DE112015004646T5

DE112015004646T5 - Wärmespeichersystem

Info

Publication number: DE112015004646T5
Application number: DE112015004646.1T
Authority: DE
Inventors: Takuya Fuse; Yasushi Kouno; Shinya Kasamatsu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-10-08
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-09-24
Also published as: JP6295913B2; CN106716039A; US10001327B2; US20170167803A1; CN106716039B; DE112015004646B4; JP2016075442A; WO2016056185A1

Abstract

Ein Wärmespeichersystem enthält eine Wärmequelle (1), die Wärme erzeugt und die Wärme an ein erstes thermisches Medium abgibt, und eine Wärmespeichereinheit (2), die einen Wärmespeicherkörper (210), der Wärme speichert, enthält. Die Wärmespeichereinheit enthält einen Wärmespeicherkörperbehälter (21), der den Wärmespeicherkörper unterbringt, und einen Thermisches-Medium-Behälter (22), der ein Flüssigphasethermisches-Medium unterbringt. Der Wärmespeicherkörper hat eine Pore (211), die Dampf von einem thermischen Medium aufnimmt. Der Wärmespeicherkörper wechselt auf eine Festzustand-erste-Phase, wenn der Wärmespeicherkörper eine Temperatur hat, die nicht mehr als eine Phasenübergangstemperatur ist, und wechselt auf eine Festzustand-zweite-Phase, wenn der Wärmespeicherkörper eine Temperatur hat, die die Phasenübergangstemperatur übersteigt. Der Wärmespeicherkörper speichert Wärme oder gibt diese ab, und zwar in Übereinstimmung mit einer Phasenänderung zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase. Die Wärmespeichereinheit ist konfiguriert, um einen Kühle-Wärme-Abgabemodus durchzuführen, in dem das Flüssigphasethermisches-Medium und das Kühlmedium eine Wärme in dem Thermisches-Medium-Behälter austauschen, um das thermische Medium derart zu verdampfen, dass kühle Wärme an das Kühlmedium abgegeben wird.

Description

Quervereis auf eine verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-207113 , die am 8. Oktober 2014 eingereicht wurde, wobei hiermit auf die Offenbarung von dieser Bezug genommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Wärmespeichersystem.
Stand der Technik
In einem Fahrzeug, das einen Motor (Verbrennungsmotor) als einen Energiewandler hat, weisen eine zeitliche Lücke und ein räumlicher Spalt bzw. Zwischenraum eine Tendenz auf, in jedem der Zustände, stationärer Zustand, in dem eine übermäßige Wärme erzeugt wird, und Startzustand, in dem Wärme erforderlich ist, vorzukommen. Entsprechend wird ein Wärmespeichersystem vorgeschlagen, das einen Teil einer Wärme, die von dem Motor in dem stationären Zustand abgestrahlt wird, speichert und die in diesem gespeicherte Wärme in dem Startzustand abstrahlt.
Zum Beispiel ist ein Wärmespeichersystem bekannt, das Wärme in einem Eigenwärmespeicherkörper unter Verwendung einer spezifischen Wärme einer Substanz speichert. Des Weiteren ist ein Wärmespeichersystem bekannt, das Wärme in einem Chemische-Wärme-Speicherkörper unter Verwendung einer Wärme einer chemischen Reaktion speichert (sich zum Beispiel auf Patentliteratur 1 beziehend).
Literatur aus dem Stand der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2013-108748A

Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch ist es in dem Wärmespeichersystem unter Verwendung des Eigenwärmespeicherkörpers im Allgemeinen schwierig, Wärme dicht zu speichern, da eine Wärmespeichermenge abhängig von einer Wärmekapazität des Wärmespeicherkörpers klein ist. Infolgedessen kann die Größe groß sein, wenn ein Eigenwärmespeichersystem konfiguriert wird, um eine Wärmespeichermenge und eine Wärmeabstrahlungsmenge, die für das System erforderlich sind, zu erfüllen.
Das Wärmespeichersystem unter Verwendung des Chemische-Wärme-Speicherkörpers kann zusätzlich zu einer Eigenwärme und latenten Wärme eine Wärme unter Verwendung einer Enthalpie in einer chemischen Reaktion speichern. Eine Reaktionsgeschwindigkeit der chemischen Reaktion hängt im Allgemeinen von einer Temperatur ab. Eine hohe Temperatur ist damit für ein schnelles Fortschreiten der chemischen Reaktion erforderlich.
Infolgedessen kann es schwierig sein, Wärme dicht zu speichern, da die chemische Reaktion in dem Wärmespeicherkörper kaum fortschreitet, wenn eine Temperatur der Wärmequelle (des Motors) niedrig ist. Das heißt, dass das Wärmespeichersystem unter Verwendung des Chemische-Wärme-Speicherkörpers den Vorteil, dass die Verwendung der Enthalpie in der chemischen Reaktion abhängig von einer Temperatur der Wärmequelle ermöglicht wird, nicht erhalten kann.
Des Weiteren kann in dem oben beschriebenen Wärmespeichersystem in einem Fall, in dem die heiße Wärme der Wärmequelle in dem Wärmespeicherkörper gespeichert wird, die warme Wärme ausgegeben werden, wenn Wärme abgegeben wird. Jedoch kann eine kühle Wärme nicht herausgenommen bzw. entfernt werden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Wärmespeichersystem bereitzustellen, das im Stande ist, kühle Wärme auszugeben, wenn Wärme abgegeben wird, und heiße Wärme dicht zu speichern, und zwar ungeachtet einer Temperatur einer Wärmequelle, während die Größe reduziert werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein Wärmespeichersystem eine Wärmequelle, die Wärme erzeugt und die Wärme an ein erstes thermisches Medium abgibt, und eine Wärmespeichereinheit, die einen Wärmespeicherkörper, der Wärme speichert, enthält. Die Wärmespeichereinheit enthält einen Wärmespeicherkörperbehälter, der den Wärmespeicherkörper unterbringt, und einen Thermisches-Medium-Behälter, der ein Flüssigzustand-zweites-thermisches-Medium bzw. zweites thermisches Medium im Flüssigzustand, das durch Entfernen von Wärme eines dritten thermischen Mediums verdampft wird, das außerhalb des Thermisches-Medium-Behälters fließt, unterbringt. Der Wärmespeicherkörperbehälter ist konfiguriert, um einen Dampf von dem zweiten thermischen Medium, der in dem Thermisches-Medium-Behälter erzeugt wird, aufzunehmen. Der Wärmespeicherkörper hat eine Pore, die den Dampf des zweiten thermischen Mediums aufnimmt. Der Wärmespeicherkörper ist konfiguriert, um auf eine Festzustand-erste-Phase bzw. erste Phase im Festzustand zu wechseln, wenn der Wärmespeicherkörper eine Temperatur hat, die nicht mehr als eine Phasenübergangstemperatur ist, und um auf eine Festzustand-zweite-Phase bzw. zweite Phase im Festzustand zu wechseln, wenn der Wärmespeicherkörper eine Temperatur hat, die die Phasenübergangstemperatur übersteigt. Der Wärmespeicherkörper ist konfiguriert, um Wärme in Übereinstimmung mit einer Phasenänderung zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase zu speichern oder abzugeben. Die Wärmespeichereinheit ist konfiguriert, um zwischen einem Wärmespeichermodus, um Wärme des ersten thermischen Mediums in dem Wärmespeicherkörper durch einen Wärmeaustausch zwischen dem ersten thermischen Medium und dem Wärmespeicherkörper in dem Wärmespeicherkörperbehälter zu speichern, und einem Kühle-Wärme-Abgabemodus, um eine kühle Wärme an das dritte thermische Medium abzugeben, um das dritte thermische Medium durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Flüssigphase-zweites-thermisches-Medium bzw. zweiten thermischen Medium in einer Flüssigphase und dem dritten thermischen Medium in dem Thermisches-Medium-Behälter zu kühlen, um das zweite thermische Medium zu verdampfen, schaltbar zu sein.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration speichert der Wärmespeicherkörper Wärme aufgrund des Phasenübergangs zwischen der ersten Phase in dem Festzustand und der zweiten Phase in dem Festzustand, und kann der Wärmespeicherkörper damit Wärme verglichen mit einem Eigenwärmespeicherkörper noch dichter speichern. Infolgedessen kann eine Größe des Wärmespeichersystems verringert werden.
Außerdem kann der Wärmespeicherkörper Wärme auch dicht speichern, wenn eine Temperatur der Wärmequelle niedrig ist, da der Wärmespeicherkörper Wärme ohne Verwendung einer chemischen Reaktion speichert oder abstrahlt. Das heißt, dass der Wärmespeicherkörper Wärme ungeachtet einer Temperatur der Wärmequelle dicht speichern kann.
Die Wärmespeichereinheit ist konfiguriert, um im Stande zu sein, einen Kühle-Wärme-Abgabemodus durchzuführen, und eine kühle Wärme an das dritte thermische Medium abzugeben, um das dritte thermische Medium durch ein Verdampfen des zweiten thermischen Mediums durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Flüssigphase-zweites-thermisches-Medium bzw. zweiten thermischen Medium in einer Flüssigphase und dem dritten thermischen Medium in dem Thermisches-Medium-Behälter zu kühlen. Des Weiteren kann, da der Wärmespeicherkörper eine Pore hat, die den Dampf des zweiten thermischen Mediums aufnimmt, der Dampf des zweiten thermischen Mediums, der in dem Thermisches-Medium-Behälter verdampft wird, hinein in die Pore des Wärmespeicherkörpers adsorbiert werden. Entsprechend kann die kühle Wärme herausgenommen bzw. entfernt werden, wenn die Wärmespeichereinheit Wärme abgibt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wird, noch deutlicher.
1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Wärmespeichersystems gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand eines Wärmespeicherkörpers bei einem Wärmespeichermodus gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist eine Mikroaufnahme des Wärmespeicherkörpers der ersten Ausführungsform.
4 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand des Wärmespeicherkörpers bei einem Kühle-Wärme-Abgabemodus gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
5 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand des Wärmespeicherkörpers bei einem Heiße-Wärme-Abgabemodus gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
6 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Zustand eines Wärmespeicherkörpers bei einem Kühle- und Heiße-Wärme-Abgabemodus gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Wärmespeichersystems gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Wärmespeichersystems gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Wärmespeichersystems gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.
10 ist ein schematisches Diagramm, das einen Wärmespeicherkörper gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt.
11 ist ein schematisches Diagramm, das einen Wärmespeicherkörper gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsformen werden nachstehend mit Bezug auf Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen kann ein Teil, der einem in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Gegenstand entspricht oder zu diesem äquivalent ist, mit demselben Bezugszeichen versehen werden.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform speichert ein Wärmespeichersystem Wärme, die von einem Motor (Verbrennungsmotor), der als eine von Antriebsleistungsquellen für ein Hybridauto (Fahrzeug) verwendet wird, abgegeben bzw. ausgeströmt wird.
Wie es in 1 zu sehen ist, ist das Wärmespeichersystem der vorliegenden Ausführungsform als ein System, das Wärme von einem Motor 1 durch ein Kühlwasser an einen Wärmespeicherkörper 2 überträgt und die Wärme in den Wärmespeicherkörper 2 speichert, konfiguriert.
Der Motor 1 entspricht einer Wärmequelle und einem Energiewandler, der Wärme an das Kühlwasser abstrahlt, wenn ein Kraftstoff, der eine Versorgungsenergie von einer Außenseite ist, in eine Leistung, die Energie in einer anderen Form ist, umgewandelt wird. Das Kühlwasser ist eine Flüssigkeit, die Wärme bezüglich des Motors 1 aufnimmt oder an diesen liefert. Das Kühlwasser entspricht einem ersten thermischen Medium.
Der Motor 1 und der Wärmespeicherkörper 2 sind durch einen Kühlwasserdurchgang 3, der einen geschlossenen Kreislauf zwischen dem Motor 1 und dem Wärmespeicherkörper 2 bereitstellt, miteinander verbunden. Eine erste Pumpe 31, die eine mechanische Pumpe oder eine elektronische Pumpe ist, ist in dem Kühlwasserkreislauf 3 angeordnet und lässt das Kühlwasser in dem Kühlwasserkreislauf 3 zirkulieren. Das Kühlwasser in dem Kühlwasserkreislauf 3 zirkuliert von einem Kühlwasserausgang des Motors 1 über den Wärmespeicherkörper 2 zu einem Kühlwassereinlass des Motors 1.
Der Motor 1 ist mit einem Auslassdurchgang 4 verbunden, in dem Abgas, das ein von dem Motor 1 abgegebenes bzw. ausgestoßenes Gas ist, strömt.
Der Wärmespeicherkörper 2 ist konfiguriert, um Wärme des Kühlwassers, das eine hohe Temperatur durch ein Austauschen von Wärme mit dem Abgas von dem Motor 1 hat, zu speichern. Des Weiteren ist der Wärmespeicherkörper 2 konfiguriert, um kühle Wärme an ein Kühlmedium, das außerhalb des Wärmespeicherkörpers 2 fließt, abzugeben. Details des Wärmespeicherkörpers 2 werden später beschrieben.
Die Wärmespeichereinheit 2 ist mit einem Kühlmediumsdurchgang 5, der einem Kühlmedium ermöglicht, durch diesen zu fließen, verbunden. Der Kühlmediumsdurchgang 5 ist mit einem Kühlwärmetauscher 6, der später beschrieben werden soll, bereitgestellt. Insbesondere sind der Kühlwärmetauscher 6 und die Wärmespeichereinheit 2 durch den Kühlmediumsdurchgang 5, der einen geschlossenen Kreislauf mit dem Kühlwärmetauscher 6 und der Wärmespeichereinheit 2 konfiguriert, verbunden. Ein Kühlmedium ist eine Flüssigkeit, die Wärme zwischen der Wärmespeichereinheit 2 und dem Kühlwärmetauscher 6 überträgt und einem dritten thermischen Medium entspricht.
Der Kühlmediumsdurchgang 5 konfiguriert einen Kreislauf, der von dem Kühlwasserdurchgang 3 unabhängig ist. Der Kühlmediumsdurchgang 5 ist mit einer mechanischen oder elektrischen zweiten Pumpe 51, die konfiguriert ist, um ein Kühlmedium an den bzw. in dem Kühlmediumsdurchgang 5 zirkulieren zu lassen, bereitgestellt.
Der Kühlwärmetauscher 6 ist konfiguriert, um Wärme zwischen einem Kühlmedium, das durch kühle Wärme gekühlt wird, die an die Wärmespeichereinheit 2 abgegeben wird, und Luft, die an einen Fahrzeuginnenraum als einem Klimatisierungszielraum einer Klimaanlage für ein Fahrzeug geblasen werden soll, auszutauschen, um die geblasene Luft zu kühlen. Zum Beispiel kann der Kühlwärmetauscher 6 ein Rippen- bzw. Lamellen- und Röhrenwärmetauscher sein, der konfiguriert ist, um Wärme zwischen einem Kühlmedium, das in einer Röhre fließt, und geblasener Luft, die außerhalb der Röhre strömt, auszutauschen, um die geblasene Luft zu kühlen.
Die Wärmespeichereinheit 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun hinsichtlich ihrer Konfiguration beschrieben. Wie es in 2 dargestellt ist, enthält die Wärmespeichereinheit 2 einen Wärmespeicherkörperbehälter 21, einen Thermisches-Medium-Behälter 22, einen Dampfpfad 23 und dergleichen.
Der Wärmespeicherkörperbehälter 21 ist als ein Gefäß geformt und beinhaltet einen Wärmespeicherkörper 210, der Wärme eines Kühlwassers, das eine durch einen Wärmeaustausch mit einer Abwärme des Motors 1 erhöhte Temperatur hat, speichert. Der Wärmespeicherkörper 210 wird später ausführlich beschrieben.
Der Thermisches-Medium-Behälter 22 ist als ein Gefäß geformt und beinhaltet ein flüssiges thermisches Medium. Das thermische Medium ist konfiguriert, um auf eine Flüssigphase zu wechseln, wenn das thermische Medium eine Temperatur hat, die nicht mehr als eine erste Phasenübergangstemperatur ist, und auf eine Dampfphase zu wechseln, wenn das thermische Medium eine Temperatur hat, die die erste Phasenübergangstemperatur übersteigt. Die vorliegende Ausführungsform verwendet Wasser als das thermische Medium. Das thermische Medium gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht einem zweiten thermischen Medium.
Der Thermisches-Medium-Behälter 22 ist konfiguriert, um Wärme zwischen dem thermischen Medium in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 und einem Kühlmedium, das außerhalb des Thermisches-Medium-Behälters 22 fließt, auszutauschen. Der Thermisches-Medium-Behälter 22 ist konfiguriert, um Wärme von dem Kühlmedium zu entfernen, um das thermische Medium zu verdampfen.
Der Dampfpfad 23 ist konfiguriert, um einen Dampf (hierin Wasserdampf) des thermischen Mediums, der in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 erzeugt wird, in den Wärmespeicherkörperbehälter 21 einzuleiten. Der Dampfpfad 23 ist mit einem An-Aus-Ventil 24, das konfiguriert ist, um den Dampfpfad 23 zu öffnen oder zu schließen, bereitgestellt.
Der Wärmespeicherkörper 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nun ausführlich beschrieben.
Der Wärmespeicherkörper 210 ist konfiguriert, um auf eine Festzustand-erste-Phase zu wechseln, wenn der Wärmespeicherkörper 210 eine Temperatur hat, die nicht mehr als eine zweite Phasenübergangstemperatur ist, und auf eine Festzustand-zweite-Phase zu wechseln, wenn der Wärmespeicherkörper 210 eine Temperatur hat, die die zweite Phasenübergangstemperatur übersteigt. Mit anderen Worten ist der Wärmespeicherkörper 210 aus einem Material gefertigt, das sowohl in der ersten Phase als auch der zweiten Phase solide bzw. fest ist. Der Wärmespeicherkörper 210 ist konfiguriert, um Wärme in Übereinstimmung mit einer Phasenänderung zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase zu speichern oder abzugeben.
Wie es in 3 dargestellt ist, hat der Wärmespeicherkörper 210 eine große Anzahl an Poren 211. Der Wärmespeicherkörper 210 ist konfiguriert, um ein gasförmiges thermisches Medium (hierin Wasserdampf) zu veranlassen, einzuströmen, um in den Poren 211 absorbiert zu werden.
Der Wärmespeicherkörper 210 ist aus einer stark korrelierten Elektronenverbindung mit starker Coulomb-Wechselwirkung unter Elektronen von konstitutiven Substanzen gefertigt. Die vorliegende Ausführungsform verwendet als eine poröse, stark korrelierte Elektronenverbindung der Wärmespeichereinheit 2 eine Verbindung, die mindestens ein Übergangsmetall und Sauerstoff, insbesondere poröses Vanadiumdioxid (VO₂), beinhaltet.
Wieder Bezug nehmend auf 1 ist das Wärmespeichersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um unter den Modi, Wärmespeichermodus, Kühle-Wärme-Abgabemodus und Heiße-Wärme-Abgabemodus, schaltbar zu sein. In dem Wärmespeichermodus speichert der Wärmespeicherkörper 210 der Wärmespeichereinheit 2 eine Wärme eines Kühlwassers. In dem Kühle-Wärme-Abgabemodus wird Wärme zwischen einem Flüssigphase-thermisches-Medium (hierin Wasser) und einem Kühlmedium ausgetauscht, um das thermische Medium zu verdampfen, so dass kühle Wärme an das Kühlmedium abgegeben wird, um das Kühlmedium zu kühlen. In dem Heiße-Wärme-Abgabemodus wird heiße Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper 210 der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert ist, an den Motor 1 abgegeben.
Insbesondere wird ein Betrieb in dem Wärmespeichermodus durch ein Betätigen bzw. Antreiben der ersten Pumpe 31 und der zweiten Pumpe 51 und ein Öffnen des An-Aus-Ventils 24 der Wärmespeichereinheit 2 durchgeführt. Wie es in 2 dargestellt ist, wird in dem Wärmespeichermodus eine Abwärme des Motors 1 über ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserdurchgang 3 fließt, in den Wärmespeicherkörper 210 des Wärmespeicherkörperbehälters 21 gespeichert. Mit anderen Worten speichert in dem Wärmespeichermodus der Wärmespeicherkörper 210 eine Wärme eines Kühlwassers, das eine durch einen Wärmeaustausch mit dem Motor 1 erhöhte Temperatur hat.
Außerdem wird in dem Wärmespeichermodus der Wärmespeicherkörper 210 mit einer Abwärme des Motors 1, mit anderen Worten, einer Wärme eines Kühlwassers, erwärmt. Dampf des thermischen Mediums, der in den Poren 211 des Wärmespeicherkörpers 210 absorbiert wird, wird desorbiert und strömt durch den Dampfpfad 23 hinein in den Thermisches-Medium-Behälter 22. Der Dampf des thermischen Mediums, der hinein in den Thermisches-Medium-Behälter 22 strömt, wird durch das Kühlmedium gekühlt, um kondensiert zu werden.
Ein Betrieb in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus wird durch ein Stoppen der ersten Pumpe 31, ein Betätigen bzw. Antreiben der zweiten Pumpe 51 und ein Öffnen des An-Aus-Ventils 24 der Wärmespeichereinheit 2 durchgeführt. Wie es in 4 dargestellt ist, wird in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus Wärme zwischen dem Flüssigphasethermisches-Medium in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 und dem Kühlmedium, das durch den Kühlmediumsdurchgang 5 fließt, ausgetauscht, um das thermische Medium zu verdampfen. In diesem Fall wird kühle Wärme an das Kühlmedium abgegeben, um das Kühlmedium zu kühlen.
Der Dampf des thermischen Mediums, der in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 erhalten wird, strömt durch den Dampfpfad 23 hinein in den Wärmespeicherkörperbehälter 21. Der Dampf des thermischen Mediums, der hinein in den Wärmespeicherkörperbehälter 21 strömt, wird in den Poren 211 des Wärmespeicherkörpers 210 absorbiert.
Das Kühlmedium, das an der Wärmespeichereinheit 2 (spezieller in dem Thermisches-Medium-Behälter 22) gekühlt wird, fließt durch den Kühlmediumsdurchgang 5 hinein in den Kühlwärmetauscher 6. Der Kühlwärmetauscher 6 tauscht Wärme zwischen dem Kühlmedium, das an der Wärmespeichereinheit 2 gekühlt wird, und geblasener Luft aus, um die geblasene Luft zu kühlen. Insbesondere wird in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus eine kühle Wärme des Kühlmediums, das an der Wärmespeichereinheit 2 gekühlt wird, an geblasene Luft abgegeben, um die geblasene Luft zu kühlen.
Ein Betrieb in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus wird durch ein Betätigen bzw. Antreiben der ersten Pumpe 31, ein Stoppen der zweiten Pumpe 51 und ein Schließen des An-Aus-Ventils 24 der Wärmespeichereinheit 2 durchgeführt. Wie es in 5 dargestellt ist, wird in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus eine Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper 210 des Wärmespeicherkörperbehälters 21 gespeichert ist, über ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserdurchgang 3 fließt, an den Motor 1 abgegeben. Mit anderen Worten wird in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus eine Wärme eines Kühlwassers, das durch einen Wärmeaustausch mit dem Wärmespeicherkörper 210 erwärmt wird, an den Motor 1 abgegeben. Der Motor 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht folglich einem Wärmeziel.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Betrieb in dem Wärmespeichermodus in einem gleich bleibenden Zustand, mit anderen Worten, wenn Wärme übermäßig ist, durchgeführt, um einer heißen Abwärme des Motors 1 zu ermöglichen, über ein Kühlwasser in der Wärmespeichereinheit 2 (spezieller dem Wärmespeicherkörper 210) gespeichert zu werden. Ein Betrieb in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus wird bei einem Anlassen, mit anderen Worten, wenn Wärme unzureichend ist, durchgeführt, um eine Wärme, die in der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert ist, für ein Erwärmen des Motors 1 zu verwenden.
Wie es oben beschrieben wurde, ist der Wärmespeicherkörper 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um Wärme in Übereinstimmung mit einer Phasenänderung zwischen dem soliden ersten Phasenzustand und dem soliden zweiten Phasenzustand zu speichern, um ein dichteres Wärmespeichern als ein Eigenwärmespeicherkörper zu erreichen. Diese Konfiguration erreicht eine Reduzierung bei einer Größe des Wärmespeichersystems, insbesondere der Wärmespeichereinheit 2.
Außerdem speichert die Wärmespeichereinheit 2 heiße Wärme und gibt diese ab, und zwar mit keiner chemischen Reaktion, so dass heiße Wärme selbst in einem Fall, in dem der Motor 1 eine niedrige Temperatur hat, dicht gespeichert werden kann. Die Wärmespeichereinheit 2 kann folglich Wärme ungeachtet der Temperatur des Motors 1 als einer Wärmequelle dicht speichern.
Die Wärmespeichereinheit 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist konfiguriert, um einen Betrieb in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus durch ein Austauschen von Wärme zwischen dem Flüssigphase-thermisches-Medium und dem Kühlmedium und ein Verdampfen des thermischen Mediums in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 durchzuführen, um kühle Wärme an das Kühlmedium abzugeben und das Kühlmedium zu kühlen. Außerdem hat der Wärmespeicherkörper 210 die Poren 211, die einem Dampf des Kühlmediums ermöglichen, dort hinein zu strömen, um einen Dampf des thermischen Mediums, der in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 erhalten wird, hinein in die Poren 211 des Wärmespeicherkörpers 210 in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus zu absorbieren. Diese Konfiguration ermöglicht ein Erhalten einer kühlen Wärme, während die Wärmespeichereinheit 2 Wärme abgibt.
Die Wärmespeichereinheit 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist des Weiteren konfiguriert, um einen Betrieb in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus durch ein Abgeben von heißer Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper 210 der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert ist, an den Motor 1 abzugeben, um ein Erhalten von heißer Wärme zu ermöglichen, während die Wärmespeichereinheit 2 Wärme abgibt.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform wird mit Bezug auf 6 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist insofern verschieden von der ersten Ausführungsform, als die Wärmespeichereinheit 2 konfiguriert ist, um einen Betrieb in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus und einen Betrieb in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus simultan durchzuführen.
Wie es in 6 dargestellt ist, ist die Wärmespeichereinheit 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um zwischen dem Wärmespeichermodus und einem Kühle- und Heiße-Wärme-Abgabemodus schaltbar zu sein. In dem Kühle- und Heiße-Wärme-Abgabemodus wird kühle Wärme an ein Kühlmedium abgegeben und wird heiße Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper 210 der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert ist, an den Motor 1 abgegeben.
Ein Betrieb in dem Kühle- und Heiße-Wärme-Abgabemodus wird durch ein Betätigen der ersten Pumpe 31 und der zweiten Pumpe 51 und ein Öffnen des An-Aus-Ventils 24 der Wärmespeichereinheit 2 durchgeführt. In dem Kühle- und Heiße-Wärme-Abgabemodus wird Wärme zwischen dem Flüssigphase-thermisches-Medium in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 und dem Kühlmedium, das durch den Kühlmediumsdurchgang 5 fließt, ausgetauscht, um das thermische Medium zu verdampfen. In diesem Fall wird kühle Wärme an das Kühlmedium abgegeben, um das Kühlmedium zu kühlen.
Dampf des thermischen Mediums, der in dem Thermisches-Medium-Behälter 22 erhalten wird, strömt durch den Dampfpfad 23 hinein in den Wärmespeicherkörperbehälter 21 und wird in die Poren 211 des Wärmespeicherkörpers 210 absorbiert.
Außerdem wird in dem Kühle- und Heiße-Wärme-Abgabemodus eine Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper 210 der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert ist, über ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserdurchgang 3 fließt, an den Motor 1 abgegeben.
Wie es oben beschrieben wurde, ist die Wärmespeichereinheit 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, um einen Betrieb in dem Kühle- und Heiße-Wärme-Abgabemodus durchzuführen. Diese Konfiguration ermöglicht ein simultanes Erhalten von sowohl heißer Wärme als auch kühler Wärme, während die Wärmespeichereinheit 2 Wärme abgibt.
Dritte Ausführungsform
Die dritte Ausführungsform wird mit Bezug auf 7 beschrieben. Die dritte Ausführungsform ist insofern verschieden von der ersten Ausführungsform, als die Speichereinheit 2 konfiguriert ist, um Wärme von sowohl Kühlwasser als auch Abgas zu speichern.
Wie es in 7 dargestellt ist, gibt der Motor 1 Wärme an sowohl Kühlwasser als auch Abgas bei einem Umwandeln von Kraftstoff als einer extern zugeführten Energie in eine Antriebsleistung bzw. Triebkraft als einer anderen Form von Energie ab. Das Kühlwasser und das Abgas gemäß der vorliegenden Ausführungsform entsprechen folglich einem ersten thermischen Medium.
Der Wärmespeicherkörperbehälter 21 der Wärmespeichereinheit 2 ist mit sowohl dem Kühlwasserdurchgang 3 als auch dem Abgasdurchgang 4 verbunden. Der Wärmespeicherkörper 210 in dem Wärmespeicherkörperbehälter 21 speichert folglich eine Wärme eines Kühlwassers, das in dem Kühlwasserdurchgang 3 fließt, und eine Wärme eines Abgases, das in dem Abgasdurchgang 4 strömt.
In dem Wärmespeichermodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Abwärme des Motors 1 über ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserdurchgang 3 fließt, und ein Abgas, das in dem Abgasdurchgang 4 strömt, in den Wärmespeicherkörper 210 des Wärmespeicherkörperbehälters 21 gespeichert. Mit anderen Worten speichert in dem Wärmespeichermodus der Wärmespeicherkörper 210 eine Wärme eines Kühlwassers, das eine durch einen Wärmeaustauch mit dem Motor 1 erhöhte Temperatur hat, und eine Wärme eines Abgases.
Wie es oben beschrieben wurde, ist der Wärmespeicherkörperbehälter 21 der Wärmespeicheinheit 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit sowohl dem Kühlwasserdurchgang 3 als auch dem Abgasdurchgang 4 verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht der Wärmespeichereinheit 2, eine Abwärme des Motors 1 über sowohl Kühlwasser als auch Abgas zu speichern.
Vierte Ausführungsform
Die vierte Ausführungsform wird mit Bezug auf 8 beschrieben. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich insofern von der ersten Ausführungsform, als geblasene Luft durch eine Batterie als ein Kühlziel in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus ersetzt wird.
Wie es in 8 dargestellt ist, ist der Kühlmediumsdurchgang 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Batterie 6A, die konfiguriert ist, um durch einen Generator (nicht dargestellt) gewandelten Strom zu speichern, bereitgestellt. Die Batterie 6A ist ein Wärmegenerator, der Wärme erzeugt, und Wärme wird zwischen der Batterie 6A und dem Kühlmedium übertragen.
In dem Kühle-Wärme-Abgabemodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine kühle Wärme des Kühlmediums, das an der Wärmespeichereinheit 2 (spezieller in dem Thermisches-Medium-Behälter 22) gekühlt wird, an die Batterie 6A abgegeben. Die Batterie 6A wird folglich gekühlt.
Fünfte Ausführungsform
Die fünfte Ausführungsform wird mit Bezug auf 9 beschrieben. Die fünfte Ausführungsform ist insofern verschieden von der ersten Ausführungsform, als geblasene Luft als ein Wärmeziel verwendet wird.
Wie es in 9 dargestellt ist, ist der Kühlwasserdurchgang 3 mit einem Heizkernelementdurchgang bzw. Heizelementdurchgang 32 verbunden. Der Heizkernelementdurchgang bzw. Heizelementdurchgang 32 ermöglicht Kühlwasser, parallel zu der Wärmespeichereinheit 2 zu fließen. Der Heizkernelementdurchgang bzw. Heizelementdurchgang 32 ist mit einem Heizkernelement bzw. Heizelement 33 bereitgestellt.
Das Heizkernelement bzw. Heizelement 33 ist ein Wärmetauscher, der konfiguriert ist, um Wärme zwischen Kühlwasser, das mit in der Wärmespeichereinheit 2 gespeicherter Wärme erwärmt wird, und Luft, die durch einen Ventilator bzw. ein Gebläse (nicht dargestellt) geblasen wird, auszutauschen, um die geblasene Luft zu erwärmen. Zum Beispiel kann das Heizkernelement bzw. Heizelement 33 ein Rippen- bzw. Lamellen- und Röhrenwärmetauscher sein, der konfiguriert ist, um Wärme zwischen Kühlwasser, das in einer Röhre fließt, und geblasener Luft, die außerhalb der Röhre strömt, auszutauschen, um die geblasene Luft zu erwärmen.
Der Kühlwasserdurchgang 3 und der Heizkernelementdurchgang bzw. Heizelementdurchgang 32 bilden einen Verzweigungspunkt, der mit einem Drei-Wege-Ventil 34, das konfiguriert ist, um einen Kühlwasserkreislauf für ein Fließen von Kühlwasser zu schalten, bereitgestellt ist. Das Drei-Wege-Ventil 34 hat eine Funktion eines Schaltens zwischen einem ersten Zustand, in dem Kühlwasser, das aus dem Motor 1 heraus fließt, durch die Wärmespeichereinheit 2 fließt und wieder hinein in den Motor 1 fließt, und einem zweiten Zustand, in dem Kühlwasser, das aus der Wärmespeichereinheit 2 heraus fließt, durch das Heizkernelement bzw. Heizelement 33 fließt und wieder hinein in die Wärmespeichereinheit 2 fließt, zu schalten.
Ein Betrieb in dem Wärmespeichermodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch ein Betätigen bzw. Antreiben der ersten Pumpe 31 und der zweiten Pumpe 51, ein Öffnen des An-Aus-Ventils 24 der Wärmespeichereinheit 2 und ein Steuern des Drei-Wege-Ventils 34, um in den ersten Zustand zu schalten, durchgeführt. Wie es durch durchgehende Pfeile in 9 gekennzeichnet ist, wird in dem Wärmespeichermodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Abwärme des Motors 1 über ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserdurchgang 3 fließt, in den Wärmespeicherkörper 210 der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert.
Ein Betrieb in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch ein Betätigen bzw. Antreiben der ersten Pumpe 31, ein Stoppen der zweiten Pumpe 51, ein Schließen des An-Aus-Ventils 24 der Wärmespeichereinheit 2 und ein Steuern des Drei-Wege-Ventils 34, um in den zweiten Zustand zu schalten, durchgeführt.
Wie es durch gestrichelte Pfeile in 9 gekennzeichnet ist, wird in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform heiße Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper 210 der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert ist, an ein Kühlwasser, das in dem Kühlwasserdurchgang 3 fließt, abgegeben, um das Kühlwasser zu erwärmen. Das Kühlwasser, das an der Wärmespeichereinheit 2 erwärmt wird, fließt durch den Kühlwasserdurchgang 3 und den Heizkernelementdurchgang bzw. Heizelementdurchgang 32 hinein in das Heizkernelement bzw. Heizelement 33. Das Heizkernelement bzw. Heizelement 33 tauscht Wärme zwischen dem Kühlwasser, das an der Wärmespeichereinheit 2 erwärmt wird, und geblasener Luft aus, um die geblasene Luft zu erwärmen.
Insbesondere wird in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus eine heiße Wärme des Kühlwassers, das an der Wärmespeichereinheit 2 erwärmt wird, an geblasene Luft abgegeben, um die geblasene Luft zu erwärmen. Die geblasene Luft gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht folglich einem Wärmeziel.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Betrieb in dem Wärmespeichermodus in einem gleich bleibenden Zustand, mit anderen Worten, wenn eine Wärme übermäßig ist, durchgeführt, um eine heiße Abwärme des Motors 1 über ein Kühlwasser in die Wärmespeichereinheit 2 (spezieller den Wärmespeicherkörper 210) zu speichern. Ein Betrieb in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus wird durchgeführt, während der Motor 1 gestoppt ist, mit anderen Worten ist eine Wärme für ein Erwärmen einer geblasenen Luft unzureichend, um einer Wärme, die in der Wärmespeichereinheit 2 gespeichert ist, zu ermöglichen, für ein Erwärmen verwendet zu werden.
Sechste Ausführungsform
Die sechste Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf 10 beschrieben. Die sechste Ausführungsform ist in einer Konfiguration des Wärmespeicherkörpers 210 verschieden von der ersten Ausführungsform.
Wie es in 10 zu sehen ist, ist der Wärmespeicherkörper 210 durch eine Verbindung konfiguriert, die eine stark korrelierte Elektronensystemverbindung 210a und ein Füllmaterial (Verstärkungsglied) 210b, das eine anorganische Verbindung ist, enthält. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Wärmespeicherkörper 210 durch VO₂ und Keramik konfiguriert.
Infolgedessen kann eine mechanische Festigkeit des Wärmespeicherkörpers 210 verbessert werden. Eine Wärmespeichermenge des Wärmespeicherkörpers 210 kann durch ein Ändern eines Verbindungsverhältnisses zwischen der stark korrelierten Elektronensystemverbindung 210a und dem Füllmaterial 210b geändert werden.
Siebte Ausführungsform
Die siebte Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf 11 beschrieben. Die siebte Ausführungsform ist in einer Konfiguration des Wärmespeicherkörpers 210 verschieden von der ersten Ausführungsform.
Wie es in 11 zu sehen ist, hat der Wärmespeicherkörper 210 einen Körperabschnitt (Wärmespeicherschicht) 210c, die aus einer stark korrelierten Elektronensystemverbindung hergestellt ist, und eine Lamelle bzw. Rippe (Wärmeübertragungsteil) 210d, der einen Wärmeübertragungsbereich, der Wärme für den Körperabschnitt 210c überträgt, erhöht. Die Lamelle bzw. Rippe 210d ist aus einem Metall gefertigt, das eine größere Wärmeleitfähigkeit als der Körperabschnitt 210c hat.
Der Körperabschnitt 210c ist mit einer Hohe-Wärmeleitfähigkeit-Schicht 210e bedeckt, die aus einem Metall gefertigt ist, das eine größere Wärmeleitfähigkeit als der Wärmespeicherkörper, der den Körperabschnitt 210c konfiguriert, hat. Die Hohe-Wärmeleitfähigkeit-Schicht 210e ist aus demselben Material wie die Lamelle bzw. Rippe 210d gefertigt und integral mit der Lamelle bzw. Rippe 210d konfiguriert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Körperabschnitt 210c aus VO₂ gefertigt und sind die Hohe-Wärmeleitfähigkeit-Schicht 210e und die Lamelle bzw. Rippe 210d aus V₂O₃ gefertigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Flächen- bzw. Oberflächenbereich des Wärmespeicherkörpers 210 durch ein derartiges Anordnen der Lamelle bzw. Rippe 210d an dem Wärmespeicherkörper 210, dass die Adsorptionseigenschaften von Dampf des thermischen Mediums verbessert werden können, erhöht werden.
Andere Ausführungsformen
Es sollte verstanden werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und beabsichtigt ist, um verschiedene Modifikationen innerhalb eines Geltungsbereichs der vorliegenden Offenbarung abzudecken, wie es nachstehend beschrieben wird. Technische Merkmale, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen offenbart wurden, können kombiniert werden, wenn es in einem ausführbaren Bereich erforderlich ist.
In der ersten Ausführungsform ist der Wärmespeicherkörper 2 konfiguriert, um drei Modi, wie beispielsweise den Wärmespeichermodus, den Kühle-Wärme-Abgabemodus und den Heiße-Wärme-Abgabemodus, auszuführen. Jedoch ist der Wärmespeicherkörper 2 nicht auf das Obige beschränkt. Zum Beispiel kann der Wärmespeicherkörper 2 konfiguriert sein, um zwei Modi, wie beispielsweise den Wärmespeichermodus und den Kühle-Wärme-Abgabemodus, auszuführen.
In den obigen Ausführungsformen (mit Ausnahme von der dritten Ausführungsform) wird das Kühlwasser als das erste thermische Medium verwendet. Jedoch ist das erste thermische Medium nicht auf das Kühlwasser beschränkt. Zum Beispiel kann Gas, das von dem Motor 1 abgegeben bzw. ausgeströmt wird, als das erste thermische Medium verwendet werden.
In der Ausführungsform wird der Motor 1 oder Luft als ein Wärmeziel verwendet, an das die heiße Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper 2 gespeichert ist, abgegeben wird. Das Wärmeziel ist nicht auf das Obige beschränkt. Zum Beispiel kann das Wärmeziel ein Katalysator, AFT (Automatikgetriebefluid, automatic transmission fluid) oder Motoröl sein. Des Weiteren kann, wenn der Motor 1 ein Dieselmotor ist, das Wärmeziel ein DPF (Dieselpartikelfilter), der in dem Auslassdurchgang 4 des Motors 1 angeordnet ist, sein.
In der vierten Ausführungsform wird die Batterie 6A als der Wärmegenerator, der ein Kühlziel bei dem Kühle-Wärme-Abgabemodus ist, verwendet. Der Wärmegenerator ist nicht auf das Obige beschränkt. Zum Beispiel kann ein Inverter, ein Motor und dergleichen als der Wärmegenerator verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Wärmespeichersystem auf ein Fahrzeugwärmespeichersystem für ein Hybridfahrzeug angewendet, jedoch ist das Wärmespeichersystem nicht auf jene Verwendung beschränkt.
Zum Beispiel kann das Wärmespeichersystem auf eine Klimaanlage für ein Elektrofahrzeug (ein Brennstoffzellenfahrzeug beinhaltend), das eine Antriebskraft für ein Bewegen des Fahrzeugs durch einen Elektromotor für ein Bewegen des Fahrzeugs erzeugt, oder eine Klimaanlage für ein reguläres Fahrzeug, das eine Antriebskraft für ein Bewegen des Fahrzeugs durch einen Motor erzeugt, angewendet werden. Zusätzlich ist das Wärmespeichersystem nicht darauf beschränkt, in einem Fahrzeug verwendet zu werden, und kann für ein stationäres Wärmespeichersystem verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Motor als der Energiewandler als eine Wärmequelle, die Wärme erzeugt und die Wärme an das erste thermische Medium abstrahlt, verwendet, jedoch ist die Wärmequelle nicht auf das Beispiel beschränkt. Zum Beispiel kann die Wärmequelle eine elektrische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Brennstoffzelle oder ein Elektromotor für ein Bewegen des Fahrzeugs sein, wenn das Wärmespeichersystem auf ein Fahrzeugwärmespeichersystem angewendet wird.

Claims

Wärmespeichersystem, das aufweist: eine Wärmequelle (1), die Wärme erzeugt und die Wärme an ein erstes thermisches Medium abgibt, und eine Wärmespeichereinheit (2), die einen Wärmespeicherkörper (210), der Wärme speichert, enthält, wobei: die Wärmespeichereinheit (2) enthält: einen Wärmespeicherkörperbehälter (21), der den Wärmespeicherkörper (210) unterbringt, und einen Thermisches-Medium-Behälter (22), der ein Flüssigzustand-zweites-thermisches-Medium unterbringt, das durch ein Entfernen von Wärme eines dritten thermischen Mediums, das außerhalb des Thermisches-Medium-Behälters fließt, verdampft wird, wobei der Wärmespeicherkörperbehälter (21) konfiguriert ist, um einen Dampf des zweiten thermischen Mediums, der in dem Thermisches-Medium-Behälter (22) erzeugt wird, aufzunehmen, wobei der Wärmespeicherkörper (210) eine Pore (211) hat, die den Dampf des zweiten thermischen Mediums aufnimmt, wobei der Wärmespeicherkörper (210) konfiguriert ist, um auf eine Festzustand-erste-Phase zu wechseln, wenn der Wärmespeicherkörper (210) eine Temperatur hat, die nicht mehr als eine Phasenübergangstemperatur ist, und auf eine Festzustand-zweite-Phase zu wechseln, wenn der Wärmespeicherkörper (210) eine Temperatur hat, die die Phasenübergangstemperatur übersteigt, wobei der Wärmespeicherkörper (210) konfiguriert ist, um Wärme in Übereinstimmung mit einer Phasenänderung zwischen der ersten Phase und der zweiten Phase zu speichern oder abzugeben, und wobei die Wärmespeichereinheit (2) konfiguriert ist, um schaltbar zu sein zwischen: einem Wärmespeichermodus, um Wärme des ersten thermischen Mediums in dem Wärmespeicherkörper (210) durch einen Wärmeaustausch zwischen dem ersten thermischen Medium und dem Wärmespeicherkörper (210) in den Wärmespeicherkörperbehälter (21) zu speichern, und einen Kühle-Wärme-Abgabemodus, um das dritte thermische Medium durch ein Abgeben von kühler Wärme an das dritte thermische Medium durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Flüssigphase-zweites-thermisches-Medium und dem dritten thermischen Medium in dem Thermisches-Medium-Behälter (22) zu kühlen, um das zweite thermische Medium zu verdampfen.
Wärmespeichersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Wärmespeichereinheit (2) konfiguriert ist, um unter einem der Modi, Heiße-Wärme-Abgabemodus, in dem in dem Wärmespeicherkörper (210) gespeicherte heiße Wärme an ein Wärmeziel (1) abgegeben wird, Kühle-Wärme-Abgabemodus und Wärmespeichermodus, schaltbar zu sein.
Wärmespeichersystem gemäß Anspruch 2, wobei die Wärmespeichereinheit (2) konfiguriert ist, um einen Betrieb in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus und einen Betrieb in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus simultan durchzuführen.
Wärmespeichersystem gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei in dem Heiße-Wärme-Abgabemodus eine heiße Wärme, die in dem Wärmespeicherkörper (210) gespeichert ist, an das Wärmeziel (1) abgegeben wird, um das Wärmeziel zu erwärmen.
Wärmespeichersystem gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das Wärmeziel Luft ist, die hinein in einen Klimatisierungszielraum einer Klimaanlage geblasen werden soll.
Wärmespeichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem Kühle-Wärme-Abgabemodus eine kühle Wärme des dritten thermischen Mediums, das an der Wärmespeichereinheit (2) gekühlt wird, an einen Wärmegenerator (6A), der Wärme erzeugt, abgegeben wird.
Wärmespeichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem Kühle-Wärme-Abgabenmodus eine kühle Wärme des dritten thermischen Mediums, das an der Wärmespeichereinheit (2) gekühlt wird, an Luft, die hinein in einen Klimatisierungszielraum einer Klimaanlage geblasen werden soll, abgegeben wird.
Wärmespeichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wärmespeicherkörper (210) poröses Vanadiumdioxid ist.
Wärmespeichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wärmespeicherkörper (210) durch eine Verbindung, die eine stark korrelierte Elektronensystemverbindung (210a) und eine anorganische Verbindung (210b) enthält, konfiguriert ist.
Wärmespeichersystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wärmespeicherkörper (210) hat: eine Wärmespeicherschicht (210c), die aus einer stark korrelierten Elektronensystemverbindung gefertigt ist, und einen Wärmeübertragungsteil (210d), der einen Wärmeübertragungsbereich für die Wärmespeicherschicht (210c) erhöht.