DE2927680A1 - Verwendung von waermespeichern bei waermekraftmaschinen z.b. in fahrzeugen - Google Patents

Verwendung von waermespeichern bei waermekraftmaschinen z.b. in fahrzeugen

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DE2927680A1
DE2927680A1 DE19792927680 DE2927680A DE2927680A1 DE 2927680 A1 DE2927680 A1 DE 2927680A1 DE 19792927680 DE19792927680 DE 19792927680 DE 2927680 A DE2927680 A DE 2927680A DE 2927680 A1 DE2927680 A1 DE 2927680A1
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heat
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cooling water
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Heinz Sause
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
    • F01P2011/205—Indicating devices; Other safety devices using heat-accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Description

  • Titel:
  • Verwendung von Wärmespeichern bei Wärmekraftmaschinen z.B. in Fahrzeugen.
  • Anwendungsgebiet: Die von Wärmekraftmaschinen abgegebene Überschußwärme soll zur spärten Verwendung in Chemiekalien bespeichert werden.
  • Stand der Technik: Die bei den Verbrennungsvorgängen in Wärmekratmachinen auftretende Wärme (auch Reibungswärme) ist unerwünscht wenn die eine Temperatur übersseit die für den Betrieb der Maschine schadlich ist.
  • Eisher wird diese überschüssige Wärme über das Kühlwasser und das Öl oder direkt bn die Umgebungsluft bzw. bei Wasserfahrzeugen an das Wasser abegegeben.
  • Lösung: Die Idee meiner Erfindung ist nun diese Wärme in geeineten Behältern zu speichern.
  • Die Installation des Speichers kann bei stationaren oder mobilen Aggregaten erfolgen.
  • Der Wärmeaustausch bzw. Wärmeabgabe innerhalb des Speicherbehalters erfolgt in der üblichen Art nach Stand der Technik. Beispielsweise über einen Schlauch oder Rohrwendel mit vergrößerter Oberfläche.
  • Die gespeicherte Wärme stehtalso auch dann noch zur Verfügung wenn der Motor abgeschaltet ist.
  • Bei fester Installation des Speichers kann die Wärme der Fahrzeugbeheizung dienen.
  • Bei niedrigen Außentemperaturen hilft der Speicher dem kalt gestartetem Motor schneller die Betriebstemperatur zu erreichen.
  • Auch eine Vorwärmung der Maschine ist möglich.
  • In übrigen läßt sich die gespeicherte Wärme auch in andere Wärme benötigende Systeme eingeben.
  • Zu diesen anderen Systemen zählt in erster Linie die Wohn und Arbeitsraumbeneizung.
  • Der Wärmetransport geschieht dann über Wärmstauscher und Leitungen direkt oder über Wärsetauscher ii Haus.
  • Ebenso kann mit der Wärme ein im oder beim Haus befindlicher Wärmespeicher versogt werden.
  • Kleinere Speicherbehälter lassen sich mit einem Tragegriff versehen sehr mobil einsetzen.
  • Vornemliche Aufgabe meiner Erfindung ist die Möglichkeit zum nachträglichen Einbau in Fahrzeuge.
  • Als eigentliche Speichermasse schlage ich vor Glaubersalz zu verwenden.
  • Die Formel lautet : Na2SO4 # 10H2O Bei neu zu entwickelnden Aggregaten sollte der Wärmehaushalt der Maschinen darauf angelegt sein zuerst den Speicher mit der Überschußwärme zu versorgen.
  • Das geschiet mit d-em Kühlwasser am einfachsten durch die bewährte Thermostatische Regelung.
  • Die an den Abgasrohren vorhandene Wärme sollte direkt dem Speichermedium zugeführt werden wenn dieses Medium fur die dort entstehenden Temperaturen geeignet ist.
  • Geeignet sind z. B. folgende eutektischen Mischungen.
  • NaF / CaF2 / MgF2 ; NaF / MgF2 LiF / MgF2 ; LiF / NaF / MgF2 Der Vorteil in der Anwendung dieser Speicherverfahren liegt in einer besseren Nutzung der verwendeten Kraftstoffe.
  • Elektrische Kühlerventilatoren haben kürzere Betriebszeiten.
  • Erklärungen zu den beigefüsten Zeichnungen.
  • Bild 1 zeigt das Kühlwasserschema in einem Kfz. erweitert um den Wärmespeicher.
  • 1 Motor 2 Kühlwasserpumpe 3 Thermoststventil 4 Kühler 5 Heizungsventil 6 Heizung erweitert um 7 Dreiweg-Ventil 8 Pumpe 9 Speicher mit Wärmetauschern 10 Anschlüsse für Wärmeentnahme Die Pumpe 8 wird bei Verzicht auf die Möglichkeit einer Motorvorwärmung nicht benütigt.
  • Die Ventilstellungen bei verschiedenen Betriebs zuständen 1. Normale Motoranlaufphase 2. Motorvorwarmung 3. Wärmespeichsrung 4. Wärmeentnahme aus dem Speicher bei ausgeschaltenem rotor für die Heizung 5. Wärmeentnahme für die Heizung bei laufender Motor Bild 2 zeigt; eine Anordnung für einen mobilen Speicher wobei selbstschließende Kupplungen durch das Speichergewicht und einen oder mehreren Spannbügeln iit oder ohne Federkraft geöffnet werden. Beim abheben des Speichers schließen die Kupplungen.
  • Selbstschkießende Kupplungen können auch seitwärts oder von oben angebracht werden. S = Spannbügel Bild 3 zeigt eine Anordnung für einen mobilen Speicher bei dem das erwäemte Kühlwasser ein doppelwandiges konisches Gefäß durchfließt.
  • In dem gefäß befindet sich der Speicherbehälter.
  • Die Anordnung ist nach außen isoliert.
  • Bild 4 zeigt eine Anordnung für die Nutzung der Strahlungswärme bei Abgasrohren (A) Das Speichermedium umfaßt davei möglichst große Teile der Abgasführung.
  • Bild 5 zeigt eine Anordnung für die Nutzung der Strahlungswärme mit zwischengeschaltetem Wärmetauscher.
  • Wärmeenergirspeichsrung Bild 6 zeigt eine Anordnung mit ii Speicherbehälter integrierten Abgasrohren. Die Umhüllung der Abgasrohre kann ganz oder teilweise erfolgen.
  • Bild 7 und 8 zeigen Anordnungen zur Wärmeübertragung zwichen dem Kfz. Wärmespeicher und Hsus- Heizungsanlagen.
  • In Bild 7 wird die Wärme zwischengespeichert (Sommer).
  • L e e r s e i t e

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Oberbegriff: 1. Verwendung von Wärmespeichernden Chemiekalien bei Wärmekraftmaschinen zB. in Fahrzeugen.
    Kennzeichnender Teil: Die Verwendung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zur Köhlungsabzufuhrende wärme des Kühlwassers oder der Absage bzw. der Schmiermittel in geeigneten Chemiekslien wird.
    Als geeignet wilt Na3SO4 . 10 H2O Oberbegriff des Untersnaprüchs: 2. Um die Wärmekraftmaschine notwendige Einbauten damit die Wärmeenergie dem Speicher zugeführt werden kann.
    Kennzeichnender Teil: Dadurch gekennzeichnet, daß ein Drei-ege-Ventil, eine Pumpe und der Wärmetauscher im Speicher so geschaltet sind daß die im Kühlwasser enthaltene Wärmenergie dem Speicher zugeführt werden kann.
    Außerdem kann gespeicherte warme für Heizung und Motorvorwärmung entnommen werden.
    3. Oberbeagriff des Unteranspruchs: Schaltung von Temperaturgesteuerten Ventilen für eine optimierte Motorbetriebstemperatur und maximale Wärmspeicherg Kennzeichnender Teil: Dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Öffnung des normalen großen Kühlkreises über den Kühler der Kühlwasserkreislauf zum Speicher zunachst versogt wird.
    4. Oberbegriff des Unteranspruchs: Verwendung von selbstschlißenden Kupplungen beim Einsatz von mobilen Speichern.
    Kennzeichnender Teil: Dadurch gekennzeichnet, das selbstschließende Kupplungen den Wärmeaustauscher im Speicher bei entnahme des Speicherbahälters schließen. Derselbe Wärmetauscher funktioniert dann bei der Wärmeentnahme umgekehrt.
    5. Oberbegriff des Unteranspruchs: Nutzung der Abgaswärme.
    Kennzeichenender Teil: Dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungs oder Leitungswärme des Abgasführungssystems direkt oder über Wirnetauscher der Speicherung zugeführt wird.
    Für den Speicher können eutaktische Gemische verwendet werden.
    6. Oberbegriff des Unteranspruchs: Versorgung von anderen Wärmeenergie benötigenden Systemen aus dem Speicher der Wärmekraftmaschine.
    Kennzeichnender Teil: Dadurch gekennzeichnet, daß über einen im oder beim Speicher befindlicher Wärmetauscher die Wärme entnimmt und die Wärme über Leitungen einem Großspeicher zugeführt werden oder direkt genutzt werden kann.
DE19792927680 1979-07-09 1979-07-09 Verwendung von waermespeichern bei waermekraftmaschinen z.b. in fahrzeugen Withdrawn DE2927680A1 (de)

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