DE10223949B4 - System und Verfahren zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums - Google Patents

System und Verfahren zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums Download PDF

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Abstract

System zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums mit
– einem ersten Kältekreis (10) mit
– einem ersten Kompressor (12),
– einem Kondensator (14),
– einem Expansionsorgan (16) sowie
– einem ersten Verdampfer (18) und
– einer APU oder einer Brennstoffzelle (20), um den Kompressor (12) mittels elektrischer Energie anzutreiben,
– wobei mindestens ein zweiter Verdampfer (22) und ein zweiter Kompressor (26) in der Weise vorgesehen sind, dass ein zweiter Kältekreis (24) zur Verfügung gestellt wird,
– der zweite Kältekreis (24) mit dem ersten Kältekreis (10) verbunden ist und
– dem ersten Kältekreis (10) und dem zweiten Kältekreis (24) der Kondensator (14) gemeinsam ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums.
  • Derartige Systeme und Verfahren sind beispielsweise aus der DE 199 27 518 A1 bekannt. Dort wird angegeben, dass ein Kompressor eines Kältekreises durch eine Brennstoffzelle mit Energie versorgt wird, um so insbesondere eine Standklimatisierung eines Fahrzeuginnenraums durchführen zu können. Durch einen solchen Einsatz einer Brennstoffzelle als Energielieferant für einen Kompressor wurde Problemen Rechnung getragen, die im Zusammenhang mit anderen Standklimatisierungssystemen aufgetreten sind, beispielsweise bei der Verwendung von Latentspeichern. Da Latentspeicher ein großes Volumen einnehmen und eine zeitlich stark begrenzte Kühldauer aufweisen, ist deren Einsatz in vielen Fällen ungeeignet.
  • Ebenfalls sollte gemäß der DE 199 27 518 A1 und dem dort vorgeschlagenen Einsatz einer Brennstoffzelle erreicht werden, dass Probleme bei der elektrischen Versorgung eines Kompressors durch die Fahrzeugbatterie überwunden werden. Denn auch bei der Verwendung der Fahrzeugbatterie als Energielieferant ist die Kühldauer stark begrenzt, wobei sogar das Risiko vorliegt, dass nach erfolgter Standklimatisierung die zum Starten erforderliche Batterieleistung nicht mehr vorliegt.
  • Es ist weiterhin bekannt, eine Standklimaanlage durch den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs auch im Stand zu betreiben beziehungsweise durch einen zusätzlichen Motor. Dies hat bekanntermaßen jedoch insbesondere die Nachteile zur Folge, dass störende Geräusche auftreten, ein hoher Energieverbrauch stattfindet und lästige Emissionen entstehen.
  • Eine Klimaanlage, bei der ein Kompressor unter Verwendung einer Brennstoffzelle betrieben wird, bietet somit einen nützlichen Ausgangspunkt für weitere Entwicklungen. Will man allerdings ein Klimatisierungssystem sowohl während der Fahrt als auch im Stand eines Fahrzeugs einsetzen, so bestehen Anforderungen, die sich nur schwer gleichzeitig erfüllen lassen. Während der Fahrt kann es häufig erforderlich sein, eine hohe Wärmeleistung abzuführen. Im Gegensatz hierzu kommt es im Stand des Fahrzeugs, beispielsweise beim Klimatisieren der Schlafkabine eines Lastkraftwagens, darauf an, bei geringer Wärmeabfuhr pro Zeit eine Klimatisierung über einen großen Zeitraum vornehmen zu können. Legt man ein System daher optimal für eine Standklimatisierung aus, so wählt man eine Brennstoffzelle mit entsprechend geringer Leistung und einen dementsprechenden Kompressor, was allerdings zur Folge hätte, dass während der Fahrt eine unzureichende Klimatisierung erfolgen könnte.
  • Aber auch wenn Brennstoffzelle und Kompressor ausreichend groß ausgelegt würden, bestünden immer noch unterschiedliche Anforderungen im Hinblick auf unterschiedliche Situationen oder auch im Hinblick auf unterschiedliche Bereiche des Fahrzeuginnenraums, so dass auch hierdurch keine ausreichende Problemlösung zur Verfügung gestellt würde.
  • Die DE 196 45 178 A1 beschreibt eine Fahrzeugklimaanlage mit zwei miteinander verbundenen Kältemittelkreisläufen, wobei einer der Kältemittelkreisläufe zur Kühlung einer Schlaf- bzw. Fahrerkabine eines Nutzfahrzeugs dient und wobei der zweite Kältekreis seine Energie aus einem Eisspeicher bezieht.
  • Die DE 199 17 811 A1 beschreibt eine weitere Fahrzeugklimaanlage, bei der ein vorderer und ein hinterer Fahrgastbereich durch zwei miteinander verbundene vollständige Kühlkreisläufe, jeweils bestehend aus Kompressor, Kondensator und Verdampfer, klimatisiert werden können. Dabei ist es möglich, sowohl den vorderen als auch den hinteren Fahrgastbereich durch wahlweise Verwendung von einem Kom pressor und einem Kondensator aus einem Kühlkreislauf zu klimatisieren.
  • Die DE 100 257 13 A1 beschreibt ein Heizsystem für ein Kraftfahrzeug, das mehrere voneinander unabhängige Heizkreisläufe und Detektoren für die Betriebsparameter aufweist, die mittels einer Steueranordnung gesteuert werden. Dadurch ist es möglich den Betrieb der einzelnen Heizkreisläufe aufeinander abzustimmen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik beseitigen, wobei insbesondere eine angepasste Klimatisierung im Stand und in der Fahrt erreicht werden soll; insbesondere sollen System und Verfahren auch in vorteilhafter Weise zum Heizen eines Fahrzeuginnenraums eingesetzt werden können beziehungsweise dabei unterstützend wirken können.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung besteht in einem System zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums mit einem ersten Kältekreis mit einem ersten Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsorgan sowie einem ersten Verdampfer und einer APU oder einer Brennstoffzelle, um den Kompressor mittels elektrischer Energie anzutreiben, wobei mindestens ein zweiter Verdampfer und ein zweiter Kompressor in der Weise vorgesehen sind, dass mindestens ein zweiter Kältekreis zur Verfügung gestellt wird, der zweite Kältekreis mit dem ersten Kältekreis verbunden ist und dem ersten Kältekreis und dem zweiten Kältekreis der Kondensator gemeinsam ist. Hierdurch gelingt es, während unterschiedlicher Betriebszustände des Fahrzeugs beziehungsweise unterschiedliche Bereiche des Fahrzeuginnenraums individuell mit unterschiedlichen Verdampfern zu klimatisieren, wobei jeder der Verdampfer beziehungsweise die Einbindung von jedem der Verdampfer in das Gesamtsystem im Hinblick auf die jeweilige Situation beziehungsweise den jeweiligen Bereich des Fahrzeuginnenraums optimiert sein kann. Wenngleich die vorliegende Erfindung im Wesentlichen anhand eines Systems mit Brennstoffzelle beschrieben wird, zeigt sie ihre Vorteile nicht nur in diesem Zusammenhang sondern auch in Verbindung mit einer sonstigen APU (Auxiliary Power Unit), die im einfachsten Fall zum Beispiel als motorgetriebener Generator realisiert sein kann. Der zweite Kompressor wird vorzugsweise über einen Riemen durch den Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs angetrieben und insofern hauptsächlich während der Fahrt eingesetzt. Der erste Kompressor kann dann für kleinere Leistung ausgelegt sein, so dass eine Brennstoffzelle mit geringer Leistung zum Betreiben des ersten Kältekreises ausreichend ist.
  • Ebenfalls kann es besonders nützlich sein, dass der erste Kompressor ein Hybridkompressor ist. Ein solcher Hybridkompressor kann sowohl mechanisch als auch elektrisch angetrieben werden, so dass sowohl während der Fahrt als auch im Stand optimale Klimatisierungsbedingungen geschaffen werden können.
  • Besonders nützlich ist es, dass der erste Kompressor mit dem ersten Verdampfer verbunden ist und dass der zweite Kompressor mit dem zweiten Verdampfer verbunden ist. Der erste Verdampfer, der durch die Brennstoffzelle mit Energie versorgt wird, kann so mit einem Verdampfer zusammenarbeiten, der speziell auf die vorzugsweise gering zu wählende Leistung der Brennstoffzelle ausgelegt ist. Der zweite Kompressor ist an den zweiten Verdampfer angepasst, wobei beide Komponenten auf die geforderte Klimatisierungsleistung ausgelegt sein können.
  • Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass der zweite Kompressor mit dem ersten Verdampfer verbunden ist. Wenn also beispielsweise der erste Kompressor mit dem ersten Verdampfer im Stand des Fahrzeugs zusammenwirkt, kann es dennoch nützlich sein, dass beispielsweise während der Fahrt der zweite Kompressor mit dem ersten Verdampfer zusammenwirkt. Auf diese Weise ist es dann möglich, auf den Betrieb der Brennstoffzelle zu verzichten, da beide Verdampfer mit demselben Kompressor zusammenwirken.
  • Ebenfalls kann es nützlich sein, dass der erste Kompressor mit dem zweiten Verdampfer verbunden ist. Dies ist insbesondere in dem Fall zu bevorzugen, dass ein Hybridkompressor als einziger Kompressor verwendet wird. In diesem Fall muss der Hybridkompressor während aller Fahrsituationen und für alle Bereiche des Fahrzeuginnenraums die für die Klimatisierung erforderliche Kompressionsarbeit leisten.
  • Weiterhin ist es besonders nützlich, dass der erste Verdampfer zur Kühlung einer Schlafkabine eines Nutzfahrzeugs vorgesehen ist, insbesondere zur Standklimatisierung. Der erste Verdampfer kann somit im Hinblick auf die Klimatisierung der Schlafkabine optimiert sein. Er kann im Allgemeinen also entsprechend klein ausgelegt werden.
  • In diesem Sinne ist es ebenfalls nützlich, dass der zweite Verdampfer zur Kühlung einer Fahrerkabine eines Nutzfahrzeugs vorgesehen ist. Hier ist im Allgemeinen eine höhere Klimatisierungsleistung gewünscht, so dass ein größerer Verdampfer verwendet wird.
  • Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, dass durch die Brennstoffzelle ein elektrischer Zuheizer betreibbar ist, insbesondere zum Beheizen der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug. Man ist hierdurch nicht auf herkömmliche Standheizungen zum Beheizen der Schlafkabine angewiesen. Vielmehr ist es möglich, eine direkte elektrische Beheizung über die Brennstoffzelle vorzunehmen.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders nützlich, dass Abwärme der Brennstoffzelle über den Kühlkreis des Verbrennungsmotors dem Fahrzeuginnenraum zuführbar ist, insbesondere der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug. Bekanntermaßen entwickeln Brennstoffzellen eine hohe Abwärmeleistung. Diese kann über den Motorkühlkreislauf in einfacher Weise dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugeführt werden.
  • Die Erfindung besteht weiterhin in einem Verfahren zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums, bei dem der Fahrzeuginnenraum während der Fahrt mit einem Kältekreis mit einem Kompressor, einem Kondensator, einem Expansionsorgan sowie einem Verdampfer gekühlt wird, der Fahrzeuginnenraum im Stand mit einem weiteren Kältekreis gekühlt wird, der mit dem Kätekreis verbunden ist und einen weiteren Kompressor sowie einen weiteren Verdampfer aufweist, wobei den Kältekreisen der Kondensator gemeinsam ist, und der weitere Kompressor bei dem Kühlen im Stand mittels elektrischer Energie aus einer APU oder einer Brennstoffzelle angetrieben wird. Hierdurch soll nicht ausgeschlossen werden, dass die an sich für die Standklimatisierung vorgesehene Betriebsart auch während der Fahrt verwendet werden kann. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Systems auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt. Dies gilt auch für die nachfolgend beschriebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Kompressor während der Fahrt mittels mechanischer Energie angetrieben wird.
  • Ebenfalls kann es besonders nützlich sein, dass als weiterer Kompressor ein Hybridkompressor verwendet wird.
  • Besonders nützlich ist es, dass der Kompressor mit dem Verdampfer zusammenwirkt und dass der weitere Kompressor mit dem weiteren Verdampfer zusammenwirkt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der weitere Kompressor mit dem Verdampfer zusammenwirkt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Kompressor mit dem weiteren Verdampfer zusammenwirkt.
  • Weiterhin ist es besonders nützlich, dass der weitere Verdampfer zur Kühlung einer Schlafkabine eines Nutzfahrzeugs verwendet wird, insbesondere zur Standklimatisierung.
  • In diesem Sinne ist es ebenfalls nützlich, dass der Verdampfer zur Kühlung einer Fahrerkabine eines Nutzfahrzeugs verwendet wird.
  • Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, dass durch die Brennstoffzelle ein elektrischer Zuheizer betrieben wird, insbesondere zum Beheizen der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders nützlich, dass Abwärme der Brennstoffzelle über den Kühlkreis des Verbrennungsmotors dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird, insbesondere der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug.
  • Zur Realisierung der vorliegenden Erfindung sind nicht unbedingt zwei Verdampfer erforderlich. Es ist auch möglich, dass sich die beiden Kältekreise einen Verdampfer teilen, wobei dann ein über eine Brennstoffzelle elektrisch betreibbarer Kompressor und ein über den Verbrennungsmotor mechanisch betreibbarer Kompressor bereitgestellt werden.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere zum Klimatisieren der Schlafkabine eines Nutzfahrzeugs die Energie aus einer Brennstoffzelle in vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann. Die Brennstoffzelle kann aufgrund des geringen Leistungsbedarfs entsprechend klein ausgelegt werden. Hohe Klimatisierungsleistungen während der Fahrt können durch andere Energiequellen bereitgestellt werden.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines Systems;
  • 2 ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines weiteren Systems;
  • 3 ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines weiteren Systems; und
  • 4 ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines weiteren Systems.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
  • 1 zeigt ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines Systems. Es ist ein erster Kältekreis 10 dargestellt. In dem ersten Kältekreis 10 sind ein erster Kompressor 12, ein Kondensator 14, ein Expansionsorgan 16 und ein erster Verdampfer 18 angeordnet. Der Kompressor 12 wird durch eine Brennstoffzelle 20 mit Energie versorgt. Auf diese Weise kann durch den Verdampfer 18 einem den Verdampfer 18 umgebenden Raum Wärmeenergie entzogen werden. Weiterhin ist ein zweiter Kältekreis 24 realisiert, der einen zweiten Kompressor 26 und einen zweiten Verdampfer 22 aufweist. Weitere Bestandteile des zweiten Kältekreises 24 sind der schon im Zusammenhang mit dem ersten Kältekreis 10 erwähnte Kondensator 14 sowie das entsprechende Expansionsorgan 16. Durch den Betrieb dieses Kälte kreises kann der zweite Verdampfer 22 dem ihn umgebenden Raum Wärme entziehen.
  • Die dargestellten Komponenten können nun in vielfältiger Weise zusammenwirken, was beispielsweise durch die Magnetventile 40, 42 und sonstige Schaltungskomponenten beeinflusst beziehungsweise eingestellt werden kann.
  • Beispielsweise ist es möglich, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ausschließlich der zweite Kältekreis 24 betrieben wird, nämlich dadurch, dass der Kompressor 26 durch die Energie des Verbrennungsmotors versorgt wird. Der Verdampfer 22 kann dann beispielsweise der Fahrerkabine Energie entziehen und diese dadurch klimatisieren. Im Stand des Fahrzeugs kann es beispielsweise nützlich sein, dass nur der erste Kompressor 12 betrieben wird, so dass beispielsweise der Schlafkabine des Kraftfahrzeugs durch den Verdampfer 18 Energie entzogen wird.
  • 2 zeigt ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines weiteren Systems. Im Hinblick auf die Kältekreise 10, 24 ist die in 2 dargestellte Ausführungsform des Systems identisch zu der Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist. Zusätzlich ist durch die Brennstoffzelle 20 ein elektrischer Zuheizer 28 betreibbar, der Wärmeenergie in den Bereich abgeben kann, in dem während des Kühlbetriebs der erste Verdampfer 18 wirkt. Beispielsweise kann so über die Brennstoffzelle die Schlafkabine eines LKWs in kalten Nächten geheizt werden. Um zusätzlich die Abwärme der Brennstoffzelle 20 zu nutzen, wird über den Motorkühlkreislauf oder einen Inselkreis 30 unter Umgehung des Motors die Abwärme ebenfalls einem Wärmetauscher 32 zugeführt, von wo sie in die Schlafkabine gelangt.
  • 3 zeigt ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines weiteren Systems. Im Hinblick auf die Heizfunktion ist 3 identisch zu der Ausführungsform, die in 2 beschrieben wurde. Die Kältekreise 10, 24 sind allerdings in anderer Weise ausgeführt. Es ist nur ein Kompressor 12 vorhanden, der entweder als Hybridkompressor, das heißt elektrisch und mechanisch antreibbar, oder als elektrischer Kompressor ausgeführt ist. Durch geeignete Fluidführung können auch auf diese Weise die beiden Verdampfer 18, 22 selektiv eingesetzt werden, so dass individuell je nach Situation oder für die verschiedenen Bereiche des Kraftfahrzeugs ideale Klimatisierungsverhältnisse erreicht werden können.
  • 4 zeigt ein schematisiertes Schaltungsdiagramm eines weiteren Systems. Mit durchgezogenen Linien sind ein erster Kältekreis 10 und ein zweiter Kältekreis 24 dargestellt. Der erste Kältekreis 10 enthält einen Kompressor 12, der durch eine Brennstoffzelle 20 mit Energie versorgt wird. Der zweite Kältekreis 24 wird mit mechanischer Energie von dem Verbrennungsmotor 38 des Kraftfahrzeugs mit Energie versorgt. Die Kältekreise 10 und 24 teilen sich den Kondensator 14, das Expansionsorgan 16 und den Verdampfer 22. Auf diese Weise ist es auch bei einem Fahrzeug mit nur einem Verdampfer 22 einsetzbar, wobei wahlweise der eine oder der andere Kompressor 12, 26 betrieben wird. Je nach Betriebsart wird das Ventil 36 entsprechend eingestellt. Das System kann bei dieser Gestaltung nützlich in einem PKW oder in einem Nutzfahrzeug eingesetzt werden. Mit unterbrochener Linie ist gezeigt, dass das System in einfacher Weise mit einem weiteren Verdampfer 18 kombiniert werden kann, dem bei dieser Ausführungsform ein eigenes Expansionsorgan 34 zugeordnet ist. Dieser Verdampfer 22 kann dann in bereits beschriebener Weise insbesondere zur Klimatisierung der Schlafkabine eines Nutzfahrzeugs genutzt werden.
  • 10
    erster Kältekreis
    12
    erster Kompressor
    14
    Kondensator
    16
    Expansionsorgan
    18
    erster Verdampfer
    20
    Brennstoffzelle
    22
    zweiter Verdampfer
    24
    zweiter Kältekreis
    26
    zweiter Kompressor
    28
    Zuheizer
    30
    Motorkühlkreis/Inselkreis
    32
    Wärmetauscher
    34
    Expansionsorgan
    36
    Ventil
    38
    Motor
    40
    Magnetventil
    42
    Magnetventil

Claims (16)

  1. System zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums mit – einem ersten Kältekreis (10) mit – einem ersten Kompressor (12), – einem Kondensator (14), – einem Expansionsorgan (16) sowie – einem ersten Verdampfer (18) und – einer APU oder einer Brennstoffzelle (20), um den Kompressor (12) mittels elektrischer Energie anzutreiben, – wobei mindestens ein zweiter Verdampfer (22) und ein zweiter Kompressor (26) in der Weise vorgesehen sind, dass ein zweiter Kältekreis (24) zur Verfügung gestellt wird, – der zweite Kältekreis (24) mit dem ersten Kältekreis (10) verbunden ist und – dem ersten Kältekreis (10) und dem zweiten Kältekreis (24) der Kondensator (14) gemeinsam ist.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kompressor (12) ein Hybridkompressor ist.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass der erste Kompressor (12) mit dem ersten Verdampfer (18) verbunden ist und – dass der zweite Kompressor (26) mit dem zweiten Verdampfer (22) verbunden ist.
  4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kompressor (26) mit dem ersten Verdampfer (18) verbunden ist.
  5. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kompressor (12) mit dem zweiten Verdampfer (22) verbunden ist.
  6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verdampfer (18) zur Kühlung einer Schlafkabine eines Nutzfahrzeugs vorgesehen ist, insbesondere zur Standklimatisierung.
  7. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verdampfer (22) zur Kühlung einer Fahrerkabine eines Nutzfahrzeugs vorgesehen ist.
  8. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Brennstoffzelle (20) ein elektrischer Zuheizer (28) betreibbar ist, insbesondere zum Beheizen der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug.
  9. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abwärme der Brennstoffzelle (20) über den Kühlkreis (30) des Verbrennungsmotors dem Fahrzeuginnenraum zuführbar ist, insbesondere der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug.
  10. Verfahren zum Kühlen beziehungsweise Heizen eines Fahrzeuginnenraums, bei dem – der Fahrzeuginnenraum während der Fahrt mit einem Kältekreis (24) mit einem Kompressor (26), einem Kondensator (14), einem Expansionsorgan (16) sowie einem Verdampfer (22) gekühlt wird, – der Fahrzeuginnenraum im Stand mit einem weiteren Kältekreis (10) gekühlt wird, der mit dem Kältekreis (24) verbunden ist und einen weiteren Kompressor (12) sowie einen weiteren Verdampfer (18) aufweist, wobei den Kältekreisen (10, 24) der Kondensator (14) gemeinsam ist, und – der weitere Kompressor (12) bei dem Kühlen im Stand mittels elektrischer Energie aus einer APU oder einer Brennstoffzelle (20) angetrieben wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Kompressor (12) ein Hybridkompressor verwendet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, – dass der Kompressor (26) mit dem Verdampfer (22) zusammenwirkt und – dass der weitere Kompressor (12) mit dem weiteren Verdampfer (18) zusammenwirkt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Verdampfer (18) zur Kühlung einer Schlafkabine eines Nutzfahrzeugs verwendet wird, insbesondere zur Standklimatisierung.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (22) zur Kühlung einer Fahrerkabine eines Nutzfahrzeugs verwendet wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Brennstoffzelle (20) ein elektrischer Zuheizer (28) betrieben wird, insbesondere zum Beheizen der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Abwärme der Brennstoffzelle (20) über den Kühlkreis (30) des Verbrennungsmotors dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird, insbesondere der Schlafkabine bei stehendem Fahrzeug.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017006158A1 (de) 2017-06-29 2019-01-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs
DE102020000314A1 (de) 2020-01-20 2021-07-22 Man Truck & Bus Se Nutzfahrzeug mit Brennstoffzelleneinrichtung

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004002445A1 (de) * 2004-01-16 2005-08-11 Webasto Ag Klimagerät zur Standklimatisierung eines Fahrzeugs
DE102006045755B4 (de) * 2006-09-27 2008-10-09 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102006045676A1 (de) 2006-09-27 2008-04-03 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102006045673A1 (de) 2006-09-27 2008-04-03 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102006045754A1 (de) 2006-09-27 2008-04-10 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102006045675A1 (de) 2006-09-27 2008-04-03 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102006051748A1 (de) * 2006-11-02 2008-05-08 Enerday Gmbh Verfahren zum Regenerieren eines Reformers
DE102006051740B4 (de) * 2006-11-02 2012-03-08 Enerday Gmbh Verfahren zum Regenerieren eines Reformers und Klimaanlage
DE102006051741B4 (de) 2006-11-02 2010-05-06 Enerday Gmbh Verfahren zum Regenerieren eines Reformers
DE102006056358A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-05 Enerday Gmbh Verfahren zum Steuern eines einer Klimaanlage zugeordneten Brennstoffzellensystems und Klimaanlage zur Standklimatisierung eines Kraftfahrzeugs
DE102007001152A1 (de) 2007-01-05 2008-07-10 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102007001660A1 (de) 2007-01-11 2008-07-17 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102007002413A1 (de) 2007-01-17 2008-07-24 Enerday Gmbh Verfahren zum Steuern einer Klimaanlage
DE102007004127A1 (de) 2007-01-26 2008-07-31 Enerday Gmbh Verfahren zum Steuern einer Klimaanlage
DE102007004128A1 (de) 2007-01-26 2008-07-31 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Fahrzeug
DE102007004129A1 (de) 2007-01-26 2008-07-31 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102007004125A1 (de) 2007-01-26 2008-07-31 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102007005873B4 (de) 2007-02-06 2009-02-26 Enerday Gmbh Kraftfahrzeug mit einer Klimaanlage
DE102007007893A1 (de) 2007-02-14 2008-08-21 Technische Universität Berlin Membranfilter zur Trennung von Stoffgemischen und ein Verfahren zu seiner Herstellung
DE102007008114A1 (de) 2007-02-19 2008-08-21 Enerday Gmbh Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
DE102007061582A1 (de) * 2007-12-18 2009-06-25 Volkswagen Ag Kraftfahrzeug mit einer Kältemaschine
DE102007063248A1 (de) * 2007-12-31 2009-07-02 Volkswagen Ag Gespann und Zugmaschine sowie Anhänger
US20100050671A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Paccar Inc Climate control systems and methods for a hybrid vehicle
DE102011000796B4 (de) * 2011-02-17 2023-10-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Klimatisierungssystem für insbesondere ein Hybridfahrzeug
EP2847523A4 (de) * 2012-04-24 2017-02-01 Zero RPM, Inc Vorrichtung und verfahren zur leerlaufverwaltung eines fahrzeugs
DE102013106629A1 (de) * 2013-06-25 2015-01-08 Entrak Energie- Und Antriebstechnik Gmbh & Co. Kg Energieerzeugungseinrichtung für eine mobile Personentransport- und/oder Personenaufenthaltsvorrichtung, mobile Personentransport- und/oder Personenaufenthaltsvorrichtung und Verfahren zur Energieerzeugung
DE102015016852A1 (de) * 2015-12-23 2017-06-29 Liebherr-Transportation Systems Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Regelung eines Kühlaggregats mit mehreren Kompressoren und Kühlaggregat

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19645178A1 (de) * 1996-11-02 1998-05-07 Webasto Thermosysteme Gmbh Vorrichtung zur Kühlung eines Fahrzeuginnenraumes
DE19932468A1 (de) * 1998-07-15 2000-01-20 Denso Corp Überkritischer Kühlzyklus
DE19917811A1 (de) * 1998-04-22 2000-03-30 Toyoda Automatic Loom Works Fahrzeugklimaanlage
DE19927518A1 (de) * 1999-06-16 2001-01-18 Valeo Klimasysteme Gmbh Standklimatisierung
DE10025713A1 (de) * 2000-05-25 2001-12-06 Webasto Thermosysteme Gmbh Heizsystem

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19645178A1 (de) * 1996-11-02 1998-05-07 Webasto Thermosysteme Gmbh Vorrichtung zur Kühlung eines Fahrzeuginnenraumes
DE19917811A1 (de) * 1998-04-22 2000-03-30 Toyoda Automatic Loom Works Fahrzeugklimaanlage
DE19932468A1 (de) * 1998-07-15 2000-01-20 Denso Corp Überkritischer Kühlzyklus
DE19927518A1 (de) * 1999-06-16 2001-01-18 Valeo Klimasysteme Gmbh Standklimatisierung
DE10025713A1 (de) * 2000-05-25 2001-12-06 Webasto Thermosysteme Gmbh Heizsystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017006158A1 (de) 2017-06-29 2019-01-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs
DE102020000314A1 (de) 2020-01-20 2021-07-22 Man Truck & Bus Se Nutzfahrzeug mit Brennstoffzelleneinrichtung

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