DE2930269A1 - Waermenutzungsanlage von kraftfahrzeugabwaerme fuer haeuer und wohnungen. - Google Patents

Waermenutzungsanlage von kraftfahrzeugabwaerme fuer haeuer und wohnungen.

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DE2930269A1 DE19792930269 DE2930269A DE2930269A1 DE 2930269 A1 DE2930269 A1 DE 2930269A1 DE 19792930269 DE19792930269 DE 19792930269 DE 2930269 A DE2930269 A DE 2930269A DE 2930269 A1 DE2930269 A1 DE 2930269A1
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/00492—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
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Description

  • Beschereibung:
  • Wärmenutzungsanlage von Kraftfahrzeugawärme für Häuser und Wohnungen Die Erfindung betrifft eine Wärmenutzungsanlage, die von in Kraftfahrzeugen eingebauten Verbrennungsmotoren überschüssige Wärmeenergie für Heizzwecke in Häusern und Wohnonen abgibt.
  • Bekanntlich beträgt die von Verbrennungsmotoren abgegebene Wärme (Strahlungs-, Auspruff- und über Kühlmittel und Ventilator abgegebene Wärme) mehr als dasdoppelte der Energie, die für die Fortbewegung der Fahrzeuge aufgewendet werden muß.
  • Mach einer Fahrstrecke von I - 2 km ist die Betriebstemperatur der Verbrennungsmaschine und der in ihr vorgesehenen Kühlnittelmenge erricht. Die weiterh@ enfellerde Überschußwärme wird auSer zum Auto heizen, wozu nur geringe Mengen gebrucht werden, über Ventilatoren, Jalousien, durch Kühler und unisolierten Motor ins Freie abgeführt.
  • Die Neuerung sieht vor, diese ungenutzte Wärmeenergie anstatt abzuführen, zunächst durch einen zusätzlichen Wärmespeicher im Auto zu speichern, zu regeln, an Zapfstellen die Wärmeenernie abzulassen oder aufzunehmen, dort zu verbrauchen, oder an Verbraucher, insbesondere für Wärmwasserbereitung und Heizzwecke weiterzugeben.
  • Die Funktion der Anlage ist folgende: Der schon serienmäßig eingebaute Thermostat gibt die Kühlflüssigkeit zur Kühlung weiter. Die se wird aber nicht wie zur Zeit üblich durch den Kühler, sondern durch den Wärmeasutauscher gerährt (Skizze I). In diesem wird die Wärme so lange abfehührt, und im Speicher gespeichert, bis das Medium im Speicher die Betriebstemperatur de Motors erreicht hat. Jetzt erst wird über den zusätzlich eingeb@uten Thermostat die Kühlflüssigkeit über den Kühler freigegeben, und der Motor über den Kühler auf Betriebstemperatur gehalten (Skizze 2). Die espeicherte Wärme bleibt auch bei Motorkühlung über Kühler voll erhalten, weil laufend die vom Motor abgegebene Wärme zuerst über den Wärmeaustaucher im Speicher fließt.
  • Damit bei vollem Kühler des Motors keine Mischung mit Heißwasser eintritt wird der Weg über den Kühler und über die Ungehungsleiutng gleichzeitig, aber entgegengesetzt geregelt. Diese Funktion kann mit verscherdenen Regelelementen,die kombiniert sind, oder mit einem therm. gesteuerten 3-Wegesystem erreicht werden (siehe Schutzansprüche).
  • Skz. I speichern Umwegleitung auf, Kühlerkreis zu Skz. 2 kühlen Umwegleitung zu, Kühlkreis auf.
  • Eine weitere Möglichkeit der Kreislaufes und Funktion ist in den Schutzansprüchen angegeben (Skizze 3, Skizze 4).
  • Ventilator und Jalousie, dienst bei Betriebstemperatur der Speichertemperatur eingeschaltet werden und kühlen, bringen zusätzlich Wärmegewinn. Dazu wird der Wärmefühler im Speicher oder dahinter, aber noch vor dem Kühler angebracht.
  • Die gespeicherte Wärme im Wärmespeichertank wird durch eine Wärmezapfstelle abgenommen, indem das heiße Warmemedium des Speichers abgelassen oder abgenommen wird.
  • Es muß hier an der Zepfstelle ein Vorrausbehälter mit @iel Platz vork@nden sein, daß erst das heiße Medium aus dem S@@ieler eine. Au@@e@zufgenon en werden kann.
  • Es elt@uei so viel kalten Medium zu Verrart vorharden sein, das der W@@desweilertank der Au@os wieder mit abgek@lltm@ledium (Wasser mit Frostselutz) aufgeföllt werden kann.
  • Die @@n@@ kann an der @@pfstelle selast @enutzt oder an weitere Verbraucher weitergegeben werden. Der Wärmesreicher de Autos wird mit abeschkältem Wärmemedium wieder aufgefüllt. Auf Entl@ftung brucht nicht @eachtet zu werden, weil der W@r es@eicher nicht direkt mie dem Motorkreislauf verbunden ist. eine Ausdehnungsmöglichkeit für die Flüssigkein im Speicher muß vorl@nden sein.
  • Eine Währemes und därfte an Fremdzan@stellen für eine Ver-@ätung Pf@rrig oder nock besser in Verbindung mit Benzin-, Diesel-, s ter Alkohol- oder Wasserstoffgutscheinen angebruckt sein.
  • Auf diese Weise künnten im @erufsverkeht fahrende Autos bei 10 - 18 km Fahrt t@mlich 100 Liter Wasser oder mehr auf 90 Gr Celsius aufl izen als Wärmeenegier abgeben. @ellarn, die keine Keizungsanlage besitzen, könnten bei @ei@un sperit@ern mit der Anlage t@@lich Wärme abladen.
  • last @sen mit schälterr von @00 Litern könnten@ elle 100 km die Te@esl izung@ für Wohnblocke abgeben.
  • Zeimal ist zur Vertrann zu schde, und hier ist eine lö@ielkeit gefurden worden, während der Fahrt im Auto eine er@@@liehe Wärmenenge zu gewinnen, die erst wieder durch @@@l@@liger Ver@rennen ber einer Heizkessel mit ent-@@re@lensem Wirkungsgrad gewonnen werden müßte.
  • L e e r s e i t e

Claims (26)

  1. Schutzensprüche I. Wärmenutzungsenl@ge die von Krafti@@@zeu@@n ein cbauten Verbrennungemotoren überselüssige Wärmeenergie für Heizzwecke in H@userm udn Vebnungen @heist, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht für die Betriebstemperatur erforderliche Wärme in Wärmes@eickern @es@eic@ert, geregelt, an Z@mfstellen abgegenen oder abgenom@en, dort gesammelt oder verbraucht, oder an weitere Verbreucher, insbesondere für Warmwasserberei@un und Hezzwecke in Nausern, Wohrungen und Gebäuder weitergegeben und dort genutzt wird.
  2. 2. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch I, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens I Wärmespeicher im Auto oder Anhänger mitgeführt oder montiet ist, der mit dem Kählkreislauf des Motors Verbunden ist.
  3. 3. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein Wärmeaustauscher verwendet wird, dessen Primärkreis mit dem Motorkreis verbunden ist, und dessen Medium im Behälter, das den Sekundärteil bildet, durch Verschlässe und Kupplung leicht austauschbar ist.
  4. 4. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß im Kreislauf, der Speicher in Reihe zum Motor-Kühlerkreislauf liegt (Skz. I u. 2).
  5. 5. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine Umgehungsleitung eingesetzt wird, die vor dem Kühlereinlauf im Kreislauf abzweigt, den Kühlerkreislauf äberbrückt und in den Kählerräcklaufkreis oder Motor mändet.
  6. 6. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Umgehungsleitung und Kühlerleitung so gesteuert werden. daß zum Speichern die Umgehungsleitung auf (2), gleichzietig Kühlerleitung zu (I), während zum Küh lerleitung auf (5), und Umgehungsleitung zu ist (7).
  7. 7. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß im Kreislauf der Speicher in Serie zum Motorkühlerkreislauf liegt (Skz. 3 u. 45.
  8. 8. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Serienkreisläufe so gesteuert werden, daß zum speichern Motor-Speicher-Motor auf, gleichzeitig Motor-Kühler -Potor zu ist (Skz. 3), während zum Kühlen Motor-Kühler-Motor auf (10), und gleichzeitig Motor-Speicher-Motor zu ist (II) (Skz. 4)
  9. 9.WärmenutzungsanIage nach Anspruch 4 u. 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Kreisläufe so gesteuert werden, daß der Speicherkreis so lange vorrangig fließt, bis die Betriebstemperatur des Motors auch im Speichermedium erreicht ist.
  10. IO. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß in den Kreislauf Motor-Speicher-Motor in Speicherausgang (9), oder der Rückleitung zum Motor (Skz. 3) (8) ein Thermostat oder ein Therm-Ventil größer 90° C zu, eingebaut wird, das mit einem auf Druck reagierenden Druckventil (IO) die Leitung zum Kühler auf regelt, wenn die Temperatur größer 90° C erreicht wird.
  11. II. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß am Motorausgang ein Dreiwegemischer oder ein Dretwegehahn, oder Dreiwegeventil eingebaut werden, womit die Kreisläufe so gesteuert Werden, daß zum Speichern Kühler zu-Speicher auf, zum Kühlen Kühler auf (IO) Speicher zu (ii) ist, wobei der Thermofühler am Speicherausgang, oder der leitung zum Motor die Steuertemperatur für Kühlen oder Speichern abnimmt (I2).
  12. I2. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß ein Thermostat vermen@et wird, der zu@ speichern den Fühlereingang schlißst (1) und ein überdruckventil, das durch den Druck, der beim schlieder entsteht, die Umgehungsleitung offen hält (@), während zur kühlen der Thermostat den Kühler öffnet, und das Druckventil die Umgehungsleitung geschlossen hält, wodurch bei Bedarf eine Beimischung verbindert wird, und der Motor die volle Kühlerleistung bekommt.
  13. I3. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß ein speichern ein Thermostat größer 90° zu, verwendet wird, der die Umgehungsleitung offen hält (@), und ein Druckventil die Kühlerleitung schliet (I), während zum Füllen der Thermostat gößer 90 ° zu bei Betriebstemperatur des Speichers die Umgehungsleitung schließst (7), und der dadurch entstehende Druck des Ventil in der Kühlerleitung öffnet (5).
  14. I4. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß ein Doppelventilthermostat eingesetzt ist, der gleichzeitig zum speichern die Kühlerleitung scließst (I), und Umgehungsleitung offen hält (2) und zum kühlen umgekehrt regelt.
  15. I5. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß ein Doppelventilthermostat größer 90 ° C zu, eingesetzt ist, der gleichzeitig zum speichern Umgehungsleitung offen hält (2) und Kühlerleitung verschließt (I), und zum kühlen die Kühlerleitung offnet (5) und die Umgehungsleitung gleichzeitig schließt (7).
  16. I6. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß ein Dreiwegehahn, Dreiwegeventil oder Dreiwegemischer im Kreislauf vor der Kühler und der Umgehungsleitung montiert wird, der zum speichern Kühlerleitung zu (I), Umgehungsleitung offen (2), und zum kühlen Kühlerleitung offen (5) und Umgehungsleitung zu (7), durch einen Thermof@hler, der am Ausgang des Spechers angebracht ist, steuert (4).
  17. I7. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch I, gekennzeichnet dadurch, daß Wärmezapfstellen eingerichtet werden, die gespeicherte Wärme abnehnen, oder abzapfen, sammeln oder lagern, selbst verarauchen oder an andere Verbrauche weitergeben.
  18. I8. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch I7, gekennzeichnet dadurch, daß Wärmezapfstellen mit Leitung, Schlauch, Ku@plung oder Schnellverschläßen, mit Pumpe und Behältern ausgeästet werden, mit denen die gespeicherte Wärmeenergie anneh@en oder abzapfen, und abgekühltes Wärmespeichermedium und an Wärmepseicher im Auto zum Aufhei zen wieder zurückgeben, oder austauschen.
  19. I9. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch I7, gekennzeichnet dadurch, daß Wärmezapfstellen mit Einzel, Doppel-, Reihen-oder Serientanks asugerästet sind, wobei in einem das kalte, in anderen des wärmere Medium sich befindet, ur.d daß die Behälter warm und kalt mediummäßig durch eine Leitung oder Öffnung verbunden sind, damit bei einer Abgabe von kaltem Itedium wenig an Wärme verloren geht (Skz. 5, 6, 7, 8).
  20. 20. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß diese Behalter durch eine Leitung oder Offnung, die auch regelbar sein kann, miteinander verbunden sind, wobei sich die untere Öffnung jeweils im wärmeren Tank möglichst in Bodennähe befinden soll, damit beim Abzapfendes kalten Mediums aus dem Kaltbehälter möglichst nur das kältere Das er aus dem wärmeren Tank in den Tank mit dem kälteren Medium fließt (Skz. 9, 10, 11)
  21. 2I. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß Doppeltanks, die im Verbund sind, eine Wärmeisolierung an der geneinsamen Erennwand haben, Verwendun finden.
  22. 22. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß Zapfstellen die Wärmeenergie mit dem Wärmemedium selbst oder über Wärmeaustauscher an Verbraucher weitergeben.
  23. 23. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die gewonnene Wärmeenergie in die Heizungsanlage des Verbrauchers über Wärmeaustauscher aufgenommen, und je nach Bedarf und Vorrat eingespeist, und mit anderem Wärmeerzeugern gekoppelt, oder jeder für sich allein genutzt werden kann.
  24. 24. Wärmenutztungslagge ne ch Anspruch I, daß das Wärmemedium aus Wasser mit Frostschutz oder anderen Flüssigkeiten, oder aber auch aus festem Materialien bestehen kann.
  25. 25. Wärmenutzungsanlage nach Anspruch I, gekennzeichnet dadurch, daß Jalousien, Ventilatoren und Geblase so gesteuert erden, daß sie erst damm schalten und kühlen, wenn die Betriebstemperatur nicht nur im Blotor, sondern auch im Speicher die für den Motor erforderliche Betriebstemperatur erreicht ist.
  26. 26. Wärmenutzungsanlage mach Anspruch I, gekennzeichnet dadurch, daß Rüstsätze oder Zubehör als ganze Anlage, oder als Einzelteile geliefert, und auch nach für einzelne Autotypen passendeSortimente zusammengestellt oder montiert werden.
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