LU501801B1 - Energy efficient heating /cooling module - Google Patents
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Claims (16)
1. Ein Heiz/Kühilmodul (11) zur Verbindung eines Heiz/Kühlsystems (13) mit zumindest einer und vorzugsweise exakt einer Heiz/Kühleinheit (15), wobei das Heiz/Kühlmodul (11) umfasst: eine Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung (17), die eine erste Seite (19) hat, die konfiguriert ist, um eine Fluidstrémung (23) zu empfangen, die durch das Heiz/Kühlsystem (13) vorgeheizt/vorgekuhlt ist, um die Fluidstrômung auf eine hôhere/niedrigere Temperatur zu heizen/kühlen, wahrend sie durch die erste Seite (19) der Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung fließt, und um die Fluidstrémung (25) mit der hôheren/niedrigeren Temperatur zu benutzen, um Hitze/Kälte an die Heiz/Kühleinheit (15) zu liefern, und wobei die Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung (17) eine zweite Seite (21) hat, die konfiguriert ist, um die Fluidstrômung (27) zu empfangen, nachdem sie benutzt wurde, um Hitze/Kälte an die Heiz/Kühleinheit (15) zu liefern, um die Fluidstrômung auf eine niedrigere/héhere Temperatur zu kühlen/heizen und die Fluidstrômung (29) mit der niedrigeren oder hôheren Temperatur zum Vorheizen/Vorkühlen wieder durch das Heiz/Kühlsystem (13) wieder zu benutzen.
2. Das Heiz/Kühimodul des Anspruchs 1, wobei die Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung (17) konfiguriert ist, um die vorgeheizte/vorgekuhlte Fluidstrômung (23) von dem Heiz/Kühlsystem (13) zu empfangen, um die Fluidstrômung (25) mit der hôheren/niedrigeren Temperatur zu der Heiz/Kühleinheit (15) zu liefern, um die Fluidstrômung (27) von der Heiz/Kühleinheit zurückzuempfangen und die Fluidstrômung (29) mit der niedrigeren/hôheren Temperatur zurück zu dem Heiz/Kühlsystem zu liefern.
3. Das Heiz/Kühimodul der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Heiz/Kühilmodul (11) einen ersten Wärmetauscher (53) umfasst, der eine erste Fluidpassage (54) hat, die einen Einlass (31) zum Empfangen einer Fluidstrômung (57) von dem Heiz/Kühlsystem (13) und einen Auslass (39) zur
Lieferung der Fluidstrômung (59) zu dem Heiz/Kühlsystem (13) hat, nachdem LU501801 sie durch die erste Fluidpassage (54) geflossen ist, wobei der Wärmetauscher (53) eine zweite Fluidpassage (55) umfasst, die konfiguriert ist, um eine Fluidstrômung (23) auszugeben, die insbesondere indirekt durch die Hitze von dem Heiz/Kühlsystem (13) vorgeheizt/vorgekühilt ist, und um die Fluidstrômung (29) mit der niedrigeren/hôheren Temperatur zu empfangen, wobei die erste Fluidpassage (54) und die zweite Fluidpassage (55) so angeordnet sind, dass Hitze zwischen der Fluidstrômung in der zweiten Fluidpassage (55) und der Fluidstrômung in der ersten Fluidpassage (54) übertragbar ist.
4. Das Heiz/Kühlmodul des Anspruchs 3, wobei das Heiz/Kühlmodul (11) eine Fluidpumpe (61) umfasst, um die Fluidströmung durch das Heiz/Kühlmodul (11) zu treiben, und insbesondere durch die zweite Fluidpassage (55).
5. Das Heiz/Kühlmodul der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung (17) konfiguriert ist, um die Fluidströmung (23), die durch das Heiz/Kühlsystem (13) vorgeheizt/vorgekühlt ist, zu heizen/kühlen, um die Fluidströmung (25) mit der höheren/niedrigeren Temperatur zu der Heiz/Kühleinheit (15) zu liefern, um die Fluidströmung (27) von der Heiz/Kühleinheit (15) zurückzuempfangen und die Fluidströmung (29) mit der niedrigeren/höheren Temperatur zurück zu dem ersten Wärmetauscher (53) zu liefern.
6. Das Heiz/Kühlmodul eines der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Heiz- oder Kühlmodul (11) einen zweiten Wärmetauscher (63) umfasst, der eine dritte Fluidpassage (65) hat, die konfiguriert ist, um die Fluidströmung (25) mit der höheren/niedrigeren Temperatur zu empfangen und die Fluidströmung (27) auszugeben, nachdem sie zum Liefern von Hitze/Kälte zu dem Heiz/Kühleinheit gebraucht worden ist, wobei der zweite Wärmetauscher (63) eine vierte Fluidpassage (67) hat, die einen Auslass (35) zum Liefern einer Fluidströmung (69) zu der
Heiz/Kühleinheit (15) und einen Einlass (37) zum Empfangen der LU501801 Fluidstrômung (71) zurück von der Heiz/Kühleinheit bereitstellt, wobei die dritte Fluidpassage (65) und die vierte Fluidpassage (67) so angeordnet sind, dass Hitze zwischen der Fluidstrômung in der dritten Fluidpassage (65) und der Fluidstrômung in der vierten Fluidpassage (67) übertragbar ist.
7. Das Heiz/Kühimodul des Anspruchs 6, wobei das Heiz/Kuhimodul (11) eine Fluidpumpe (73) umfasst, um die Fluidstrômung durch das Heiz/Kuhimodul (11) und/oder die Heiz/Kühleinheit (15) und insbesondere durch die vierte Fluidpassage (67) zu treiben.
8. Ein Heiz/Kuhimodul (101) zur Verbindung eines Heiz/Kuhlsystems (103), wobei das Heiz/Kühlmodul umfasst: einen ersten Wärmetauscher (107), der eine erste Fluidpassage (109) mit einem Einlass (111) zum Empfangen einer Fluidstrômung (113) von dem Heiz/Kühlsystem (103) und einen Auslass (115) zum Liefern der Fluidstrômung (117) mit einer hôheren/niedrigeren Temperatur zu einem Einlass (119) der Heiz/Kühleinheit (105) hat, eine Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung (121), die eine erste Seite (123) hat, die konfiguriert ist, um eine Fluidstrômung (127) von einem Auslass (131) einer zweiten Fluidpassage (129) des ersten Wärmetauschers zu empfangen, um die Fluidstrômung auf eine niedrigere/hôhere Temperatur zu kühlen/heizen, während sie durch die erste Seite (123) der Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung fließt, und um die Fluidstrémung (135) mit der niedrigeren/hôheren Temperatur zu einem Einlass (137) einer dritten Fluidpassage (139) eines zweiten Warmetauschers (141) zu liefern, wobei die Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung eine zweite Seite (125) hat, die konfiguriert ist, um die Fluidstrémung (143) von einem Auslass (145) der dritten Fluidpassage (139) des zweiten Warmetauschers (141) zu empfangen und um die Fluidstrômung auf eine héhere/niedrigere Temperatur zu heizen/kühlen, während sie durch die zweite Seite (125) fliefêt, und um die Fluidstrômung (147) mit der hôheren/niedrigeren Temperatur zu einem Einlass
(133) der zweiten Fluidpassage (129) des ersten Wärmetauschers (107) zu ~~ LU501801 liefern, und wobei der zweite Warmetauscher (141) eine vierte Fluidpassage (149) mit einem Einlass (151) zum Empfangen einer Fluidstrômung (155) von der Heiz/Kühleinheit (105) und mit einem Auslass (153) zum Liefern der Fluidstrômung (157) zurück zu dem Heiz/Kuhlsystem aufweist.
9. Das Heiz/Kühimodul des Anspruchs 8, wobei die erste Fluidpassage (109) und die zweite Fluidpassage (129) in dem ersten Wärmetauscher angeordnet sind, um Hitze zwischen der ersten Fluidpassage (109) und der zweiten Fluidpassage (129) auszutauschen, und/oder wobei die dritte Fluidpassage (139) und die vierte Fluidpassage (149) in dem zweiten Wärmetauscher angeordnet sind, um Hitze zwischen der dritten Fluidpassage (139) und der vierten Fluidpassage (149) auszutauschen.
10. Das Heiz/Kühlmodul der Ansprüche 8 oder 9, das weiterhin eine Fluidpumpe (171) zum Zirkulieren der Fluidstrômung durch eine geschlossene Schleife umfasst, die die zweite Fluidpassage (129) und die dritte Fluidpassage (139) und eine Fluidpassage durch die erste Seite (123) und eine Fluidpassage durch die zweite Seite (125) umfasst.
11. Das Heiz/Kühlmodul eines der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung (17, 121) eine Feststoffenergieumwandlungsmodulanordnung (18, 122) zwischen der ersten Seite (19, 123) und der zweiten Seite (21, 125) umfasst, wobei die Feststoffenergieumwandlungsmodulanordnung (18, 122) zumindest ein Material oder Verbundmaterial umfasst, das Temperaturgradienten oder Temperaturänderungen innerhalb des Materials oder Verbundmaterials als eine Antwort auf einen externen Stimulus, insbesondere eine Spannung oder elektrischen Strom oder magnetische, elektrische oder Druck/Kraftfeldänderung oder Kombinationen von diesen neben anderen liefert.
12. Das Heiz/Kühlmodul eines der vorhergehenden Ansprüche, LUS01801 wobei die Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung (17, 121) eine Feststoffenergieumwandlungsmodulanordnung (18,122) zwischen der ersten Seite (19, 123) und der zweiten Seite (21, 125) umfasst, wobei die 5 Feststoffenergieumwandlungsmodulanordnung (18,122) zumindest ein Modul umfasst, das vorzugsweise eines der folgenden ist: ein Peltier-Modul, ein kalorisches Wärmepumpenmodul, ein thermionisches Wärmepumpenmodul, ein Spin-kaloritronisches Wärmepumpenmodul, ein magneto- thermoelektrisches Wärmepumpenmodul, ein magnetokalorisches Wärmepumpenmodul, eine elektrokalorische Wärmepumpenvorrichtung, eine mechanokalorische Warmepumpenvorrichtung, eine multikalorische Wärmepumpenvorrichtung oder eine Kombination von diesen.
13. Das Heiz/Kuhlmodul des Anspruchs 12, wobei eine Anzahl der Feststoffenergieumwandlungsmodule vorzugsweise zwischen 1 und 50 und weniger vorzugsweise zwischen 50 und 200 und noch weniger vorzugsweise zwischen 200 und einem Maximum von 1000 ist.
14. Das Heiz/Kühlmodul eines der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin eine Spannungsversorgung (49) und/oder eine Steuerung (51) fur die Feststoffenergieumwandlungsvorrichtung umfasst.
15. Eine Heiz/Kühlanordnung, die ein Heiz/Kühimodul (11, 101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ein Heiz/Kühlsystem (13, 103) und eine Heiz/Kühleinheit (15, 105) umfasst, wobei das Heiz/Kühilmodul das Heiz/Kühlsystem und die Heiz/Kühleinheit strbmungstechnisch verbindet.
16. The Heiz/Kühlanordnung des Anspruchs 15, wobei das Heiz/Kühlsystem bei einer niedrigeren/hôheren Fluidtemperatur als die Heiz/Kühleinheit operiert.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20231005 |