DE10235581C1 - Latent heat store charge level determination method uses evaluation of movement characteristics of piezoelectric element mechanically coupled to latent heat store - Google Patents
Latent heat store charge level determination method uses evaluation of movement characteristics of piezoelectric element mechanically coupled to latent heat storeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Ladezustandes eines Latentwärmespeichers.The invention relates to a method and device for Determining a state of charge of a latent heat storage.
Latentwärmespeicher werden insbesondere in Heizungs- und/oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, z. B. Straßenkraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Eine derartige Anlage wird beispielsweise in DE 44 41 351 A1 beschrieben. Abhängig von einem Betriebszustand der Anlage wird der Latentwärmespeicher durch Einbringen von Wärme aufgeladen oder durch Entnehmen von Wärme entladen.Latent heat storage devices are used particularly in heating and / or Air conditioning systems of motor vehicles used, for. B. Road motor vehicles with internal combustion engines. Such System is described for example in DE 44 41 351 A1. Depending on an operating state of the system, the Latent heat accumulator charged by introducing heat or discharge by removing heat.
Bei einem voll aufgeladenen Latentwärmespeicher ist typischerweise der weitaus überwiegende Teil der Wärme in latenter Form gespeichert, d. h. fühlbare Wärme kann durch Phasenumwandlung eines Latentwärme-Speichermediums des Latentwärmespeichers zurückgewonnen werden. Unter Latentwärmespeicher wird auch ein "Kältespeicher" verstanden, der dazu verwendet wird, seiner Umgebung unter Phasenumwandlung Wärme zu entziehen. Zum "Aufladen" eines solchen Speichers ist es daher erforderlich, dem Speicher Wärme zu entziehen.With a fully charged latent heat storage typically the vast majority of the heat in latent form stored, d. H. sensible warmth can pass through Phase conversion of a latent heat storage medium Latent heat storage can be recovered. Under Latent heat storage is also understood as a "cold storage" which is used to surround its surroundings Phase change to withdraw heat. To "charge" one Such memory therefore requires memory To withdraw heat.
Z. B. bei der in DE 44 41 351 A1 beschriebenen Anlage wird die Auf- und Entladung des Latentwärmespeichers aktiv gesteuert, insbesondere durch Umschalten von Ventilen in Vor- und/oder Rücklaufleitungen einer Wärmequelle.For example, in the system described in DE 44 41 351 A1 Actively controlled charging and discharging of the latent heat storage, especially by switching valves in upstream and / or Return lines from a heat source.
Hierfür ist die Kenntnis eines Ladezustandes des Latentwärmespeichers von Nutzen. Eine Möglichkeit ist es, die Temperatur des Latentwärme-Speichermediums zu messen und daraus auf den Ladezustand zu schließen. Während eines Phasenüberganges ändert sich jedoch die Temperatur nicht, obwohl der Speicher aufgeladen oder entladen wird.For this, knowledge of the state of charge of the Latent heat storage useful. One possibility is that Measure the temperature of the latent heat storage medium and from this to infer the state of charge. During one Phase transition, however, the temperature does not change, although the memory is charging or discharging.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die es ermöglichen, einen Ladezustand des Latentwärmespeichers in einem Temperaturbereich eines Phasenüberganges zu bestimmen. Insbesondere soll eine Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, deren Bestandteil der Latentwärmespeicher ist, effizient genutzt werden können.The object of the present invention is a method and specify a device of the type mentioned that it enable a state of charge of the latent heat storage in to determine a temperature range of a phase transition. In particular, a heating and / or air conditioning system Motor vehicle, part of the latent heat storage is, can be used efficiently.
Es wird vorgeschlagen, ein Bewegungsverhalten eines piezoelektrischen Elements, welches mechanisch mit dem Latentwärmespeicher gekoppelt ist, auszuwerten und daraus den Ladezustand zu bestimmen.It is suggested a movement behavior of a piezoelectric element, which is mechanically connected to the Latent heat storage is coupled, evaluate and from it To determine the state of charge.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Bewegungsverhalten des piezoelektrischen Elements von den mechanischen Eigenschaften des mit ihm mechanisch gekoppelten Latentwärmespeichers abhängt. Da sich die mechanischen Eigenschaften des Latentwärmespeichers während eines Phasenüberganges ändern, ist es möglich, anhand des Bewegungsverhaltens auf den Phasenzustand zu schließen. The invention is based on the knowledge that Movement behavior of the piezoelectric element from the mechanical properties of the mechanically coupled with it Latent heat storage depends. Since the mechanical Properties of the latent heat storage during one Change phase transition, it is possible to use the Movement behavior to conclude the phase state.
Die Auswertung des Bewegungsverhaltens erfolgt zweckmäßigerweise unter Verwendung elektrischer Signale, die zwischen einer Auswertungseinrichtung und dem piezoelektrischen Element übertragen werden.The movement behavior is evaluated expediently using electrical signals that between an evaluation device and the piezoelectric element are transmitted.
Ein möglicher Weg der Auswertung ist in DE 40 35 240 A1 beschrieben. Dort wird darauf eingegangen, dass eine Abscheidung von Material auf einem Quarzkristall eine Resonanzfrequenz des Kristalls verändert. Ferner wird darauf eingegangen, wie die Dicke und Wachstumsgeschwindigkeit des Materials aus der Lage der Resonanzfrequenzen bestimmt wird. Die Methode der Bestimmung der Resonanzfrequenz ist bei der vorliegenden Erfindung anwendbar. Eine mechanische Schwingung des piezoelektrischen Elements, insbesondere eines Quarzkristalls, ist ein Beispiel für eine Bewegung, deren Verhalten sich mit hoher Genauigkeit auswerten lässt.A possible way of evaluation is in DE 40 35 240 A1 described. There it is discussed that a Deposition of material on a quartz crystal Resonance frequency of the crystal changed. It also goes on discussed how the thickness and growth rate of the Material is determined from the position of the resonance frequencies. The method of determining the resonance frequency is at present invention applicable. A mechanical vibration of the piezoelectric element, in particular one Quartz crystal, is an example of a movement whose Behavior can be evaluated with high accuracy.
Als weitere Maßnahme zur Bestimmung des Ladezustandes wird z. B. vorgeschlagen, einem möglichen Phasenzustand eines Latentwärme-Speichermediums einen Wert der Resonanzfrequenz zuzuordnen und somit aus einer gemessenen Resonanzfrequenz auf den Phasenzustand und damit auf den Ladezustand zu schließen.As a further measure for determining the state of charge, z. B. suggested a possible phase state of a Latent heat storage medium has a value of the resonance frequency assign and thus from a measured resonance frequency to infer the phase state and thus the state of charge.
Das piezoelektrische Element oder eine Mehrzahl der piezoelektrischen Elemente kann in verschiedener Weise mechanisch mit dem Latentwärmespeicher gekoppelt werden. Eine bevorzugte Möglichkeit ist es, das piezoelektrische Element innerhalb eines Latentwärme-Speichermediums des Latentwärmespeichers anzuordnen. Andere Möglichkeiten bestehen darin, das piezoelektrische Element an einer Außenseite einer Umhüllung des Latentwärmespeichers oder am Rand des Latentwärme-Speichermediums anzuordnen. Die Anordnung innerhalb des Latentwärme-Speichermediums hat den Vorteil, dass das piezoelektrische Element großflächig oder sogar vollflächig in Kontakt mit dem Latentwärme-Speichermedium kommen kann bzw. in derartig Kontakt ist und daher eine wirksame und zuverlässige mechanische Kopplung entstehen kann bzw., besteht.The piezoelectric element or a plurality of the Piezoelectric elements can be used in different ways mechanically coupled with the latent heat storage. A preferred option is the piezoelectric element within a latent heat storage medium Arrange latent heat storage. There are other options therein, the piezoelectric element on an outside of one Wrapping the latent heat storage or at the edge of the Arrange latent heat storage medium. The order within the latent heat storage medium has the advantage that the piezoelectric element over a large area or even in full contact with the latent heat storage medium can come or is in such contact and therefore one effective and reliable mechanical coupling can arise or, exists.
Eine Reichweite, bis zu der das piezoelektrische Element eine Phasenumwandlung des Latentwärme-Speichermediums wahrnimmt, d. h. in seinem Bewegungsverhalten beeinflusst wird, hängt von der mechanischen Kopplung und den mechanischen Eigenschaften des Latentwärme-Speichermediums ab. Dementsprechend ist es, je nach Anforderung an den Aussagegehalt der Ladezustands- Bestimmung, unter Umständen zweckmäßig, eine Mehrzahl der piezoelektrischen Elemente an verschiedenen Stellen in und/oder aridem Latentwärmespeicher vorzusehen. Insbesondere wenn sich eine Aufladung oder Entladung des Speichers so vollzieht, dass eine Phasen-Grenzfläche sich in gleicher Weise wiederholbar durch den Speicher bewegt, kann jedoch bereits aus einem piezoelektrischen Element die Information gewonnen werden, dass der Speicher mindestens bzw. höchstens zu einem bestimmten Grad aufgeladen oder entladen ist. Bei einer Mehrzahl von piezoelektrischen Elementen wird vorgeschlagen, dass (bei mindestens drei piezoelektrischen Elementen) die Abstände zwischen den piezoelektrischen Elementen gleichmäßig sind und/oder die Elemente entlang einer geraden Linie angeordnet und/oder (bei mindestens zwei piezoelektrischen Elementen) eine gedachte gerade Verbindungslinie zwischen zwei der piezoelektrischen Elemente oder eine Verlängerung der Verbindungslinie sich quer zu einer Phasen-Grenzfläche zweier Phasen des Latentwärme-Speichermediums erstreckt.A range up to which the piezoelectric element is one Perceives phase change of the latent heat storage medium, d. H. is influenced in its movement behavior depends on mechanical coupling and mechanical properties of the latent heat storage medium. Accordingly, it is, ever upon request of the information content of the state of charge Determination, possibly appropriate, of a majority of the piezoelectric elements in different places in and / or to provide arid latent heat storage. In particular if there is a charge or discharge of the storage accomplishes that a phase interface occurs in the same way repeatedly moved through memory, but can already the information is obtained from a piezoelectric element be that the memory at least or at most to one charged or discharged to a certain degree. At a A plurality of piezoelectric elements are proposed that (with at least three piezoelectric elements) the Distances between the piezoelectric elements evenly and / or the elements along a straight line arranged and / or (with at least two piezoelectric Elements) an imaginary straight connecting line between two of the piezoelectric elements or an extension of the Connection line is transverse to a phase interface of two Phases of the latent heat storage medium extends.
Als Latentwärme-Speichermedium eignet sich insbesondere ein Medium, das Paraffin aufweist. Paraffin ist kostengünstig zu beschaffen, ungiftig, leicht zu entsorgen und seine Phasenumwandlungstemperatur kann durch Auswahl einer Sorte und/oder durch Mischung von Sorten in einer gewünschten Weise eingestellt werden. Das Paraffin kann, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt, mit diversen weiteren Materialien kombiniert werden, zum Beispiel mit Trägermaterial, um den Latentwärmespeicher strukturfest zu machen. Typischerweise reicht bereits etwa ein Kilogramm Paraffin, um eine Heizungs- und/oder Klimaanlage bei einer thermischen Leistung von 1,5 kW über 150 s Verbrennungsmotor-Stillstand hinweg zu betreiben.A particularly suitable latent heat storage medium is Medium that has paraffin. Paraffin is inexpensive too procure, non-toxic, easy to dispose of and its Phase transition temperature can be selected by choosing a variety and / or by mixing varieties in a desired manner can be set. The paraffin can, as in itself from the Known in the art, with various other materials can be combined, for example with carrier material, around which To make latent heat storage structurally stable. typically, about a kilogram of paraffin is enough to and / or air conditioning with a thermal output of 1.5 kW to operate over 150 s of internal combustion engine standstill.
Allgemein formuliert wird ein Latentwärme-Speichermedium bevorzugt, dessen Viskosität sich bei einem Phasenübergang um mindestens einen Faktor 10 ändert. Dies ist insbesondere bei Paraffin der Fall. Bei einer derartig großen Änderung der Viskosität wird eine entsprechende Änderung des piezoelektrischen Elements besonders leicht erkennbar. Daher kann der Aufwand für die Auswertung gering sein. Es reichen einfache und daher kostengünstige Mittel zum elektrischen Auswerten des Bewegungszustandes aus. Zum Beispiel kann ein kurzer elektrischer Spannungsimpuls erzeugt und zu dem piezoelektrischen Element übertragen werden. Aus dem Spannungs- und/oder Stromsignal, das daraufhin von dem piezoelektrischen Element abgegeben wird und das von dem Phasenzustand des benachbarten Latentwärme-Speichermediums abhängt, kann der Phasenzustand erkannt werden. Das Antwortsignal lässt sich z. B. durch einen einfachen Strom- und/oder Spannungsdetektor auswerten.A latent heat storage medium is generally formulated preferred, the viscosity of which changes during a phase transition changes at least a factor of 10. This is particularly the case with Paraffin the case. With such a big change in Viscosity will change accordingly Piezoelectric element particularly easy to recognize. Therefore the effort for the evaluation can be low. Enough simple and therefore inexpensive means of electrical Evaluate the state of motion. For example, a short electrical voltage pulse generated and to that piezoelectric element are transmitted. From the Voltage and / or current signal, which is then from the Piezoelectric element is emitted and that of the Phase state of the neighboring latent heat storage medium depends, the phase state can be recognized. The Response signal can be z. B. by a simple current and / or evaluate voltage detector.
Bei Varianten dieses Verfahrens wird beispielsweise statt des einen Spannungsimpulses eine Mehrzahl von Spannungsimpulsen in bestimmtem vorgegebenem Abstand nacheinander erzeugt und übertragen oder werden ein einfacher elektrischer Schwingkreis zur Erzeugung einer Schwingungsfrequenz verwendet und mit dieser Frequenz das piezoelektrische Element elektrisch zu mechanischen Schwingungen angeregt. Zum Beispiel kann nach der Anregung ein Antwortsignal wie oben beschrieben ausgewertet werden oder es kann ausgewertet werden, wie sich die Schwingung des piezoelektrischen Elements auf die Amplitude der elektrischen Schwingung des Schwingkreises auswirkt. Aus der Größe der Amplitude, insbesondere einer Stromstärke, kann auf den Phasenzustand geschlossen werden, wenn die entsprechende Zuordnung bekannt ist. Es wird vorgeschlagen, die Resonanzfrequenz des frei, ohne elektrische Ankopplung an das piezoelektrische Element schwingenden Schwingkreises so zu wählen, dass der Unterschied der Antwortsignale bzw. der Amplituden bei verschiedenen Phasenzuständen möglichst groß ist. Insbesondere wird diese Resonanzfrequenz so gewählt, dass sie gleich der elektrischen Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Elements bei einem der Phasenzustände ist.In variants of this method, for example, instead of one voltage pulse a plurality of voltage pulses in certain predetermined distance successively generated and transmitted or become a simple electrical resonant circuit used to generate an oscillation frequency and with this frequency the piezoelectric element electrically mechanical vibrations. For example, after the Excitation evaluated a response signal as described above or it can be evaluated how the Vibration of the piezoelectric element to the amplitude affects the electrical oscillation of the resonant circuit. Out the size of the amplitude, in particular a current, can can be concluded on the phase state when the corresponding assignment is known. It is suggested, the resonance frequency of the free, without electrical coupling the oscillating circuit vibrating the piezoelectric element choose that the difference of the response signals or the Amplitudes in different phase states as large as possible is. In particular, this resonance frequency is chosen such that they equal the electrical resonance frequency of the piezoelectric element in one of the phase states.
Die zuvor beschriebene einfache Auswertung des Bewegungsverhaltens ist insbesondere für den Einsatz des Latentwärmespeichers in einer Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges von Vorteil, da der geringe Aufwand zu einer kostenmäßig vertretbaren Bestimmung des Ladezustandes führt.The simple evaluation of the Movement behavior is especially for the use of the Latent heat storage in a heating and / or air conditioning system a motor vehicle is advantageous because of the low cost a cost-effective determination of the state of charge leads.
Unter Berücksichtigung des Ladezustandes kann z. B. der Betrieb der Heizungs- und/oder Klimaanlage gesteuert werden, etwa entschieden werden, ob der Latentwärmespeicher aufgeladen oder entladen werden soll und/oder mit welcher Leistung und/oder bis zu welchem Grad der Speicher aufgeladen oder entladen werden soll. Insbesondere kann in dem Latentwärmespeicher eine elektrische Heizung vorgesehen sein, um durch Umwandlung elektrischer Energie in Wärme den Speicher aufzuladen. Dies ermöglicht z. B. eine Aufladung, wenn aus dem Ladezustand ein Bedarf hierfür erkannt wird, beispielsweise ein Mindest-Ladegrad unterschritten ist.Taking into account the state of charge, z. B. the Operation of the heating and / or air conditioning system can be controlled, to be decided whether the latent heat storage is charged or should be unloaded and / or with what power and / or to what degree the memory is charged or should be unloaded. In particular, in the An electric heater can be provided for latent heat storage, to convert storage by converting electrical energy into heat charge. This enables z. B. a charge if from the Charge status a need for this is recognized, for example a minimum charge level is not reached.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielhaft näher beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:The invention will now be described with reference to the accompanying Drawing described in more detail by way of example. The single ones Figures of the drawing show:
Fig. 1 einen Latentwärmespeicher mit einem innenliegenden Quarzkristall und eine daran angeschlossene Auswertungseinrichtung, Fig. 1 is a latent heat accumulator with an internal quartz crystal and a connected evaluation device,
Fig. 2 einen anderen Latentwärmespeicher mit einer Vielzahl von innenliegenden piezoelektrischen Elementen und Fig. 2 shows another latent heat accumulator with a plurality of internal piezoelectric elements and
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Rohr mit einer Flüssigkeitsleitung, einem elektrischen Heizdraht und einem Latentwärme-Speichermedium. Fig. 3 shows a cross section through a tube with a liquid line, an electrical heating wire and a latent heat storage medium.
Gleiche und funktionsgleiche Gegenstände sind in der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The same and functionally identical objects are in the drawing designated with the same reference numerals.
Der in Fig. 1 dargestellte Latentwärmespeicher 1 ist mit Paraffin 3 gefüllt. Durch nicht dargestellte Mittel wird ein Quarzkristall 5 innerhalb des Paraffins 3 an einer festen Position relativ zu einer Außenwand 2 des Latentwärmespeichers 1 gehalten. In dem dargestellten Zustand ist der obere Teil des Paraffins 3 bis zu einer Grenzfläche 4 flüssig (Phase 3a). Unterhalb der Grenzfläche 4 ist das Paraffin 3 fest (Phase 3b). Nicht dargestellt ist, dass Wärme beispielsweise über einen Wärmetauscher von oben in den Latentwärmespeicher 1 eingebracht werden kann.The latent heat storage device 1 shown in Fig. 1 is filled with paraffin. 3 By means not shown, a quartz crystal 5 is held within the paraffin 3 at a fixed position relative to an outer wall 2 of the latent heat accumulator 1 . In the illustrated state, the upper part of the wax 3 up to an interface 4 liquid (Phase 3 a). Below the interface 4 , the paraffin 3 is solid (phase 3 b). It is not shown that heat can be introduced into the latent heat store 1 from above, for example via a heat exchanger.
Der besseren Darstellung wegen ist der Quarzkristall 5 übertrieben groß dargestellt. Durch eine unterbrochene Linie wird angedeutet, dass der Quarzkristall 5 durch Anlegen einer elektrischen Spannung in vertikaler Richtung komprimiert und expandiert werden kann. Dabei verändert sich auch seine Abmessung in horizontaler Richtung. Oben und unten an dem Quarzkristall 5 ist jeweils eine elektrische Leitung 9, 10 angeschlossen. Über die Leitungen 9, 10 ist der Quarzkristall 5 mit einer Auswertungseinrichtung 11 zum Auswerten eines Bewegungsverhaltens des Quarzkristalls 5 verbunden. Weiterhin ist die Auswertungseinrichtung 11 in der Lage, daraus zu bestimmen, ob das den Quarzkristall 5 umgebende Paraffin 3 fest oder flüssig ist.For the sake of better illustration, the quartz crystal 5 is shown in an exaggerated size. A broken line indicates that the quartz crystal 5 can be compressed and expanded in the vertical direction by applying an electrical voltage. Its dimensions also change in the horizontal direction. An electrical line 9 , 10 is connected to the top and bottom of the quartz crystal 5 . The quartz crystal 5 is connected via lines 9 , 10 to an evaluation device 11 for evaluating a movement behavior of the quartz crystal 5 . Furthermore, the evaluation device 11 is able to determine from this whether the paraffin 3 surrounding the quartz crystal 5 is solid or liquid.
Anstelle des Quarzkristalls 5 kann auch ein anderes piezoelektrisches Element verwendet werden, z. B. ein Torsions-Schwingquarz.Instead of the quartz crystal 5 , another piezoelectric element can also be used, e.g. B. a torsion quartz crystal.
Innerhalb des Paraffins 3, im Bereich des Bodens des Latentwärmespeichers 1, ist eine elektrische Heizung 7 angeordnet.An electrical heater 7 is arranged within the paraffin 3 , in the region of the bottom of the latent heat store 1 .
Der in Fig. 2 dargestellte Latentwärmespeicher 1 ist langgestreckt ausgeführt. Entlang seiner Längsrichtung sind insgesamt acht piezoelektrische Elemente 5 in gerader Linie hintereinander angeordnet. Nicht dargestellt ist, dass jedes der piezoelektrischen Elemente 5 mit einer Auswertungseinrichtung elektrisch verbunden ist. Dabei können mehrere oder alle der piezoelektrischen Elemente 5 mit derselben Auswertungseinrichtung verbunden sein. Für diesen Fall wird bevorzugt, dass eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die die elektrischen Verbindungen so schalten kann, dass jeweils nur das Bewegungsverhaltens eines der piezoelektrischen Elemente 5 gleichzeitig von der Auswertungseinrichtung ausgewertet werden kann. Die piezoelektrischen Elemente 5 sind insbesondere in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet. The latent heat store 1 shown in Fig. 2 is elongated. A total of eight piezoelectric elements 5 are arranged in a straight line one behind the other along its longitudinal direction. It is not shown that each of the piezoelectric elements 5 is electrically connected to an evaluation device. Several or all of the piezoelectric elements 5 can be connected to the same evaluation device. In this case, it is preferred that a switching device is provided which can switch the electrical connections in such a way that only the movement behavior of one of the piezoelectric elements 5 can be evaluated at the same time by the evaluation device. The piezoelectric elements 5 are arranged in particular at regular intervals from one another.
Mit dieser Anordnung von piezoelektrischen Elementen kann der Ladezustand des Latentwärmespeichers 1 graduell bestimmt werden.With this arrangement of piezoelectric elements, the state of charge of the latent heat accumulator 1 can be determined gradually.
Der in Fig. 3 dargestellte Rohrquerschnitt eines Außenrohres 21 gehört zu einer Variante eines Latentwärmespeichers, der mit einem Wärmetauscher kombiniert ist. Der Wärmetauscher weist ein innerhalb des Außenrohres 21 liegendes Innenrohr 23 und einen nicht näher bezeichneter Raum außerhalb des Außenrohres 21 auf. In dem Raum kann ein gasförmiges oder flüssiges Wärmeträgermedium an der Außenoberfläche des Außenrohres 21 entlangströmen, um Wärme aufzunehmen oder abzugeben. Durch das Innenrohr 23 kann insbesondere ein flüssiges oder ein gasförmiges Wärmeträgermedium fließen.The tube cross section of an outer tube 21 shown in FIG. 3 belongs to a variant of a latent heat storage device, which is combined with a heat exchanger. The heat exchanger has a lying within the outer tube 21 inner tube 23 and an unspecified area outside of the outer tube 21st In the room, a gaseous or liquid heat transfer medium can flow along the outer surface of the outer tube 21 in order to absorb or give off heat. In particular, a liquid or a gaseous heat transfer medium can flow through the inner tube 23 .
Außerdem ist ein elektrischer Heizleiter 25 innerhalb des Außenrohres 21 vorgesehen.In addition, an electrical heating conductor 25 is provided inside the outer tube 21 .
Bestehende Freiräume innerhalb des Außenrohres 21 sind nahezu vollständig von einem Latentwärme-Speichermedium 3 ausgefüllt. Etwa in der Querschnittsmitte ist ein piezoelektrisches Element 5 zum Bestimmen eines Ladezustandes des durch das Latentwärme-Speichermedium 3 und deren Ränder gebildeten Latentwärmespeichers angeordnet.Existing free spaces within the outer tube 21 are almost completely filled by a latent heat storage medium 3 . A piezoelectric element 5 for determining a state of charge of the latent heat storage formed by the latent heat storage medium 3 and its edges is arranged approximately in the cross-sectional center.
Vor der in Fig. 3 dargestellten Momentaufnahme ist der Latentwärmespeicher durch Eindringen von Wärme sowohl über den Heizleiter 25 als auch über das Innenrohr 23 aufgeladen worden. Es haben sich daher zwei Phasen-Grenzflächen 4 in dem Latentwärme-Speichermedium 3 ausgebildet. Lediglich im mittleren Bereich besteht noch die feste Phase 3b.Before the snapshot shown in FIG. 3, the latent heat store has been charged by the penetration of heat both via the heating conductor 25 and via the inner tube 23 . Two phase interfaces 4 have therefore formed in the latent heat storage medium 3 . The solid phase 3 b only exists in the middle area.
Claims (10)
zumindest einem piezoelektrischen Element (5), welches mechanisch mit dem Latentwärmespeicher (1) gekoppelt ist, und
einer Bestimmungseinrichtung (11), die elektrisch mit dem piezoelektrischen Element (5) verbunden ist und die ausgestaltet ist, ein Bewegungsverhalten des piezoelektrischen Elements (5) auszuwerten und daraus den Ladezustand zu bestimmen.6. Device for determining a state of charge of a latent heat store ( 1 ) with
at least one piezoelectric element ( 5 ) which is mechanically coupled to the latent heat store ( 1 ), and
a determination device ( 11 ) which is electrically connected to the piezoelectric element ( 5 ) and which is designed to evaluate a movement behavior of the piezoelectric element ( 5 ) and to determine the state of charge therefrom.
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