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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Wärmepumpe mit einem Fluidkreislauf zum Führen eines Arbeitsfluids entlang einer Verdichtereinheit zum Verdichten des Arbeitsfluids, einem ersten Nutzwärmetauscher zum Erwärmen eines flüssigen Nutzwärmemediums eines ersten Nutzwärmekreislaufs auf eine erste Soll-Temperatur durch Übertragung von Wärme aus dem Arbeitsfluid, einem Fluid-Luft-Wärmetauscher zum direkten Übertragen von Wärme von dem Arbeitsfluid auf Luft, welche dem Fluid-Luft-Wärmetauscher durchströmt, einer Expansionseinheit zum Expandieren des Arbeitsfluids und einer Gebrauchswärmetauschereinheit zum Erwärmen des Arbeitsfluids in genau dieser Reihenfolge. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kraftfahrzeug-Wärmepumpe.
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Bei Kraftfahrzeug-Wärmepumpen mit einem als Kältemittel-Wasser-Wärmetauscher ausgeführten Nutzwärmetauscher kann einem flüssigen Nutzwärmemedium eines Nutzwärmekreislaufs nur eine bestimmte Wärmemenge übertragen werden. Diese Wärmemenge ist abhängig von der Soll-Temperatur des erwärmten Nutzwärmemediums nach dem Erwärmen im Nutzwärmetauscher. Die Wärmemenge, welche auf das Nutzwärmemedium übertragen werden kann, ist umso größer, je geringer die Soll-Temperatur ist. Bei dem Nutzwärmemedium handelt es sich insbesondere um Wasser, welches optionalerweise geringfügige Zusätze enthalten kann. Dementsprechend kann beispielsweise Warmwasser großer Menge bei vergleichsweise niedriger Soll-Temperatur erzeugt werden, welches aufgrund der niedrigen Soll-Temperatur jedoch nur begrenzt brauchbar ist. Alternativ kann beispielsweise Warmwasser mit vergleichsweise hoher Soll-Temperatur erzeugt werden, aufgrund der geringeren übertragbaren Wärmemenge kann hierfür jedoch nur ein geringer Teil der Enthalpie des Kältemittels genutzt werden.
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Ein restlicher Anteil der Enthalpie des Kältemittels kann ergänzend durch einen Fluid-Luft-Wärmetauscher zum direkten Übertragen von Wärme auf Luft genutzt werden. Diese Luft kann beispielsweise zur Temperierung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs genutzt werden.
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Es ergeben sich durch eine beispielhaft genannte Wärmepumpe die folgenden Probleme: Einerseits wird dem Kältemittel beziehungsweise dem Arbeitsfluid die Enthalpie nur unzureichend entzogen, dadurch ist ein effizienter Betrieb der Wärmepumpe nicht möglich. Mit anderen Worten kann sich die Arbeitszahl der Wärmepumpe durch einen solchen Betrieb verringern. Bei Kombination eines Nutzwärmetauschers und eines Fluid-Luft-Wärmetauschers sind die Erzeugung von erwärmtem Nutzwärmemedium und erwärmter Luft relativ zueinander vorgegeben. Dadurch kann die Regelung der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe entsprechend der benötigten Warmwassermenge zu einer Überproduktion an Warmluft führen, was beispielsweise in einer Überhitzung des Innenraums des Kraftfahrzeugs resultieren kann.
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Aus der
EP 3 444 135 A1 ist in diesem Kontext beispielsweise eine Wärmepumpe für ein Brennstoffzellenfahrzeug bekannt, welche mehrere Fluidkreisläufe mit einem jeweiligen Verdichter umfasst, wobei die unterschiedlichen Fluidkreisläufe über Wärmetauscher miteinander verbunden sind. Dadurch ergibt sich gewissermaßen eine Kaskadierung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auf einfache Weise einen effizienten und an unterschiedliche Betriebssituationen anpassbaren Betrieb einer Kraftfahrzeug-Wärmepumpe zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Um nun eine Kraftfahrzeug-Wärmepumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 dahingehend weiterzuentwickeln, dass diese Aufgabe erfüllt wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass entlang des Fluidkreislaufs zwischen dem ersten Nutzwärmetauscher und dem Fluid-Luft-Wärmetauscher zusätzlich mindestens ein zweiter Nutzwärmetauscher angeordnet ist, welcher dazu ausgebildet ist, flüssiges Nutzwärmemedium eines zweiten Nutzwärmekreislaufs durch Übertragung von Wärme aus dem Arbeitsfluid auf eine zweite Soll-Temperatur zu erwärmen, wobei der erste und der zweite oder gegebenenfalls weitere Nutzwärmekreislauf getrennt voneinander dasselbe flüssige Nutzwärmemedium führt und die erste Soll-Temperatur höher ist als die zweite Soll-Temperatur.
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Bei dem ersten Nutzwärmetauscher und/oder dem zweiten Nutzwärmetauscher kann es sich jeweils um einen Arbeitsfluid-Nutzwärmemedium-Plattenwärmetauscher handeln. Insbesondere handelt es sich bei dem ersten Nutzwärmetauscher und/oder dem zweiten bzw. dem weiteren Nutzwärmetauscher jeweils um einen Plattenwärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen zwei flüssigen Stoffen, vorliegend dem Arbeitsfluid und dem Nutzwärmemedium. Das Nutzwärmemedium des ersten und des zweiten / weiteren Flüssigkeitskreislaufs ist dabei insbesondere dasselbe. Dennoch sind die beiden Flüssigkeitskreisläufe, also der erste und der zweite / weitere Flüssigkeitskreislauf, voneinander getrennt. Insbesondere kann dies bedeuten, dass der erste und der zweite Flüssigkeitskreislauf das jeweilige Nutzwärmemedium untereinander nicht austauschen beziehungsweise kein Austausch des Nutzwärmemediums zwischen dem ersten und dem zweiten /weiteren Flüssigkeitskreislauf vorgesehen ist. Der erste und/oder der zweite / weitere Nutzwärmetauscher kann als sogenannter Kondensator zum Kondensieren des Arbeitsfluids ausgeführt sein. die Gebrauchswärmetauschereinheit kann als sogenannter Verdampfer ausgeführt sein. Insbesondere ist die Gebrauchswärmetauschereinheit dazu ausgebildet, Umgebungswärme, insbesondere aus einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, auf das Arbeitsfluid zu übertragen.
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Die oben genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Zur Lösung der oben genannten Aufgabe zeichnet sich das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 dadurch aus, dass das Arbeitsfluid zwischen dem ersten Nutzwärmetauscher und der Fluid-Luft-Wärmetauschereinheit zusätzlich durch einen zweiten Nutzwärmetauscher geführt wird, durch welchen flüssiges Nutzwärmemedium eines zweiten Nutzwärmekreislaufs durch Übertragen von Wärme aus dem Arbeitsfluid auf eine zweite Soll-Temperatur erwärmt wird, wobei der erste und der zweite Nutzwärmekreislauf getrennt voneinander dasselbe flüssige Nutzwärmemedium führen und die erste Soll-Temperatur höher ist als die zweite Soll-Temperatur.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung(en). Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Kraftfahrzeug-Wärmepumpe herkömmlicher Bauart;
- 2 eine Kraftfahrzeug-Wärmepumpe mit einem ersten sowie einem zweiten Nutzwärmetauscher zum Erwärmen desselben flüssigen Nutzwärmemediums und einem optionalen Fluid-Luft-Wärmetauscher; und
- 3 zwei p-h-Diagramme betreffend die Enthalpie in den Kraftfahrzeug-Wärmepumpen gemäß 1 und 2.
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1 zeigt eine Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 herkömmlicher Bauart in einem Blockdiagramm. 2 zeigt eine verbesserte Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9. Zunächst werden die gemeinsamen Bestandteile beider Kraftfahrzeug-Wärmepumpen 9 beschrieben: Die Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 umfasst einen Fluidkreislauf 1 zum Führen eines Arbeitsfluids. Der Fluidkreislauf 1 kann im Wesentlichen als System an Leitungen und/oder Rohren ausgeführt sein. Entlang des Fluidkreislaufs 1 sind eine Verdichtereinheit 2, ein erster Nutzwärmetauscher 3, ein Fluid-Luft-Wärmetauscher 5, eine Expansionseinheit 6 sowie eine Gebrauchswärmetauschereinheit 7 angeordnet. Insgesamt kann der Fluidkreislauf aus den zuvor genannten Bauteilen 2 bis 7 sowie zusätzlichen Leitungen, insbesondere Rohre oder Schläuche, zum Verbinden der genannten Bauteile 2 bis 7 bestehen. Alternativ können die Bauteile 2 bis 7 derart ineinander verschachtelt oder aneinander angeordnet sein, dass verbindende Leitungen zwischen den Bauteilen 2 bis 7 entfallen können. Das Arbeitsfluid füllt den Fluidkreislauf 1 in einem betriebsfähigen Zustand der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 zumindest teilweise aus. In einem Betrieb der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 wird das Arbeitsfluid entlang des Fluidkreislaufs 1 geführt. Dabei wird das Arbeitsfluid entlang der Bauteile 2 bis 7 gemäß folgender Reihenfolge geführt: Verdichtereinheit 2, erster Nutzwärmetauscher 3, Fluid-Luft-Wärmetauscher 5, Expansionseinheit 6 und Gebrauchswärmetauschereinheit 7. Die Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 kann an einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Kraftwagen, Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Bus, angeordnet sein.
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Die Verdichtereinheit ist dazu ausgebildet, das Arbeitsfluid zu verdichten. Durch das Verdichten erwärmt sich das Arbeitsfluid. Beispielsweise kann die Verdichtereinheit als Kompressor ausgeführt sein. Die Expansionseinheit ist dazu ausgebildet, das Arbeitsfluid zu expandieren. Durch das Expandieren des Arbeitsfluids kühlt dieses ab. Beispielsweise ist die Expansionseinheit 6 als Expansionsventil oder sogenannte Drossel ausgeführt.
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Bei dem Arbeitsfluid handelt es sich insbesondere um ein Kältemittel. Insbesondere ist das Kältemittel derart ausgewählt, dass es beim Durchlaufen des ersten Nutzwärmetauschers 3 kondensiert. Analog kann das Kältemittel derart ausgewählt sein, dass es beim Durchlaufen der Gebrauchswärmetauschereinheit 7 verdampft. Dementsprechend kann die Gebrauchswärmetauschereinheit 7 als Verdampfer bezeichnet werden. Insbesondere wird die Gebrauchswärmetauschereinheit 7 außerhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet, an welchem die Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 angeordnet ist. Beim Durchlaufen der Gebrauchswärmetauschereinheit 7 kann das Arbeitsfluid Umgebungswärme aufnehmen, insbesondere aus einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, an welchem die Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 angeordnet ist
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Der erste Nutzwärmetauscher 3 ist dazu ausgebildet, ein flüssiges Nutzwärmemedium eines ersten Nutzwärmekreislaufs 10 auf eine erste Soll-Temperatur zu erwärmen. Dies erfolgt durch das Übertragen von Wärme von dem Arbeitsfluid auf das Nutzwärmemedium. Dieses Übertragen von Wärme erfolgt aufgrund eines Temperaturgefälles, da das Arbeitsfluid zuvor im Rahmen der Verdichtung mittels der Verdichtereinheit 2 erwärmt wurde. In dem ersten Nutzwärmetauscher 3 kann es zur Kondensation des zuvor gasförmigen Arbeitsfluids kommen, insbesondere wenn sich dieses an den verglichen mit dem zuvor komprimierten Arbeitsfluidkühlwänden des Nutzwärmetauschers 3 niederschlägt. Aufgrund der Soll-Temperatur des Nutzwärmemediums im ersten Nutzwärmekreislauf kann das Arbeitsfluid nicht mehr zur Erwärmung des Nutzwärmemediums des ersten Nutzwärmekreislaufs 10 beitragen, sobald das Arbeitsfluid die erste Soll-Temperatur unterschreitet. Mit anderen Worten stellt der erste Nutzwärmetauscher 3 das Nutzwärmemedium des ersten Nutzwärmekreislaufs 10 mit der ersten Soll-Temperatur bereit. Dabei zirkuliert das Nutzwärmemedium des ersten Nutzwärmekreislaufs 10 innerhalb des ersten Nutzwärmekreislaufs 10 vorteilhafterweise zwischen dem ersten Nutzwärmetauscher 3 und einer Wärmesenke. Die Wärmesenke wird durch das Nutzwärmemedium des ersten Nutzwärmekreislaufs 10 temperiert beziehungsweise beheizt. Beispielsweise ist die Wärmesenke eine Fahrerplatzheizung in dem Kraftfahrzeug, in welchem die Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist der erste Nutzwärmetauscher 3 als Plattenwärmetauscher ausgeführt. Da an dem ersten Nutzwärmetauscher 3 eine Kondensation des Arbeitsfluids erfolgt, kann der erste Nutzwärmetauscher 3 auch als Heißgas-Wasser-Wärmetausche bezeichnet werden.
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Bei dem flüssigen Nutzwärmemedium handelt es sich vorzugsweise um Wasser. Alternativ kann es sich bei dem Nutzwärmemedium um eine Mischung aus Wasser und weiteren Zusätzen oder Additiven handeln.
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3 zeigt hierzu zwei p-h-Diagramme 20 und 21 betreffend die Enthalpie des Arbeitsfluids in dem Fluidkreislauf 1. Wie das Diagramm 20 in 3 zeigt, kann für das Erwärmen des ersten Nutzwärmekreislaufs 10 auf die erste Soll-Temperatur nur ein geringer Anteil 22 der in dem Arbeitsfluid vorhandenen Enthalpie genutzt werden. Um eine Effizienz und/oder eine Arbeitszahl der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 zu erhöhen, weist der Fluidkreislauf 1 daher zusätzlich den Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 auf. In dem Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 wird Luft durch das direkte Übertragen von Wärme aus dem Arbeitsfluid direkt erwärmt. Insbesondere ist der Fluid-Luft-Wärmetauscher dazu ausgebildet, Luft, welche den Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 durchströmt, durch das Übertragen von Wärme aus dem Arbeitsfluid zu erwärmen beziehungsweise aufzuheizen. Derartig erwärmte Luft kann zur Temperierung eines Innenraums, beispielsweise einer Fahrgastzelle, des Kraftfahrzeugs, in dem die Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 angeordnet ist, genutzt werden. Für das Erwärmen der Luft kann der verbleibende Anteil 24 der Enthalpie gemäß dem Diagramm 20 genutzt werden
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Daraus erwächst jedoch das Problem, dass die verfügbare Wärme beziehungsweise der Anteil verfügbarer Wärme für den Übergang auf den ersten Nutzwärmekreislauf 10 sowie die durch den Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 erwärmte Luft durch die erste Soll-Temperatur vorgegeben ist. Ein hoher Wärmebedarf über den ersten Nutzwärmekreislauf 10 auf dem Temperaturniveau der ersten Soll-Temperatur kann einen hohen Betriebszustand der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 erforderlich machen. In diesem Fall kann einerseits eine Überversorgung des Fluid-Luft-Wärmetauschers 5 erfolgen, was zu einer Überhitzung einer dem Fluid-Luft-Wärmetauscher zugeordneten Wärmesenke, insbesondere dem Innenraum des Kraftfahrzeugs, führen kann. Der eben beschriebene hohe Betriebszustand kann einer hohen Verdichterdrehzahl entsprechen. Demgegenüber kann bei einer Regelung der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 entsprechend der benötigten Luftmenge, welche durch den Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 erwärmt wird, ein niedriger Betriebszustand der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 eingestellt werden. Dieser geringe Betriebszustand kann einer geringen Verdichterdrehzahl entsprechen. Dabei bezieht sich die Verdichterdrehzahl insbesondere auf eine Drehzahl eines Verdichterelements innerhalb der Verdichtereinheit 2. In diesem niedrigen Betriebszustand wird zu wenig Wärme für den ersten Nutzwärmekreislauf 10 produziert.
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Abweichend zur Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 aus 1 weist die verbesserte Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 in 2 einen zweiten Nutzwärmetauscher 4 auf. Der zweite Nutzwärmetauscher 4 ist in dem Fluidkreislauf 1 zwischen dem ersten Nutzwärmetauscher 3 und dem Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 angeordnet. Dabei ist zu beachten, dass gemäß der 2 der Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 optional ist. Mit anderen Worten kann in anderen Ausführungsformen einer verbesserten Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 vorgesehen sein, dass der zweite Nutzwärmetauscher 4 entlang des Fluidkreislaufs 1 nach dem ersten Nutzwärmetauscher 3 angeordnet ist. Beispielsweise kann der zweite Nutzwärmetauscher 4 in einer solchen anderen Ausführungsform zwischen dem ersten Nutzwärmetauscher 3 und der Expansionseinheit 6 angeordnet sein.
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Der zweite Nutzwärmetauscher 4 ist insbesondere gleichartig ausgestaltet wie der erste Nutzwärmetauscher 3. Somit ist der zweite Nutzwärmetauscher 4 vorzugsweise als Kondensator und/oder als Plattenwärmetauscher ausgeführt. An dem zweiten Nutzwärmetauscher 4 ist ein zweiter Nutwärmekreislauf 11 angeordnet. Innerhalb des zweiten Nutzwärmekreislaufs 11 zirkuliert vorzugsweise dasselbe flüssige Nutzwärmemedium wie im ersten Nutzwärmekreislauf 10. In abweichenden Ausführungsformen kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der erste Nutzwärmekreislauf 10 und der zweite Nutzwärmekreislauf 11 unterschiedliche Nutzwärmemedien führen. Insbesondere sind der erste Nutzwärmekreislauf 10 und der zweite Nutzwärmekreislauf 11 getrennt voneinander. Das bedeutet vorzugsweise, dass kein Austausch an Nutzwärmemedium zwischen dem ersten Nutzwärmekreislauf 10 und dem zweiten Nutzwärmekreislauf 11 erfolgen kann.
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Der zweite Nutzwärmetauscher 4 ist dazu ausgebildet, das Nutzwärmemedium des zweiten Nutzwärmekreislaufs 11 auf eine zweite Soll-Temperatur zu erwärmen. Dies erfolgt durch das Übertragen von Wärme von dem Arbeitsfluid auf das Nutzwärmemedium des zweiten Nutzwärmekreislaufs 11. Dabei ist die zweite Soll-Temperatur niedriger als die erste Soll-Temperatur. Aus diesem Grund kann eine nach dem Durchlauf des ersten Nutzwärmetauschers 3 in dem Arbeitsfluid verbliebene Enthalpie beziehungsweise Wärmeenergie dazu genutzt werden, den zweiten Nutzwärmekreislauf 11 auf die zweite Soll-Temperatur zu erwärmen. Das vorliegende Prinzip nutzt somit aus, dass eine Erwärmung des Nutzwärmemediums auf eine verglichen mit der ersten Soll-Temperatur niedrigeren zweiten Soll-Temperatur auch nach dem Durchlauf des ersten Nutzwärmetauschers 3 durch das Arbeitsfluid noch möglich ist. Mit anderen Worten wird eine Rest-Enthalpie beziehungsweise Restwärme des Arbeitsfluids, welche nicht mehr dazu genutzt werden kann, das Nutzwärmemedium auf die erste Soll-Temperatur zu erwärmen, dafür genutzt, das Arbeitsmedium auf die niedrigere zweite Soll-Temperatur zu erwärmen. 3 zeigt im Diagramm 21, dass hierfür ein Anteil 23 der Enthalpie des Arbeitsspiels genutzt werden kann. Beim Vergleich der Diagramme 20, 21 fällt auf, dass der Anteil 24 der Enthalpie, welcher nur für die Erwärmung von Luft nutzbar ist, bei der verbesserten Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 gemäß 2 deutlich verringert ist. Dabei hängt das Verhältnis der einzelnen Anteile 22, 23, 24 insbesondere von der Wahl der ersten und der zweiten Soll-Temperatur ab.
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Durch die Nutzwärmekreisläufe 10, 11 können unterschiedliche Heizkreise des Kraftfahrzeugs, in denen die Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 angeordnet ist, beheizt werden. Insbesondere werden Heizkreise, die eine hohe Temperatur beziehungsweise ein hohes Temperaturniveau des Nutzwärmemediums benötigen, an den ersten Nutzwärmekreislauf 10 angeschlossen. Analog können Heizkreise des Kraftfahrzeugs, welche eine vergleichsweise niedrigere Temperatur beziehungsweise ein niedrigeres Temperaturniveau des Nutzwärmemediums benötigen, an den zweiten Nutzwärmekreislauf 11 angeschlossen werden.
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Insgesamt ist durch die Ausführungsbeispiele gezeigt, wie die Bereitstellung von Wärme in einem Kraftfahrzeug mittels einer Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 mit verbesserter Effizienz und erhöhter Flexibilität ermöglicht werden kann. Beispielsweise kann mittels des ersten Nutzwärmekreislaufs 10 beziehungsweise mit dem Heißwasser des höheren ersten Soll-Temperatur-Niveaus ein Fahrerplatz des Kraftfahrzeugs geheizt werden. Mittels des zweiten Nutzwärmekreislaufs 11 beziehungsweise dem Warmwasser des niedrigeren zweiten Soll-Temperatur-Niveaus kann hingegen beispielsweise ein Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs geheizt werden oder eine Batterieheizung eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs betrieben werden. Durch die flexiblere Anwendungsmöglichkeit der verbesserten Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 kann eine Überhitzung der durch den Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 erwärmten Luft beziehungsweise des damit beheizten Kraftfahrzeug-Innenraums vermieden werden. Damit können weiterhin Taktvorgänge an der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 und somit Leistungseinbrüche und Komforteinbußen verringert beziehungsweise vermieden werden. Das Nutzwärmemedium des zweiten Nutzwärmekreislaufs 11 kann zur Temperierung elektrischer Energiespeicher, insbesondere sogenannter Traktionsbatterien, oder sogenannter E-Achsen (elektrische Antriebsachsen) genutzt werden, wodurch deren Wirkungsgrad verbessert werden kann. Im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs können Komfortsteigerungen durch bessere Temperaturschichtung erzielt werden, weil nicht mehr mit von oben eingeblasener, direkt erzeugter Warmluft geheizt werden muss, sondern beispielsweise über Warmwasserkonvektoren von unten. Die bessere Temperaturschichtung kann beispielsweise kühlere Luft im Kopfbereich und relativ gesehen wärmere Luft im Fußbereich beinhalten.
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Bei einem Betrieb der Kraftfahrzeug-Wärmepumpe 9 in einem Gelenkomnibus mit heute zwei Wärmepumpensystemen wäre in Zukunft nur eine Wärmepumpe nötig. Diese ermöglicht einen effizienteren Betrieb aufgrund höherer Auslastung und damit Verdichterdrehzahl der einen Wärmepumpe 9 im Vergleich zur bisherigen zweigeteilten Lösung mit zwei Wärmepumpen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein erster Fahrzeugteil des Gelenkomnibusses mit direkt eingeblasener Warmluft aus dem Fluid-Luft-Wärmetauscher 5 mit Wärme versorgt wird, wohingegen ein zweiter Fahrzeugteil indirekt mit über das Warmwasser des zweiten Nutzwärmekreislaufs 11 erzeugter Warmluft versorgt wird. Hierzu kann der zweite Fahrzeugteil mit dem Warmwasser des zweiten Nutzwärmekreislaufs 11 versorgt werden, wobei dort die Wärme über Warmwasserkonvektoren an die Luft abgegeben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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