DE102021211485A1

DE102021211485A1 - Supply system for an electrical consumer device and method for operating such a supply system

Info

Publication number: DE102021211485A1
Application number: DE102021211485.7A
Authority: DE
Inventors: Guillaume Huard; Fabian Schmid; Sebastian Egger; Maxime Carre
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-10-12
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2023-04-13
Also published as: WO2023062012A1; CN118139687A

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Versorgungssystem für ein elektrisches Verbrauchsgerät (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einer Kühleinheit (14a; 14b; 14c; 14d) zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts (12a; 12b; 12c; 12d), mit zumindest einer Filtereinheit (16a; 16b; 16c; 16d) zu einer Separierung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus einem Gasgemisch (18a; 18b; 18c; 18d) und mit zumindest einer Stromerzeugereinheit (20a; 20b; 20c; 20d) zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie (22a; 22b; 22c; 22d) für das elektrische Verbrauchsgerät (12a; 12b; 12c; 12d), die Filtereinheit (16a; 16b; 16c; 16d) und/oder die Kühleinheit (14a; 14b; 14c; 14d).Es wird vorgeschlagen, dass das Versorgungssystem zumindest eine stromaufwärts der Filtereinheit (16a; 16b; 16c; 16d) angeordnete Fluidmischeinheit (24a; 24b; 24c; 24d) umfasst, welche an einem Abgasauslass (26a; 26b; 26c; 26d) der Stromerzeugereinheit (20a; 20b; 20c; 20d) und/oder an einem Kühlmittelauslass (28a; 28b; 28c; 28d) der Kühleinheit (14a; 14b; 14c; 14d) angeschlossen ist, um eine Eintrittstemperatur eines Fluids bei Eintritt in die Filtereinheit (16a; 16b; 16c; 16d) einzustellen.The invention is based on a supply system for an electrical consumer device (12a; 12b; 12c; 12d), with at least one cooling unit (14a; 14b; 14c; 14d) for cooling the consumer device (12a; 12b; 12c; 12d), with at least one filter unit (16a; 16b; 16c; 16d) for separating carbon dioxide (CO2) from a gas mixture (18a; 18b; 18c; 18d) and with at least one power generator unit (20a; 20b; 20c; 20d) for providing electrical energy (22a; 22b; 22c; 22d) for the electrical consumer device (12a; 12b; 12c; 12d), the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d) and/or the cooling unit (14a; 14b; 14c; 14d) . It is proposed that the supply system comprises at least one fluid mixing unit (24a; 24b; 24c; 24d) arranged upstream of the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d) which is connected to an exhaust gas outlet (26a; 26b; 26c; 26d) of the power generator unit (20a; 20b; 20c; 20d) and/or at a coolant outlet (28a; 28b; 28c; 28d) of the cooling unit (14a; 14b; 14c; 14d) to set an inlet temperature of a fluid upon entering the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d).

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits ein Versorgungssystem für ein elektrisches Verbrauchsgerät, mit zumindest einer Kühleinheit zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts, mit zumindest einer Filtereinheit zu einer Separierung von Kohlenstoffdioxid aus einem Gasgemisch und mit zumindest einer Stromerzeugereinheit zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie für das elektrische Verbrauchsgerät, die Filtereinheit und/oder die Kühleinheit, vorgeschlagen worden.There is already a supply system for an electrical consumer device, with at least one cooling unit for cooling the consumer device, with at least one filter unit for separating carbon dioxide from a gas mixture and with at least one power generator unit for providing electrical energy for the electrical consumer device, the filter unit and/or the refrigeration unit.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Erfindung geht aus von einem Versorgungssystem für ein elektrisches Verbrauchsgerät, mit zumindest einer Kühleinheit zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts, mit zumindest einer Filtereinheit zu einer Separierung von Kohlenstoffdioxid aus einem Gasgemisch und mit zumindest einer Stromerzeugereinheit zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie für das elektrische Verbrauchsgerät, die Filtereinheit und/oder die Kühleinheit.The invention is based on a supply system for an electrical consumer device, with at least one cooling unit for cooling the consumer device, with at least one filter unit for separating carbon dioxide from a gas mixture and with at least one power generator unit for providing electrical energy for the electrical consumer device, the filter unit and/or the cooling unit.

Es wird vorgeschlagen, dass das Versorgungssystem zumindest eine stromaufwärts der Filtereinheit angeordnete Fluidmischeinheit umfasst, welche an einem Abgasauslass der Stromerzeugereinheit und/oder an einem Kühlmittelauslass der Kühleinheit angeschlossen ist, um eine Eintrittstemperatur eines Fluids bei Eintritt in die Filtereinheit einzustellen. Die Filtereinheit ist bevorzugt dazu vorgesehen, zumindest einen Teil einer, vorzugsweise eine gesamte, besonders bevorzugt mehr als eine, durch einen Betrieb des Verbrauchsgeräts und/oder des Versorgungssystems entstehende Kohlenstoffdioxidmenge aus dem Gasgemisch zu filtern. Die Filtereinheit kann insbesondere dazu vorgesehen sein, ein in dem Gasgemisch enthaltenes Abgas des Versorgungssystems und/oder des Verbrauchsgeräts unmittelbar zu filtern und/oder ein in dem Gasgemisch enthaltenes externes Gasgemisch, insbesondere Umgebungsluft, zu filtern, insbesondere um die von dem Versorgungssystem und/oder dem Verbrauchsgerät erzeugte Kohlenstoffdioxidmenge zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, zu kompensieren oder zu überkompensieren. Beispielsweise enthält das Gasgemisch Umgebungsluft, insbesondere zu mehr als 30 %, bevorzugt zu mehr als 50 %, besonders bevorzugt zu mehr als 75 %, Volumenanteil. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Gasgemisch ein kohlenstoffdioxidhaltiges Abgas des Versorgungssystems und/oder des Verbrauchsgeräts. Beispielsweise enthält das Gasgemisch das Abgas der Stromerzeugereinheit, insbesondere zu mehr als 30 %, bevorzugt zu mehr als 50 %, besonders bevorzugt zu mehr als 75 %, Volumenanteil. Die Filtereinheit umfasst vorzugsweise einen Filter auf Basis von Aminen zu einer Filterung des Kohlenstoffdioxids aus dem Gasgemisch. Optional ist die Filtereinheit dazu vorgesehen, insbesondere zusätzlich zu dem Kohlenstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid aus dem Gasgemisch zu filtern. Vorzugsweise umfasst die Filtereinheit einen Adsorptionsbetriebszustand zu einem Adsorbieren von Kohlenstoffdioxid aus dem Gasgemisch und einen Desorptionsbetriebszustand zu einem Desorbieren des zuvor adsorbierten Kohlenstoffdioxids. Insbesondere weist die Filtereinheit in dem Desorptionsbetriebszustand eine höherer Betriebstemperatur und/oder einen niedrigeren Betriebsdruck auf als in dem Adsorptionsbetriebszustand.It is proposed that the supply system comprises at least one fluid mixing unit arranged upstream of the filter unit, which is connected to an exhaust gas outlet of the power generator unit and/or to a coolant outlet of the cooling unit in order to set an inlet temperature of a fluid when it enters the filter unit. The filter unit is preferably provided to filter at least part of, preferably all of, particularly preferably more than one amount of carbon dioxide from the gas mixture resulting from operation of the consumption device and/or the supply system. The filter unit can be provided in particular to directly filter an exhaust gas from the supply system and/or the consumer device contained in the gas mixture and/or to filter an external gas mixture contained in the gas mixture, in particular ambient air, in particular to remove the air from the supply system and/or to compensate or overcompensate at least partially, preferably completely, the amount of carbon dioxide produced by the consumption device. For example, the gas mixture contains ambient air, in particular more than 30%, preferably more than 50%, particularly preferably more than 75% by volume. Alternatively or additionally, the gas mixture comprises an exhaust gas containing carbon dioxide from the supply system and/or the consumption device. For example, the gas mixture contains the exhaust gas of the power generator unit, in particular more than 30%, preferably more than 50%, particularly preferably more than 75% by volume. The filter unit preferably comprises an amine-based filter for filtering the carbon dioxide from the gas mixture. Optionally, the filter unit is provided to filter carbon monoxide from the gas mixture, in particular in addition to the carbon dioxide. Preferably, the filter unit comprises an adsorption mode of operation for adsorbing carbon dioxide from the gas mixture and a desorption mode of operation for desorbing the previously adsorbed carbon dioxide. In particular, the filter unit has a higher operating temperature and/or a lower operating pressure in the desorption mode than in the adsorption mode.

Das in die Filtereinheit eintretende Fluid ist insbesondere dazu vorgesehen, die Filtereinheit auf die Betriebstemperatur des Desorptionsbetriebszustands zu bringen und/oder zu halten. Das Fluid kann, insbesondere innerhalb der Filtereinheit, dem zu filternden Gasgemisch beigemengt werden, als das zu filternde Gasgemisch verwendet werden oder fluidtechnisch getrennt von dem zu filternden Gasgemisch gehalten werden. Das Fluid ist insbesondere dazu vorgesehen, in dem Desorptionsbetriebszustand eine Adsorptionsfläche des Filters zu erhitzen. Vorzugsweise beträgt die Betriebstemperatur des Desorptionsbetriebszustands zumindest 75°C, bevorzugt mehr als 85°C, besonders bevorzugt mehr als 95°C. Vorzugsweise beträgt die Betriebstemperatur des Desorptionsbetriebszustands weniger als 135°C, bevorzugt weniger als 125°C, besonders bevorzugt weniger als 115°C. Die Eintrittstemperatur des Fluids ist, insbesondere abhängig von einer konkreten Bauform der Filtereinheit und insbesondere etwaiger Wärmeverluste, gleich hoch oder höher als die Betriebstemperatur des Desorptionsbetriebszustands. Die Fluidmischeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, ein Abgas der Stromerzeugereinheit und ein von der Kühleinheit verwendetes Kühlmittel zu mischen, um die Eintrittstemperatur des Fluids einzustellen.The fluid entering the filter unit is intended in particular to bring the filter unit to the operating temperature of the desorption operating state and/or to keep it. The fluid can, in particular within the filter unit, be added to the gas mixture to be filtered, used as the gas mixture to be filtered or kept fluidically separate from the gas mixture to be filtered. The fluid is intended in particular to heat an adsorption surface of the filter in the desorption operating state. The operating temperature of the desorption operating mode is preferably at least 75°C, preferably more than 85°C, particularly preferably more than 95°C. The operating temperature of the desorption operating mode is preferably less than 135°C, preferably less than 125°C, particularly preferably less than 115°C. The inlet temperature of the fluid is the same as or higher than the operating temperature of the desorption operating state, in particular depending on a specific design of the filter unit and in particular any heat losses. The fluid mixing unit is intended in particular to mix an exhaust gas from the power generator unit and a coolant used by the cooling unit in order to adjust the inlet temperature of the fluid.

Die Stromerzeugereinheit ist zu der Bereitstellung der elektrischen Energie dazu vorgesehen, einen Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff, Ammoniak, Methan, Erdgas und/oder einen oder mehrere andere Kohlenwasserstoffe, und Sauerstoff in das Abgas umzusetzen. Insbesondere weist das Abgas der Stromerzeugereinheit bei einem Austritt aus der Stromerzeugereinheit eine Abgastemperatur von mehr als 50°C, bevorzugt von mehr als 100°C, besonders bevorzugt von mehr als 150°C, insbesondere mehr als 200°C, auf. Die Stromerzeugereinheit umfasst zu einer Umsetzung des Brennstoffs und des Sauerstoffs in das Abgas, beispielsweise zumindest eine Hochtemperaturbrennstoffzelle, insbesondere einen oder mehrere Stacks an Hochtemperaturbrennstoffzellen. Die zumindest eine Hochtemperaturbrennstoffzelle ist beispielsweise als Festoxidbrennstoffzelle oder als Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Stromerzeugereinheit zumindest eine Phosphorsäure-Brennstoffzelle, eine Direktmethanol-Brennstoffzelle, eine Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle, eine Niedertemperatur- Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle und/oder eine alkalische Brennstoffzelle. Alternativ umfasst die Stromerzeugereinheit zu einer Umsetzung des Brennstoffs und des Sauerstoffs in das Abgas, einen Motor, beispielsweise einen Gasmotor, einen Wasserstoffmotor und/oder einen Ammoniakmotor. Insbesondere umfasst die Stromerzeugereinheit einen an dem Motor angeschlossenen Generator zu einer Bereitstellung der elektrischen Energie.To provide the electrical energy, the power generator unit is intended to convert a fuel, for example hydrogen, ammonia, methane, natural gas and/or one or more other hydrocarbons, and oxygen into the exhaust gas. In particular, the exhaust gas of the power generator unit has an exhaust gas temperature of more than 50°C, preferably more than 100°C, particularly preferably more than 150°C, in particular more than 200°C, when exiting the power generator unit. For converting the fuel and the oxygen into the exhaust gas, the power generator unit comprises, for example, at least one high-temperature fuel cell, in particular one or more stacks of high-temperature fuel cells. The at least one high-temperature fuel cell is, for example designed as a solid oxide fuel cell or as a molten carbonate fuel cell. Alternatively or additionally, the power generator unit comprises at least one phosphoric acid fuel cell, a direct methanol fuel cell, a high-temperature polymer electrolyte membrane fuel cell, a low-temperature polymer electrolyte membrane fuel cell and/or an alkaline fuel cell. Alternatively, for converting the fuel and the oxygen into the exhaust gas, the power generator unit comprises an engine, for example a gas engine, a hydrogen engine and/or an ammonia engine. In particular, the power generator unit includes a generator connected to the engine to provide the electrical energy.

Die Kühleinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine in den Kühlmittelauslass mündende Kühlmittelleitung, welche das Kühlmittel durch das Verbrauchsgerät hindurchführt. Insbesondere tritt das Kühlmittel an dem Kühlmittelauslass bei einem Betrieb des Verbrauchsgeräts in einem durch das Verbrauchsgerät erwärmten Zustand aus. Vorzugsweise umfasst die Kühleinheit zumindest ein Kühlmittelförderelement, insbesondere eine Pumpe, einem Ventilator und/oder einen Verdichter, zu einer Förderung des Kühlmittels durch das Verbrauchsgerät hindurch. Die Kühleinheit kann in dem Verbrauchsgerät integriert sein oder eigenständig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Kühlmittelleitung ein eigenständiges Bauteil, wie ein Rohr, ein Schlauch oder dgl. sein, oder zumindest streckenweise von einem Gehäuse des Verbrauchsgeräts gebildet werden. Optional umfasst die Kühleinheit eine Kältemaschine, um das Kühlmittel vor einer Zuführung zu dem Verbrauchsgerät abzukühlen. Besonders bevorzugt ist das Kühlmittel Umgebungsluft, alternativ ein, insbesondere inertes, Industriegas oder Wasser.The cooling unit preferably comprises at least one coolant line which opens into the coolant outlet and which guides the coolant through the consumption device. In particular, the coolant emerges at the coolant outlet when the consumer device is operated in a state that has been heated by the consumer device. The cooling unit preferably comprises at least one coolant conveying element, in particular a pump, a fan and/or a compressor, for conveying the coolant through the consumer device. The cooling unit can be integrated in the consumption device or can be designed independently. In particular, the coolant line can be an independent component, such as a tube, a hose or the like, or can be formed at least in sections by a housing of the consumption device. Optionally, the cooling unit includes a chiller to cool the coolant before it is fed to the consumer device. The coolant is particularly preferably ambient air, alternatively an, in particular inert, industrial gas or water.

Die Fluidmischeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, die Filtereinheit in zumindest einem Betriebszustand der Filtereinheit mit dem Fluid zu versorgen. Insbesondere ist die Fluidmischeinheit bezogen auf eine vorgesehene Strömungsrichtung des Fluids von der Fluidmischeinheit, insbesondere von der Stromerzeugereinheit und/oder von der Kühleinheit, zu der Filtereinheit hin stromaufwärts der Filtereinheit angeordnet. Die Fluidmischeinheit umfasst vorzugsweise zumindest eine Fluidleitung, welche an der Filtereinheit angeschlossen ist, um das Fluid der Filtereinheit zuzuführen. Die Fluidmischeinheit umfasst insbesondere eine Abgaszufuhr, welche an dem Abgasauslass der Stromerzeugereinheit angeschlossen ist und fluidtechnisch mit der Fluidleitung verbunden ist. Bevorzugt ist die Fluidleitung eine Verlängerung der Abgaszufuhr. Alternativ mündet die Abgaszufuhr in die Fluidleitung. Alternativ ist die Abgaszufuhr als Einlass und die Fluidleitung als Auslass an einem Sammelbehälter der Fluidmischeinheit angeschlossen. Bevorzugt umfasst die Fluidmischeinheit eine Kühlmittelzufuhr, welche an dem Kühlmittelauslass der Kühleinheit angeschlossen ist und fluidtechnisch mit der Fluidleitung verbunden ist. Bevorzugt mündet die Kühlmittelzufuhr in die Fluidleitung. Alternativ ist die Fluidleitung eine Verlängerung der Kühlmittelzufuhr. Alternativ ist die Kühlmittelzufuhr als Einlass und die Fluidleitung als Auslass an einem, insbesondere dem bereits genannten, Sammelbehälter der Fluidmischeinheit angeschlossen. Vorzugsweise umfasst die Fluidmischeinheit in der Abgaszufuhr ein Abgasstellelement, insbesondere ein Ventil oder eine Drossel, zu einer Einstellung eines Volumenstroms des Abgases durch die Fluidleitung. Vorzugsweise umfasst die Fluidmischeinheit in der Kühlmittelzufuhr zumindest ein Kühlmittelstellelement, insbesondere ein Ventil oder eine Drossel, zu einer Einstellung eines Volumenstroms des Kühlmittels durch die Fluidleitung. The fluid mixing unit is provided in particular to supply the filter unit with the fluid in at least one operating state of the filter unit. In particular, the fluid mixing unit is arranged upstream of the filter unit in relation to an intended flow direction of the fluid from the fluid mixing unit, in particular from the power generator unit and/or from the cooling unit, to the filter unit. The fluid mixing unit preferably comprises at least one fluid line which is connected to the filter unit in order to supply the fluid to the filter unit. The fluid mixing unit includes in particular an exhaust gas supply, which is connected to the exhaust gas outlet of the power generator unit and is fluidically connected to the fluid line. The fluid line is preferably an extension of the exhaust gas supply. Alternatively, the exhaust gas supply opens into the fluid line. Alternatively, the exhaust gas supply is connected as an inlet and the fluid line is connected as an outlet to a collection container of the fluid mixing unit. The fluid mixing unit preferably comprises a coolant supply, which is connected to the coolant outlet of the cooling unit and is fluidically connected to the fluid line. The coolant supply preferably opens into the fluid line. Alternatively, the fluid line is an extension of the coolant supply. Alternatively, the coolant supply is connected as an inlet and the fluid line is connected as an outlet to a collection container, in particular to the collection container already mentioned, of the fluid mixing unit. The fluid mixing unit in the exhaust gas supply preferably includes an exhaust gas adjusting element, in particular a valve or a throttle, for adjusting a volume flow of the exhaust gas through the fluid line. The fluid mixing unit in the coolant supply preferably includes at least one coolant adjusting element, in particular a valve or a throttle, for setting a volume flow of the coolant through the fluid line.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die Fluidmischeinheit ein Mischventil, an dessen Eingängen die Kühlmittelzufuhr und die Abgaszufuhr angeordnet ist und an dessen Ausgang die Fluidleitung angeordnet ist.Alternatively or additionally, the fluid mixing unit comprises a mixing valve, at the inlets of which the coolant supply and the exhaust gas supply are arranged and at the outlet of which the fluid line is arranged.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Versorgungssystems kann eine Kohlenstoffdioxidbilanz eines Betriebs des Verbrauchsgeräts auf einem vorteilhaft geringen Wert gehalten werden und/oder Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre reduziert werden. Insbesondere kann eine Abwärme der Stromerzeugereinheit und/oder des Verbrauchsgeräts vorteilhaft effektiv genutzt werden, um die Filtereinheit zu betreiben. Insbesondere kann das Verbrauchsgerät mit dem Versorgungssystem vorteilhaft energieeffizient betrieben werden. Insbesondere kann das Verbrauchsgerät mit dem Versorgungssystem vorteilhaft umweltverträglich und/oder klimaverträglich betrieben werden.Due to the configuration of the supply system according to the invention, a carbon dioxide balance of an operation of the consumer device can be kept at an advantageously low value and/or carbon dioxide in the atmosphere can be reduced. In particular, waste heat from the power generator unit and/or the consumer device can advantageously be used effectively to operate the filter unit. In particular, the consumer device can advantageously be operated in an energy-efficient manner with the supply system. In particular, the consumption device can advantageously be operated with the supply system in an environmentally friendly and/or climate-friendly manner.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fluidmischeinheit zumindest einen Kühlmittelverteiler umfasst, um eine in das Fluid einzuspeisende Menge eines von der Kühleinheit verwendeten Kühlmittels einzustellen. Vorzugsweise ist der Kühlmittelverteiler fluidtechnisch zwischen dem Kühlmittelauslass der Kühleinheit und der Kühlmittelzufuhr der Fluidmischeinheit angeordnet. Der Kühlmittelverteiler ist insbesondere als 3-Wege-Ventil ausgebildet. Vorzugsweise ist der Kühlmittelauslass der Kühleinheit an einem Eingang des Kühlmittelverteilers angeschlossen und die Kühlmittelzufuhr an einem Ausgang des Kühlmittelverteilers. Ein weiterer Ausgang des Kühlmittelverteilers ist vorzugsweise an einer Abfuhrleitung der Fluidmischeinheit angeschlossen, welche zu einer Abfuhr zumindest eines Teils des Kühlmittels, insbesondere an die Umgebung, vorgesehen ist. Bei einer Ausgestaltung des Kühlmittelverteilers als 3-Wege-Ventil ist dieses insbesondere identisch mit dem oben genannten Kühlmittelstellelement. Alternativ umfasst der Kühlmittelverteiler ein Überdruckventil, welches in der Abfuhrleitung der Fluidmischeinheit angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst der Kühlmittelverteiler ein Rückschlagventil, um einen Rückfluss des Kühlmittels in das Verbrauchsgerät zu verhindern. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann das Abgas vorteilhaft effizient und kostengünstig auf eine für die Filtereinheit vorgesehene Betriebstemperatur, insbesondere in dem Desorptionsbetriebszustand, eingestellt werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft großer Anteil an Abwärme der Stromerzeugereinheit und/oder des Verbrauchsgeräts nutzbar gemacht werden. It is further proposed that the fluid mixing unit comprises at least one coolant distributor in order to adjust a quantity of a coolant used by the cooling unit to be fed into the fluid. The coolant distributor is preferably arranged fluidically between the coolant outlet of the cooling unit and the coolant supply of the fluid mixing unit. The coolant distributor is designed in particular as a 3-way valve. The coolant outlet of the cooling unit is preferably connected to an inlet of the coolant distributor and the coolant supply to an outlet of the coolant distributor. A further outlet of the coolant distributor is preferably connected to a discharge line of the fluid mixing unit, which is designed to discharge at least part of the coolant, in particular to the environment see is. In an embodiment of the coolant distributor as a 3-way valve, this is in particular identical to the above-mentioned coolant control element. Alternatively, the coolant distributor includes a pressure relief valve, which is arranged in the discharge line of the fluid mixing unit. Preferably, the coolant manifold includes a check valve to prevent coolant from flowing back into the consumer device. As a result of the configuration according to the invention, the exhaust gas can advantageously be adjusted efficiently and cost-effectively to an operating temperature provided for the filter unit, in particular in the desorption operating state. In particular, an advantageously large proportion of waste heat from the power generator unit and/or the consumer device can be made usable.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fluidmischeinheit zumindest ein Fluidstellelement umfasst, um ein Durchströmen der Filtereinheit mit dem Fluid in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebszuständen der Filtereinheit einzustellen. Das Fluidstellelement weist insbesondere in dem Adsorptionsbetriebszustand und in dem Desorptionsbetriebszustand jeweils eine unterschiedliche Konfiguration auf. Vorzugsweise verbindet das Fluidstellelement in dem Desorptionsbetriebszustand die Fluidmischeinheit mit dem Filter der Filtereinheit. Vorzugsweise unterbricht das Fluidstellelement in dem Adsorptionsbetriebszustand eine fluidtechnische Verbindung zwischen der Fluidmischeinheit und dem Filter der Filtereinheit. Beispielsweise ist das Fluidstellelement als Mehrwegeventil ausgebildet. Vorzugsweise ist das Fluidstellelement in der Fluidleitung angeordnet. Alternativ ist das Fluidstellelement in der Abgaszufuhr angeordnet. Optional umfasst die Filtereinheit zumindest zwei Filter, von denen sich abwechselnd jeweils einer im Adsorptionsbetriebszustand und einer im Desorptionsbetriebszustand befindet. Insbesondere verbindet das Fluidstellelement die Fluidmischeinheit jeweils mit demjenigen Filter, der sich in dem Desorptionsbetriebszustand befindet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Filtereinheit vorteilhaft effizient betrieben werden. Insbesondere kann vorteilhaft einfach eine Wärmekopplung oder eine Wärmeentkopplung zwischen der Filtereinheit und dem Fluid realisiert werden.It is further proposed that the fluid mixing unit comprises at least one fluid control element in order to adjust the flow of the fluid through the filter unit as a function of different operating states of the filter unit. The fluid control element has a different configuration in each case, in particular in the adsorption operating state and in the desorption operating state. In the desorption operating state, the fluid control element preferably connects the fluid mixing unit to the filter of the filter unit. In the adsorption operating state, the fluid control element preferably interrupts a fluidic connection between the fluid mixing unit and the filter of the filter unit. For example, the fluid control element is designed as a multi-way valve. The fluid control element is preferably arranged in the fluid line. Alternatively, the fluid control element is arranged in the exhaust gas supply. The filter unit optionally comprises at least two filters, one of which is alternately in the adsorption operating state and one in the desorption operating state. In particular, the fluid control element connects the fluid mixing unit to that filter which is in the desorption operating state. Due to the configuration according to the invention, the filter unit can advantageously be operated efficiently. In particular, a heat coupling or a heat decoupling between the filter unit and the fluid can advantageously be implemented easily.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Fluidmischeinheit zumindest eine Bypassleitung umfasst, welche den Abgasauslass der Stromerzeugereinheit unter Umgehung einer, insbesondere der bereits genannten, Kältemaschine der Kühleinheit mit der Filtereinheit fluidtechnisch verbindet. Die Kältemaschine kann beispielsweise als Kompressionskältemaschine oder als Sorptionskältemaschine ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Bypassleitung dazu vorgesehen, einen Wärmeaustausch zwischen dem Abgas der Stromerzeugereinheit und einem Kältemittel der Kältemaschine zu vermeiden, insbesondere während eines Desorptionsbetriebszustands der Filtereinheit. Vorzugsweise mündet die Bypassleitung in die Abgaszufuhr der Fluidmischeinheit oder die Bypassleitung ist identisch mit der Abgaszufuhr. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft großer Anteil einer Abwärme der Stromerzeugereinheit zu einem Erwärmen der Filtereinheit genutzt werden.It is also proposed that the fluid mixing unit comprises at least one bypass line which fluidically connects the exhaust gas outlet of the power generator unit, bypassing a refrigeration machine of the cooling unit, in particular the one already mentioned, to the filter unit. The refrigeration machine can be designed, for example, as a compression refrigeration machine or as a sorption refrigeration machine. The bypass line is preferably provided to prevent heat exchange between the exhaust gas of the power generator unit and a refrigerant of the refrigerating machine, in particular during a desorption operating state of the filter unit. The bypass line preferably opens into the exhaust gas feed of the fluid mixing unit or the bypass line is identical to the exhaust gas feed. As a result of the configuration according to the invention, an advantageously large proportion of waste heat from the power generator unit can be used to heat the filter unit.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Fluidmischeinheit zumindest ein Einspeiseelement umfasst, welches den Abgasauslass der Stromerzeugereinheit und/oder den Kühlmittelauslass mit einem Filtereinlass der Filtereinheit für das zu filternde Gasgemisch fluidtechnisch verbindet. Das Einspeiseelement kann innerhalb der Filtereinheit oder außerhalb der Filtereinheit, insbesondere innerhalb der Fluidleitung oder innerhalb der Abgaszufuhr angeordnet sein. Beispielsweise ist das Einspeiseelement als Ventil, als Düse oder dergleichen ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann dem Gasgemisch das Abgas beigemengt werden, insbesondere während sich die Filtereinheit in dem Adsorptionsbetriebszustand befindet. Insbesondere kann ein vorteilhaft hoher Kohlenstoffdioxidanteil des zu filternden Gasgemischs erreicht werden. Insbesondere kann die Filtereinheit eine vorteilhaft große Menge an Kohlenstoffdioxid pro Zeit und/oder Energiekosten aus dem Gasgemisch filtern.Furthermore, it is proposed that the fluid mixing unit comprises at least one feed element which fluidically connects the exhaust gas outlet of the power generator unit and/or the coolant outlet to a filter inlet of the filter unit for the gas mixture to be filtered. The feed element can be arranged inside the filter unit or outside the filter unit, in particular inside the fluid line or inside the exhaust gas supply. For example, the feed element is designed as a valve, as a nozzle or the like. The configuration according to the invention allows the exhaust gas to be added to the gas mixture, in particular while the filter unit is in the adsorption operating state. In particular, an advantageously high proportion of carbon dioxide in the gas mixture to be filtered can be achieved. In particular, the filter unit can filter an advantageously large amount of carbon dioxide from the gas mixture in terms of time and/or energy costs.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fluidmischeinheit über eine Abgasleitung der Stromerzeugereinheit mit dem Abgasauslass der Stromerzeugereinheit verbunden ist, welche durch eine Kältemaschine der Kühleinheit hindurch verläuft. Die Abgasleitung ist vorzugsweise an einem Wärmeübertrager der Kältemaschine angeschlossen oder bildet diese aus, insbesondere zu einer Wärmeübertragung von dem Abgas auf das Kältemittel der Kältemaschine, insbesondere während des Adsorptionsbetriebszustands der Filtereinheit. In zumindest einer Ausgestaltung mündet die durch die Kältemaschine verlaufende Abgasleitung in die Abgaszufuhrleitung. Alternativ gibt die Abgasleitung das Abgas an die Umgebung ab. Vorzugsweise umfasst die Fluidmischeinheit einen Abgasverteiler zu einer Aufteilung des Abgases auf die Abgasleitung und auf die Bypassleitung. Insbesondere umfasst der Abgasverteiler das bereits erwähnte Fluidstellelement oder, insbesondere zusätzlich zu dem Fluidstellelement, eine weiteres Fluidstellelement. Vorzugsweise umfasst der Abgasverteiler ein 3-Wege-Ventil. Insbesondere ist ein Eingang des Abgasverteilers an dem Abgasauslass angeschlossen, ein Auslass des Abgasverteilers an der Abgasleitung und ein weiterer Auslass des Abgasverteilers an der Bypassleitung. Alternativ umfasst der Abgasverteiler zumindest zwei Einzelventile, insbesondere zwei Sperrventile, oder zwei Drosseln oder eine Kombination hiervon, von denen jeweils eines in dem Abgaskanal und eines in der Bypassleitung angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann das dem Gasgemisch beigemengte Abgas vorteilhaft vorgekühlt dem Gasgemisch beigemengt werden. Insbesondere müssen vorteilhaft wenige weitere Maßnahmen zu einer Abkühlung des Gasgemischs vor einem Auftreffen auf den Filter und/oder zur Kühlung des Filters getroffen werden.It is also proposed that the fluid mixing unit is connected to the exhaust gas outlet of the power generator unit via an exhaust gas line of the power generator unit, which runs through a refrigerating machine of the cooling unit. The exhaust gas line is preferably connected to a heat exchanger of the refrigeration machine or forms this, in particular for heat transfer from the exhaust gas to the refrigerant of the refrigeration machine, in particular during the adsorption operating state of the filter unit. In at least one configuration, the exhaust gas line running through the refrigerating machine opens into the exhaust gas supply line. Alternatively, the exhaust pipe releases the exhaust gas to the environment. The fluid mixing unit preferably includes an exhaust gas distributor for dividing the exhaust gas into the exhaust gas line and the bypass line. In particular, the exhaust gas distributor comprises the fluid control element already mentioned or, in particular in addition to the fluid control element, a further fluid control element. Preferably, the exhaust manifold includes a 3-way valve. In particular, an input of the exhaust gas distributor is connected to the exhaust gas outlet, an outlet of the exhaust gas distributor is connected to the exhaust gas line and a further outlet of the exhaust gas distributor is connected to the bypass line. Alternatively, the exhaust manifold includes at least two individual valves, in particular two check valves, or two throttles or a combination thereof, one of which is arranged in the exhaust gas duct and one in the bypass line. Due to the configuration according to the invention, the exhaust gas added to the gas mixture can advantageously be pre-cooled and added to the gas mixture. In particular, few further measures advantageously have to be taken to cool the gas mixture before it hits the filter and/or to cool the filter.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Versorgungssystem zumindest eine Umschalteinheit aufweist, welche die Kühleinheit wahlweise mit einem von zumindest zwei unterschiedlichen Wärmereservoirs fluidtechnisch verbindet, um die Eintrittstemperatur des Fluids einzustellen. Die Umschalteinheit ist vorzugsweise an einem Abgabewärmeübertrager der Kühleinheit angeschlossen, der zu einer Wärmeübertragung von dem Kältemittel der Kühleinheit auf das Wärmereservoir vorgesehen ist. Insbesondere umfasst die Umschalteinheit zumindest ein Wärmereservoirstellelement, insbesondere ein 3-Wege-Ventil, in einem Vorlauf des Abgabewärmeübertragers. Vorzugsweise umfasst die Umschalteinheit zumindest ein weiteres Wärmereservoirstellelement, insbesondere ein 3-Wege-Ventil, in einem Rücklauf des Abgabewärmeübertragers. Vorzugsweise verbindet die Umschalteinheit in zumindest einer Einstellung den Rücklauf und den Vorlauf des Abgabewärmeübertragers mit einem der Wärmereservoirs. Vorzugsweise verbindet die Umschalteinheit in zumindest einer weiteren Einstellung den Rücklauf und den Vorlauf des Abgabewärmeübertragers mit zumindest einem weiteren der Wärmereservoirs, das insbesondere unterschiedlich von dem Wärmereservoir ist. Optional ist das Wärmereservoirstellelement und das weitere Wärmereservoirstellelement mechanisch und/oder elektronisch gekoppelt, insbesondere sodass, bei einem Verstellen eines der Wärmereservoirstellelemente, automatisch das andere Wärmereservoirstellelement verstellt wird. Die Wärmereservoirs sind beispielsweise als Umgebungsluft, als Umgebungswasser, als externer Kühlwasserkreislauf oder dergleichen ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein effizienter Betrieb der Kältemaschine über einen vorteilhaft langen Zeitraum erreicht werden.In addition, it is proposed that the supply system has at least one switchover unit, which fluidly connects the cooling unit selectively to one of at least two different heat reservoirs in order to set the inlet temperature of the fluid. The switching unit is preferably connected to a discharge heat exchanger of the cooling unit, which is provided for heat transfer from the refrigerant of the cooling unit to the heat reservoir. In particular, the switchover unit includes at least one heat reservoir control element, in particular a 3-way valve, in a feed line of the output heat exchanger. The switching unit preferably includes at least one additional heat reservoir control element, in particular a 3-way valve, in a return of the discharge heat exchanger. In at least one setting, the switching unit preferably connects the return flow and the flow flow of the output heat exchanger to one of the heat reservoirs. In at least one further setting, the switchover unit preferably connects the return and the forward flow of the output heat exchanger to at least one other of the heat reservoirs, which in particular is different from the heat reservoir. Optionally, the heat reservoir control element and the further heat reservoir control element are coupled mechanically and/or electronically, in particular so that when one of the heat reservoir control elements is adjusted, the other heat reservoir control element is automatically adjusted. The heat reservoirs are designed, for example, as ambient air, as ambient water, as an external cooling water circuit or the like. Efficient operation of the refrigerating machine over an advantageously long period of time can be achieved by the configuration according to the invention.

Weiter wird vorgeschlagen, dass eines der Wärmereservoirs die Filtereinheit ist. Insbesondere verbindet die Umschalteinheit in zumindest einer Einstellung den Rücklauf und den Vorlauf des Abgabewärmeübertragers mit der Filtereinheit. Insbesondere ist die Umschalteinheit dazu vorgesehen, Wärme von der Kühleinheit auf die Filtereinheit zu übertragen, insbesondere während des Desorptionsbetriebszustands der Filtereinheit. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Filtereinheit vorteilhaft kontinuierlich betrieben werden. Insbesondere kann die Filtereinheit den Desorptionsbetriebszustand aufrechterhalten, auch während die Kältemaschine das Verbrauchsgerät kühlt und insbesondere dem Abgas flussaufwärts Wärme entzieht.It is further proposed that one of the heat reservoirs is the filter unit. In particular, in at least one setting, the switchover unit connects the return and the flow of the discharge heat exchanger to the filter unit. In particular, the switching unit is provided to transfer heat from the cooling unit to the filter unit, in particular during the desorption operating state of the filter unit. Due to the configuration according to the invention, the filter unit can advantageously be operated continuously. In particular, the filter unit can maintain the desorption operating state, even while the refrigerating machine cools the consumer device and, in particular, extracts heat from the exhaust gas upstream.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zu einem Betrieb des Versorgungssystems vorgeschlagen. Während einer Adsorptionsphase des Verfahrens saugt die Filtereinheit vorzugsweise das Gasgemisch in den Filter. Alternativ ist das Gasgemisch extern mit einem Druck beaufschlagt, welcher das Gasgemisch durch die Filtereinheit hindurch fördert. Wird als Gasgemisch Umgebungsluft verwendet, wird diese vorzugsweise untemperiert, insbesondere bei Umgebungstemperatur, durch die Filtereinheit gefördert. Enthält das Gasgemisch Abgas von der Stromerzeugereinheit und/oder dem Verbrauchsgerät, wird dieses vorzugsweise von einem Wärmeübertrager der Filtereinheit abgekühlt, insbesondere auf weniger als 50°C, bevorzugt auf weniger als 40°C, besonders bevorzugt auf weniger als 35°C. Der Wärmeübertrager der Filtereinheit ist beispielsweise an einem externen Kühlwasserkreislauf angeschlossen. In der Adsorptionsphase wird das Fluid, beispielsweise von dem Fluidstellelement und/oder dem Abgasverteiler, vorzugsweise nicht durch die Filtereinheit geleitet oder innerhalb der Filtereinheit von dem Filter wärmetechnisch entkoppelt.In addition, a method for operating the supply system is proposed. During an adsorption phase of the process, the filter unit preferably sucks the gas mixture into the filter. Alternatively, the gas mixture is externally subjected to a pressure which conveys the gas mixture through the filter unit. If ambient air is used as the gas mixture, this is preferably conveyed through the filter unit without temperature control, in particular at ambient temperature. If the gas mixture contains exhaust gas from the power generator unit and/or the consumption device, it is preferably cooled by a heat exchanger of the filter unit, in particular to less than 50°C, preferably to less than 40°C, particularly preferably to less than 35°C. The heat exchanger of the filter unit is connected to an external cooling water circuit, for example. In the adsorption phase, the fluid, for example from the fluid control element and/or the exhaust gas distributor, is preferably not routed through the filter unit or thermally decoupled from the filter within the filter unit.

Während einer Desorptionsphase des Verfahrens verschließt die Filtereinheit den Filter vorzugsweise luftdicht und saugt das in dem Filter befindliche Gas ab, insbesondere mit einer Vakuumpumpe der Filtereinheit. In der Desorptionsphase wird das Fluid, beispielsweise von dem Fluidstellelement und/oder dem Abgasverteiler, vorzugsweise durch die Filtereinheit hindurch geleitet und insbesondere innerhalb der Filtereinheit mit dem Filter wärmetechnisch gekoppelt. Vorzugsweise umfasst das Versorgungssystem zumindest einen Temperatursensor, um die Eintrittstemperatur des Fluids in die Filtereinheit oder die Betriebstemperatur des Filters zu messen. Der Temperatursensor kann innerhalb der Filtereinheit oder innerhalb der Fluidleitung angeordnet sein. Vorzugsweise umfasst das Versorgungssystem zumindest eine Steuer- oder Regeleinheit, welche die Eintrittstemperatur des Fluids einstellt oder regelt, insbesondere in Abhängigkeit von einem Messwert des Temperatursensors. Insbesondere stellt die Regeleinheit das Kühlmittelstellelement, das Abgasstellelement, das Fluidstellelement und/oder die Umschalteinheit ein. Insbesondere mischt die Fluidmischeinheit das relativ heiße Abgas und das relativ kühle Kühlmittel, um die Eintrittstemperatur des Fluids zu erreichen. In zumindest einem Betriebszustand des Versorgungssystems kühlt die Kühleinheit das Abgas vor, bevor dieses der Fluidmischeinheit zugeführt wird. Insbesondere bei einer Ausgestaltung der Filtereinheit mit zumindest zwei Filtern, welche abwechselnd in dem Adsorptionsbetriebszustand und dem Desorptionsbetriebszustand betrieben werden, wird Wärme von dem Abgas auf denjenigen der Filter übertragen, der sich im Desoptionsbetriebszustand befindet, bevor es demjenigen der Filter zugeführt wird, welcher sich in dem Adsorptionsbetriebszustand befindet.During a desorption phase of the method, the filter unit preferably closes the filter in an airtight manner and sucks off the gas located in the filter, in particular with a vacuum pump of the filter unit. In the desorption phase, the fluid, for example from the fluid control element and/or the exhaust gas distributor, is preferably conducted through the filter unit and, in particular, thermally coupled to the filter within the filter unit. The supply system preferably includes at least one temperature sensor in order to measure the inlet temperature of the fluid into the filter unit or the operating temperature of the filter. The temperature sensor can be arranged within the filter unit or within the fluid line. The supply system preferably includes at least one control or regulation unit, which sets or regulates the inlet temperature of the fluid, in particular as a function of a measured value from the temperature sensor. In particular, the control unit adjusts the coolant control element, the exhaust gas control element, the fluid control element and/or the switching unit. In particular, the fluid mixing unit mixes the relatively hot exhaust gas and the relatively cool coolant to achieve the inlet temperature of the fluid. In at least one operating state of the supply system, the cooling unit pre-cools the exhaust gas before it is fed to the fluid mixing unit. In particular In one configuration of the filter unit with at least two filters, which are operated alternately in the adsorption operating state and the desorption operating state, heat is transferred from the exhaust gas to that filter which is in the desorption operating state before it is fed to that filter which is in the Adsorption mode is.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Kohlenstoffdioxidbilanz eines Betriebs des Verbrauchsgeräts auf einem vorteilhaft geringen Wert gehalten werden und/oder Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre reduziert werden. Insbesondere kann eine Abwärme der Stromerzeugereinheit und/oder des Verbrauchsgeräts vorteilhaft effektiv genutzt werden, um die Filtereinheit zu betreiben. Insbesondere kann das Verbrauchsgerät mit dem Versorgungssystem vorteilhaft energieeffizient betrieben werden. Insbesondere kann das Verbrauchsgerät mit dem Versorgungssystem vorteilhaft umweltverträglich und/oder klimaverträglich betrieben werden.Due to the configuration of the method according to the invention, a carbon dioxide balance of an operation of the consumption device can be kept at an advantageously low value and/or carbon dioxide in the atmosphere can be reduced. In particular, waste heat from the power generator unit and/or the consumer device can advantageously be used effectively to operate the filter unit. In particular, the consumer device can advantageously be operated in an energy-efficient manner with the supply system. In particular, the consumption device can advantageously be operated with the supply system in an environmentally friendly and/or climate-friendly manner.

Das erfindungsgemäße Versorgungssystem und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Versorgungssystem und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.The supply system according to the invention and/or the method according to the invention should/should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the supply system according to the invention and/or the method according to the invention can have a number of individual elements, components and units as well as method steps that differs from a number specified here in order to fulfill a functionality described herein. In addition, in the value ranges specified in this disclosure, values lying within the specified limits should also be considered disclosed and can be used as desired.

Figurenlistecharacter list

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following description of the drawings. Four exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations.

Es zeigen:

1 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Versorgu ngssystems,
2 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 ein schematisches Flussdiagramm einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Versorgungssystems mit einer Kältemaschine,
4 ein schematisches Flussdiagramm der Kältemaschine,
5 ein schematisches Flussdiagramm einer alternativen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Versorgungssystems, bei welchem ein Abgas des Versorgungssystems gefiltert wird,
6 ein schematisches Flussdiagramm einer weiteren alternativen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Versorgungssystems mit einer Umschalteinheit und
7 ein schematisches Flussdiagramm einer Kältemaschine der weiteren alternativen Ausgestaltung.

Show it:

1 a schematic flow chart of a supply system according to the invention,
2 a schematic flow chart of a method according to the invention,
3 a schematic flow chart of a further embodiment of a supply system according to the invention with a refrigerating machine,
4 a schematic flow diagram of the chiller,
5 a schematic flow diagram of an alternative embodiment of a supply system according to the invention, in which an exhaust gas of the supply system is filtered,
6 a schematic flow chart of a further alternative embodiment of a supply system according to the invention with a switching unit and
7 a schematic flow diagram of a refrigeration machine of the further alternative embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt ein Versorgungssystem 10a für ein elektrisches Verbrauchsgerät 12a. Das Verbrauchsgerät 12a ist beispielsweise als ein Serverrack, insbesondere als eine Vielzahl von Serverracks eines Rechenzentrums, ausgebildet. Das Versorgungssystem 10a umfasst zumindest eine Kühleinheit 14a zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts 12a. Die Kühleinheit 14a ist hier beispielhaft als Luftkühlung ausgebildet, welche dazu vorgesehen ist, durch ein Ansaugen von Umgebungsluft als Kühlmittel das Verbrauchsgerät 12a zu kühlen. Insbesondere ist die Kühleinheit 14a in das Verbrauchsgerät 12a integriert. Die Kühleinheit 14a umfasst einen Kühlmittelauslass 28a. An dem Kühlmittelauslass 28a wird das Kühlmittel insbesondere nach einer Wärmeübertragung von dem Verbrauchsgerät 12a auf das Kühlmittel von der Kühleinheit 14a ausgegeben. Die Kühleinheit 14a ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass das Kühlmittel durch das Verbrauchsgerät 12a auf weniger als 40°C aufgewärmt wird. 1 shows a supply system 10a for an electrical consumer device 12a. The consumption device 12a is designed, for example, as a server rack, in particular as a multiplicity of server racks of a data center. The supply system 10a includes at least one cooling unit 14a for cooling the consumption device 12a. The cooling unit 14a is embodied here, for example, as an air cooling system, which is provided to cool the consumer device 12a by sucking in ambient air as a coolant. In particular, the cooling unit 14a is integrated into the consumption device 12a. The cooling unit 14a includes a coolant outlet 28a. The coolant is discharged at the coolant outlet 28a, in particular after heat has been transferred from the consumption device 12a to the coolant from the cooling unit 14a. The cooling unit 14a is preferably designed in such a way that the coolant is heated to less than 40° C. by the consumption device 12a.

Das Versorgungssystem 10a umfasst zumindest eine Filtereinheit 16a zu einer Separierung von Kohlenstoffdioxid CO₂ aus einem Gasgemisch 18a, insbesondere aus der Umgebungsluft. Die Filtereinheit 16a umfasst vorzugsweise zumindest einen Filter zu einer Filterung des Gasgemischs 18a. Vorzugsweise umfasst die Filtereinheit 16a zumindest einen weiteren Filter zu einer Filterung des Gasgemischs 18a. Die Filtereinheit 16a umfasst insbesondere einen Kohlenstoffdioxidauslass 52a zu einem Abfüllen und/oder Weiterleiten des gefilterten Kohlenstoffdioxids CO₂. Die Filtereinheit 16a umfasst vorzugsweise einen Gasauslass 54a zu einem Ablassen des gefilterten Gasgemischs 18a, insbesondere an die Umgebung. Optional umfasst die Filtereinheit 16a zumindest einen Flüssigkeitsablass 56a zu einem Abfüllen, Weiterleiten oder Ablassen von während der Filterung aus dem Fluid kondensierter Flüssigkeit, insbesondere von destilliertem Wasser.The supply system 10a comprises at least one filter unit 16a for separating carbon dioxide CO ₂ from a gas mixture 18a, in particular from the ambient air. The filter unit 16a preferably comprises at least one filter for filtering the gas mixture 18a. The filter unit 16a preferably comprises at least one further filter for filtering the gas mixture 18a. The filter unit 16a comprises in particular a carbon dioxide outlet 52a for bottling and/or forwarding the filtered carbon dioxide CO ₂ . The filter unit 16a preferably includes a gas outlet 54a for discharging the filtered gas mixture 18a, in particular to the environment. Optionally, the filter unit 16a includes at least one liquid outlet 56a for filling, forwarding or draining condensate from the fluid during the filtering ted liquid, especially distilled water.

Das Versorgungssystem 10a umfasst zumindest eine Stromerzeugereinheit 20a zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie 22a für das elektrische Verbrauchsgerät 12a, die Filtereinheit 16a und/oder die Kühleinheit 14a. Die Stromerzeugereinheit 20a umfasst vorzugsweise zumindest eine Hochtemperaturbrennstoffzelle, insbesondere zumindest eine Festoxidbrennstoffzelle. Die Stromerzeugereinheit20a umfasst vorzugsweise eine Brennstoffzufuhr 58a zu einer Zuführung eines wasserstoffhaltigen und/oder kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoffs zu der Stromerzeugereinheit 20a. Insbesondere umfasst die Stromerzeugereinheit 20a zumindest eine Sauerstoffzufuhr 60a zu einer Zuführung eines sauerstoffhaltigen Gases. Die Stromerzeugereinheit 20a ist insbesondere dazu vorgesehen, zu der Bereitstellung der elektrischen Energie 22a den Brennstoff und den Sauerstoff zu einem Abgas umzusetzen. Die Stromerzeugereinheit 20a umfasst insbesondere einen Abgasauslass 26a zu einem Ablassen des Abgases.The supply system 10a comprises at least one power generator unit 20a for providing electrical energy 22a for the electrical consumer device 12a, the filter unit 16a and/or the cooling unit 14a. The power generator unit 20a preferably includes at least one high-temperature fuel cell, in particular at least one solid oxide fuel cell. The power generator unit 20a preferably includes a fuel supply 58a for supplying a hydrogen-containing and/or hydrocarbon-containing fuel to the power generator unit 20a. In particular, the power generator unit 20a includes at least one oxygen supply 60a for supplying an oxygen-containing gas. The power generator unit 20a is provided in particular to convert the fuel and the oxygen into an exhaust gas in order to provide the electrical energy 22a. The power generator unit 20a includes, in particular, an exhaust gas outlet 26a for discharging the exhaust gas.

Das Versorgungssystem 10a umfasst zumindest eine stromaufwärts der Filtereinheit 16a angeordnete Fluidmischeinheit 24a. Die Fluidmischeinheit 24a umfasst vorzugsweise zumindest eine Abgaszufuhr 62a zu einer Führung des Abgases der Stromerzeugereinheit 20a. Die Fluidmischeinheit 24a ist, insbesondere mit der Abgaszufuhr 62a, an dem Abgasauslass 26a der Stromerzeugereinheit 20a angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24a ist an einem Kühlmittelauslass 28a der Kühleinheit 14a angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24a ist dazu vorgesehen, eine Eintrittstemperatur eines Fluids bei Eintritt in die Filtereinheit 16a einzustellen. Die Fluidmischeinheit 24a umfasst insbesondere zumindest eine Kühlmittelzufuhr 64a zu einer Führung des Kühlmittels der Kühleinheit 14a. Die Kühlmittelzufuhr 64a mündet insbesondere in die Abgaszufuhr 62a. Insbesondere vereinigen sich die Kühlmittelzufuhr 64a und die Abgaszufuhr 62a zu einer Fluidleitung 66a der Fluidmischeinheit 24a. Insbesondere mischt die Fluidmischeinheit 24a stromabwärts einer Mündungsstelle der Kühlmittelzufuhr 64a in die Abgaszufuhr 62a, d.h. in der Fluidleitung 66a, das Kühlmittel und das Abgas zu dem Fluid zusammen. Optional umfasst die Fluidmischeinheit 24a innerhalb der Fluidleitung 66a Wirbelbleche oder dergleichen, um eine Verwirbelung des Kühlmittels und des Abgases zu unterstützen.The supply system 10a comprises at least one fluid mixing unit 24a arranged upstream of the filter unit 16a. The fluid mixing unit 24a preferably includes at least one exhaust gas supply 62a for guiding the exhaust gas of the power generator unit 20a. The fluid mixing unit 24a is connected, in particular with the exhaust gas supply 62a, to the exhaust gas outlet 26a of the power generator unit 20a. The fluid mixing unit 24a is connected to a coolant outlet 28a of the cooling unit 14a. The fluid mixing unit 24a is provided to set an inlet temperature of a fluid when it enters the filter unit 16a. The fluid mixing unit 24a includes in particular at least one coolant supply 64a to guide the coolant of the cooling unit 14a. The coolant supply 64a opens in particular into the exhaust gas supply 62a. In particular, the coolant supply 64a and the exhaust gas supply 62a combine to form a fluid line 66a of the fluid mixing unit 24a. In particular, the fluid mixing unit 24a mixes the coolant and the exhaust gas together into the fluid downstream of a point at which the coolant supply 64a opens into the exhaust gas supply 62a, i.e. in the fluid line 66a. Optionally, the fluid mixing unit 24a includes swirl plates or the like within the fluid line 66a to promote swirling of the coolant and the exhaust gas.

Die Fluidmischeinheit 24a umfasst zumindest einen Kühlmittelverteiler 30a, um eine in das Fluid einzuspeisende Menge des von der Kühleinheit 14a verwendeten Kühlmittels einzustellen. Hier ist der Kühlmittelverteiler 30a beispielsweise als 3-Wege-Ventil dargestellt. Ein Eingang des Kühlmittelverteilers 30a ist insbesondere an dem Kühlmittelauslass 28a angeschlossen. Ein Ausgang des Kühlmittelverteilers 30a ist vorzugsweise an der Kühlmittelzufuhr 64a angeschlossen. Ein weiterer Ausgang des Kühlmittelverteilers 30a ist an einer Abfuhrleitung 68a angeschlossen, welche das Kühlmittel insbesondere an die Umgebung abführt. Insbesondere stellt eine Steuer- oder Regeleinheit des Versorgungssystems 10a, oder alternativ ein Installateur, den Kühlmittelverteiler 30a ein, um über die Menge des Kühlmittels in dem Fluid die Eintrittstemperatur des Fluids einzustellen oder zu regeln. Eine (Vor-) Einstellung des Kühlmittelverteilers 30a erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit von einer kalorimetrischen Bilanzierung. Insbesondere ist eine Temperatur und/oder ein Volumenstrom des Abgases durch einen stabilen Betriebspunkt der Stromerzeugereinheit 20a vorgegeben. Vorzugsweise beträgt die Eintrittstemperatur des Fluids zwischen 80°C und 130°C. Vorzugsweise ist das Fluid zu einer, insbesondere abwechselnden, Wärmeübertragung auf den Filter oder den weiteren Filter der Filtereinheit vorgesehen.The fluid mixing unit 24a comprises at least one coolant distributor 30a in order to adjust an amount of the coolant used by the cooling unit 14a to be fed into the fluid. Here, the coolant distributor 30a is shown as a 3-way valve, for example. An input of the coolant distributor 30a is connected in particular to the coolant outlet 28a. An outlet of the coolant distributor 30a is preferably connected to the coolant supply 64a. Another outlet of the coolant distributor 30a is connected to a discharge line 68a, which discharges the coolant, in particular to the environment. In particular, a control or regulation unit of the supply system 10a, or alternatively an installer, adjusts the coolant manifold 30a in order to adjust or regulate the inlet temperature of the fluid via the amount of coolant in the fluid. A (pre-)setting of the coolant distributor 30a takes place, for example, as a function of a calorimetric balancing. In particular, a temperature and/or a volume flow of the exhaust gas is predetermined by a stable operating point of the power generator unit 20a. The inlet temperature of the fluid is preferably between 80°C and 130°C. The fluid is preferably provided for an, in particular alternating, heat transfer to the filter or the further filter of the filter unit.

Die Fluidmischeinheit 24a umfasst zumindest ein Fluidstellelement 32a, um ein Durchströmen der Filtereinheit 16a mit dem Fluid in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebszuständen der Filtereinheit 16a einzustellen. Der Filter und/oder der weitere Filter weisen/weist insbesondere einen Adsorptionsbetriebszustand zu einer Filterung des Kohlenstoffdioxids CO₂ aus dem Gasgemisch 18a auf. Der Filter und/oder der weitere Filter weisen/weist insbesondere einen Desorptionsbetriebszustand zu einer Desorption des gefilterten Kohlenstoffdioxids CO₂ von dem Filter und zu einer Weiterleitung des Kohlenstoffdioxids CO₂ an den Kohlenstoffdioxidauslass 52a auf. Vorzugsweise werden der Filter und der weitere Filter jeweils abwechselnd in dem Adsorptionsbetriebszustand und dem Desorptionsbetriebszustand betrieben, um eine kontinuierliche Filterung des Kohlenstoffdioxids CO₂ aus dem Gasgemisch 18a zu erzielen. Das Fluidstellelement 32a ist insbesondere dazu vorgesehen, durch Umlenken des Fluids jeweils demjenigen der Filter Wärme zuzuführen, welches sich in dem Desorptionsbetriebszustand befindet. Insbesondere ist das Fluid dazu vorgesehen, den Filter oder den weiteren Filter in ihrem jeweiligen Desorptionsbetriebszustand zu erhitzen, insbesondere auf eine Betriebstemperatur zwischen 80°C und 130°C. Vorzugsweise wird der Filter und der weitere Filter in ihrem jeweiligen Adsorptionsbetriebszustand, insbesondere durch das Gasgemisch 18a, auf eine Umgebungstemperatur, insbesondere unterhalb von 45°C abgekühlt.The fluid mixing unit 24a comprises at least one fluid control element 32a in order to adjust the flow of the fluid through the filter unit 16a as a function of different operating states of the filter unit 16a. The filter and/or the further filter has/has in particular an adsorption operating mode for filtering the carbon dioxide CO ₂ from the gas mixture 18a. The filter and/or the further filter has/has in particular a desorption operating state for desorption of the filtered carbon dioxide CO ₂ from the filter and for forwarding of the carbon dioxide CO ₂ to the carbon dioxide outlet 52a. The filter and the further filter are preferably operated alternately in the adsorption operating mode and the desorption operating mode in order to achieve continuous filtering of the carbon dioxide CO ₂ from the gas mixture 18a. The fluid control element 32a is provided in particular to supply heat to that filter which is in the desorption operating state by deflecting the fluid. In particular, the fluid is intended to heat the filter or the additional filter in their respective desorption operating state, in particular to an operating temperature between 80°C and 130°C. The filter and the further filter are preferably cooled to an ambient temperature, in particular below 45° C., in their respective adsorption operating state, in particular by the gas mixture 18a.

2 zeigt ein Verfahren 48a zu einem Betrieb des Versorgungssystems 10a. Das Verfahren 48a umfasst vorzugsweise eine Adsorptionsphase 70a und eine Desorptionsphase 72a. In der Adsorptionsphase 70a wird der Filter in den Adsorptionsbetriebszustand überführt. In der Adsorptionsphase 70a veranlasst die Filtereinheit 16a insbesondere ein Adsorbieren 80a des Kohlenstoffdioxids CO₂ aus dem Gasgemisch 18a an dem Filter. Die Adsorptionsphase 70a umfasst insbesondere einen Filteröffnungsschritt 74a, in welchem der Filter geöffnet wird, um von dem Gasgemisch 18a durchflossen und/oder umflossen zu werden. Die Adsorptionsphase 70a umfasst vorzugsweise einen Wärmeentkopplungsschritt 76a, in welchem eine Wärmeübertragung von dem Fluid auf den in der Adsorptionsphase 70a befindlichen Filter unterbrochen wird. Insbesondere wird der Wärmeentkopplungsschritt 76a durch ein Umlenken des Fluids, insbesondere in den weiteren Filter, mittels des Fluidstellelements 32a erreicht. Bevorzugt umfasst die Adsorptionsphase 70a einen Abkühlschritt 78a, in welchem der Filter abgekühlt wird, insbesondere durch das Gasgemisch 18a. Alternativ umfasst die Filtereinheit 16a eine aktive Kühlung, beispielsweise mittels einer Wasserkühlung, einem Peltierelement oder dergleichen. Vorzugsweise wird für das Adsorbieren 80a der Filter auf einer Betriebstemperatur unter 45°C gekühlt. Vorzugsweise durchläuft der weitere Filter die Desorptionsphase 72a, während der Filter in der Adsorptionsphase 70a ist. Insbesondere wechselt der Filter nach einer festgelegten Zeit von der Adsorptionsphase 70a in die Desorptionsphase 72a. 2 shows a method 48a for operating the supply system 10a. Process 48a preferably includes adsorption phase 70a and a desorption phase 72a. In the adsorption phase 70a, the filter is switched to the adsorption mode of operation. In the adsorption phase 70a, the filter unit 16a in particular causes the carbon dioxide CO ₂ from the gas mixture 18a to be adsorbed 80a on the filter. The adsorption phase 70a includes, in particular, a filter opening step 74a, in which the filter is opened so that the gas mixture 18a can flow through and/or flow around it. The adsorption phase 70a preferably includes a heat decoupling step 76a, in which heat transfer from the fluid to the filter located in the adsorption phase 70a is interrupted. In particular, the heat decoupling step 76a is achieved by deflecting the fluid, in particular into the further filter, by means of the fluid control element 32a. The adsorption phase 70a preferably includes a cooling step 78a, in which the filter is cooled, in particular by the gas mixture 18a. Alternatively, the filter unit 16a includes active cooling, for example by means of water cooling, a Peltier element or the like. Preferably, for adsorbing 80a, the filter is cooled to an operating temperature below 45°C. The further filter preferably runs through the desorption phase 72a, while the filter is in the adsorption phase 70a. In particular, after a fixed time, the filter changes from the adsorption phase 70a to the desorption phase 72a.

In der Desorptionsphase 72a wird der Filter in den Desorptionsbetriebszustand überführt. In der Desorptionsphase 72a führt die Filtereinheit 16a insbesondere ein Desorbieren 88a des gefilterten Kohlenstoffdioxids CO₂ aus dem Filter durch. Die Desorptionsphase 72a umfasst insbesondere einen Filterschließschritt 82a, in welchem der Filter luftdicht verschlossen wird. Die Desorptionsphase 72a umfasst vorzugsweise einen Wärmekopplungsschritt 84a, in welchem das Fluid mit dem Filter wärmetechnisch gekoppelt wird, insbesondere zu einer Wärmeübertragung von dem Fluid auf den Filter. Der Wärmekopplungsschritt 84a wird insbesondere durch ein Umlenken des Fluids, insbesondere aus dem weiteren Filter, mittels des Fluidstellelements 32a erreicht. Bevorzugt umfasst die Desorptionsphase 72a einen Heizschritt 86a, in welchem der Filter vorzugsweise durch eine wärmetechnische Kopplung an das Fluid auf eine Betriebstemperatur zwischen 80°C und 130°C erhitzt wird. Vorzugsweise pumpt die Filtereinheit 16a während des Desorbierens 88a das in dem Filter verbleibende Gasgemisch 18a ab, insbesondere um in dem Filter einen Unterdruck oder Vakuum zu erzeugen. Vorzugsweise wird das während des Desorbierens 88a abgepumpte Kohlenstoffdioxid CO₂ über den Kohlenstoffdioxidauslass 52a beispielsweise in Gasflaschen abgefüllt oder an eine externe Entsorgungsleitung übergeben. Vorzugsweise durchläuft der weitere Filter die Adsorptionsphase 70a, während der Filter in der Desorptionsphase 72a ist. Insbesondere wechselt der Filter nach einer festgelegten Zeit von der Desorptionsphase 72a in die Adsorptionsphase 70a.In the desorption phase 72a, the filter is switched to the desorption operating state. In the desorption phase 72a, the filter unit 16a carries out in particular a desorption 88a of the filtered carbon dioxide CO ₂ from the filter. The desorption phase 72a includes, in particular, a filter closing step 82a, in which the filter is closed in an airtight manner. The desorption phase 72a preferably includes a thermal coupling step 84a in which the fluid is thermally coupled to the filter, in particular for heat transfer from the fluid to the filter. The thermal coupling step 84a is achieved in particular by deflecting the fluid, in particular from the further filter, by means of the fluid control element 32a. The desorption phase 72a preferably includes a heating step 86a, in which the filter is preferably heated to an operating temperature between 80° C. and 130° C. by means of thermal coupling to the fluid. The filter unit 16a preferably pumps off the gas mixture 18a remaining in the filter during the desorbing 88a, in particular in order to generate a negative pressure or vacuum in the filter. The carbon dioxide CO ₂ pumped out during the desorbing 88a is preferably filled into gas cylinders, for example, via the carbon dioxide outlet 52a or transferred to an external disposal line. The further filter preferably runs through the adsorption phase 70a, while the filter is in the desorption phase 72a. In particular, after a fixed time, the filter changes from the desorption phase 72a to the adsorption phase 70a.

In den 3 bis 7 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 3 bis 7 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.In the 3 until 7 further exemplary embodiments of the invention are shown. The following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with regard to components having the same designation, in particular with regard to components having the same reference symbols, also to the drawings and/or the description of the other exemplary embodiments, in particular the 1 and 2 , can be referenced. To distinguish between the exemplary embodiments, the letter a is the reference number of the exemplary embodiment in FIGS 1 and 2 adjusted. In the embodiments of 3 until 7 the letter a is replaced by the letters b to d.

3 zeigt ein Versorgungssystem 10b für ein elektrisches Verbrauchsgerät 12b. Das Versorgungssystem 10b umfasst zumindest eine Kühleinheit 14b zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts 12b. Das Versorgungssystem 10b umfasst zumindest eine Filtereinheit 16b zu einer Separierung von Kohlenstoffdioxid CO₂ aus einem Gasgemisch 18b, insbesondere Umgebungsluft. Das Versorgungssystem 10b umfasst zumindest eine Stromerzeugereinheit20b zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie 22b für das elektrische Verbrauchsgerät 12b, die Filtereinheit 16b und/oder die Kühleinheit 14b. Das Versorgungssystem 10b umfasst zumindest eine stromaufwärts der Filtereinheit 16b angeordnete Fluidmischeinheit 24b. Die Fluidmischeinheit 24b ist an einem Abgasauslass 26b der Stromerzeugereinheit 20b angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24b ist an einem Kühlmittelauslass 28b der Kühleinheit 14b angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24b ist dazu vorgesehen, eine Eintrittstemperatur eines Fluids bei Eintritt in die Filtereinheit 16b einzustellen. Die Kühleinheit 14b umfasst eine Kältemaschine 36b. Die Kühleinheit 14b umfasst insbesondere einen geschlossenen Kühlkreislauf 90b zur Kühlung des Verbrauchsgeräts 12b. Der Kühlkreislauf 90b wird vorzugsweise von der Kältemaschine 36b gekühlt. Insbesondere überträgt die Kältemaschine 36b Wärme von den Kühlkreislauf 90b auf einen Wärmereservoirkreislauf 92b. Der Wärmereservoirkreislauf 92b ist insbesondere fluidtechnisch mit einem externen Wärmereservoir 44b, beispielsweise Umgebungsluft, verbunden. 3 shows a supply system 10b for an electrical consumer device 12b. The supply system 10b comprises at least one cooling unit 14b for cooling the consumption device 12b. The supply system 10b comprises at least one filter unit 16b for separating carbon dioxide CO ₂ from a gas mixture 18b, in particular ambient air. The supply system 10b comprises at least one power generator unit 20b for providing electrical energy 22b for the electrical consumer device 12b, the filter unit 16b and/or the cooling unit 14b. The supply system 10b comprises at least one fluid mixing unit 24b arranged upstream of the filter unit 16b. The fluid mixing unit 24b is connected to an exhaust outlet 26b of the power generator unit 20b. The fluid mixing unit 24b is connected to a coolant outlet 28b of the cooling unit 14b. The fluid mixing unit 24b is provided for setting an inlet temperature of a fluid when it enters the filter unit 16b. The cooling unit 14b includes a refrigerator 36b. The cooling unit 14b includes in particular a closed cooling circuit 90b for cooling the consumption device 12b. The cooling circuit 90b is preferably cooled by the cooling machine 36b. In particular, the chiller 36b transfers heat from the refrigeration circuit 90b to a heat reservoir circuit 92b. The heat reservoir circuit 92b is in particular fluidically connected to an external heat reservoir 44b, for example ambient air.

Die Fluidmischeinheit 24b umfasst zumindest eine Bypassleitung 34b. Die Bypassleitung 34b verbindet den Abgasauslass 26b der Stromerzeugereinheit 20b unter Umgehung der Kältemaschine 36b der Kühleinheit 14b mit der Filtereinheit 16b fluidtechnisch. Insbesondere geht die Bypassleitung 34b in eine Abgaszufuhr 62b der Fluidmischeinheit 24b über. Die Fluidmischeinheit 24b umfasst insbesondere ein Fluidstellelement 32b, beispielsweise ein 3-Wege-Ventil, das an dem Abgasauslass 26b angeschlossen ist. Das Fluidstellelement 32b teilt ein Abgas der Stromerzeugereinheit 20b insbesondere auf die Bypassleitung 34b und eine Abgasleitung 38b der Stromerzeugereinheit 20b auf. Vorzugsweise leitet das Fluidstellelement 32b in einem Desorptionsbetriebszustand der Filtereinheit 16b das Abgas der Stromerzeugereinheit 20b in die Bypassleitung 34b. Vorzugsweise leitet das Fluidstellelement 32b in einem Adsorptionsbetriebszustand der Filtereinheit 16b das Abgas der Stromerzeugereinheit 20b in die Abgasleitung 38b. Die Abgasleitung 38b leitete das Abgas vorzugsweise zu einem Abgasaustritt 94b, welcher beispielsweise das Abgas an die Umgebung abgibt.The fluid mixing unit 24b comprises at least one bypass line 34b. The bypass line 34b connects the exhaust gas outlet 26b of the power generator unit 20b, bypassing the refrigeration machine 36b the cooling unit 14b with the filter unit 16b fluidly. In particular, the bypass line 34b merges into an exhaust gas supply 62b of the fluid mixing unit 24b. The fluid mixing unit 24b includes in particular a fluid control element 32b, for example a 3-way valve, which is connected to the exhaust gas outlet 26b. The fluid control element 32b divides an exhaust gas from the power generator unit 20b in particular to the bypass line 34b and an exhaust gas line 38b of the power generator unit 20b. In a desorption operating state of the filter unit 16b, the fluid control element 32b preferably directs the exhaust gas from the power generator unit 20b into the bypass line 34b. In an adsorption operating state of the filter unit 16b, the fluid control element 32b preferably directs the exhaust gas from the power generator unit 20b into the exhaust gas line 38b. The exhaust gas line 38b preferably directs the exhaust gas to an exhaust gas outlet 94b, which, for example, releases the exhaust gas to the environment.

Die Filtereinheit 16b ist, insbesondere alle Filtern der Filtereinheit 16b sind, insbesondere in dem Adsorptionsbetriebszustand, während die Kältemaschine 36b aktiv ist, d.h. das Verbrauchsgerät 12b kühlt, beispielsweise tagsüber. Die Filtereinheit 16b ist, insbesondere alle Filtern der Filtereinheit 16b sind, insbesondere in dem Desorptionsbetriebszustand, während die Kältemaschine 36b inaktiv ist, beispielsweise wenn eine Kühlung des Verbrauchsgeräts 12b mit Umgebungsluft ausreichend ist, insbesondere nachtsüber. Die Kältemaschine 36b ist hier beispielsweise als Sorptionskältemaschine ausgebildet. Insbesondere führt die Abgasleitung 38b durch die Kältemaschine 36b hindurch, um eine in dem Abgas enthaltene Restwärme zu einem thermischen Antrieb der Kältemaschine 36b zu nutzen. Alternativ umfasst die Kühleinheit 14b eine Kompressionskältemaschine.The filter unit 16b, in particular all filters of the filter unit 16b are, in particular in the adsorption operating state, while the refrigerating machine 36b is active, i.e. cooling the consumer device 12b, for example during the day. The filter unit 16b, in particular all filters of the filter unit 16b are, in particular in the desorption operating state, while the refrigeration machine 36b is inactive, for example when cooling of the consumption device 12b with ambient air is sufficient, in particular at night. The refrigeration machine 36b is designed here, for example, as a sorption refrigeration machine. In particular, the exhaust pipe 38b leads through the refrigerating machine 36b in order to use a residual heat contained in the exhaust gas for a thermal drive of the refrigerating machine 36b. Alternatively, the cooling unit 14b includes a compression refrigerating machine.

4 zeigt die Kältemaschine 36b. Die Kältemaschine 36b weist insbesondere einen Kältemittelzweig mit einem Kondensator 96b, einem Expansionselement 98b, insbesondere ein Expansionsventil, und einem Verdampfer 100b auf. Die Kältemaschine 36b weist vorzugsweise einen Lösungskreislauf mit einem Absorber 102b, einer Lösungspumpe 104b, einem Austreiber 106b und einem weiteren Expansionselement 108b auf. Die Lösungspumpe 104b fördert insbesondere ein Kältemittel der Kältemaschine 36b durch den Austreiber 106b, den Kältemittelzweig und den Absorber 102b. Die Lösungspumpe 104b wälzt insbesondere ein Lösungsmittel der Kältemaschine 36b innerhalb des Lösungskreislaufs um. Optional umfasst die Kältemaschine 36b einen oder mehrere interne Wärmeübertrager, hier nicht dargestellt, zu einer Übertragung von Wärme von dem Kältemittel und/oder dem Lösungsmittel an einem Punkt der Kältemaschine 36b auf das Kältemittel und/oder das Lösungsmittel an einem anderen Punkt der Kältemaschine 36b. Vorzugsweise ist der Kondensator 96b in den Wärmereservoirkreislauf 92b eingebunden. Vorzugsweise ist der Verdampfer 100b in den Kühlkreislauf 90b eingebunden. Der Absorber 102b ist bevorzugt in den Wärmereservoirkreislauf 92b eingebunden. Der Absorber 102b und der Kondensator 96b können innerhalb des Wärmereservoirkreislaufs 92b fluidtechnisch parallel oder in Reihe verschaltet sein. Der Austreiber 106b weist vorzugsweise einen Wärmeübertrager auf, an welchem die Abgasleitung 38b angeschlossen ist. 4 shows the refrigerator 36b. The refrigeration machine 36b has in particular a refrigerant branch with a condenser 96b, an expansion element 98b, in particular an expansion valve, and an evaporator 100b. The refrigeration machine 36b preferably has a solution circuit with an absorber 102b, a solution pump 104b, an expeller 106b and a further expansion element 108b. The solution pump 104b promotes in particular a refrigerant of the refrigerating machine 36b through the expeller 106b, the refrigerant branch and the absorber 102b. In particular, the solution pump 104b circulates a solvent of the refrigeration machine 36b within the solution circuit. Optionally, the chiller 36b includes one or more internal heat exchangers, not shown here, for transferring heat from the refrigerant and/or solvent at one point of the chiller 36b to the refrigerant and/or solvent at another point of the chiller 36b. The condenser 96b is preferably integrated into the heat reservoir circuit 92b. The evaporator 100b is preferably integrated into the cooling circuit 90b. The absorber 102b is preferably integrated into the heat reservoir circuit 92b. The absorber 102b and the condenser 96b can be fluidically connected in parallel or in series within the heat reservoir circuit 92b. The expeller 106b preferably has a heat exchanger to which the exhaust gas line 38b is connected.

5 zeigt ein Versorgungssystem 10c für ein elektrisches Verbrauchsgerät 12c. Das Versorgungssystem 10c umfasst zumindest eine Kühleinheit 14c zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts 12c. Das Versorgungssystem 10c umfasst zumindest eine Filtereinheit 16c zu einer Separierung von Kohlenstoffdioxid CO₂ aus einem Gasgemisch 18c. Das Versorgungssystem 10c umfasst zumindest eine Stromerzeugereinheit20c zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie 22c für das elektrische Verbrauchsgerät 12c, die Filtereinheit 16c und/oder die Kühleinheit 14c. Das Versorgungssystem 10c umfasst zumindest eine stromaufwärts der Filtereinheit 16c angeordnete Fluidmischeinheit 24c. Die Fluidmischeinheit 24c ist an einem Abgasauslass 26c der Stromerzeugereinheit 20c angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24c ist an einem Kühlmittelauslass 28c der Kühleinheit 14c angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24c ist dazu vorgesehen, eine Eintrittstemperatur eines Fluids bei Eintritt in die Filtereinheit 16c einzustellen. Das Gasgemisch 18c umfasst insbesondere Umgebungsluft, ein Abgas der Stromerzeugereinheit 20c und/oder des Verbrauchsgeräts 12c. 5 shows a supply system 10c for an electrical consumer device 12c. The supply system 10c comprises at least one cooling unit 14c for cooling the consumption device 12c. The supply system 10c comprises at least one filter unit 16c for separating carbon dioxide CO ₂ from a gas mixture 18c. The supply system 10c comprises at least one power generator unit 20c to provide electrical energy 22c for the electrical consumer device 12c, the filter unit 16c and/or the cooling unit 14c. The supply system 10c comprises at least one fluid mixing unit 24c arranged upstream of the filter unit 16c. The fluid mixing unit 24c is connected to an exhaust outlet 26c of the power generator unit 20c. The fluid mixing unit 24c is connected to a coolant outlet 28c of the cooling unit 14c. The fluid mixing unit 24c is provided to set an inlet temperature of a fluid when it enters the filter unit 16c. The gas mixture 18c includes, in particular, ambient air, an exhaust gas from the power generator unit 20c and/or the consumer device 12c.

Die Fluidmischeinheit 24c ist über eine Abgasleitung 38c der Stromerzeugereinheit 20c mit dem Abgasauslass 26c der Stromerzeugereinheit 20c verbunden. Die Abgasleitung 38c verläuft durch eine Kältemaschine 36c der Kühleinheit 14c hindurch. Die Fluidmischeinheit 24c umfasst zumindest ein Einspeiseelement 40c. Das Einspeiseelement 40c verbindet den Abgasauslass 26c der Stromerzeugereinheit 20c und/oder den Kühlmittelauslass 28c mit einem Filtereinlass der Filtereinheit 16c für das zu filternde Gasgemisch 18c fluidtechnisch. Hier verbindet das Einspeiseelement 40c die aus der Kältemaschine 36c austretende Abgasleitung 38c mit einer Fluidleitung 66c der Fluidmischeinheit 24c. Insbesondere umfasst die Filtereinheit 16c intern oder die Fluidmischeinheit 24c ein weiteres Fluidstellelement, hier nicht dargestellt, um die Fluidleitung 66c fluidtechnisch mit einer Adsorptionsfläche eines Filters der Filtereinheit 16c oder mit einem an dem Filter angeordneten Heizkörper oder Wärmeübertrager zu verbinden. In einem Adsorptionsbetriebszustand der Filtereinheit 16c leitet ein Fluidstellelement 32c der Fluidmischeinheit 24c das Abgas durch die Kältemaschine 36c, insbesondere sodass das Abgas vorgekühlt in die Fluidleitung 66c eingespeist wird. In dem Adsorptionsbetriebszustand der Filtereinheit 16c mischt die Fluidmischeinheit 24c das Abgas der Stromerzeugereinheit 20c mit einem, insbesondere durch die Kältemaschine 36c gekühlten und insbesondere durch das Verbrauchsgerät 12c erwärmten, Kühlmittel der Kühleinheit 14c und/oder mit einem externen Gasgemisch 18c, beispielsweise Umgebungsluft und/oder Abluft von einer Klimaanlage, insbesondere so, dass eine Eintrittstemperatur des in die Filtereinheit 16c eintretenden Fluids kleiner als 50°C ist.The fluid mixing unit 24c is connected to the exhaust outlet 26c of the power generator unit 20c via an exhaust line 38c of the power generator unit 20c. The exhaust pipe 38c runs through a refrigerator 36c of the cooling unit 14c. The fluid mixing unit 24c comprises at least one feed element 40c. The feed element 40c fluidly connects the exhaust gas outlet 26c of the power generator unit 20c and/or the coolant outlet 28c to a filter inlet of the filter unit 16c for the gas mixture 18c to be filtered. Here the feed element 40c connects the exhaust gas line 38c emerging from the refrigerating machine 36c to a fluid line 66c of the fluid mixing unit 24c. In particular, the filter unit 16c internally or the fluid mixing unit 24c comprises a further fluid control element, not shown here, in order to fluidly connect the fluid line 66c to an adsorption surface of a filter of the filter unit 16c or to a heating element or heat exchanger arranged on the filter. In an adsorption mode of operation of the filter unit 16c initiates Fluid control element 32c of the fluid mixing unit 24c the exhaust gas through the chiller 36c, in particular so that the exhaust gas is fed pre-cooled into the fluid line 66c. In the adsorption operating state of filter unit 16c, fluid mixing unit 24c mixes the exhaust gas from power generator unit 20c with a coolant, in particular cooled by refrigeration machine 36c and heated in particular by consumer device 12c, from cooling unit 14c and/or with an external gas mixture 18c, for example ambient air and/or Exhaust air from an air conditioning system, in particular such that an inlet temperature of the fluid entering the filter unit 16c is less than 50°C.

In einem Desorptionsbetriebszustand der Filtereinheit 16c lenkt das Fluidstellelement 32c das Abgas über eine Bypassleitung 34c, sodass dieses untemperiert in die Fluidleitung 66c eingespeist wird. In dem Adsorptionsbetriebszustand der Filtereinheit 16c mischt die Fluidmischeinheit 24c das Abgas der Stromerzeugereinheit 20c mit einem, insbesondere durch das Verbrauchsgerät 12c erwärmten, Kühlmittel der Kühleinheit 14c und/oder mit einem externen Gasgemisch 18c, beispielsweise Umgebungsluft und/oder Abluft von einer Klimaanlage, insbesondere so, dass eine Eintrittstemperatur des in die Filtereinheit 16c eintretenden Fluids zwischen als 80°C und 130°C liegt.In a desorption operating state of the filter unit 16c, the fluid control element 32c directs the exhaust gas via a bypass line 34c, so that it is fed into the fluid line 66c without temperature control. In the adsorption operating state of filter unit 16c, fluid mixing unit 24c mixes the exhaust gas from power generator unit 20c with a coolant, in particular heated by consumer device 12c, from cooling unit 14c and/or with an external gas mixture 18c, for example ambient air and/or exhaust air from an air conditioning system, in particular like this that an inlet temperature of the fluid entering the filter unit 16c is between 80°C and 130°C.

6 zeigt ein Versorgungssystem 10d für ein elektrisches Verbrauchsgerät 12d. Das Versorgungssystem 10d umfasst zumindest eine Kühleinheit 14d zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts 12d. Das Versorgungssystem 10d umfasst zumindest eine Filtereinheit 16d zu einer Separierung von Kohlenstoffdioxid CO₂ aus einem Gasgemisch 18d. Das Versorgungssystem 10d umfasst zumindest eine Stromerzeugereinheit20d zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie 22d für das elektrische Verbrauchsgerät 12d, die Filtereinheit 16d und/oder die Kühleinheit 14d. Das Versorgungssystem 10d umfasst zumindest eine stromaufwärts der Filtereinheit 16d angeordnete Fluidmischeinheit 24d. Die Fluidmischeinheit 24d ist an einem Abgasauslass 26d der Stromerzeugereinheit 20d angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24d ist an einem Kühlmittelauslass 28d der Kühleinheit 14d angeschlossen. Die Fluidmischeinheit 24d ist dazu vorgesehen, eine Eintrittstemperatur eines Fluids bei Eintritt in die Filtereinheit 16d einzustellen. Das Gasgemisch 18d umfasst insbesondere Umgebungsluft, ein Abgas der Stromerzeugereinheit 20d und/oder des Verbrauchsgeräts 12d. Das Versorgungssystem 10d umfasst zumindest eine Umschalteinheit 42d, welche die Kühleinheit 14d wahlweise mit einem von zumindest zwei unterschiedlichen Wärmereservoirs 44d, 46d fluidtechnisch verbindet, um die Eintrittstemperatur des Fluids einzustellen. Eines der Wärmereservoirs 46d ist die Filtereinheit 16d. Beispielsweise umfasst die Umschalteinheit 42d zumindest ein 3-Wege-Ventil in einem Rücklauf und ein 3-Wege-Ventil in einem Vorlauf eines Wärmereservoirkreislaufs 92d. Die Umschalteinheit 42d verbindet insbesondere eine Kältemaschine 36d der Kühleinheit 14d wahlweise mit dem Wärmereservoir 44d, beispielsweise Umgebungsluft, oder mit der Filtereinheit 16d, d.h. mit dem weiteren Wärmereservoir 46d. 6 shows a supply system 10d for an electrical consumer device 12d. The supply system 10d includes at least one cooling unit 14d for cooling the consumer device 12d. The supply system 10d comprises at least one filter unit 16d for separating carbon dioxide CO ₂ from a gas mixture 18d. The supply system 10d comprises at least one power generator unit 20d for providing electrical energy 22d for the electrical consumer device 12d, the filter unit 16d and/or the cooling unit 14d. The supply system 10d comprises at least one fluid mixing unit 24d arranged upstream of the filter unit 16d. The fluid mixing unit 24d is connected to an exhaust outlet 26d of the power generator unit 20d. The fluid mixing unit 24d is connected to a coolant outlet 28d of the cooling unit 14d. The fluid mixing unit 24d is provided to set an inlet temperature of a fluid when it enters the filter unit 16d. The gas mixture 18d includes, in particular, ambient air, an exhaust gas from the power generator unit 20d and/or the consumer device 12d. The supply system 10d comprises at least one switching unit 42d, which fluidly connects the cooling unit 14d selectively to one of at least two different heat reservoirs 44d, 46d in order to set the inlet temperature of the fluid. One of the heat reservoirs 46d is the filter unit 16d. For example, the switching unit 42d includes at least one 3-way valve in a return and a 3-way valve in a flow of a heat reservoir circuit 92d. The switching unit 42d connects in particular a refrigeration machine 36d of the cooling unit 14d either to the heat reservoir 44d, for example ambient air, or to the filter unit 16d, ie to the further heat reservoir 46d.

7 zeigt die Kältemaschine 36d. Insbesondere ist ein Kondensator 96d eines Kältemittelzweigs der Kältemaschine 36d in zumindest einer Konfiguration der Umschalteinheit 42d mit der Filtereinheit 16d fluidtechnisch verbunden, insbesondere zu einer Wärmeübertragung von der Kältemaschine 36d auf die Filtereinheit 16d. Vorzugsweise ist ein Absorber 102d eines Lösungskreislaufs der Kältemaschine 36d in zumindest einer Konfiguration der Umschalteinheit 42d zu einer Wärmeübertragung mit der Filtereinheit 16d fluidtechnisch verbunden. Die Umschalteinheit 42d verbindet die Kältemaschine 36d insbesondere mit dem weiteren Wärmereservoir 46d, wenn zu einer Kühlung des Verbrauchsgeräts 12d ein aktiver Betrieb der Kältemaschine 36d notwendig ist und sich die Filtereinheit 16d in einem Desorptionsbetriebszustand befindet, beispielsweise während einer warmen Nacht. Vorzugsweise verbindet die Umschalteinheit 42d die Kältemaschine 36d mit dem Wärmereservoir 44d, welches insbesondere unabhängig von der Filtereinheit 16d ist, wenn sich die Filtereinheit 16d in einem Adsorptionsbetriebszustand befindet. Insbesondere ist eine durchschnittliche Temperatur eines Wärmeträgers des Wärmereservoirkreislaufs 92d bei einem Durchlaufen der Filtereinheit 16d, d.h. des weiteren Wärmereservoirs 46d, größer als 50°C, insbesondere größer als 75°C. Vorzugsweise ist eine durchschnittliche Temperatur eines Wärmeträgers des Wärmereservoirkreislaufs 92d bei einer Kopplung an das Wärmereservoir 44d, welches insbesondere unabhängig von der Filtereinheit 16d ist, kleiner als 50°C. 7 shows the chiller 36d. In particular, a condenser 96d of a refrigerant branch of the refrigeration machine 36d is fluidically connected to the filter unit 16d in at least one configuration of the switching unit 42d, in particular for heat transfer from the refrigeration machine 36d to the filter unit 16d. Preferably, an absorber 102d of a solution circuit of the refrigerating machine 36d is fluidically connected to the filter unit 16d in at least one configuration of the switchover unit 42d for heat transfer. The switching unit 42d connects the refrigeration machine 36d in particular to the additional heat reservoir 46d when active operation of the refrigeration machine 36d is necessary to cool the consumption device 12d and the filter unit 16d is in a desorption operating state, for example during a warm night. The switching unit 42d preferably connects the refrigerating machine 36d to the heat reservoir 44d, which is in particular independent of the filter unit 16d when the filter unit 16d is in an adsorption operating state. In particular, an average temperature of a heat carrier of the heat reservoir circuit 92d when passing through the filter unit 16d, ie the further heat reservoir 46d, is greater than 50° C., in particular greater than 75° C. An average temperature of a heat transfer medium of the heat reservoir circuit 92d is preferably less than 50° C. when coupled to the heat reservoir 44d, which is in particular independent of the filter unit 16d.

Claims

Supply system for an electrical consumer device (12a; 12b; 12c; 12d), with at least one cooling unit (14a; 14b; 14c; 14d) for cooling the consumer device (12a; 12b; 12c; 12d), with at least one filter unit (16a; 16b; 16c; 16d) for separating carbon dioxide (CO ₂ ) from a gas mixture (18a; 18b; 18c; 18d) and with at least one power generator unit (20a; 20b; 20c; 20d) for providing electrical energy (22a; 22b; 22c; 22d) for the electrical consumer device (12a; 12b; 12c; 12d), the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d) and/or the cooling unit (14a; 14b; 14c; 14d), characterized by at least one upstream of the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d) arranged fluid mixing unit (24a; 24b; 24c; 24d), which at an exhaust gas outlet (26a; 26b; 26c; 26d) of the power generator unit (20a; 20b; 20c; 20d) and/or at a coolant outlet (28a; 28b; 28c ; 28d) of the cooling unit (14a; 14b; 14c; 14d) in order to adjust an inlet temperature of a fluid upon entry into the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d).

supply system claim 1 , characterized in that the fluid mixing unit (24a; 24b; 24c; 24d) comprises at least one coolant distributor (30a; 30b; 30c; 30d) in order to supply a quantity of one of the cooling unit (14a; 14b; 14c; 14d) to be fed into the fluid set the coolant used.

supply system claim 1 or 2 , characterized in that the fluid mixing unit (24a; 24b; 24c; 24d) comprises at least one fluid control element (32a; 32b; 32c; 32d) in order to allow the fluid to flow through the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d) as a function of different operating states of the filter unit (16a; 16b; 16c; 16d).

Supply system according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid mixing unit (24b; 24c; 24d) comprises at least one bypass line (34b; 34c; 34d) which connects the exhaust gas outlet (26b; 26c; 26d) of the power generator unit (20b; 20c; 20d ) fluidically connects the cooling unit (14b; 14c; 14d) to the filter unit (16b; 16c; 16d), bypassing a refrigerating machine (36b; 36c; 36d).

Supply system according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid mixing unit (24c; 24d) is connected to the exhaust gas outlet (26c; 26d) of the power generator unit (20c; 20d) via an exhaust gas line (38c; 38d) of the power generator unit (20c; 20d). , which runs through a refrigerating machine (36c; 36d) of the cooling unit (14c; 14d).

Supply system according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid mixing unit (24c; 24d) comprises at least one feed element (40c; 40d) which feeds the exhaust gas outlet (26c; 26d) of the power generator unit (20c; 20d) and/or the coolant outlet (28c ; 28d) fluidically connects to a filter inlet of the filter unit (16c; 16d) for the gas mixture (18c; 18d) to be filtered.

Supply system according to one of the preceding claims, characterized by at least one switching unit (42d) which fluidly connects the cooling unit (14d) selectively to one of at least two different heat reservoirs (44d, 46d) in order to adjust the inlet temperature of the fluid.

supply system claim 7 , characterized in that one of the heat reservoirs (46d) is the filter unit (16d).

Method for operating a supply system according to one of the preceding claims.