WO2018041456A1 - Abwärmerückgewinnungssystem - Google Patents

Abwärmerückgewinnungssystem Download PDF

Info

Publication number
WO2018041456A1
WO2018041456A1 PCT/EP2017/067560 EP2017067560W WO2018041456A1 WO 2018041456 A1 WO2018041456 A1 WO 2018041456A1 EP 2017067560 W EP2017067560 W EP 2017067560W WO 2018041456 A1 WO2018041456 A1 WO 2018041456A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
recovery system
heat recovery
waste heat
circuit
condenser
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/067560
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Richter
Gregory Rewers
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2018041456A1 publication Critical patent/WO2018041456A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F02G5/04—Profiting from waste heat of exhaust gases in combination with other waste heat from combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2262/00—Recuperating heat from exhaust gases of combustion engines and heat from lubrication circuits
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a waste heat recovery system for an internal combustion engine.
  • Waste heat recovery systems for thermal energy recovery from the exhaust gases of an internal combustion engine are known from the prior art, for example from DE 10 2010 042 405 AI.
  • the known waste heat recovery system has a leading a working fluid circuit.
  • the circuit includes in the flow direction of the
  • Working fluid a feed fluid pump, an evaporator, a
  • the increase in efficiency of waste heat recovery systems is the subject of advances in the topology of such systems.
  • the present invention is also concerned with the efficiency, in particular the heat balance, of a waste heat recovery system.
  • the waste heat recovery system of the present invention uses a preheat element between the feed fluid pump and the evaporator to inject additional thermal energy into the circuit.
  • This additional thermal energy is preferably in turn elsewhere the exhaust heat recovery system and / or the internal combustion engine tapped, and where advantageous cooling effects are needed.
  • Internal combustion engine has a circuit leading to a working medium.
  • the circuit comprises, in the direction of flow of the working medium, a feed fluid pump, an evaporator, an expansion machine and a condenser. In the circuit is between the feed fluid pump and the evaporator
  • the preheating element for example a heat exchanger, thus couples additional thermal energy into the circuit.
  • Waste heat recovery system is thereby increased. Furthermore, so can the performance of the expansion machine, such as a turbine can be increased.
  • the preheating element is coupled to a motor oil leading oil circuit of the internal combustion engine. This thermally relieves the oil circuit. An additional energy cost for cooling the oil circuit can be reduced thereby, so that the efficiency of
  • the engine oil flows through the preheating element during operation of the internal combustion engine.
  • the preheating element is thus arranged in the oil circuit.
  • the heat exchange between the oil circuit and the cycle of the waste heat recovery system is thus directly by the
  • the preheating element is coupled to the oil circuit by means of a coupling circuit.
  • Waste heat recovery system the thermal coupling between the oil circuit and circulation of the waste heat recovery system can be minimized, for example, by reducing the flow through the
  • the preheating is designed as a tube-in-tube heat exchanger.
  • the heat exchange surface of the preheating element can be made very compact.
  • less insulation material is required, since only the outer pipe of the tube-in-tube heat exchanger must be isolated.
  • the internal combustion engine for example an engine block of the internal combustion engine, is effectively cooled due to the working medium flowing through the preheating element.
  • the internal combustion engine is flowed through by the working medium.
  • the preheating element accordingly comprises in the
  • Waste heat recovery system to be connected.
  • the preheating and the preheating are connected.
  • the condenser circuit is doing with a
  • Capacitor liquid flows through. Consequently, the working medium cools down in the condenser, while the condenser liquid heats up. In the preheating the heat flow takes place in the reverse direction.
  • the preheating element, the condenser and a recuperator are arranged in the circuit and form a
  • Capacitor recuperator unit off The preheater and a part of the condenser form a heat exchanger, and the recuperator and another part of the condenser form a further heat exchanger.
  • the recuperator is arranged in a cooling circuit, preferably in a cooling circuit of the internal combustion engine. The cooling circuit is thus supplied with thermal energy through the capacitor, and also the preheating is thermal energy supplied by the capacitor. Through the use of the preheating, however, the heat exchange of the capacitor is not only alone on the
  • Cooling circuit but there is also a heat exchange within the cycle of the waste heat recovery system at different positions in the circuit. As a result, the cooling circuit is thermally relieved.
  • the cooling circuit serves, for example, the cooling of the internal combustion engine and / or the cooling of the engine oil of the internal combustion engine. In both cases, the efficiency of the internal combustion engine is increased.
  • the condenser and the preheating element form a tube-in-tube heat exchanger. Furthermore, the condenser and the preheating element form a tube-in-tube heat exchanger. Furthermore, the
  • Condenser and the recuperator form a tube-in-tube heat exchanger.
  • the advantages already described above for tube-in-tube heat exchangers apply.
  • the capacitor recuperator unit is arranged in a housing, wherein the housing comprises a first housing part and a second housing part. A part of the capacitor and the preheating element are arranged in the first housing part, and another part of the
  • Condenser and the recuperator are arranged in the second housing part.
  • the two housing parts can be made of different materials.
  • the working medium of the circuit is a refrigerant.
  • Refrigerants usually have a comparatively low boiling point, sometimes even below 50 ° C.
  • the condenser must cool the working medium to a comparatively low temperature level, namely below this boiling point. This temperature level is thus below the typical temperatures of the oil circuit and the cooling circuit of internal combustion engines, so that accordingly the heat exchange between these circuits and the cycle of Waste heat recovery system is particularly effective through the preheater.
  • FIG. 1 shows schematically a waste heat recovery system of a
  • Fig. 2 shows schematically another waste heat recovery system
  • Fig. 3 shows schematically a tube-in-tube heat exchanger of a
  • FIG. 4 shows schematically yet another waste heat recovery system of an internal combustion engine, wherein only the essential areas are shown.
  • Fig. 5 schematically shows yet another waste heat recovery system
  • Fig. 6 shows schematically yet another waste heat recovery system of an internal combustion engine, wherein only the essential areas are shown.
  • Fig. 7 shows schematically a condenser-recuperator unit of a
  • Fig.l shows a waste heat recovery system 100 of an internal combustion engine 110.
  • the internal combustion engine 110 is supplied with oxygen via an air supply 112; the exhaust gas discharged after the combustion process is discharged from the engine 110 through an exhaust pipe 111.
  • the waste heat recovery system 100 comprises a working medium leading circuit 100a, which includes a feed fluid pump 102, an evaporator 103, an expansion machine 104 and a condenser 105 in the flow direction of the working medium.
  • the working medium can be fed as needed via a branch line from a sump 101 and a valve unit 101a in the circuit 100a.
  • the collecting container 101 may alternatively be incorporated into the circuit 100a.
  • the evaporator 103 is connected to the exhaust pipe 111 of the internal combustion engine 110, thus uses the heat energy of the exhaust gas of the
  • a preheating element 10 is arranged in front of the evaporator 103 in the circuit 100a.
  • the pre-heater 10 heats the liquid working medium upstream of the evaporator 103 and is particularly advantageous when the condenser 105 is very effective and when a comparatively low boiling point working medium is used, that is, when the condenser 105 cools the working fluid to a very low temperature level. This is the case, for example, when refrigerant is used as the working medium. Furthermore, it is advantageous if the
  • Condenser 105 is disposed in a cooling circuit of the internal combustion engine 110 or is coupled to this and is therefore flowed through by relatively cool and comparatively much cooling medium.
  • the preheating element 10 is arranged as a heat exchanger in an oil circuit 20 of the internal combustion engine 110.
  • Preheater 10 thus acts as a heating element for the circuit 100a and as a cooling element for the oil circuit 20 for cooling the engine oil.
  • an oil pump not shown, arranged to the To be able to pump engine oil through the internal combustion engine 110 and the preheating element 10.
  • the operation of the waste heat recovery system 100 is as follows:
  • Liquid working medium is conveyed by the feed fluid pump 102, optionally from the collecting container 101, under pressure into the preheating element 10 and heated there, possibly already partially evaporated. Subsequently, the working medium is supplied to the evaporator 103 and there through the
  • Heat energy of the exhaust gas of the internal combustion engine 110 evaporates.
  • the vaporized working medium is subsequently expanded in the expansion machine 104 with release of mechanical energy, for example to a generator, not shown, or to a transmission, not shown. Subsequently, the working medium in the condenser 105 is liquefied again and in the
  • Sump 101 returned or fed to the feed fluid pump 102.
  • the preheating element 10 is not arranged directly in the oil circuit 20, but is thermally coupled thereto by means of a coupling circuit 25.
  • a heat exchanger 26 is disposed between the coupling circuit 25 and the oil circuit 20.
  • the coupling circuit 25 circulates a
  • Heat exchange fluid which is pumped by means of a feed pump 27 in the circuit between preheater 10 and heat exchanger 26.
  • Heat exchange fluid is heated by the heat exchanger 26 during operation and cooled by the preheating element 10.
  • the working fluid in the circuit 100 a is heated when flowing through the preheating element 10 and the engine oil of the oil circuit 20 when flowing through the
  • Heat exchanger 26 cooled.
  • FIG. 3 schematically shows the embodiment of the preheating element 10 as a tube-in-tube heat exchanger, as shown in the embodiments of Fig.l and Fig.2
  • the hotter working fluid is preferably guided in an inner tube and the cooler engine oil or the cooler
  • Heat exchanger liquid in the coupling circuit 25 to be counter-oriented, as outlined in Figure 3, or equally oriented.
  • the heat exchanger 26 and / or the condenser 105 may be designed as a tube-in-tube heat exchanger.
  • the preheating element 10 is integrated in the internal combustion engine 110 by the working medium of the circuit 100a is passed through an engine block of the internal combustion engine. As a result, the engine block is cooled and the liquid working fluid before the
  • the preheating element 10 preferably has helical flow channels or fluid lines within the engine block for this purpose.
  • FIG. 5 shows another waste heat recovery system 100 of FIG. 5
  • the exhaust heat recovery system 100 has a condenser circuit 30 and a cooling circuit 35 in this embodiment.
  • the condenser circuit 30 circulates a condenser liquid, usually driven by a pump, not shown.
  • Condenser liquid flows in the condenser circuit 30 from the
  • Condenser 105 to the preheater 10, on to a recuperator 40 and back into the condenser 105.
  • the condenser liquid is heated in the condenser 105 and in the preheating 10 and in the
  • Recuperator 40 cooled.
  • the recuperator 40 is further arranged in a cooling circuit 35.
  • cooling medium circulates through a cooling pump 36 to the
  • a fan 37 cools the cooling medium in the radiator 38.
  • the fan 37 is used, which also cools the engine 110.
  • the cooling medium is thus heated in the recuperator 40 and cooled in the cooler 38.
  • the preheating element 10 and the recuperator 40 are arranged in a recuperator unit 50. This can also be carried out, for example, in such a way that two tube-in-tube heat exchangers are used for this purpose
  • Recuperator unit 50 are used.
  • FIG. 6 shows a further development of the waste heat recovery system 100 of the embodiment of FIG.
  • the waste heat recovery system 100 of the embodiment of FIG. 6 does not have a condenser circuit 30, but the condenser 105 is thermally coupled to both the pre-heater 10 and the recuperator 40. The cooling of the capacitor 105 flowing through the working medium thus takes place in two parts.
  • a condenser-recuperator unit 60 is arranged in the circuit 100a between the expansion machine 104 and the feed fluid pump 102.
  • the capacitor recuperator unit 60 includes the capacitor 105, the
  • Waste heat recovery system 100 flows hot gaseous
  • Heat exchange takes place with the recuperator 40, where it is further cooled and liquefied and then back in the liquid state of the feed fluid pump
  • the working medium is again supplied to the capacitor recuperator unit 60 and there in the
  • Preheating 10 heats up, namely by heat absorption via the thermal coupling to the condenser 105. Subsequently, the working medium is completely evaporated in the evaporator 103 and so supplied to the expansion machine 104.
  • the recuperator 40 is also arranged in the cooling circuit 35 in the embodiment of FIG.
  • Cooling circuit 35 circulates the cooling medium through the cooling pump 36 to the
  • Recuperator 40 and on to the radiator 38 and back to the cooling pump 36th Das Fan 37 cools the cooling medium in the radiator 38.
  • the cooling medium is thus heated in the recuperator 40 and cooled in the radiator 38.
  • the expansion engine 104 is mechanically connected to a shaft of the engine 110.
  • the expansion engine 104 is mechanically connected to a shaft of the engine 110.
  • the expansion machine 104 also be connected to a generator or one or more arbitrary customers.
  • the cooling circuit 35 also serves to cool the
  • the fluid lines of the cooling circuit 35 can be guided, for example, by the internal combustion engine 110.
  • other heat exchangers can be used.
  • a heat exchanger between the cooling circuit 35 and oil circuit is preferably used.
  • FIG. 7 schematically shows a condenser-recuperator unit 60, as used, for example, in a waste heat recovery system 100 of FIG
  • the condenser-recuperator unit 60 has a housing 60 a, which in the present embodiment consists of a first housing part 61 and a second housing part 62.
  • the capacitor 105 and the preheating element 10 are functionally arranged, and in the second housing part 62 are also functionally the capacitor 105 and the
  • Recuperator 40 is arranged.
  • the first housing part 61 has a pump connection 63, a
  • the second housing part 62 has a cooling feed line 68, a cooling outlet 69 and a pump outlet 67. Between the first housing part 61 and the second
  • the gaseous working medium passes from the expansion machine 104 through the capacitor terminal 65 in the condenser 105 and is cooled there by the preheating element 10.
  • the working medium continues to flow through the connecting channel 66 into the second housing part 62 and is further cooled there, namely by heat exchange with the cooling circuit 35.
  • the working medium is liquefied and then flows through the pump outlet 67 to the feed fluid pump 102 and becomes from there again under pressure to the pump port 63 promoted.
  • the fluid lines within the housing 60a are shown only in outline.
  • the conduits are helically superimposed, or tube-in-tube heat exchangers are used to once thermally couple the condenser 105 to the pre-heater 10 and a second time the
  • Capacitor 105 to thermally couple with the recuperator 40.
  • the first housing part 61 made of aluminum or stainless steel and the second housing part 62 made of aluminum. If both housing parts 61, 62 consist of the same material, the housing 60a can also be made in one piece.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Abwärmerückgewinnungssystem (100) für eine Brennkraftmaschine (110), wobei das Abwärmerückgewinnungssystem (100) einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf (100a) aufweist. Der Kreislauf (100a) umfasst in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe (102), einen Verdampfer (103), eine Expansionsmaschine (104) und einen Kondensator (105). In dem Kreislauf (100a) ist zwischen der Speisefluidpumpe (102) und dem Verdampfer (103) ein Vorheizelement (10) angeordnet.

Description

Beschreibung
Titel
Abwärmerückgewinnungssvstem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abwärmerückgewinnungssystem für eine Brennkraftmaschine.
Stand der Technik
Abwärmerückgewinnungssysteme zur thermischen Energierückgewinnung aus den Abgasen einer Brennkraftmaschine sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2010 042 405 AI.
Das bekannte Abwärmerückgewinnungssystem weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf. Der Kreislauf umfasst in Flussrichtung des
Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine
Expansionsmaschine und einen Kondensator.
Die Effizienzsteigerung von Abwärmerückgewinnungssystemen ist Gegenstand von Weiterentwicklungen der Topologie solcher Systeme. Auch die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Effizienz, insbesondere dem Wärmehaushalt, eines Abwärmerückgewinnungssystems.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Abwärmerückgewinnungssystem verwendet ein Vorheizelement zwischen der Speisefluidpumpe und dem Verdampfer, so dass zusätzliche thermische Energie in den Kreislauf eingekoppelt wird. Diese zusätzliche thermische Energie wird vorzugsweise wiederum an anderen Stellen des Abwärmerückgewinnungssystems und/oder der Brennkraftmaschine abgegriffen, und zwar dort, wo vorteilhafterweise Kühleffekte benötigt werden.
Das erfindungsgemäße Abwärmerückgewinnungssystem für eine
Brennkraftmaschine weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf auf. Der Kreislauf umfasst in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe, einen Verdampfer, eine Expansionsmaschine und einen Kondensator. In dem Kreislauf ist zwischen der Speisefluidpumpe und dem Verdampfer ein
Vorheizelement angeordnet.
Das Vorheizelement, beispielsweise ein Wärmetauscher, koppelt so zusätzliche thermische Energie in den Kreislauf ein. Die Effizienz des
Abwärmerückgewinnungssystems wird dadurch erhöht. Weiterhin kann so auch die Leistung der Expansionsmaschine, beispielsweise einer Turbine, gesteigert werden.
In vorteilhaften Ausführungen ist das Vorheizelement an einen ein Motoröl führenden Ölkreislauf der Brennkraftmaschine gekoppelt. Dadurch wird der Ölkreislauf thermisch entlastet. Ein zusätzlicher Energieaufwand zur Kühlung des Ölkreislaufs kann dadurch verringert werden, so dass die Effizienz der
Brennkraftmaschine steigt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung strömt im Betrieb der Brennkraftmaschine das Motoröl durch das Vorheizelement. Das Vorheizelement ist also in dem Ölkreislauf angeordnet. Der Wärmeaustausch zwischen Ölkreislauf und Kreislauf des Abwärmerückgewinnungssystems erfolgt somit direkt durch das
Vorheizelement, so dass die thermischen Verluste dadurch minimiert sind.
In einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung ist das Vorheizelement mittels eines Koppelkreislaufs an den Ölkreislauf gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass in Abhängigkeit der Betriebspunkte von Brennkraftmaschine und
Abwärmerückgewinnungssystem die thermische Kopplung zwischen Ölkreislauf und Kreislauf des Abwärmerückgewinnungssystems minimiert werden kann, beispielsweise durch Reduzierung der Durchflussmenge durch den
Koppelkreislauf. In vorteilhaften Ausführungen ist das Vorheizelement als Rohr-in-Rohr- Wärmetauscher ausgeführt. Dadurch kann die Wärmeaustauschfläche des Vorheizelements sehr kompakt ausgeführt werden. Weiterhin wird weniger Isolationsmaterial benötig, da nur die äußere Leitung des Rohr-in-Rohr- Wärmetauschers isoliert werden muss.
In anderen vorteilhaften Ausführungen ist das Vorheizelement in der
Brennkraftmaschine integriert. Dadurch wird die Brennkraftmaschine, beispielsweise ein Motorblock der Brennkraftmaschine aufgrund des durch das Vorheizelement strömenden Arbeitsmediums wirkungsvoll gekühlt. Die für den
Betrieb der Brennkraftmaschine notwendige weitere Kühlleistung kann somit reduziert werden.
Vorteilhafterweise wird die Brennkraftmaschine dabei von dem Arbeitsmedium durchströmt. Das Vorheizelement umfasst demzufolge in der
Brennkraftmaschine, beispielsweise in dem Motorblock, ausgebildete
Strömungskanäle, welche an den Kreislauf des
Abwärmerückgewinnungssystems angeschlossen werden. In alternativen vorteilhaften Ausführungen sind das Vorheizelement und der
Kondensator weiterhin in einem Kondensatorkreislauf angeordnet. Dadurch sind das Vorheizelement und der Kondensator jeweils in dem Kreislauf des
Abwärmerückgewinnungssystems und in dem Kondensatorkreislauf angeordnet. Vorzugsweise wird der Kondensatorkreislauf dabei mit einer
Kondensatorflüssigkeit durchströmt. In dem Kondensator kühlt sich demzufolge das Arbeitsmedium ab, während sich die Kondensatorflüssigkeit erhitzt. In dem Vorheizelement erfolgt der Wärmefluss in umgekehrter Richtung.
In weiteren alternativen vorteilhaften Ausführungen sind das Vorheizelement, der Kondensator und ein Rekuperator in dem Kreislauf angeordnet und bilden eine
Kondensator- Rekuperator- Einheit aus. Das Vorheizelement und ein Teil des Kondensators bilden einen Wärmetauscher, und der Rekuperator und ein weiterer Teil des Kondensators bilden einen weiteren Wärmetauscher. Der Rekuperator ist in einem Kühlkreislauf angeordnet, vorzugsweise in einem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine. Dem Kühlkreislauf wird also thermische Energie durch den Kondensator zugeführt, und auch dem Vorheizelement wird thermische Energie durch den Kondensator zugeführt. Durch den Einsatz des Vorheizelements erfolgt jedoch der Wärmetausch des Kondensators nicht mehr nur alleine über den
Kühlkreislauf, sondern es erfolgt auch ein Wärmetausch innerhalb des Kreislaufs des Abwärmerückgewinnungssystems an unterschiedlichen Positionen in dem Kreislauf. Dadurch wird der Kühlkreislauf thermisch entlastet. Der Kühlkreislauf dient beispielsweise der Kühlung der Brennkraftmaschine und/oder der Kühlung des Motoröls der Brennkraftmaschine. In beiden Fällen wird die Effizienz der Brennkraftmaschine gesteigert.
In vorteilhaften Weiterbildungen bilden der Kondensator und das Vorheizelement einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher aus. Weiterhin können auch der
Kondensator und der Rekuperator einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher ausbilden. Für beide Fälle gelten die oben schon beschriebenen Vorteile von Rohr-in-Rohr-Wärmetauschern.
In vorteilhaften Ausführungen ist die Kondensator- Rekuperator- Einheit in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil umfasst. Ein Teil des Kondensators und das Vorheizelement sind in dem ersten Gehäuseteil angeordnet, und ein weiterer Teil des
Kondensators und der Rekuperator sind in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet. Durch diese Aufteilung der Funktionalität des Kondensators wird, wie oben schon beschrieben, der Kühlkreislauf entlastet. Durch die Zweiteilung des Gehäuses können die beiden Gehäuseteile aus unterschiedlichen Materialien ausgeführt werden.
In vorteilhaften Ausführungen des Abwärmerückgewinnungssystems ist das Arbeitsmedium des Kreislaufs ein Kältemittel. Kältemittel haben üblicherweise einen vergleichsweise niedrigen Siedepunkt, teilweise sogar unter 50°C. Dadurch muss der Kondensator das Arbeitsmedium also auf ein vergleichsweise niedriges Temperaturniveau, nämlich unterhalb dieses Siedepunkts, abkühlen. Dieses Temperaturniveau liegt damit unter den typischen Temperaturen des Ölkreislaufs und des Kühlkreislaufs von Brennkraftmaschinen, so dass dementsprechend der Wärmeaustausch zwischen diesen Kreisläufen und dem Kreislauf des Abwärmerückgewinnungssystems durch das Vorheizelement besonders effektiv ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 schematisch ein Abwärmerückgewinnungssystem einer
Brennkraftmaschine, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
Fig. 2 schematisch ein weiteres Abwärmerückgewinnungssystem einer
Brennkraftmaschine, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
Fig. 3 schematisch einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher eines
Abwärmerückgewinnungssystems.
Fig. 4 schematisch noch ein weiteres Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Fig. 5 schematisch noch ein weiteres Abwärmerückgewinnungssystem einer
Brennkraftmaschine, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
Fig. 6 schematisch noch ein weiteres Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind.
Fig. 7 schematisch eine Kondensator-Rekuperator-Einheit eines
Abwärmerückgewinnungssystems, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Ausführungsformen der Erfindung
Fig.l zeigt ein Abwärmerückgewinnungssystem 100 einer Brennkraftmaschine 110. Der Brennkraftmaschine 110 wird Sauerstoff über eine Luftzufuhr 112 zugeführt; das nach dem Verbrennungsvorgang ausgestoßene Abgas wird durch eine Abgasleitung 111 aus der Brennkraftmaschine 110 abgeführt.
Das Abwärmerückgewinnungssystem 100 weist einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf 100a auf, der in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe 102, einen Verdampfer 103, eine Expansionsmaschine 104 und einen Kondensator 105 umfasst. Das Arbeitsmedium kann nach Bedarf über eine Stichleitung aus einem Sammelbehälter 101 und eine Ventileinheit 101a in den Kreislauf 100a eingespeist werden. Der Sammelbehälter 101 kann dabei alternativ auch in den Kreislauf 100a eingebunden sein.
Der Verdampfer 103 ist an die Abgasleitung 111 der Brennkraftmaschine 110 angeschlossen, nutzt also die Wärmeenergie des Abgases der
Brennkraftmaschine 110. Erfindungsgemäß ist ein Vorheizelement 10 vor dem Verdampfer 103 in dem Kreislauf 100a angeordnet. Das Vorheizelement 10 erhitzt das flüssige Arbeitsmedium vor dem Verdampfer 103 und ist besonders vorteilhaft, wenn der Kondensator 105 sehr wirkungsvoll ist und wenn ein Arbeitsmedium mit vergleichsweise geringem Siedepunkt verwendet wird, das heißt, wenn der Kondensator 105 das Arbeitsmedium auf ein sehr niedriges Temperaturniveau abkühlt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Kältemittel als Arbeitsmedium verwendet wird. Weiterhin ist dafür vorteilhaft, wenn der
Kondensator 105 in einem Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine 110 angeordnet ist oder an diesen gekoppelt ist und demzufolge von vergleichsweise kühlem und vergleichsweise viel Kühlmedium durchströmt wird.
In der Ausführung der Fig.l ist das Vorheizelement 10 als Wärmetauscher in einem Ölkreislauf 20 der Brennkraftmaschine 110 angeordnet. Das
Vorheizelement 10 fungiert somit als Heizelement für den Kreislauf 100a und als Kühlelement für den Ölkreislauf 20 zur Kühlung des Motoröls. Üblicherweise ist in dem Ölkreislauf 20 noch eine nicht dargestellte Ölpumpe angeordnet, um das Motoröl durch die Brennkraftmaschine 110 und das Vorheizelement 10 pumpen zu können.
Die Funktionsweise des Abwärmerückgewinnungssystems 100 ist wie folgt:
Flüssiges Arbeitsmedium wird durch die Speisefluidpumpe 102, gegebenenfalls aus dem Sammelbehälter 101, unter Druck in das Vorheizelement 10 gefördert und dort erhitzt, gegebenenfalls schon teilweise verdampft. Anschließend wird das Arbeitsmedium dem Verdampfer 103 zugeführt und dort durch die
Wärmeenergie des Abgases der Brennkraftmaschine 110 verdampft. Das verdampfte Arbeitsmedium wird anschließend in der Expansionsmaschine 104 unter Abgabe mechanischer Energie, beispielsweise an einen nicht dargestellten Generator oder an ein nicht dargestelltes Getriebe, entspannt. Anschließend wird das Arbeitsmedium im Kondensator 105 wieder verflüssigt und in den
Sammelbehälter 101 zurückgeführt bzw. der Speisefluidpumpe 102 zugeführt.
Die Fig.2 zeigt ein weiteres Abwärmerückgewinnungssystem 100 einer
Brennkraftmaschine 110. Im Unterschied zur Ausführung der Fig.l ist in der Ausführung der Fig.2 das Vorheizelement 10 nicht direkt in dem Ölkreislauf 20 angeordnet, sondern mittels eines Koppelkreislaufs 25 an diesen thermisch gekoppelt. Dazu ist ein Wärmetauscher 26 zwischen dem Koppelkreislauf 25 und dem Ölkreislauf 20 angeordnet. In dem Koppelkreislauf 25 zirkuliert eine
Wärmetauscherflüssigkeit, die mittels einer Förderpumpe 27 im Kreis zwischen Vorheizelement 10 und Wärmetauscher 26 gepumpt wird. Die
Wärmetauscherflüssigkeit wird im Betrieb durch den Wärmetauscher 26 aufgeheizt und durch das Vorheizelement 10 abgekühlt. Dadurch wird das Arbeitsmedium im Kreislauf 100a beim Durchströmen des Vorheizelements 10 aufgeheizt und das Motoröl des Ölkreislaufs 20 beim Durchströmen des
Wärmetauschers 26 abgekühlt.
Fig.3 zeigt schematisch die Ausführung des Vorheizelements 10 als Rohr-inRohr-Wärmetauscher, wie es in den Ausführungen der Fig.l und Fig.2
eingesetzt werden kann. Dabei wird das heißere Arbeitsmedium vorzugsweise in einem Innenrohr geführt und das kühlere Motoröl bzw. die kühlere
Wärmetauscherflüssigkeit in einem um das Innenrohr konzentrisch angeordneten
Außenrohr. Dabei können die Strömungsrichtungen des Arbeitsmediums in dem Kreislauf 100a und des Motoröls in dem Ölkreislauf 20 bzw. der
Wärmetauscherflüssigkeit in dem Koppelkreislauf 25 gegenorientiert sein, wie in Fig.3 skizziert, oder aber auch gleichorientiert.
In Weiterbildungen der Erfindung können auch der Wärmetauscher 26 und/oder der Kondensator 105 als Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher ausgeführt sein.
Die Fig.4 zeigt ein weiteres Abwärmerückgewinnungssystem 100 einer
Brennkraftmaschine 110. In dieser Ausführung ist das Vorheizelement 10 in der Brennkraftmaschine 110 integriert, indem das Arbeitsmedium des Kreislaufs 100a durch einen Motorblock der Brennkraftmaschine geleitet wird. Dadurch wird der Motorblock abgekühlt und das flüssige Arbeitsmedium noch vor dem
Verdampfer 103 aufgeheizt. Vorzugsweise weist das Vorheizelement 10 dazu wendeiförmige Strömungskanäle bzw. Fluidleitungen innerhalb des Motorblocks auf.
Die Fig.5 zeigt ein weiteres Abwärmerückgewinnungssystem 100 einer
Brennkraftmaschine 110. Das Abwärmerückgewinnungssystem 100 weist in dieser Ausführung einen Kondensatorkreislauf 30 und einen Kühlkreislauf 35 auf.
In dem Kondensatorkreislauf 30 zirkuliert eine Kondensatorflüssigkeit, üblicherweise angetrieben durch eine nicht dargestellte Pumpe. Die
Kondensatorflüssigkeit strömt in dem Kondensatorkreislauf 30 von dem
Kondensator 105 zu dem Vorheizelement 10, weiter zu einem Rekuperator 40 und wieder in den Kondensator 105. Die Kondensatorflüssigkeit wird dabei in dem Kondensator 105 erhitzt und in dem Vorheizelement 10 und in dem
Rekuperator 40 abgekühlt.
Der Rekuperator 40 ist weiterhin in einem Kühlkreislauf 35 angeordnet. In dem Kühlkreislauf 35 zirkuliert Kühlmedium durch eine Kühlpumpe 36 zu dem
Rekuperator 40 und weiter zu einem Kühler 38 und zurück zur Kühlpumpe 36. Ein Lüfterrad 37 kühlt das Kühlmedium in dem Kühler 38. Vorzugsweise wird dabei das Lüfterrad 37 verwendet, welches auch die Brennkraftmaschine 110 kühlt. Das Kühlmedium wird also in dem Rekuperator 40 erhitzt und in dem Kühler 38 abgekühlt. In vorteilhaften Ausführungen sind das Vorheizelement 10 und der Rekuperator 40 in einer Rekuperatoreinheit 50 angeordnet. Dies kann beispielsweise auch so ausgeführt werden, dass dazu zwei Rohr-in- Rohr-Wärmetauscher als
Rekuperatoreinheit 50 verwendet werden.
Die Fig.6 zeigt eine Weiterentwicklung des Abwärmerückgewinnungssystems 100 der Ausführung der Fig.5. Das Abwärmerückgewinnungssystem 100 der Ausführung der Fig.6 weist keinen Kondensatorkreislauf 30 auf, sondern der Kondensator 105 ist thermisch sowohl an das Vorheizelement 10 als auch an den Rekuperator 40 gekoppelt. Die Abkühlung des den Kondensator 105 durchströmenden Arbeitsmediums erfolgt also zweigeteilt.
Dazu ist in dem Kreislauf 100a zwischen der Expansionsmaschine 104 und der Speisefluidpumpe 102 eine Kondensator- Rekuperator- Einheit 60 angeordnet. Die Kondensator- Rekuperator- Einheit 60 umfasst den Kondensator 105, den
Rekuperator 40 und das Vorheizelement 10. Im Betrieb des
Abwärmerückgewinnungssystems 100 strömt heißes gasförmiges
Arbeitsmedium von der Expansionsmaschine 104 in die Kondensator- Rekuperator-Einheit 60, wo zunächst ein Wärmeaustausch zwischen dem Kondensator 105 und dem Vorheizelement 10 stattfindet, beispielsweise über einen oben beschriebenen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher. Anschließend durchströmt das Arbeitsmedium - entweder noch gasförmig, oder schon als Nassdampf - den weiteren Teil des Kondensators 105, in welchem ein
Wärmetausch mit dem Rekuperator 40 stattfindet, und wird dort weiter abgekühlt und verflüssigt und danach im flüssigen Zustand wieder der Speisefluidpumpe
102 zugeführt. Von der Speisefluidpumpe 102 wird das Arbeitsmedium wieder der Kondensator- Rekuperator- Einheit 60 zugeführt und dort in dem
Vorheizelement 10 erhitzt, nämlich durch Wärmeaufnahme über die thermische Kopplung an den Kondensator 105. Anschließend wird das Arbeitsmedium in dem Verdampfer 103 vollständig verdampft und so der Expansionsmaschine 104 zugeführt.
Analog zu der Ausführung der Fig.5 ist auch in der Ausführung der Fig.6 der Rekuperator 40 weiterhin in dem Kühlkreislauf 35 angeordnet. In dem
Kühlkreislauf 35 zirkuliert das Kühlmedium durch die Kühlpumpe 36 zu dem
Rekuperator 40 und weiter zu dem Kühler 38 und zurück zur Kühlpumpe 36. Das Lüfterrad 37 kühlt das Kühlmedium in dem Kühler 38. Das Kühlmedium wird also in dem Rekuperator 40 erhitzt und in dem Kühler 38 abgekühlt.
In der Ausführung der Fig.6 ist die Expansionsmaschine 104 mechanisch mit einer Welle der Brennkraftmaschine 110 verbunden. Generell kann für alle
Ausführungsbeispiele die Expansionsmaschine 104 jedoch auch mit einem Generator oder einem bzw. mehreren beliebigen Abnehmern verbunden sein.
Vorzugsweise dient der Kühlkreislauf 35 auch der Kühlung der
Brennkraftmaschine 110 und/oder der Kühlung des Ölkreislaufs der
Brennkraftmaschine 110. Dazu können die Fluidleitungen des Kühlkreislaufs 35 beispielsweise durch die Brennkraftmaschine 110 geführt werden. Alternativ können auch weitere Wärmetauscher eingesetzt werden. Auch zur Kühlung des Motoröls mittels des Kühlkreislaufs 35 wird vorzugsweise ein Wärmetauscher zwischen Kühlkreislauf 35 und Ölkreislauf eingesetzt.
Fig.7 zeigt schematisch eine Kondensator-Rekuperator-Einheit 60, wie sie beispielsweise in einem Abwärmerückgewinnungssystem 100 der Fig.6
eingesetzt werden kann, wobei nur die wesentlichen Bereiche dargestellt sind. Die Kondensator-Rekuperator-Einheit 60 weist ein Gehäuse 60a auf, welches in vorliegender Ausführung aus einem ersten Gehäuseteil 61 und einem zweiten Gehäuseteil 62 besteht. In dem ersten Gehäuseteil 61 sind funktional der Kondensator 105 und das Vorheizelement 10 angeordnet, und in dem zweiten Gehäuseteil 62 sind funktional ebenfalls der Kondensator 105 und der
Rekuperator 40 angeordnet.
Das erste Gehäuseteil 61 weist einen Pumpenanschluss 63, einen
Verdampferanschluss 64 und einen Kondensatoranschluss 65 auf. Das zweite Gehäuseteil 62 weist eine Kühlzuleitung 68, eine Kühlableitung 69 und einen Pumpenausgang 67 auf. Zwischen dem ersten Gehäuseteil 61 und dem zweiten
Gehäuseteil 62 ist ein Verbindungskanal 66 ausgebildet.
Im Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems 100 strömt flüssiges
Arbeitsmedium durch den Pumpenanschluss 63 in das Vorheizelement 10, wird dort erhitzt und strömt durch den Verdampferanschluss 64 zu dem Verdampfer
103 und weiter zu der Expansionsmaschine 104. Das gasförmige Arbeitsmedium gelangt von der Expansionsmaschine 104 durch den Kondensatoranschluss 65 in den Kondensator 105 und wird dort durch das Vorheizelement 10 abgekühlt.
Anschließend strömt das Arbeitsmedium weiter durch den Verbindungskanal 66 in das zweite Gehäuseteil 62 und wird dort weiter abgekühlt, nämlich durch Wärmeaustausch mit dem Kühlkreislauf 35. In diesem Bereich des Kondensators 105 wird das Arbeitsmedium verflüssigt und strömt anschließend durch den Pumpenausgang 67 zur Speisefluidpumpe 102 und wird von dort wieder unter Druck zum Pumpenanschluss 63 gefördert.
Die Fluidleitungen innerhalb des Gehäuses 60a sind nur skizzenhaft dargestellt. Vorzugsweise liegen die Leitungen wendeiförmig übereinander, oder es werden Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher verwendet, um einmal den Kondensator 105 mit dem Vorheizelement 10 thermisch zu koppeln und ein zweites Mal den
Kondensator 105 mit dem Rekuperator 40 thermisch zu koppeln.
In vorteilhaften Ausführungen ist das erste Gehäuseteil 61 aus Aluminium oder Edelstahl ausgeführt und das zweite Gehäuseteil 62 aus Aluminium. Bestehen beide Gehäuseteile 61 , 62 aus demselben Material, so kann das Gehäuse 60a auch einstückig ausgeführt sein.

Claims

Ansprüche
1. Abwärmerückgewinnungssystem (100) für eine Brennkraftmaschine
(110), wobei das Abwärmerückgewinnungssystem (100) einen ein Arbeitsmedium führenden Kreislauf (100a) aufweist, wobei der Kreislauf (100a) in Flussrichtung des Arbeitsmediums eine Speisefluidpumpe (102), einen Verdampfer (103), eine Expansionsmaschine (104) und einen Kondensator (105) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Kreislauf (100a) zwischen der Speisefluidpumpe (102) und dem Verdampfer (103) ein Vorheizelement (10) angeordnet ist.
2. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizelement (10) an einen ein Motoröl führenden Ölkreislauf (20) der Brennkraftmaschine (100) gekoppelt ist.
3. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb der Brennkraftmaschine (110) das Motoröl durch das Vorheizelement (10) strömt.
4. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizelement (10) mittels eines Koppelkreislaufs (25) an den Ölkreislauf (20) gekoppelt ist.
5. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizelement (10) als Rohr-in- Rohr- Wärmetauscher ausgeführt ist.
6. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizelement (10) in der
Brennkraftmaschine (110) integriert ist.
7. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium die
Brennkraftmaschine (110) durchströmt.
8. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizelement (10) und der
Kondensator (105) weiterhin in einem Kondensatorkreislauf (30) angeordnet sind.
9. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass das Vorheizelement (10), der Kondensator (105) und ein Rekuperator (40) in dem Kreislauf (100a) angeordnet sind und eine Kondensator- Rekuperator- Einheit (60) ausbilden, wobei das Vorheizelement (10) und der Kondensator (105) einen Wärmetauscher bilden und wobei der Rekuperator (40) und der Kondensator (105) einen weiteren Wärmetauscher bilden und wobei der Rekuperator (40) in einem Kühlkreislauf (35) angeordnet ist.
10. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 9
dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (105) und das
Vorheizelement (10) einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher ausbilden.
11. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 9 oder 10
dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (105) und der
Rekuperator (40) einen Rohr-in-Rohr-Wärmetauscher ausbilden.
12. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach Anspruch 9 dadurch
gekennzeichnet, dass die Kondensator-Rekuperator-Einheit (60) in einem Gehäuse (60a) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (60a) ein erstes Gehäuseteil (61) und ein zweites Gehäuseteil (62) umfasst, wobei ein Teil des Kondensators (105) und das Vorheizelement (10) in dem ersten Gehäuseteil (61) angeordnet sind und wobei ein weiterer Teil des
Kondensators (105) und der Rekuperator (40) in dem zweiten
Gehäuseteil (62) angeordnet sind.
13. Abwärmerückgewinnungssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12
dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsmedium ein Kältemittel ist.
PCT/EP2017/067560 2016-08-30 2017-07-12 Abwärmerückgewinnungssystem WO2018041456A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016216303.5 2016-08-30
DE102016216303.5A DE102016216303A1 (de) 2016-08-30 2016-08-30 Abwärmerückgewinnungssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018041456A1 true WO2018041456A1 (de) 2018-03-08

Family

ID=59325308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/067560 WO2018041456A1 (de) 2016-08-30 2017-07-12 Abwärmerückgewinnungssystem

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016216303A1 (de)
WO (1) WO2018041456A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019208651A1 (de) * 2019-06-13 2020-12-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer Kreisprozessvorrichtung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4003204A (en) * 1974-04-01 1977-01-18 Bradley Curtis E Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine
CA1251049A (en) * 1984-11-14 1989-03-14 John R. Gladden Heat recovery system including a dual pressure turbine
WO2006060253A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Carrier Corporation Method and apparatus for power generation using waste heat
DE102007008609A1 (de) * 2007-02-22 2008-08-28 Eckert, Frank ORC-System für Verbrennungsmotoren
DE102010042405A1 (de) 2010-10-13 2012-04-19 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Abwärmenutzung einer Brennkraftmaschine
DE202012007723U1 (de) * 2012-08-13 2012-10-19 Michael Mayer Vorrichtung zur Optimierung des inneren Wirkungsgrades eines Organic-Rankine-Prozesses mittels eines Rekuperator-Zwischenkreislaufs
WO2016000016A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Kerbs Autotech Pty Ltd An internal combustion engine heat energy recovery system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901531A (en) 1988-01-29 1990-02-20 Cummins Engine Company, Inc. Rankine-diesel integrated system
CN101243243A (zh) 2005-06-16 2008-08-13 Utc电力公司 机械并热配接到驱动公共负载的发动机上的有机朗肯循环

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4003204A (en) * 1974-04-01 1977-01-18 Bradley Curtis E Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine
CA1251049A (en) * 1984-11-14 1989-03-14 John R. Gladden Heat recovery system including a dual pressure turbine
WO2006060253A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Carrier Corporation Method and apparatus for power generation using waste heat
DE102007008609A1 (de) * 2007-02-22 2008-08-28 Eckert, Frank ORC-System für Verbrennungsmotoren
DE102010042405A1 (de) 2010-10-13 2012-04-19 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Abwärmenutzung einer Brennkraftmaschine
DE202012007723U1 (de) * 2012-08-13 2012-10-19 Michael Mayer Vorrichtung zur Optimierung des inneren Wirkungsgrades eines Organic-Rankine-Prozesses mittels eines Rekuperator-Zwischenkreislaufs
WO2016000016A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Kerbs Autotech Pty Ltd An internal combustion engine heat energy recovery system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016216303A1 (de) 2018-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1925806B1 (de) System mit einem Organic-Rankine-Kreislauf zum Antrieb zumindest einer Expansionsmaschine, Wärmetauscher zum Antrieb einer Expansionsmaschine, Verfahren zum Betreiben zumindest einer Expansionsmaschine
DE102007041457B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung der Wärmeenergie einer Niedertemperatur-Wärmequelle in mechanische Energie
EP2495422B1 (de) Verbrennungsmotor
DE102007041944B3 (de) Vorrichtung zur Energieumwandlung, Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit einer derartigen Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer ORC-Anlage
EP2785985B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur nutzung der abwärme einer brennkraftmaschine, insbesondere zur nutzung der abwärme eines fahrzeugmotors
DE2516560A1 (de) Waermepumpenanlage
DE102013205648A1 (de) System zur Energierückgewinnung aus einem Abwärmestrom einer Brennkraftmaschine
DE102010003906A1 (de) Verbrennungsmotor
EP2196633A1 (de) Kraftwerk mit einer Turbineneinheit und einem Generator
EP2199547A1 (de) Abhitzedampferzeuger sowie ein Verfahren zum verbesserten Betrieb eines Abhitzedampferzeugers
DE102014019684A1 (de) Anordnung zur Umwandlung thermischer Energie aus Verlustwärme einer Verbrennungskraftmaschine
DE2904232A1 (de) Verfahren und anlage zur verbesserung des wirkungsgrades von kraftwerken
EP1925475A2 (de) Kombination eines Kälte-Kreislaufs zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums mit einem Rankine-Kreislauf
DE102009050263A1 (de) System mit einem Rankine-Kreislauf
DE10358233A1 (de) Luftspeicherkraftanlage
WO2017054895A1 (de) Vorrichtung zur abwärmerückgewinnung
WO2018041456A1 (de) Abwärmerückgewinnungssystem
DE102010011737B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Energieumwandlung
WO2011000548A2 (de) Verfahren zum betrieb eines kraftwerks mit einer gasturbinenanlage
DE2629345A1 (de) Waermepumpe
DE102008005036A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit Wärmerückgewinnungsvorrichtung
DE102018107388A1 (de) Brennkraftmaschine mit Verdampfungskühlung und Abwärmenutzung
DE102016220634A1 (de) Abwärme-Kraftanlage mit stufenweiser Wärmezufuhr
DE202012007723U1 (de) Vorrichtung zur Optimierung des inneren Wirkungsgrades eines Organic-Rankine-Prozesses mittels eines Rekuperator-Zwischenkreislaufs
WO2017081248A1 (de) Anordnung und verfahren zur rückgewinnung von energie aus der abwärme mindestens einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17739262

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17739262

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1