EP4702102A1 - Energiesystem - Google Patents

Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Wärmeträgerfluid, insbesondere ein Wärmeträgerfluid für eine Thermoeinrichtung wie eine Heizung, eine Wärmepumpe, einen Wärmetauscher, ein Fluidbehälter oder dergleichen, umfassend ein Basisfluid, insbesondere ein flüssiges Basisfluid, und mindestens ein in dem Basisfluid angeordneter Zusatz, wobei der mindestens eine Zusatz als ein die Wärmekapazität des Basisfluids verändernder Zusatz ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe der Zusätze umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglykole, mittelkettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, und dergleichen. Weiter betrifft die Erfindung eine Thermoeinrichtung, ein Konzentrat und Verfahren hierzu.

Description

Energiesystem

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft ein Wärmeträgerfluid, insbesondere ein Wärmeträgerfluid für eine Thermoeinrichtung wie eine Heizung, eine Wärmepumpe, einen Wärmetauscher, ein Fluidbehälter oder dergleichen gemäß Anspruch 1.

Zudem betriff die Erfindung ein eine Wärmekapazität, insbesondere die Wärmespeicherfähigkeit und/oder die Wärmeleitfähigkeit, veränderndes Thermomaterial gemäß Anspruch 3.

Weiter betrifft die Erfindung eine Thermoeinrichtung, insbesondere eine mindestens ein Wärmeträgefluid aufweisende Thermoeinrichtung wie ein Heizkörper, eine Wärmepumpe, einen Wärmetauscher, ein Fluidbehälter oder dergleichen, gemäß Anspruch 4.

Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Temperieren einer Umgebung gemäß Anspruch 8, insbesondere zum Kühlen und/oder Wärmen einer Umgebung durch Abgabe und /oder Aufnahme von Wärmeenergie, insbesondere mittels einer Thermoeinrichtung.

Auch betrifft die Erfindung ein Konzentrat für eine Thermoeinrichtung gemäß Anspruch 12.

Nicht zuletzt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Thermoeinrichtung gemäß Anspruch 13.

Aus dem Stand der Technik sind allgemein Heizungen, Öfen, Wärmepumpen, Thermoskannen, Kühlbehälter und dergleichen bekannt. Derartige thermische Einrichtung verwenden Mittel, meist Flüssigkeiten wie Wasser, um eine Wärme abzugeben oder um die Wärme von aufgenommenen Fluiden gegenüber eine Umgebungswärme möglichst lange zu halten. Um die Energieeffizienz solcher thermischer Einrichtungen zu verbessern, sind verschiedene Maßnahmen wie Vergrößerung - im Falle von einer Erhöhung der Wärmeenergieabgabe

- oder Verringern - im Falle von einer Verringerung der Wärmeenergieabgabe -

- von Oberflächen durchgeführt worden. Diese Maßnahmen erfordern in der Regel aufwendige Umbauten oder gar Neuinstallationen der thermischen Einrichtung.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmeträgerfluid, ein Thermomaterial eine Thermoeinrichtung, ein Verfahren zun Temperieren, ein Konzentrat und ein Verfahren zur Herstellung einer Thermoeinrichtung zu schaffen, mit welchen neue und bestehende Vorrichtungen und Verfahren für eine Erhöhung der Energieeffizienz nachgerüstet werden können und neue verbesserte Vorrichtungen und Verfahren geschaffen werden können.

Diese und weitere Aufgaben werden ausgehend von einem Wärmeträgerfluid gemäß Anspruch 1, einem Thermomaterial gemäß Anspruch 3, einer Thermoeinrichtung gemäß Anspruch 4, einem Verfahren gemäß Anspruch 8 einem Konzentrat gemäß Anspruch 12 und einem Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einem Wärmeträgerfluid, insbesondere einem Wärmeträgerfluid für eine Thermoeinrichtung wie eine Heizung, eine Wärmepumpe und dergleichen, vorgesehen ist, dass dieses umfasst: ein Basisfluid, insbesondere ein flüssiges Basisfluid, und ein in dem Basisfluid angeordneter Zusatz, wobei der Zusatz als ein die Wärmekapazität und/oder die Leitfähigkeit des Basisfluids verändernder Zusatz ausgebildet ist, ausgewählt aus der Gruppe der Zusätze umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglycole, mittelkettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Kokosnussschalenfaser, Kokosöl, Palmöl, Rapsöl, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, Zeolithe, Ferrit, Silicagel, Kokosschalenfasern, Glasschaum, geschäumtes Glas, Vulkanstein, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Graphit, Kupfer, Basalt, Kunststoffverbund, Kompositwerkstoffe, Mischungen davon und dergleichen. Das Wärmeträgerfluid umfasst eine Basisfluid und mindestens einen Zusatz. Das Basisfluid ist vorzugsweise eine Flüssigkeit, kann aber in anderen Ausführungsformen auch ein Gas oder eine binäre Flüssigkeit sein. Vorzugsweise, insbesondere bei einer Nachrüstung bei bestehenden Anlagen, ist das Basisfluid Wasser, insbesondere ein Heizungswasser oder Leitungswasser. Das Basisfluid ist vorzugsweise ein flüssiges oder gasförmiges Wärmeträgermedium, das in einem Heiz- oder Kühlkreislauf Wärme von einem Ort höherer Temperatur zu einem Ort niedrigerer Temperatur transportiert oder auch als nicht-fließendes oder nicht-strömendes Fluid vorgesehen ist. Das Wärmeträgermedium kann je nach Anwendungszweck und Temperaturbereich auch als Heizmedium, als Heizmittel, oder als Kühlmittel oder Kühlmedium, oder Kälteträger, bei Verwendung unterhalb von 0°C bezeichnet werden. Wärmeträgermedien werden beispielsweise in Rohrleitungen transportiert oder in Behältern oder Gefäßen bevorratet. Erfindungsgemäß kann das Basisfluid auch ein Wärmeleitmedium sein, welches die Wärme weiterleitet, ohne selbst bewegt zu werden. Das Basisfluid kann demnach ein Wärmeträgermedium oder ein Wärmeleitmedium sein. Insbesondere ist das Basisfluid ein lebensmittelechtes Medium oder Fluid, welches auch bei Verwendung mit Lebensmitteln für den Konsumenten nicht gefährlich ist. Bei bestehenden thermischen Einrichtungen werden derartige Basisfluide bereits eingesetzt. Das Basisfluid kann selbst als ein Gemisch ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Wärmeträgerfluid Wasser, Leitungswasser, Heizungswasser oder dergleichen. Welche Gemische kämen für das Basisfluid noch in Frage? Die Leitfähigkeit kann eine Wärmeleitfähigkeit oder eine Stoffe, T eilchen, Ladung leitende Leitfähigkeit sein. Beispielsweise kann die Leitfähigkeit eine Wärmeleitfähigkeit, eine elektrische Leitfähigkeit, eine magnetische Leitfähigkeit, eine dielektrische Leitfähigkeit, eine molare Leitfähigkeit, eine kapillare Leitfähigkeit und/oder eine hydraulische Leitfähigkeit sein. Bevorzugt ist die Leitfähigkeit eine Wärmeleitfähigkeit.

Insbesondere umfasst in einer Ausführung der Zusatz keine wasserlösliche Kohlenwasserstoffverbindung, ist somit frei von wasserlöslichen Kohlenwasserstoffen. Um die Energieeffizienz bei neuen und bestehenden Einrichtungen zu verbessern, umfasst das Wärmeträgerfluid (einschließlich der Wärmeleitmedien) neben dem Basisfluid mindestens einen Zusatz. Erfindungsgemäß ist der Zusatz ein die Wärmekapazität des Basisfluides und damit die des Wärmeträgerfluids verändernder Zusatz ausgebildet. Dabei ist der Zusatz so ausgebildet, dass dieser die Wärmekapazität des Basisfluids um mindestens 2,5%, weiter bevorzugt um mindestens 5% und am meisten bevorzugt von mindestens 7,5% erhöht. Die Messung der Wärmekapazität bzw. der Wärmekapazitätveränderung lässt sich über herkömmliche Messmethoden und/oder durch Berücksichtigung der einzelnen Wärmekapazitäten aller Materialien unter Berücksichtigung derer Masseanteile berechnen. Der Zusatz kann die Wärmekapazität des Basisfluids und damit des Wärmeträgerfluids je nach Anwendungszweck erhöhen oder senken. Der Zusatz unterscheidet sich von dem Basisfluid durch mindestens eine Stoffeigenschaft, beispielsweise durch den Aggregatzustand, durch den Stoff bzw. das Material selbst, durch die Temperatur, durch die Dichte, durch die Konzentration oder dergleichen. Bevorzugt ist der Zusatz aus einem anderen Material bzw. ist ein anderer Stoff als das Basisfluid. Vorzugsweise ist der Zusatz ein sich in dem Basisfluid zumindest teilweise lösender Zusatz, beispielsweise ein wasserlöslicher Zusatz. Weiter bevorzugt handelt es sich bei dem Zusatz um einen nichtwasserlöslichen Zusatz. In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein nicht-wasserlöslicher Zusatz vorgesehen. Noch eine Ausführungsform sieht vor, dass keine wasserlöslichen Zusätze vorgesehen sind.

Das Basisfluid ist vorzugsweise Wasser, eine Alkohol-Wasser-Lösung, eine Salz-Wasser-Lösung, Luft, ein Thermalöl, eine Salzschmelze und/oder ein flüssiges Metall. Am meisten bevorzugt ist das Basisfluid Wasser, insbesondere Leitungswasser.

Der Zusatz kann ein beliebiger Zusatz sein, welcher die Wärmekapazität des Basisfluids und damit des Wärmeträgerfluids verändert. Dabei kann der Zusatz je nach Anwendungsfall die Wärmekapazität des Basisfluids erhöhen oder verringern. Es kann ein Zusatz vorgesehen sein. In anderen Ausführungsformen können zwei Zusätze oder mehrere Zusätze vorgesehen sein. Der Zusatz kann in fluider Form, gasförmig oder flüssig, und/oder in fester Form, oder in einer Kombination, beispielsweise als binäres Fluid wie ein Eiswasser-Gemisch vorliegen. Vorzugsweise liegt die Konzentration von Basisfluid und Zusatz im Bereich von 1 bis 35 Gewichts-% Zusatz zu Basisfluid, das heißt der prozentuale Massenanteil des Zusatzes beträgt demnach maximal 35% des Masseanteils des Basisfluids und minimal 1 Gewichts-%. Weiter bevorzugt liegt die Konzentration von Zusatz und Basisfluid bei größer gleich 5 Gewichts-% und kleiner gleich 30 Gewichts-%. Andere Konzentrationen sind möglich. Bevorzugt ist eine Konzentration des Zusatzes in dem Basisfluid von um die 25 Gewichts-%.

Als Zusatz kommen insbesondere die Zusätze aus der Gruppe umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglykole, mittelkettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, und dergleichen. Die Zusätze können in jeglicher Form vorgesehen sein und weitere Materialien umfassen wie mikronisierte Vulkanerde, Siliziumkristalle, Graphen, Kupfer, Graphit, Fulleren, Schungit.

Der Zusatz kann einen Zusatzstoff oder mehrere Zusatzstoffe umfassen. Beispielsweise kann ein erster Zusatzstoff ein Glykol und ein weiterer Zusatzstoff Kokosöl sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Zusatz mindestens zwei Zusatzstoffe umfasst, wobei ein erster Zusatzstoff ein Glykol, insbesondere ein Ethylenalkohol ist und ein weitere Zusatzstoff ein mittel- kettiges Triglycerid, beispielsweise Kokosöl ist. Die Konzentration aus erstem und zweiten Zusatzstoff liegt dabei bevorzugt im Verhältnis von etwa 2: 1. Insbesondere liegt die Konzentration von zweitem Zusatzstoff zu erstem Zusatzstoff im Bereich von 0 bis 50 Gewichts-% zu 100 bis 50 Gewichts-%, sodass insgesamt die Konzentration der Zusatzstoffe bei 100 Gewichts-% liegt. Andere Konzentrationen liegen beispielsweise bei 0 bis 40 Gewichts-% zu 100 bis 60 Gewichts-%, von 0 bis 35 Gewichts-% zu 100 bis 65 Gewichts-%. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Wärmeträgerfluid eine Konzentration Basisfluid, erster Zusatzstoff, zweiter Zusatzstoff von 70 Gewichts-% zu 20 Gewichts-% zu 10 Ge- wichts-% jeweils plus minus 5 Gewichts-%, sodass die Gesamtsumme 100 Ge- wichts-% ergibt. Weitere Beispiele sind in der folgenden Tabelle angegeben:

, wobei die Werte jeweils um plus/minus 5 Gewichts-% verändert werden können, sodass die Gesamtsumme 100 Gewichts-% ergibt. Eine bevorzugte Ausführungsform eines Fluids ist eine Mischung aus einem Mono-Ethylenglycol, einem Polyethylenglycol und Wasser. Dabei kann das Mischungsverhältnis je nach Anwendungsfall variiert werden. Ein bevorzugtes Mischungsverhältnis sieht vor, dass Wasser etwa zu 50 Gewichtsprozent und etwa 50 Gewichtsprozent Mono- und Poly-Ethylenglycole vorgesehen sind. Mono- und Poly-Ethylenglycol können in einem beliebigen Mischungsverhältnis vorgesehen sein. Bevorzugt liegt die molare Masse der Mischung aus Mono- und Poly-Ethylenglycol im Bereich von etwa 200 bis etwa 600 g/mol. Andere Werte sind je nach Anwendungsfall möglich. Jegliche Kombination von Zusätzen gemäß der Offenbarung sind denkbar. So ist beispielsweise ein Zusatz umfassend Polyethylenglykol und Grafit möglich.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zu dem Gemisch aus Wasser und der Mischung Mono- und Poly-Ethylenglycol ein weiterer Zusatz vorgesehen. Der Zusatz kann ein beliebiger der vorstehend aufgeführten Zusätze sein oder mehrere der vorstehend aufgeführten Zusätze sein. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht einen Zusatz aus Kokosöl, Kokosfett, Graphit, MCT, Rapsöl und/oder Palmöl vor.

Hauptbestandteil des Wärmeträgerfluids ist das Basisfluid, beispielsweise Leitungswasser. Die geringsten Anteile sind bevorzugt Kupfer und/oder Grafit.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Zusatz ein die Leitfähigkeit, insbesondere die elektrische Leitfähigkeit des Basisfluids erhöhender Zusatz ist. Dabei ist der Zusatz derart ausgebildet, dass er die Leitfähigkeit des Basisfluids um mindestens 2,5%, bevorzugt um mindestens 5% und am meisten bevorzugt um 7,5% erhöht.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehene, dass der Zusatz als Fluid, Granulat, Netz, geschäumtes Material, Pulver, Faser und/oder Mehl oder Mahlgut ausgebildet ist. Bei einer Ausbildung als Granulat ist der Zusatz insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Stoffe umfassend: Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Marmor und deren Mischungen, Talkum, Graphit, Kupfer wärmespeichernde Mineralien, sowie Kombinationen davon. Die Stoffe können in beliebiger Form zugefügt werden. Vorzugsweise liegt der Zusatz in einer pulvrigen, gemahlenen oder anderer zerkleinerten Form vor.

Der Zusatz kann zusammen mit dem Basisfluid gemischt werden, um das Wärmeträgerfluid herzustellen. In einer anderen Ausführungsform kann der Zusatz nachträglich dem Basisfluid zugefügt werden. Vorzugsweise ist der Zusatz in dem Basisfluid gelöst, zumindest aber nicht mit dem menschlichen Auge ohne weitere Hilfsmittel sichtbar. Vorzugsweise liegt der Zusatz, sofern in pulvriger oder körniger bzw. gemahlener Form in einer Korngröße von kleiner gleich 10 mm, weiter bevorzugt von kleiner gleich 5 mm und noch weiter bevorzugt von kleiner gleich 2,5 mm und darunter vor.

Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass bei einem eine Wärmekapazität, insbesondere die Wärmespeicherfähigkeit oder die Leitfähigkeit, insbesondere die Wärmeleitfähigkeit, verändernden Thermomaterial, vorgesehen ist, dass dieses mindestens Matrixmaterial wie Harz, insbesondere Epoxidharz, einem gießbaren Material oder Gußmaterial oder dergleichen, insbesondere eine Schicht davon, und mindestens einen die Wärmekapazität, insbesondere die Wärmespeicherfähigkeit und/oder die Wärmeleitfähigkeit oder die Leitfähigkeit verändernder Zusatz, ausgewählt aus der Gruppe der Zusätze umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglycole, mittel- kettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Kokosöl, Palmöl, Rapsöl, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, Zeolithe, Ferrit, Silicagel, Kokosschalenfasern, Glasschaum, geschäumtes Glas, Vulkanstein, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Graphit, Kupfer, Basalt, Kunststoffverbund, Kompositwerkstoffe umfasst , wobei das Material mit dem Epoxidharz vergossen und/oder das Epoxidharz zumindest teilweise umgebendes Material ausgebildet ist. In einer Ausführungsform ist das Thermomaterial ein Gußmaterial, in dem mindestens einer der Zusätze eingebettet und/oder eingegossen ist. Vorzugsweise ist das Gußmaterial ein Epoxidharz. In einer Ausführungsform ist der Zusatz als Kupferrohr, insbesondere als ein mit einem Zusatz oder mehreren Zusätzen gefülltes Kupferrohr ausgebildet. In anderen Ausführungsformen ist der Zusatz als mehrere Kupferrohre ausgebildet, insbesondere als mehrere mit einem Zusatz oder mehreren Zusätzen gefülltes Kupferrohr. Das Kupferrohr und/oder die Kupferrohre sind in einer Ausführungsform in dem Matrixmaterial, insbesondere dem Harz, bevorzugt dem Epoxidharz, vergossen. Das jeweilige Kupferrohr kann verschiedene Formen aufweisen, beispielsweise kann das Kupferrohr gekrümmt, spiralförmig, meanderför- mig oder dergleichen geformt sein. Der jeweilige Querschnitt kann über die Rohrlänge gleich oder sich zumindest abschnittsweise verändernd ausgebildet sein. Die Wandstärke des Rohrs kann über die Rohrlänge gleich oder zumindest sich teilweise verändernd - kontinuierlich oder sprunghaft, ausgebildet sein. Der Querschnitt kann eine beliebige Form, beispielsweise kreis- bzw. ringförmig, oval, eckig oder dergleichen ausgebildet sein. In einer Ausführungsform ist mindestens ein Kupferrohr an und/oder in einer Thermoeinrichtung, beispielsweise einem Heizkörper angeordnet. Insbesondere sind in einer Ausgestaltung Kupferrohre zwischen zwei beabstandeten Flächen einer Thermoeinrichtung, beispielsweise eines Heizkörpers, als Wärmespeicher und/oder Wärmeleiter angeordnet. Das jeweilige Kupferrohr wird mit verschiedenen Speichermedien wie Kokos, Quarzsand, Schamott, Speckstein oder einem anderen wärmekapazitätveränderndem Material wie vorstehend aufgeführt gefüllt. Die offenen Ende des jeweiligen Rohrs werden verschlossen, beispielsweise mit Epoxidharz. Das jeweilige Kupferrohr wird spiralförmig mit einem dünneren bzw. in seinen Querschnittsabmaßen geringerem Kupferrohr umwickelt. Aufsteigende Wärme wird dadurch in einen Drall gezwungen und die Wärme steigt ohne zusätzlichen Ventilator oder Verwirbler nach oben. Dies bewirkt eine geringere Staubaufwirbelung, schnelleres Heizen der Umgebung mit vorteilhafter IRA- Strahlung. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Kupferrohre in einen Behälter mit Flüssigkeit wie Wasser eingebracht für eine Befeuchtung der Raumluft.

Als weitere Zusätze kann auch eloxiertes Aluminium und/oder Quarzsand verwendete werden. Beispielsweise kann ein Gehäuse einer Thermoeinrichtung wie einem Heizkörper zumindest eine Fläche aus eloxiertem Aluminium aufweisen. In anderen Ausführungsformen sind mehrere Flächen aus eloxiertem Aluminium vorgesehen. In weiteren Ausgestaltungen sind Flächen des Heizkörpers mit eloxiertem Aluminium beschichtet, beispielsweise mittels Anstreichen, Besprayen, Lackieren, Tauchbaden und dergleichen. Weitere Ausgestaltungen können vorsehen, dass in dem eloxiertem Aluminiummaterial Aufnahmeräume vorgesehen sind, die sich mit weiteren Zusätzen, beispielsweise Quarzsand oder dergleichen befüllen lassen. Beispielsweise weist mindestens eine Fläche der Thermoeinrichtung einen entsprechenden Hohl- und/oder Aufnahmeraum auf, welcher mit einem weiteren Zusatz befällt oder befüllbar ist, beispielsweise mit Quarzsand. Statt einem Zusatz können auch stets mehrere Zusätze vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform ist das Thermomaterial direkt auf die Thermoeinrichtung aufgegossen. Hierbei wird ein Rahmen an der Thermoeinrichtung befestigt, der einen Gußraum definiert. In diesen Gußraum wird das Matrixmaterial mit dem Zusatz gegossen. Das Matrixmaterial mit dem Zusatz wird erhärtet und der Rahmen entfernt. Dadurch ist das Thermomaterial fest mit der Thermoeinrichtung verbunden. In anderen Ausführungsform lassen sich Verkleidungen separat gießen und nachträglich an der Thermoeinrichtung anbringen. Eine bessere (Wärme-) Leitfähigkeit wird durch direktes Aufbringen / Gießen auf die Thermoeinrichtung erzielt.

Eine Thermoeinrichtung kann eine Einrichtung zum Wärmen und/oder Kühlen sein. Sowohl die Einrichtung zum Wärmen als auch zum Kühlen kann zumindest einen Bereich aufweisen, der als Wärmeisolator ausgebildet ist. Hierzu weist der als Isolatorschicht ausgebildete Wärmeisolator neben dem Matrixmaterial wie einem Harz geschäumtes Glas oder einen anderen geeigneten Zusatz auf. Bevorzugt wird geschäumtes Glas verwendet. Dieses geschäumte Glas oder ein anderer geeigneter Zusatz wird in ein Matrixmaterial, bevorzugt in ein Harz, bevorzugt Epoxidharz eingebracht, beispielsweise durch Anstreichen, Tauchbaden, Umgießen oder dergleichen. Weitere Zusätze können in das Harz eingebracht sein. Aus diesem Harz-Glasschaum-Material oder allgemein Martrix-Zu- satz-Material lassen sich nun die Isolatorschichten einer Thermoeinrichtung realisieren. Die Schicht kann direkt auf einer Fläche der Thermoeinrichtung angebracht sein, beispielsweise mittels Anstreichen, Lackieren, Besprayen, Tauchbaden oder dergleichen. In einer anderen Ausgestaltung ist die Isolatorschicht als separate Fläche, beispielsweise als Platte oder dergleichen ausgeführt, die entweder direkt auf die Thermoeinrichtung gegossen ist oder als separate Platte an der Thermoeinrichtung angebracht ist, beispielsweise mittels Kleben oder Anschrauben. Diese lässt sich dann mit Verbindungsmitteln an der Thermoeinrichtung anbringen. Beispiele für Thermoeinrichtungen zum Kühlen sind beispielsweise Kühlhäuer, Kühl-Fahrzeuge, Kühlschränke, Flugzeuge, Kühltaschen, Kühltruhen oder dergleichen. Auch als Hitzeschutz lassen sich derartige Isolierschichten verwenden beispielswiese als Hitzeabweisende Fliesen, wie Sie beispielsweise auch in der Raumfahrt vorgesehen sind. Ein Beispiel für ein Material für einen Isolator, beispielsweise für Kühlzwecke oder zum Hitzeschutz kann aufgeschäumten Glas und Silicagel umfassen, das vorzugsweise in ein Matrixmaterial wie Harz, bevorzugt wie Epoxidharz eingebettet ist. Weitere Zusätze können Graphit, Kupfer und/oder Kokosfasern sein. Die Zusätze liegen bevorzugt in gemahlener, geriebener oder anderer pulverform vor, insbesondere in einer Form mit einer maximalen Korngröße von 10 mm, bevorzugt max. 5 mm und am meisten bevorzugt max. 2,5 mm. Derartige Isolatorschichten sind umweltfreundlich und wiederholt verwendbar. Die Isolatorschichten sind nicht auf die hier aufgeführten Anwendungen begrenzt. Die Isolatorschicht kann in verschieden Formen ausgeführt sein: flüssig, gasförmig, fest oder in Kombinationen hiervon.

Als weiterer Zusatz oder Mittel zum Anbringen einer Thermoschicht und/oder zum Einbetten von Glasschaum kann auch Bitumen verwendet werden. Insbesondere bei Anbringen der Isolierschicht oder Isolatorschicht ist eine Kombination aus Glasschaum und Bitumen sowie ggf. weiterer Zusätze vorteilhaft.

In wieder einer anderen Ausführungsform kann das Thermomaterial neben der Harzschicht auch aufgebrachte Zusätze aufweisen. Beispielsweise können in und/oder auf der Harzschicht Platten, beispielsweise Kokosfasern oder andere Zusätze aufgebracht sein. Auch lassen sich aus den Zusätzen Netze herstellen, die dann auf und/oder in der Harzschicht angeordnet sind.

Das Thermomaterial kann in einer Ausführungsform als isolierendes Thermomaterial, wie vorstehend bereits beschrieben, ausgebildet sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Thermomaterial als leitendes, insbesondere wärmeleitendes Thermomaterial ausgebildet sein. Das Thermomaterial ist in einer Ausführungsform direkt auf einer Thermoeinrichtung, beispielsweise einem Heizkörper aufgebracht, beispielsweise mittels Tauchbad, Anstreichen, Aufsprayen, Gießen, Kleben oder auf eine andere Weise. In einer anderen Ausführungsform kann das Thermomaterial als Wandung, Verkleidung, Platte oder dergleichen ausgeführt sein. In einer Ausführung als Wandung und dergleichen lässt sich das Thermomaterial mittels Verbindungsmitteln an einem Heizkörper oder allgemeiner an einer Thermoeinrichtung anbringen. Ein leitendes Thermomaterial umfasst ebenfalls ein Matrixmaterial und einen Zusatz, wobei der Zusatz als ein leitendere Zusatz oder die Leitfähigkeit erhöhender Zusatz ausgebildet ist. Der Zusatz, beispielsweise Graphit, Kuper, Naturstein wie Vulkanstein, Speckstein, Talkum und/oder Schamott, bevorzugt in Pulverform, ist/wird in das Matrixmaterial eingebettet. Hauptanteil an dem Thermomaterial hat das Matrixmaterial, beispielsweise das Harz, bevorzugt das Epoxyharz. Den geringsten Anteil hat Kupfer und/oder Graphit, sofern vorhanden. Beispielsweise hat das Matrix- material einen Anteil von mindestens 25 Gewichts-%, bevorzugt von mindestens 50 Gewichts-% und am meisten von mindestens 75 Gewichts-%. Zusätze wie Steine, Mineralien, Naturstein, Talkum, Vulkanstein, Speckstein, Schamott, insbesondere Zusätze mit einer höheren Wärmespeicherkapazität, haben einen Anteil von maximal 25 Gewichts-%, bevorzugt von maximal 15 Gewichts-% und bevorzugt von maximal 10 Gewichts-%. Weitere Zusätze, die insbesondere ein höhere Leitfähigkeit aufweisen, wie Kupfer und Grafit, haben einen Anteil von max. 5 Ge- wichts-%, bevorzugt von maximal 2,5 Gewichts-% und am meisten bevorzugt von max. 1,5 Gewichts-%. Die Zusätze unterscheiden sich inbesondere hinsichtlich ihrer Wärmespeicherfähigkeit und ihrer (Wärme-) Leitfähigkeit. Zusätze mit höherer Wärmespeicherfähigkeit haben einen höheren Anteil an dem Thermomaterial als Zusätze mit einer höheren Leitfähigkeit. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht als Gußmaterial ein Epoxyharz vor, in das Speckstein, Vulkanstein, Talkum und Schamottstein, sowie Kuper und Graphit eingebettet sind. Die Zusätze in dem Ausführungsbeispiel in Pulvform in das Matrixmaterial, hier das Epoxyharz, eingebettet.

Die Erfindung schließt zudem die technische Lehre ein, dass bei einer Thermoeinrichtung, insbesondere eine ein hier beschriebenes Wärmeträgerfluid und/oder ein hier beschriebenes, die Wärmekapazität und/oder die Leitfähigkeit veränderndes Thermomaterial aufweisende Thermoeinrichtung wie ein Heizkörper, eine Wärmepumpe, einen Wärmetaucher, einen Fluidbehälter oder dergleichen, wobei mindestens ein Wärmeübertragungskörper vorgesehen ist, der mindestens einen Wärmeträgerfluidraum aufweist, der mit mindestens einem Wärmeträgerfluid befüllt und/oder befüllbar ist und/oder von mindestens einem Wärmeträgerfluid durchlaufbar oder durchströmbar ist oder durchlaufen oder durchströmt wird, und mit einer den Wärmeträgerfluidraum begrenzenden Wandung, über welche eine Wärmeenergie von dem Wärmeträgerfluid an die Umgebung oder umgekehrt übertragbar ist, vorgesehen ist, dass innen und/oder außen an dem Wärmeabgabekörper mindestens ein wärmekapazitätveränderndes und/oder wärmeleitfähigkeitveränderndes Mittel vorgesehen ist, ausgewählt aus Gruppe umfassend: eine Beschichtung, Rippen, Ausnehmungen, Anformungen, Umlenkungen, Ventilatoren, Verkleidungen, Isolierungen, Schwämme, poröse Mineralien und dergleichen und/oder ein hier beschriebenes Thermomaterial. Die Thermoeinrichtung weist bevorzugt an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Thermomaterialien auf. Insbesondere ist die Thermoeinrichtung als asymmetrische Thermoeinrichtung ausgebildet, die an einer Stelle eine hinsichtlich der Wärmepazitätsfähigkeit und/oder Leitfähigkeit anderes Thermomaterial aufweist als an einer anderen Stelle. Beispielsweise weist die Thermoeinrichtung an einer Seite und/oder Stelle ein als Isolatorschicht ausgebildetes Thermomaterial auf und an einer anderen Seite/Stelle ein als Wärmeleiter ausgebildetes Thermomaterial.

In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittel oder die Mittel aus einem Werkstoff hergestellt sind, welcher sich von dem Werkstoff des Wärmeübertragungskörpers unterscheidet, insbesondere in einer Form als Fluid, Granulat, Netz, geschäumtes Material, Pulver, Faser und/oder Mehl oder Mahlgut und/oder, mit einer Schwammstruktur und/oder wärmespeichernde Mineralien. Insbesondere sind die vorgenannten Mittel als Kompositwerkstoff ausgebildet, wobei die vorgenannten Stoffe in einem Matrix- material wie einem Harz, bevorzugt in einem Epoxidharzverbund ausgebildet sind.

Die Thermoeinrichtung kann eine beliebige Einrichtung sein, bei der eine Wärmeübertragung stattfindet, beispielsweise eine Heizung, eine Thermoskanne, eine Badewanne, ein Kühlpack, ein Weinkühler, ein Heizkörper, Heizrohre, oder dergleichen. Die Thermoeinrichtung weist einen Wärmeübertragungskörper auf. Dieser Wärmeübertragungskörper weist einen Wärmeträgerfluidraum auf und einen diese umgebenden Wandung. In dem Wärmeträgerfluidraum wird das Wärmeträgerfluid zumindest zeitweilige bevorratet. Über die Wandung erfolgt eine Wärmeübertragung. Die Wärmeübertagung kann je nach Umgebung und Wärmeträgerfluid zu dem Wärmeträgerfluid oder von dem Wärmeträgerfluid weg gerichtet sein, je nachdem ob ein Kühlen oder Erwärmen der Umgebung gewünscht ist. Der Wärmeträgerfluidraum kann als Tank, Behälter, Innenraum, Rohrleitung, Zwischenraum bei einer doppelwandigen Wandung und dergleichen ausgebildet sein. Die Wandung ist aus einem die Wärme gut leitenden Material wie Blech, Metall, Metalllegierungen und dergleichen ausgebildet. An mindestens einer Stelle der Wandung(en) ist ein Thermomaterial vorgesehen. Eine Stelle der Wandung(en) weist ein Thermomaterial auf, welches die Wärmestrahlung, das heißt die Wärmeleitung weg von der Wandung erhöht. Eine andere Stelle der Wandung(en) weist ein Thermomaterial auf, welches die Wärmestrahlung, das heißt die Wärmeleitung weg von der Wandung reduziert, beispieslweise eine Isolatorschicht. Andere Wärmeleitmittel können vorgesehen sein. Bevorzugt ist auf eine Stelle/Seite der Wandung(en) ein Thermomaterial aufgegossen. Das aufgegossene Thermomaterial ist bevorzugt ein Epoxyharz, in das in Pulverform Zusätze wie Schamott, Talkum, Vulkanstein, Speckstein, Ko- kosschalenfaser als Wärmespeicherfähigkeit erhöhende Zusätze und Kupfer und/oder Grafit in Pulvervorm als Leitfähigkeit erhöhende Zusätze vorgesehen sind. Das Thermomaterial wird direkt auf die Wandung aufgegossen und dort ausgehärtet.

Der Wärmeübertragungskörper weist an der Wandung - innen und/oder außen - ein wärmekapazitätsveränderndes Mittel und/oder ein Thermomaterial auf. Das Mittel kann je nach Anwendungsfall die Wärmekapazität und/oder die (Wärme-)Leitfähigkeit der Wandung und somit des Wärmeübertragungskörpers erhöhen oder senken. Besonders bevorzugt ist das Mittel als eine Beschichtung ausgebildet, die innen und/oder außen an der Wandung - das heißt an einer dem Wärmeträgerfluidraums zugewandten Innenseite der Wandung und/oder einer der Umgebung zugewandten Außenseite der Wandung angeordnet ist. Die Beschichtung weist zumindest zu einem gewissen Prozentteil Speckstein-Mehl, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Marmor oder andere wärmespeichernde Mineralien auf. Der Anteil der vorgenannten Stoffe beträgt zumindest 5 Gewichts-% im Verhältnis zu der restlichen Beschichtung. Andere Anteile sind vorgesehen. Beispielsweise können die Zusätze in einer Ausführungsform maximal 10 Gewichts-%, bevorzugt maximal 7,5 Gewichts-% und am meisten bevorzugt maximal 5 Gewichts-% betragen. Die Gewichts-%-Anteile der Zusätze können zueinander unterschiedlich sein. Insbesondere ist der Anteil der die Wärmespeicherfähigkeit erhöhenden Zusätze im Verhältnis zu den weniger die Wärmespeicherfähigkeit erhöheneden Zusätze und/oder die Wärmeleitfähigkeit erhöhenden Zusätze höher. Bevorzugt weist das Thermomaterial ein Matrixmaterial, insbesondere ein Harz, bevorzugt ein Epoxyharz mit einem Anteil von wenigstens 50 Gewichts-%, weiter bevorzugt von wenigstens 75 Gewichts-% und am meisten bevorzugt von wenigstens 90 Gewichts-% auf.

In einer Ausführungsform ist die Thermoeinrichtung als asymmetrische Thermoeinrichtung ausgebildet. Hierbei weist die Thermoeinrichtung beispielsweise auf einer Seite ein isolierendes Thermomaterial auf und auf der anderen Seite ein nicht isolierendes, insbesondere in die Wärmeleitfähigkeit erhöhendes Thermomaterial auf. Somit lässt sich eine Wärmestrahlung gezielt lenken, beispielsweise weniger stark zu einer Wandung mittels isolierendem Thermomaterial und stärker zu einem Raum mittels nicht-isolierendem Thermomaterial. Andere Ausführungsformen sehen eine zumindest teilweise symmetrische Thermoeinrichtung vor mit gegenüberliegenden Flächen, die entweder als Isolator oder als Wärmeleiter ausgebildet sind.

Als isolierendes Thermomaterial ist in einer Ausführungsform beispielsweise eine Schicht aus Epoxidharz vorgesehen, welche zumindest teilweise mit einem geschäumten Glas umgeben ist und/oder in das geschäumtes Glas eingebettet ist. Das geschäumte Glas kann in einer Ausführungsform mit dem Epoxidharz vergossen sein und/oder weitere Zusätze aufweisen.

Als nicht-isolierendes Thermomaterial kann das Thermomaterial eine Schicht aus Epoxidharz aufweisen, in und/oder an welchem ein Zusatz oder mehrere Zusätze angeordnet sind, beispielsweise Graphit, Kupfer, Speckstein, Zeolithe, Ferrite, Silicagel, Schamott, Kokosnussfasern, Vulkanstein, und dergleichen.

Das Thermomaterial kann schichtweise, insbesondere in Sandwich-Bau- weise ausgeführt sein. Die Thermoeinrichtung kann in beliebiger Weise an der Thermoeinrichtung - z.B. dem Heizkörper - angeordnet sein. In einer Ausführungsform ist die Thermoeinrichtung angeklebt, beispielsweise mit einem Graphitsilikon. In anderen Ausführungsform wird die Thermoeinrichtung oder werden die Zusätze mittels Anstreichen, Lackieren, besprayen, Tauchbaden, oder dergleichen an dem Heizkörper angeordnet. In weiteren Ausgestaltungen lässt sich das Thermomaterial lösbar mit einem Heizkörper oder dergleichen verbinden. Bevorzugt ist das Thermomaterial direkt auf die Wandung der Thermoeinrichtung aufgegossen und dort ausgehärtet. Es lassen sich nach Aushärten weitere Materialien auf das Thermomaterial aufbringen.

Die Stoffe - Zusätze oder dergleichen -können in einer Ausführungsform als Epoxidverbund-Werkstoff ausgebildet sein. Als Kompositwerkstoff - Epoxidverbund-Werkstoff plus Stoff / Zusatz - können die Mittel als Platten oder in anderen Formen ausgebildet sein, beispielsweise als Verkleidung, Anformungen, Isolierung und dergleichen.

Eine weitere positive Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass eine Steuerung vorgesehen ist, über welche ein Temperieren - Heizen, Kühlen - einer Umgebung mittels der Thermoeinrichtung steuerbar ist. Über die Steuerung ist insbesondere eine Temperierung des Wärmeträgerfluids möglich, sodass das Wärmeträgerfluids je nach Anwendungsfall erwärmt oder gekühlt werden kann. Über die Steuerung lässt sich zudem eine Wärmeträgerfluidzuführung oder ein Wärmeträgerfluidabfluss steuern.

Noch eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Thermoeinrichtung als eine Hybrideinrichtung ausgebildet ist mit mindestens zwei Kreisläufen, wobei insbesondere ein Kreislauf ein Heizkreislauf ist und ein Kreislauf ein Wärmepumpenkreislauf ist. Die Steuerung ist dabei für die Hybrideinrichtung ausgebildet, die zwischen der Wärmeenergienutzung der beiden unterschiedlichen Kreisläufe umschalten kann. In einer weiteren Ausführungsform ist beispielsweise noch eine weiterer Wärmepumpenkreislauf vorgesehen, sodass die Wärmepumpe sowohl im Kühlkreis als auch im Wärmekreis betreibbar ist.

Weiterhin schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zum Temperieren einer Umgebung, insbesondere zum Kühlen und/oder Wärmen einer Umgebung durch Abgabe und /oder Aufnahme von Wärmeenergie, insbesondere mittels einer hier beschriebenen Thermoeinrichtung, vorgesehen ist, dass einem hier beschriebenen Wärmeträgerfluid, genauer einem hier beschriebenen Basisfluid ein hier beschriebener Zusatz zugefügt wird, wobei der mindestens eine Zusatz als ein die Wärmekapazität und/oder Leitfähigkeit des Basisfluids verändernder Zusatz ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe der Zusätze umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglycole, mittelkettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Kokosöl, Palmöl, Rapsöl, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, Zeolithe, Ferrit, Silicagel, Kokosschalenfasern, Glasschaum, geschäumtes Glas, Vulkanstein, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Graphit, Kupfer, Basalt, Kunststoffverbund, Kompositwerk- stoffe und/oder einem Wärmeübertragungskörper der Thermoeinrichtung ein wärmekapazitätsveränderndes und/oder leitfähigkeitvernderndes Mittel ausgewählt aus der Gruppe umfassend: eine Beschichtung, Rippen, Ausnehmungen, Anformungen, Umlenkungen, Ventilatoren, Verkleidungen, Isolierung, Schwämme, poröse Mineralien und/oder ein hier beschriebenes Thermomaterial und dergleichen zugefügt wird.

Vorzugsweise wird die Wärmeenergieübertragung und/oder -aufnahme über eine Steuerung, insbesondere der hier beschriebene Steuerung gesteuert.

Auch ist vorgesehen, dass die wärmekapazitätsverändernden und/oder leitfähigkeitsverändernde Mittel und/oder das Thermomaterial nachträglich in und/oder an bestehende Wärmetauchereinrichtung ein- und/oder angebracht werden, beispielsweise durch Beschichten, Einfüllen in einen Kanal oder Wärmeträgerfluidraum oder dergleichen.

Zudem ist vorgesehen, dass die Wärmeübertragung über Wärmeübertragungsmittel wie Ventilatoren, Anformungen, Ausnehmungen und/oder ein Thermomaterial und dergleichen erhöht wird. Beispielsweise können Wasserver- wirbler zentral oder je Heizkörper vorgesehen werden, insbesondere solche, die dem Bassfluid eine hexagonale Struktur geben.

Die Thermoeinrichtung lässt sich in verschiedenen Ausführungsform vorsehen. Beispielsweise kann die Thermoeinrichtung auch als Fußbodenheizung ausgebildet sein. Der Estrich kann schon Zusätze und/oder Thermomaterial aufweisen oder die Zusätze und/oder das Thermomaterial kann nachträglich vorgesehen werden. Die Fußbodenheizung lässt sich beispielsweise als asymmetrische Fußbodenheizung ausführen. Auf der dem Fußboden zugewandten Seite weisen die Leitungsrohre das nicht-isolierende Thermomaterial auf. Auf der dem Fußboden abgewandten Seite weisen die Leitungsrohre das isolierende Thermomaterial auf. Auch schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einem Konzentrat für eine Thermoeinrichtung, insbesondere für eine hier beschriebene Thermoeinrichtung, wobei das Konzentrat ein hier beschriebenes Wärmeträgerfluid und/oder ein Thermomaterial aufweist, vorgesehen ist, dass der Anteil des Basisfluids kleiner gleich 50 Gewichts-% und der Anteil der Zusätze entsprechend größer gleich 50 Gewichts-% ist, so dass sich die Anteile des Basisfluids und der Zusätze und/oder des Thermomaterials insgesamt zu 100%-Gewichts- prozent des Konzentrats ergeben, wobei weitere Bestandteile hierbei nicht berücksichtigt sind. Bevorzugt weist das Konzentrat als Basisfluid ein Anteil von kleiner gleich 1 Gewichts-% auf. Insbesondere ist das Konzentrat mit einem Zusatz aus Etyhylenglykol - MCT oder Ethylenglycol - mittelkettige Triglyceride ausgebildet. Der Anteil des Zusatzes (Ethylenglykol-MTC) liegt bevorzugt bei größer gleich 99 Gewichts-%. Das Basisfluid, welches auch separat zu dem Zusatz in flüssiger Form angeboten werden kann, ist bevorzugt entmineralisiertes Wasser oder destilliertes Wasser. Das Konzentrat kann neben der Verwendung zur Erhöhung der Wärmekapazität auch als Kalkschutz, Korrosionsschutz und/oder zur Verbesserung einer Schmierung verwendet werden.

Nicht zuletzt schließt die Erfindung die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zur Herstellung einer Thermoeinrichtung, insbesondere einer hier beschriebenen Thermoeinrichtung, die Schritte umfasst sind: Bereitstellen eines Wärmeübertragungskörpers, der mindestens einen Wärmeträgerfluidraum und mindestens eine den Wärmeträgerfluidraum begrenzende Wandung aufweist, Befüllen des Wärmeträgerfluidraums mit mindestens einem Wärmeträgerfluid, insbesondere einem hier beschriebenen Wärmeträgerfluid, wobei innen und/oder außen an dem Wärmeübertragungskörper mindestens ein wärmekapazitätsveränderndes und/oder leitfähigkeitveränderndes Mittel vorgesehen wird, ausgewählt aus der Gruppe umfassend: eine Beschichtung, Rippen, Ausnehmungen, Anmformungen, Umlenkungen, Ventilatoren, Isolierung, Schwämme, poröse Mineralien und/oder ein hier beschriebenes Thermomaterial oder dergleichen.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, das die Mittel mittels Gießen auf die Wandung aufgebracht werden. In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel mittels Gießen eines Matrixmaterial, in welchem mindestens ein Zusatz, bevorzugt mehrere Zusätze eingebettet sind, insbesondere mittels Gießen eines Epoxyharzes, in welchem die Zusätze Schamottstein, Vulkanstein, Talkum, Kokosnussschale, Grafit und/oder Kuper, bevorzugt in Pulvervorm, eingebettet sind, auf die Wandung und Erhärten der Mittel, insbesondere des Matrixmaterials.

Die Thermoeinrichtung kann eine beliebige Thermoeinrichtung sein. Bevorzugt ist die Thermoeinrichtung ein Heizkörper, vorzugsweise ein Heizkörper mit einer Wandung aus Metall oder einer Metallverbindung. Die Wandung umgibt und/oder begrenzt den Wärmeträgerfluidraum, der zur Aufnahme des Wärmerträgerfluids ausgebildet ist. Somit bildet die Wandung im Wesentlichen den Wärmeübertragunsgkörper. Innen und/oder außen an dem Wärmeüber- tragsungskörper, insbesondere der Wandung, sind die wärmekapazitätsverändernden und/oder leitfähigkeitsverändernden Mittel angeordnet. Die Mittel können lösbar oder unlösbar angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Mittel unlösbar angeordnet, insbesondere im Wesentlichen stoffschlüssig. Beispielsweise lassen sich die Mittel durch Anstreichen, Lackieren, Besprayen, Tauchbaden, Kleben, Gießen, Schweißen, Löten und dergleichen anordnen. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Mittel mittels Gießen auf die Wandung aufgebracht werden. Die Mittel sind hierfür bevorzugt als ein härtbares Matrixmaterial ausgebildet, in welches Zusätze eingebettet werden. Bevorzugt ist das Matrixmaterial ein Gießharz, insbesondere ein Epoxyharz, welches sich aushärten lässt. Zunächst werden die Mittel hergestellt. Hierzu wird ein fließfähiges Material hergestellt, welches das Matrixmaterial und den oder die Zusätze umfasst. Das Mischungsverhältnis von Matrixmaterial und Zusätzen ist je nach Anwendungsfall einstellbar, entspricht bevorzugt einem hier beschriebenen Mischungsverhältnis. In das flüssige Matrixmaterial, bevorzugt das flüssige Epoxyharz, werden die Zusätze unter Rühren zugegeben. Die Zusätze sind vorzugsweise in Pulverform ausgeführt. Der Anteil der Zusätze im Verhältnis zu dem Matrixmaterial beträgt weniger als 15 Gewichts-%, bevorzugt weniger als 10 Gewichts-% und am meisten bevorzugt weniger als 7,5 Gewichts-%. Die Anteile der Zusätze sind vorzugsweise zumindest teilweise unterschiedlich, sodass beispielsweise 10% des An- teisl der Zusätze Kuper ist und mehr oder weniger als 10% des Anteils der Zusätze ein anderer Zusatz, beispielsweise Vulkanstein ist. Nachdem das Mittel gemischt ist, wird dieses auf die Wandung aufgebracht. Hierzu können Hilfsmittel wie ein Rahmen, Vertiefungen, Anformungen und dergleichen an der Wandung vorsehen lassen. Insbesondere lassen sich die Hilfsmittel später von der Wandung entfernen, sofern es sich nicht um direkte Verformungen an der Wandung handelt. Beispielsweise wird ein Gießrahmen vorgesehen, der zusammen mit der Wandung einen Gießraum bildet. In den Gießraum wird das flüssige Mittel eingegossen und erhärtet. Nach Erhärten wird der Gießrahmen entfernt. Das erhärtete Mittel ist stoffschlüssig mit der Wandung verbunden.

Das Thermomaterial, das auf der Wandung - lösbar oder unlösbar - sitzt, weist ein Volumen auf. Das Volumen ist derart ausgelegt, dass eine ausreichende Wärmespeicherung und Wärmestrahlung realisierbar ist. Insbesondere weist das Thermomaterial eine Materialdicke oder -stärke auf, die über 2,5 mm, bevorzugt über 5 mm und am meisten bevorzugt über 7,5 mm liegt. Zusätzlich können in das flüssige Material Farbmischungen eingegeben werden, um das Thermomaterial optisch ansprechend zu gestalten. Das Thermomaterial lässt sich auch separat als Platte ausbilden, welche nachträglich an die Wandung angebracht wird. Vorzugsweise weist die Platte bzw. das Thermomaterial eine Wandstärke oder -dicke auf, die nicht größer ist als 5 cm, bevorzugt nicht größer ist als 4 cm und am meisten bevorzugt nicht größer ist als 3 cm. Die Form des Thermomaterials ist bevorzugt derart gewählt, dass eine Wandungsseite abgedeckt ist. Das Thermomaterial ist in einer Ausführungsform bevorzugt als Wärmeleitungs- und/oder Wärmestrahlungs-Thermomaterial ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist das Thermomaterial als Wärmeisolator-Material ausgebildet. Das Wärme-Isolatormaterial ist vorzugsweise analog zu dem Wärmestrahlungs- Thermomaterial mittels Gießen auf die Wandung aufgebracht. Hierbei ist in das Matrixmaterial ein wärmeisolierendes Material wie Schaumglas, geschäumtes Glas oder dergleichen eingebracht. Das wärmeisolierende Material liegt vorzugsweise ebenfalls in Pulverform oder kleinstückig vor und wird in das flüssige Matrixmaterial einbettet, dann auf die Wandung aufgebracht und dort erhärtet. Vorzugsweise sieht das Verfahren vor, dass eine Seite oder Stelle der Wandung mit einem wärmeisolierenden Material vergossen wird und eine andere Seite oder Stelle mit einem Wärmeleitungs-Thermomaterial vergossen wird. Andere Kombination sind im Rahmen der Offenbarung ebenfalls denkbar. Das Wärmeleitungs-Thermomaterial und das wärmeisolierende Material können sich in einer Ausführungsform neben dem Material auch oder durch die Materialstärke unterscheiden. Beispielsweise ist die Materialstärke des isolierenden Materials größer als die des Wärmestrahlungs-Thermomaterials.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteran- sprächen angegeben oder ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, können so für sich als auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims

A n s p r ü c h e

1. Wärmeträgerfluid, insbesondere ein Wärmeträgerfluid für eine Thermoeinrichtung wie eine Heizung, eine Wärmepumpe, einen Wärmetauscher, ein Fluidbehälter oder dergleichen, umfassend ein Basisfluid, insbesondere ein flüssiges Basisfluid, und mindestens ein in dem Basisfluid angeordneter Zusatz, wobei der mindestens eine Zusatz als ein die Wärmekapazität und/oder die Leitfähigkeit des Basisfluids verändernder Zusatz ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe der Zusätze umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglycole, mittelkettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Kokosöl, Palmöl, Rapsöl, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, Zeolithe, Ferrit, Silicagel, Kokosschalenfasern, Glasschaum, geschäumtes Glas, Vulkanstein, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Graphit, Kupfer, Basalt, Kunststoffverbund, Kompositwerkstoffe und dergleichen.

2. Wärmeträgerfluid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatz als Fluid, Granulat, Netz, geschäumtes Material, Pulver, Faser und/oder Mehl oder Mahlgut ausgebildet ist.

3. Wärmekapazität, insbesondere die Wärmespeicherfähigkeit oder die Wärmeleitfähigkeit, veränderndes Thermomaterial, umfassend mindestens ein Matrixmaterial wie Harz, insbesondere Epoxidharz, einem gießbaren oder Gußmaterial oder dergleichen und mindestens einen die Wärmekapazität, insbesondere die Wärmespeicherfähigkeit und/oder die Leitfähigkeit, insbesondere die Wärmeleitfähigkeit verändernder Zusatz, ausgewählt aus der Gruppe der Zusätze umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglycole, mittelkettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Kokosöl, Palmöl, Rapsöl, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, Zeolithe, Ferrit, Silicagel, Kokosschalenfasern, Glasschaum, geschäumtes Glas, Vulkanstein, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Graphit, Kupfer, Basalt, Kunststoffverbund, Kompositwerkstoffe, wobei das Material mit dem Matrixmaterial, insbesondere dem Harz und/oder Epoxidharz vergossen und/oder in das Matrixmaterial, insbesondere das Harz und/oder Epoxidharz zumindest teilweise eingebettetes oder dieses umgebendes Material ausgebildet ist.

4. Thermoeinrichtung, insbesondere eine mindestens ein Wärmeträgefluid nach Anspruch 1 oder 2 und/oder ein die Wärmekapazität und/oder die Leitfähigkeit veränderndes Thermomaterial nach Anspruch 3 aufweisende Thermoeinrichtung wie ein Heizkörper, eine Wärmepumpe, einen Wärmetauscher, einen Fluidbehälter oder dergleichen, wobei mindestens ein Wärmeübertragungskörper vorgesehen ist, der mindestens einen Wärmeträgerfluidraum aufweist, der mit mindestens einem Wärmeträgerfluid befällt und/oder befüllbar ist und/oder von mindestens einem Wärmeträgerfluid durchlaufbar oder durchströmbar ist oder durchlaufen oder durchströmt wird, und mit einer den Wärmeträgerfluidraum begrenzenden Wandung, über welche eine Wärmeenergie von dem Wärmeträgerfluid an eine Umgebung übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass innen und/oder außen an dem Wärmeübertragungskörper mindestens ein wärmekapazitätveränderndes und/oder wärmeleitffähigkeitveränderndes Mittel vorgesehen ist, ausgewählt aus der Gruppe umfassend: eine Beschichtung, Rippen, Ausnehmungen, Anformungen, Umlenkungen, Ventilatoren, Verkleidungen, Isolierung, Schwämme, poröse Mineralien und/oder ein Thermomaterial nach Anspruch 3 und dergleichen.

5. Thermoeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel aus einem Werkstoff hergestellt sind, welcher sich von dem Werkstoff des Wärmeübertragungskörpers unterscheiden , insbesondere in einer Form als Fluid, Granulat, Netz, geschäumtes Material, Pulver, Faser und/oder Mehl oder Mahlgut und/oder, mit einer Schwammstruktur

6. Thermoeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung vorgesehen ist, über welche ein Temperieren einer Umgebung mittels der Thermoeinrichtung steuerbar ist.

7. Thermoeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoeinrichtung als eine Hybrideinrichtung ausgebildet ist mit mindestens zwei Kreisläufen, wobei insbesondere ein Kreislauf ein Heizkreislauf ist und ein Kreislauf ein Wärmepumpenkreislauf ist.

8. Verfahren zum Temperieren einer Umgebung, insbesondere zum Kühlen und/oder Wärmen einer Umgebung durch Abgabe und /oder Aufnahme von Wärmeenergie, insbesondere mittels einer Thermoeinrichtung nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einem Wärmeträgerfluid, insbesondere einem Basisfluid, ein Zusatz zugefügt wird, wobei der mindestens eine Zusatz als ein die Wärmekapazität und/oder Leitfähigkeit des Basisfluids verändernder Zusatz ausgebildet, ausgewählt aus der Gruppe der Zusätze umfassend Glykole, Ethylenglykole, Propylenglykole, höhere Alkylenglycole, mittelkettige Triglyceride, Mineralien, Natursteine, Speckstein, Talkschiefer, Schamott, Kokosnussfaser, Kokosöl, Palmöl, Rapsöl, Marmor, Marmormischungen, wärmespeichernde Mineralien, Zeolithe, Ferrit, Silicagel, Kokosschalenfasern, Glasschaum, geschäumtes Glas, Vulkanstein, aus Palmfett gewonnene Stoffe, Monoethylenglykol, Propylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Graphit, Kupfer, Basalt, Kunststoffverbund, Kompositwerkstoffe und/oder einem Wärmeübertragungskörper der Thermoeinrichtung ein wärmekapazitätsveränderndes und/oder leitfähigkeitveränderndes Mittel ausgewählt aus der Gruppe umfassend: eine Beschichtung, Rippen, Ausnehmungen, Anformungen, Umlenkungen, Ventilatoren, Verkleidungen, Isolierung, Schwämme, poröse Mineralien und/oder ein Thermomaterial nach Anspruch 3 und dergleichen zugefügt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeenergieabgabe und/oder -aufnahme über eine Steuerung gesteuert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmekapazitätsverändernden und/oder leitfähigkeitsverändernden Mittel und/oder das Thermomaterial nachträglich in und/oder an bestehende Thermoeinrichtung ein- und/oder angebracht werden, beispielsweise durch Beschichten, Einfüllen in einen Kanal oder dergleichen.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertragung über Wärmeaustauschmittel wie Ventilatoren, Anformungen, Ausnehmungen, Isolierungen, Verkleidungen, Thermomaterialien und dergleichen erhöht wird.

12. Konzentrat für eine Thermoeinrichtung, insbesondere für eine Thermoeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 7 wobei das Konzentrat ein Wärmeträgerfluid nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 2 und/oder ein Thermomaterial nach Anspruch 3 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Basisfluids kleiner gleich 50 Gewichts-% und der Anteil der Zusätze entsprechend größer gleich 50 Gewichts-% ist, so dass sich die Anteile des Basisfluids und der Zusätze insgesamt zu 100%-Gewichtsprozent des Konzentrats ergeben, wobei weitere Bestandteile hierbei nicht berücksichtigt sind.

13. Verfahren zur Herstellung einer Thermoeinrichtung, insbesondere einer Thermoeinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 4 bis 7, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Wärmeübertragungskörpers, der mindestens einen Wärmeträgerfluidraum und mindestens eine den Wärmeträgerfluidraum begrenzende Wandung aufweist, Befüllen des Wärmeträgerfluidraums mit mindestens einem Wärmeträgerfluid, insbesondere einem Wärmeträgerfluid nach einem der vorherigen Ansprüche 1 oder 2, wobei innen und/oder außen an dem Wärmeübertragungskörper mindestens ein wärmekapazitätsveränderndes und/oder leitfähigkeitveränderndes Mittel vorgesehen wird, ausgewählt aus der Gruppe umfassend: eine Beschichtung, Rippen, Ausnehmungen, Anmformungen, Umlenkungen, Ventilatoren, Isolierung, Schwämme, poröse Mineralien und/oder ein Thermomaterial nach Anspruch 3 oder dergleichen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mittels Gießen auf die Wandung aufgebracht werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mittels Gießen eines Matrixmaterial, in welchem mindestens ein Zusatz, bevorzugt mehrere Zusätze eingebettet sind, insbesondere mittels Gießen eines Epoxyharzes, in welchem die Zusätze Schamottstein, Vulkanstein, Talkum, Kokosnussschale, Grafit und/oder Kuper, bevorzugt in Pulvervorm, eingebettet sind, auf die Wandung und Erhärten der Mittel, insbesondere des Matrixmaterials.