Wärmeträgerkreis (203, 302) übertragbar ist.System according to claim 15 or 16, characterized in that the evaluation and control unit ( 50 ) the first heat transfer branch ( 104A ) of the second internal heat transfer circuit ( 104 ) via the second internal heat transfer medium distributor ( 108B ) with the second heat carrier branch ( 104B ) and / or with the third heat transfer circuit ( 104C ) and / or with the fourth heat transfer medium branch ( 104D ) and / or with the coupling branch ( 105 ), so that thermal energy from the inner heat transfer ( 106 ) to the at least one mobile heat sink ( 130 ) and / or to the at least one mobile thermal storage ( 140 ) and / or via the thermal interface unit ( 32 ) to the at least one external heat carrier circuit ( 203 . 302 ) is transferable.
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