DE102016222840A1 - Heizungsanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Heizungsanlage - Google Patents

Heizungsanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Heizungsanlage Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizungsanlage (10) sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Heizungsanlage (10) mit mindestens einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12) und mindestens einem Speicher (14). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine Speicher (14) als Hybridspeicher (16) zur Speicherung von Wärme und Brennstoff ausgelegt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizungsanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Heizungsanlage mit mindestens einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage und mindestens einem Speicher.
  • Stand der Technik
  • Die DE 10 2013 204 162 A1 offenbart eine Heizungsanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Heizungsanlage mit mindestens einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage und mindestens einem Wärmespeicher. Dabei soll der Wärmespeicher als Wärmepuffer ausgelegt sein.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung hat demgegenüber den Vorteil, dass zumindest ein Teil des Speichers (14) als ein Hybridspeicher zur Speicherung von Wärme und Brennstoff ausgelegt ist. Dadurch wird die Gesamtkomplexität der Heizungsanlage deutlich reduziert.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Heizungsanlage nach dem Hauptanspruch möglich. So handelt es sich bei der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage um mindestens ein Brennstoffzellensystem, insbesondere ein SOFC-System, durch welches besonders effizient Wärme und Strom erzeugt werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführung weist der Hybridspeicher zur Speicherung von Wärme und Brennstoff zumindest ein Trägermedium, insbesondere ein mit Brennstoff ab- und/oder angereichertes Trägermedium, vorzugsweise Dibenzyltoluol (DBT), auf, wodurch eine effiziente Speicherung von Wärme und Brennstoff, insbesondere von Wasserstoff, ermöglicht wird.
  • In vorteilhafter Weise ist die mindestens eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit dem mindestens einen Hybridspeicher derart verbunden, dass das zumindest eine Trägermedium, insbesondere das mit Brennstoff ab- und/oder angereicherte Trägermedium, von dem mindestens einen Hybridspeicher zu der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage und/oder umgekehrt beförderbar ist, wodurch sowohl eine Speicherung von Wärme als auch eine Bereitstellung von Brennstoff ermöglicht wird.
  • In einer vorteilhaften Ausführung ist mindestens eine Abreicherungseinheit, insbesondere eine Dehydriereinheit, vorzugsweise innerhalb der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage, angeordnet, wodurch eine effiziente Verarbeitung des Trägermediums erfolgen kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung, ist der mindestens eine Hybridspeicher derart ausgebildet, dass das Trägermedium auswechselbar ist, wodurch ein mit Brennstoff abgereichertes Trägermedium durch ein mit Brennstoff angereichertes Trägermedium ausgetauscht werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Rekuperator, angeordnet ist, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, vorzugsweise bei einem Auswechseln des Trägermediums, Wärme zurückzubehalten, wodurch der Heizungsanlage keine Wärme verloren geht und somit der Wirkungsgrad der Heizungsanlage nachhaltig gesteigert wird.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage, insbesondere einer Heizungsanlage nach der vorhergehenden Beschreibung, mit mindestens einer Kraft-Wärme-Kopplungseinheit und mindestens einem Speicher. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mittels des Speichers sowohl Wärme als auch Brennstoff gespeichert wird. Dadurch kann die Gesamtkomplexität der Heizungsanlage reduziert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens, erfolgt zumindest einer der Verfahrensschritte
    1. a) Übertragen eines Trägermediums, vorzugsweise eines mit Brennstoff angereicherten Trägermediums, von dem mindestens einen Hybridspeicher zu der mindestens einen Kraft-Wärme- Kopplungsanlage;
    2. b) Dehydrieren eines Trägermediums, vorzugsweise des mit Brennstoff angereicherten Trägermediums; und/oder
    3. c) Übertragen, insbesondere Rückführen, eines Trägermediums, vorzugsweise eines mit Brennstoff abgereicherten und/oder mit Wärme angereicherten Trägermediums, von der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage zu dem mindestens einen Hybridspeicher;
    wodurch eine Speicherung von Wärme und Bereitstellung von Brennstoff besonders effizient erfolgen kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung des Verfahrens, erfolgt zumindest einer der Verfahrensschritte
    • d) Auswechseln mindestens eines Trägermediums, insbesondere eines mit Brennstoff abgereicherten Trägermediums durch ein mit Brennstoff angereichertes Trägermedium; und/oder
    • e) Zurückbehalten von Wärme, vorzugsweise mittels eines Rekuperators, insbesondere bei dem Auswechseln des mindestens einen Trägermediums;
    wodurch ein mit Brennstoff abgereichertes Trägermedium durch ein mit Brennstoff angereichertes Trägermedium ausgetauscht werden kann, so dass der Heizanlage keine Wärme verloren geht.
  • Zeichnungen
  • In der einzigen Figur ist schematisch eine erfindungsgemäße Heizungsanlage dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
  • In der Figur ist eine Heizungsanlage 10 mit einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 und einem Speicher 14 gezeigt. Die Heizungsanlage 10 zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Teil des Speichers 14, im gezeigten Fall der gesamte Speicher 14, als Hybridspeicher 16 zur Speicherung von Wärme und Brennstoff ausgelegt ist. D.h. der Speicher 14 ist dazu vorgesehen sowohl Wärme als auch Brennstoff zu speichern. Somit handelt es sich bei dem Speicher 14, bzw. dem Hybridspeicher 16, sowohl um einen Wärmespeicher als auch um einen Brennstoffspeicher. Dadurch lässt sich die Heizungsanlage 10 deutlich kompakter ausgestalten, da kein zusätzlicher Speicher für Brennstoff benötigt wird.
  • Bei der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 handelt es sich um mindestens ein Brennstoffzellensystem 18. In dem gezeigten Fall handelt es sich konkret um ein SOFC-System (Solid-Oxid-Fuel-Cell-System). Durch das Brennstoffzellensystem 18 wird sowohl Wäre als auch elektrische Energie erzeugt.
  • Unter dem Begriff „Wärme“ soll in diesem Zusammenhang thermische Energie verstanden, während unter dem Begriff „Strom“ elektrische Energie verstanden werden soll.
  • Der mittels der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. des Brennstoffzellensystems 18, erzeugte Strom wird über eine Leitung 19 einem Verbraucher 20, im gezeigten Fall einem Gebäude 22, zur Verfügung gestellt. Dabei ist es auch denkbar, dass der Strom zwischengespeichert wird.
  • Der Hybridspeicher 16 weist zur Speicherung von Wärme und Brennstoff zumindest ein Trägermedium, insbesondere ein mit Brennstoff ab- und/oder angereichertes Trägermedium, vorzugsweise Dibenzyltoluol, auf. Durch das Trägermedium kann die in der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. dem Brennstoffzellensystem 18, erzeugte Wärme in dem Hybridspeicher 16 gespeichert werden und zugleich aber auch Brennstoff, welcher für den Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. des Brennstoffzellensystems 18, verwendbar ist. Im gezeigten Fall handelt es sich bei dem genannten Brennstoff um Wasserstoff.
  • So kann mittels des Trägermediums, im gezeigten Fall mittels des Dibenzyltoluols, Wasserstoff chemisch gebunden werden, wodurch der Brennstoff, also Wasserstoff platzsparend in dem Hybridspeicher 16 gespeichert werden kann.
  • So wird in diesem Zusammenhang unter einem „mit Brennstoff angereichertem Trägermedium“ ein Trägermedium verstanden, welches eine große Konzentration an chemisch gebundenem Brennstoff aufweist. Im gezeigten Fall ist darunter das Dibenzyltoluol mit einer großen Konzentration an chemisch gebundenem Wasserstoff zu verstehen.
  • Weiter ist die mindestens eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 mit dem mindestens einen Hybridspeicher 16 derart verbunden, dass das zumindest eine Trägermedium, insbesondere das mit Brennstoff ab- und/oder angereicherte Trägermedium, von dem mindestens einen Hybridspeicher 16 zu der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 und/oder umgekehrt beförderbar ist. So kann das Trägermedium effektiv für den Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 genutzt werden.
  • Im gezeigten Fall wird das mit Brennstoff angereicherte Trägermedium, also das mit Wasserstoff angereicherte Dibenzyltoluol, von dem Hybridspeicher 16 über eine erste Strömungsleitung 23 zu der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. dem Brennstoffzellensystem 18, befördert.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist innerhalb der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. dem Brennstoffzellensystem18, eine Abreicherungseinheit 24 angeordnet. Bei der Abreicherungseinheit 24 handelt es sich im gezeigten Fall um eine Dehydriereinheit 26.
  • Mittels der Abreicherungseinheit 24 wird das von dem Hybridspeicher 16 zur Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 beförderte, mit Brennstoff angereicherte Trägermedium derart verarbeitet, dass der Brennstoff von dem Trägermedium getrennt wird. So kann der Brennstoff für den Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 zur Verfügung gestellt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird entsprechend das mit Wasserstoff angereicherte Dibenzyltoluol mittels der Dehydriereinheit 26 derart verarbeitet, dass der Wasserstoff von dem Dibenzyltoluol getrennt wird. Somit kann der Wasserstoff für den Betrieb des Brennstoffzellensystems 18 effektiv genutzt werden.
  • Entsprechend wird in diesem Zusammenhang unter einem „mit Brennstoff abgereicherten Trägermedium“ ein Trägermedium verstanden, bei welchem der Brennstoff zumindest teilweise bereits von dem Trägermedium getrennt wurde. So kann darunter auch ein „verarmtes“ Trägermedium verstanden werden, welches nur noch eine geringe oder gar keine Konzentration an chemisch gebundenem Brennstoff aufweist. Im gezeigten Fall wird darunter das Dibenzyltoluol verstanden, bei welchem der chemisch gebundene Wasserstoff mittels der Dehydriereinheit 26 bereits ausgetrieben wurde. Entsprechend wird darunter auch das Dibenzyltoluol verstanden, welches dehydriert wurde.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das mit Wasserstoff angereicherte Dibenzyltoluol mittels der Abreicherungseinheit 24, bzw. der Dehydriereinheit 26, in einem endotherm ablaufenden Prozess bei atmosphärischem Druck und einer Temperatur von 300°C dehydriert. Der dabei ausgetriebene Wasserstoff wird in dem Brennstoffzellensystem 18, bzw. dem SOFC-System, elektrochemisch unter Erzeugung von Wärme und Strom umgesetzt. Die in dem Brennstoffzellensystem 18 erzeugte Wärme, welche auch als Abwärme verstanden werden kann, wird für den Dehydrierungsprozess in der Dehydriereinheit 26 verwendet. Dabei wird die Abwärme zumindest teilweise auf das Trägermedium übertragen, wodurch das mit Brennstoff abgereicherte Trägermedium, bzw. das mit Wasserstoff abgereicherte Dibenzyltoluol, erwärmt ist. So kann das Trägermedium auch als Wärmeträgermedium verstanden werden. In dem gezeigten Fall kann das Dibenzyltoluol auch als Wärmeträgeröl verstanden werden.
  • Anschließend wird das warme, mit Brennstoff abgereicherte Trägermedium über eine Rückführleitung 27 zurück zum Hybridspeicher 16 befördert, wo es zusammen mit der in der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. der in dem Brennstoffzellensystem 18, erzeugten Wärme gespeichert wird.
  • Ist das von dem Hybridspeicher 16 zu dem Brennstoffzellensystem 18 geführte, mit Brennstoff angereicherte Trägermedium bereits ausreichend warm, so wird nur ein Teil der Abwärme des Brennstoffzellensystems 18 für den Dehydrierungsprozess verwendet. Ebenso ist es denkbar, dass keine Abwärme des Brennstoffzellensystems 18 für den Dehydrierungsprozess verwendet wird, wenn das von dem Hybridspeicher 16 zu dem Brennstoffzellensystem 18 geführte, mit Brennstoff angereicherte Trägermedium, bereits eine Temperatur von nahezu 100 °C aufweist.
  • Außerdem ist die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 zusätzlich derart mit dem Hybridspeicher 16 verbunden, dass überschüssige, in der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 erzeugte Wärme direkt auf den Hybridspeicher 16, bzw. auf das in dem Hybridspeicher 16 gespeicherte Trägermedium, also das Dibenzyltoluol, übertragen werden kann.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Übertragung von überschüssiger Wärme durch eine Wärmeübertragungsvorrichtung 28 bewerkstelligt. Dabei handelt es sich um eine wärmeübertragende Spirale 30, welche durch das Innere des Hybridspeichers 16 verläuft und mittels welcher ein in der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 erwärmtes Zirkulationsmedium, von der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 in den Hybridspeicher 16 geführt werden kann, wobei das Zirkulationsmedium räumlich getrennt von dem Trägermedium führbar ist. Das Zirkulationsmedium gibt die überschüssige Wärme an das Trägermedium in dem Hybridspeicher 16 ab und wird anschließend wieder zurück zur Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 geführt. In dem gezeigten Fall handelt es sich bei dem Zirkulationsmedium um Wasser. Jedoch ist es auch denkbar, als Zirkulationsmedium zumindest teilweise ein Trägermedium, wie beispielsweise Dibenzyltoluol, zu verwenden. So wären auch Speichertemperaturen von mehr als 100 °C denkbar.
  • Alternativ wäre es auch denkbar, dass in dem Hybridspeicher 16 gespeicherte Wärme für den Betrieb der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, beispielsweise für einen Start-Prozess und/oder einen Aufwärmprozess, bereitgestellt wird. So könnte die Wärme aus dem Hybridspeicher 16 mittels der Strömungsleitung 23 und/oder mittels der Wärmeübertragungsvorrichtung 28 von dem Hybridspeicher 16 zur Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 transportiert werden.
  • Des Weiteren ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Hybridspeicher 16 derart ausgebildet, dass das Trägermedium auswechselbar ist. Dadurch kann ein mit Brennstoff abgereichertes, im gezeigten Fall das von Wasserstoff abgereicherte Dibenzyltoluol, durch ein mit Brennstoff angereichertes Trägermedium, also durch mit Wasserstoff angereichertes Dibenzyltoluol, ausgewechselt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Trägermedium mittels eines Tankwagens 32 ausgewechselt. Dabei weist der Hybridspeicher 16 eine Anschlussvorrichtung 34 auf, mittels welcher der Tankwagen 32 an den Hybridspeicher 16 angeschlossen werden kann. Die Anschlussvorrichtung 34 weist eine Abführleitung 36 und eine Zuführleitung 38 auf. Die Abführleitung 36 ist dazu eingerichtet ein auszuwechselndes Trägermedium, im gezeigten Fall das von Wasserstoff abgereicherte Dibenzyltoluol, von dem Hybridspeicher 16 abzutransportieren. Die Zuführleitung ist dazu eingerichtet ein mit Brennstoff angereichertes Trägermedium, im gezeigten Fall mit Wasserstoff angereichertes Dibenzyltoluol, von dem Tankwagen zum Hybridspeicher 16 zu führen. So wird der Hybridspeicher 16 mit „frischem“ Trägermedium befüllt.
  • Darüber hinaus ist ein Wärmeübertrager 40, im gezeigten Fall ein Rekuperator 42, angeordnet, welcher dazu vorgesehen ist, bei einem Auswechseln des Trägermediums, bzw. des Dibenzyltoluols, Wärme zurückzubehalten. Im gezeigten Fall weist die Anschlussvorrichtung 34 den Wärmetauscher 40, bzw. den Rekuperator 42 auf. So ist der Wärmetauscher 40, bzw. der Rekuperator 42 ein Teil der Anschlussvorrichtung 34. Dadurch kann bei einem auszuwechselnden Trägermedium, welches noch gespeicherte Wärme aufweist, vermieden werden, dass die Wärme mit dem auszuwechselnden Trägermedium aus der Heizungsanlage 10 abtransportiert wird. Stattdessen wird durch den Wärmetauscher 40, bzw. den Rekuperator 42, die Wärme in der Heizungsanlage 10 zurückbehalten. Durch den Wärmetauscher 40, bzw. den Rekuperator 42, wird Wärme von der Abführleitung 36, bzw. von dem auszuwechselnden Trägermedium, auf die Zuführleitung 38, bzw. auf das „frische“ Trägermedium, übertragen, wodurch die Wärme wieder zurück in den Hybridspeicher 16 transportiert werden kann. Zudem weist dadurch das „frische“ Trägermedium beim Eintritt in den Hybridspeicher bereits zumindest ein Teil an Wärme auf, wodurch ein Abkühlen des Hybridspeichers während einem Auswechseln des Trägermediums zumindest teilweise vermieden wird.
  • Die Heizungsanlage 10 weist darüber hinaus auch eine Zusatzvorrichtung 44 zur Gewinnung von Wärme auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Zusatzvorrichtung 44 zur Gewinnung von Wärme um eine Solarthermie-Anlage 46.
  • Die Zusatzvorrichtung 44 zur Gewinnung von Wärme, bzw. die Solarthermie-Anlage 46, ist mit dem Hybridspeicher 16 derart verbunden, dass die mittels der Zusatzvorrichtung 44 gewonnene Wärme, in dem Hybridspeicher 16 gespeichert, bzw. auf das in dem Hybridspeicher 16 gespeicherte Trägermedium übertragen wird.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Übertragung von der Wärme, die mittels der Zusatzvorrichtung 44 gewonnenen wird, durch eine weitere Wärmeübertragungsvorrichtung 48 bewerkstelligt. Dabei handelt es sich auch um eine weitere wärmeübertragende Spirale 50, welche durch das Innere des Hybridspeichers 16 verläuft und mittels welcher ein in der Zusatzvorrichtung 44 weiteres erwärmtes Zirkulationsmedium, von der Zusatzvorrichtung 44 in den Hybridspeicher 16 geführt werden kann, wobei das weitere Zirkulationsmedium räumlich getrennt von dem Trägermedium führbar ist. Das weitere Zirkulationsmedium gibt die gewonnene Wärme an das Trägermedium in dem Hybridspeicher 16 ab und wird anschließend wieder zurück zur Zusatzvorrichtung 44 geführt. In dem gezeigten Fall handelt es sich bei dem weiteren Zirkulationsmedium um Wasser. Jedoch ist es auch denkbar, als weiteres Zirkulationsmedium zumindest teilweise ein Trägermedium, wie beispielsweise Dibenzyltoluol, zu verwenden.
  • Der Hybridspeicher 16 fungiert auch als ein Pufferspeicher. So kann in dem Hybridspeicher sowohl mittels der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 erzeugte, als auch mittels der Zusatzvorrichtung 44 gewonnene Wärme in dem Hybridspeicher 16 gespeichert, bzw. gepuffert, werden. So ist es auch denkbar, dass die Heizungsanlage 10 weitere wärmeerzeugende und/oder -gewinnende Vorrichtungen aufweist, welche mit dem Hybridspeicher 16 derart verbunden sind, dass die erzeugte und/oder gewonnene Wärme mittels des Hybridspeichers 16 gespeichert wird.
  • Die in dem Hybridspeicher 16 gespeicherte Wärme wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel hauptsächlich dem Verbraucher 20, im gezeigten Fall einem Gebäude 22 zur Verfügung gestellt. Dies erfolgt in dem gezeigten Fall mittels einer Vorrichtung 52 zur Bereitstellung von Wärme. So kann die Wärme sowohl für einen Heizkreis als auch für eine Brauchwassererwärmung in dem Gebäude 22 zur Verfügung gestellt werden.
  • In dem gezeigten Fall handelt es sich bei der Heizungsanlage 10 um eine Heizungsanlage, welche in dem Gebäude 22 verbaut ist. Es ist aber auch denkbar, dass es sich bei der Heizungsanlage 10 um eine Großanlage handelt, die einen oder mehrere Verbraucher 20, bzw. ein oder mehrere Gebäude 22, mit Fernwärme versorgt.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben der Heizungsanlage 10 mit der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12 und dem Speicher 14, im gezeigten Fall dem Hybridspeicher 16. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mittels des Speichers 14, bzw. dem Hybridspeicher 16, sowohl Wärme als auch Brennstoff gespeichert wird. Durch das Verfahren wird die Energieeffizienz der Heizungsanlage 10 nachhaltig erhöht. Darüber hinaus lässt sich die Heizungsanlage 10 deutlich kompakter ausgestalten, da kein zusätzlicher Wärmespeicher benötigt wird.
  • Das Verfahren für die in der Figur gezeigte Heizungsanlage erfolgt derart, dass folgende Verfahrensschritte erfolgen:
    1. a) Übertragen des Trägermediums, im gezeigten Fall des mit Brennstoff angereicherten Trägermediums, von dem Speicher 14, bzw. dem Hybridspeicher 16, zu der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. dem Brennstoffzellensystem 18;
    2. b) Dehydrieren des Trägermediums, vorzugsweise des mit Brennstoff angereicherten Trägermediums; und
    3. c) Übertragen, im gezeigten Fall Rückführen, des Trägermediums, also des mit Brennstoff abgereicherten und mit Wärme angereicherten Trägermediums, von der Kraft-Wärme-Kopplungsanlage 12, bzw. dem Brennstoffzellensystem 18, zu dem mindestens einen Speicher 14, bzw. dem Hybridspeicher 16.
  • Dadurch können auf technisch elegante Weise eine Bereitstellung von Brennstoff und zugleich eine Speicherung von Wärme in dem Hybridspeicher 12 erfolgen.
  • In dem gezeigten Fall werden die Verfahrensschritte a), b) und c) nacheinander durchgeführt. Es ist aber auch denkbar, dass die Verfahrensschritte in unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt werden.
  • Darüber hinaus erfolgen für die in der Figur gezeigte Heizungsanlage folgende Verfahrensschritte
    • d) Auswechseln eines Trägermediums, in dem gezeigten Fall des mit Brennstoff abgereicherten Trägermediums durch ein mit Brennstoff angereichertes Trägermedium, bzw. ein „frisches“ Trägermedium; und
    • e) Zurückbehalten von Wärme, in dem gezeigten Fall mittels des Rekuperators 40, bei dem Auswechseln des mindestens einen Trägermediums;
  • Dadurch wird die Energieeffizienz der Heizungsanlage zusätzlich erhöht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013204162 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Heizungsanlage (10) mit mindestens einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12) und mindestens einem Speicher (14), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des mindestens einen Speichers (14) als mindestens ein Hybridspeicher (16) zur Speicherung von Wärme und Brennstoff ausgelegt ist.
  2. Heizungsanlage (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12) um mindestens ein Brennstoffzellensystem (18), insbesondere ein SOFC-System, handelt.
  3. Heizungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridspeicher (16) zur Speicherung von Wärme und Brennstoff zumindest ein Trägermedium, insbesondere ein mit Brennstoff ab- und/oder angereichertes Trägermedium, vorzugsweise Dibenzyltoluol, aufweist.
  4. Heizungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12) mit dem mindestens einen Hybridspeicher (16) derart verbunden ist, dass das zumindest eine Trägermedium, insbesondere das mit Brennstoff ab- und/oder angereicherte Trägermedium, von dem mindestens einen Hybridspeicher (16) zu der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12) und/oder umgekehrt beförderbar ist.
  5. Heizungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Abreicherungseinheit (24), insbesondere eine Dehydriereinheit (26), vorzugsweise innerhalb der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12), angeordnet ist.
  6. Heizungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Hybridspeicher (16) derart ausgebildet ist, dass das Trägermedium auswechselbar ist.
  7. Heizungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmeübertrager (40), insbesondere ein Rekuperator (42), angeordnet ist, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, vorzugsweise bei einem Auswechseln des Trägermediums, Wärme zurückzubehalten.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage (10), insbesondere einer Heizungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12) und mindestens einem Speicher (14), dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Speichers (14) sowohl Wärme als auch Brennstoff gespeichert wird.
  9. Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Verfahrensschritte a) Übertragen eines Trägermediums, vorzugsweise eines mit Brennstoff angereicherten Trägermediums, von dem mindestens einen Speicher (14) zu der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12); b) Dehydrieren eines Trägermediums, vorzugsweise des mit Brennstoff angereicherten Trägermediums; und/oder c) Übertragen, insbesondere Rückführen, eines Trägermediums, vorzugsweise eines mit Brennstoff abgereicherten und/oder mit Wärme angereicherten Trägermediums, von der mindestens einen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (12) zu dem mindestens einen Speicher (14); erfolgt.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Verfahrensschritte d) Auswechseln mindestens eines Trägermediums, insbesondere eines mit Brennstoff abgereicherten Trägermediums durch ein mit Brennstoff angereichertes Trägermedium; und/oder e) Zurückbehalten von Wärme, vorzugsweise mittels eines Rekuperators (42), insbesondere bei dem Auswechseln des mindestens einen Trägermediums; erfolgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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