DE102010015297A1 - Block cold power station for motor car, has heat transfer device designed as heat pipe and thermally connected with component of exhaust system and boiler of refrigerator under transportation of heat of vaporization thermal energy - Google Patents

Block cold power station for motor car, has heat transfer device designed as heat pipe and thermally connected with component of exhaust system and boiler of refrigerator under transportation of heat of vaporization thermal energy Download PDF

Info

Publication number
DE102010015297A1
DE102010015297A1 DE102010015297A DE102010015297A DE102010015297A1 DE 102010015297 A1 DE102010015297 A1 DE 102010015297A1 DE 102010015297 A DE102010015297 A DE 102010015297A DE 102010015297 A DE102010015297 A DE 102010015297A DE 102010015297 A1 DE102010015297 A1 DE 102010015297A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
heat pipe
combustion engine
internal combustion
exhaust system
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010015297A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr. Krebs Rudolf
Dr. Bode Hans-Otto
Klaus Becker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102010015297A priority Critical patent/DE102010015297A1/en
Publication of DE102010015297A1 publication Critical patent/DE102010015297A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

The station has an absorption refrigerator (12) with a heat transfer device for transferring thermal energy from an exhaust system of a combustion engine (10) to a boiler (22). The heat transfer device is designed as a heat pipe for transporting thermal energy from an end to another end under utilization of vaporization heat, where the former end is connected with a component e.g. catalytic converter, of the exhaust system of the engine in a thermally conductive manner, and the latter end is connected with the boiler of the refrigerator in a thermally conductive manner. The working medium in the heat pipe is water, helium, nitrogen, ammonia, sodium and lithium.

Description

Die Erfindung betrifft ein Block-Kälte-Kraftwerk mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, und einer Absorptionskältemaschine, wobei eine Wärmeübertragungsvorrichtung zum Übertragen von thermischer Energie von einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine zu einem Austreiber der Absorptionskältemaschine vorgesehen ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a block refrigeration power plant with an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, and an absorption refrigeration machine, wherein a heat transfer device is provided for transmitting thermal energy from an exhaust system of the internal combustion engine to an expeller of the absorption chiller, according to the preamble of patent claim 1.

Verbrennungsmotoren erzeugen neben der Nutzenergie auch Wärme. Der Wirkungsgrad von Blockheizkraftwerken wird maßgeblich von der Nutzung der Wärmeenergie bestimmt. In vielen Anwendungsfällen, beispielsweise in Warmländern, gibt es häufig keine ausreichende Verwendung der Wärmeenergie. In Kraftfahrzeugen wird die Wärme häufig nur zur Innenraumheizung verwendet. Die überschüssige Wärme wird über Wärmetauscher an die Umgebung abgeben.Internal combustion engines generate not only the useful energy but also heat. The efficiency of combined heat and power plants is largely determined by the use of thermal energy. In many applications, for example in hot countries, there is often insufficient use of heat energy. In motor vehicles, the heat is often used only for interior heating. The excess heat is released via heat exchangers to the environment.

Aus der DE 10 2007 049 621 A1 ist eine Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung bekannt, um neben der Nutzenergie auch Kälte zu erzeugen, die für die Klimatisierung genutzt werden kann. Zur Kälteerzeugung werden hier Absorptionskältemaschinen genutzt. Bei entsprechender Auslegung kann die Anlage auch als Wärmepumpe genutzt werden. Dieser Prozess benötigt Wärmeenergie im Austreiber zur Erzeugung von Kälte. In der Anwendung wird die für den Absorptions-Kälteprozess erforderliche Wärmeenergie im Allgemeinen über die Auskopplung des Motorkühlwassers übertragen, wie beispielsweise aus der DE 20 2006 008 141 U1 bekannt. Der Absorptionsprozess beginnt, wenn das Motorkühlwasser, die für das jeweilige Verdampfungsmedium erforderliche Temperatur erreicht hat. Bei dem in der Technik eingesetzten Lithium-Bromit beginnt der Absorptionsprozess erst mit Erreichen der Betriebstemperatur des Motors.From the DE 10 2007 049 621 A1 is a power-heat-refrigeration coupling known to generate not only the useful energy and cold, which can be used for air conditioning. For cooling, absorption chillers are used here. With appropriate design, the system can also be used as a heat pump. This process requires heat energy in the generator for the production of cold. In application, the heat energy required for the absorption refrigeration process is generally transmitted via the extraction of the engine cooling water, such as from the DE 20 2006 008 141 U1 known. The absorption process begins when the engine cooling water has reached the temperature required for the particular evaporation medium. In the lithium-bromite used in the art, the absorption process does not begin until the operating temperature of the engine has been reached.

Es sind weiterhin Wärmerohre bzw. Heatpipes bekannt, die eine schnelle Wärmeübertragung erlauben.There are also known heat pipes or heat pipes that allow rapid heat transfer.

Aus der DE 199 40 465 A1 ist ein Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsverfahren bekannt, bei dem Abwärme aus einer Abgaseinrichtung eines Motorgenerators über einen Wärmeträgerkreislauf einer Absorptionskälteeinrichtung zugeführt wird.From the DE 199 40 465 A1 a power-heat-cold-coupling method is known in which waste heat from an exhaust device of a motor generator via a heat transfer circuit of an absorption refrigeration device is supplied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Block-Kälte-Kraftwerk der o. g. Art hinsichtlich Wirkungsgrad und Funktion zu verbessern.The invention is based on the object, a block-cooling power plant o. G. To improve the type of efficiency and function.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Block-Kälte-Kraftwerk der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a block-refrigeration power plant o. G. Art solved with the features characterized in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in the further claims.

Dazu ist es bei einem Block-Kälte-Kraftwerk der o. g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung mindestens ein Wärmerohr ist, welches unter Nutzung von Verdampfungswärme thermische Energie von einem ersten Ende, welches thermisch leitend mit einem Bauteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine verbunden ist, zu einem zweiten Ende, welches thermisch leitend mit dem Austreiber der Absorptionskältemaschine verbunden ist, transportiert.This is in a block-refrigeration power plant o. G. Art provided according to the invention, that the heat transfer device is at least one heat pipe, which is using thermal heat from a first end, which is thermally conductively connected to a component of the exhaust system of the internal combustion engine, to a second end, which thermally conducts to the expeller of the absorption chiller connected, transported.

Dies hat den Vorteil, dass die Wärmeenergie für den Austreiber der Absorptionskältemaschine aus der Abgasanlage der Brennkraftmaschine direkt und ohne zwischengeschaltete Wärmetauscher sondern mittels eines Verdampfungsprozesses mit hoher Wärmestromdichte ausgekoppelt wird. Weiterhin kann in einer mit der Brennkraftmaschine ausgerüsteten Vorrichtung, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug mit Fahrgastzelle, auf einen zusätzlichen Kältekompressor zum Kühlen der Fahrgastzelle verzichtet werden, da hierfür eine Nutzkälte der Absorptionskältemaschine verwendet werden kann.This has the advantage that the heat energy for the expeller of the absorption chiller from the exhaust system of the internal combustion engine is coupled directly and without intermediate heat exchanger but by means of an evaporation process with high heat flux density. Furthermore, in an equipped with the internal combustion engine device, such as a motor vehicle with passenger compartment, can be dispensed with an additional refrigeration compressor for cooling the passenger compartment, as this is a useful cooling of the absorption chiller can be used.

Ein besonders hohes Temperaturniveau für den Transport thermischer Energie über dass Wärmerohr erzielt man dadurch, dass das erste Ende des Wärmerohres mit einem Abgaskrümmer als Bauteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine verbunden ist.A particularly high temperature level for the transport of thermal energy over the heat pipe is achieved by the fact that the first end of the heat pipe is connected to an exhaust manifold as a component of the exhaust system of the internal combustion engine.

Eine besonders hohe thermische Energieübertragung auf kleinstem Raum erzielt man dadurch, dass die Brennkraftmaschine eine vorbestimmte Anzahl von Arbeitszylinder aufweist, wobei jedem Arbeitszylinder ein Abgaskrümmer zugeordnet ist, wobei mindestens zwei Wärmerohre, insbesondere eine der Anzahl der Arbeitszylinder entsprechende Anzahl von Wärmerohren, vorgesehen sind, wobei jedes Wärmerohr mit seiner jeweiligen ersten Seite mit einem der Abgaskrümmer thermisch leitend verbunden ist und die zweiten Seiten der Wärmerohre mit dem Austreiber der Absorptionskältemaschine verbunden sind.A particularly high thermal energy transfer in the smallest space is achieved in that the internal combustion engine has a predetermined number of working cylinders, each cylinder is assigned an exhaust manifold, wherein at least two heat pipes, in particular a number of working cylinders corresponding number of heat pipes, are provided each heat pipe is thermally conductively connected with its respective first side to one of the exhaust manifolds, and the second sides of the heat pipes are connected to the expeller of the absorption refrigerator.

Ein besonders hohes Temperaturniveau für den Transport thermischer Energie über dass Wärmerohr erzielt man dadurch, dass das erste Ende des Wärmerohres mit einem Katalysator als Bauteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine verbunden ist.A particularly high temperature level for the transport of thermal energy over the heat pipe is achieved by the fact that the first end of the heat pipe is connected to a catalyst as a component of the exhaust system of the internal combustion engine.

Eine besonders hohe thermische Energieübertragung auf kleinstem Raum erzielt man dadurch, dass die Abgasanlage der Brennkraftmaschine mindestens zwei Katalysatoren aufweist, wobei mindestens zwei Wärmerohre vorgesehene sind, die mit ihren jeweiligen ersten Enden mit verschiedenen Katalysatoren thermisch leitend verbunden sind, wobei die zweiten Seiten der Wärmerohre mit dem Austreiber der Absorptionskältemaschine verbunden sind.A particularly high thermal energy transfer in the smallest space is achieved in that the exhaust system of the internal combustion engine has at least two catalysts, wherein at least two heat pipes are provided, with their respective first ends with various catalysts are thermally conductively connected, wherein the second sides of the heat pipes are connected to the expeller of the absorption chiller.

Einen besonders guten Übergang von thermischer Energie von dem zweiten Ende des Wärmerohres zu dem Austreiber erzielt man dadurch, dass der Austreiber der Absorptionskältemaschine derart ausgebildet ist, dass dieser das zweite Ende mindestens eines Wärmerohres mindestens teilweise umgreift.A particularly good transition of thermal energy from the second end of the heat pipe to the expeller is achieved in that the expeller of the absorption chiller is designed such that it at least partially surrounds the second end of at least one heat pipe.

Einen besonders guten Übergang von thermischer Energie von dem Bauteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine zu dem ersten Ende des Wärmerohres erzielt man dadurch, dass das erste Ende des Wärmerohres derart ausgebildet ist, dass dieses das Bauteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine mindestens teilweise umgreift.A particularly good transition of thermal energy from the component of the exhaust system of the internal combustion engine to the first end of the heat pipe is achieved by the fact that the first end of the heat pipe is designed such that it surrounds at least partially the component of the exhaust system of the internal combustion engine.

Ein besonders kostengünstiges und funktionssicheres sowie die Umwelt wenig belastendes Block-Kälte-Kraftwerk erzielt man dadurch, dass ein Arbeitsmedium in dem Wärmerohr Wasser (H2O), Helium (He), Stickstoff (N), Ammoniak (NH3), Natrium (Na), Lithium (Li) ist.A particularly cost-effective and functionally reliable and environmentally unfriendly block refrigeration power plant is achieved by a working medium in the heat pipe water (H 2 O), helium (He), nitrogen (N), ammonia (NH 3 ), sodium ( Na), lithium (Li) is.

Eine besonders effektiv wirksame Übertragung von thermischer Energie erzielt man dadurch, dass das Wärmerohr als Heatpipe mit einem abgeschlossenen Raum mit darin angeordneten Kapillaren, die das erste Ende mit dem zweiten Ende fluidleitend verbinden, ausgebildet ist.A particularly effective effective transmission of thermal energy is achieved in that the heat pipe is designed as a heat pipe with a closed space with capillaries arranged therein, which fluidly connect the first end to the second end.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt inThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in

1 ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Block-Kälte-Kraftwerkes, 1 FIG. 2 shows a schematic circuit diagram of a preferred embodiment of a block refrigeration power plant according to the invention, FIG.

2 eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Block-Kälte-Kraftwerkes gemäß 1 mit einer Brennkraftmaschine und einem Wärmerohr, 2 a detailed view of the block-cooling power plant according to the invention according to 1 with an internal combustion engine and a heat pipe,

3 eine beispielhafte Ausführungsform eines Wärmerohres für das Block-Kälte-Kraftwerk gemäß 1 und 2, 3 an exemplary embodiment of a heat pipe for the block refrigeration power plant according to 1 and 2 .

4 ein schematisches Energiestromdiagramm für das erfindungsgemäße Block-Kälte-Kraftwerk gemäß 1 und 4 a schematic energy flow diagram for the inventive block refrigeration power plant according to 1 and

5 ein schematisches Energiestromdiagramm für eine Ausführungsform der Erfindung als Blockheizkraftwert mit integrierter Wärmepumpe für Niedertemperaturheizung. 5 a schematic energy flow diagram for an embodiment of the invention as a cogeneration value with integrated heat pump for low temperature heating.

Die in 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Block-Kälte-Kraftwerkes umfasst eine Brennkraftmaschine 10 und eine Absorptionskältemaschine 12. Die Absorptionskältemaschine 12 umfasst einen Kältemittelzweig 14, einen Lösungsmittelkreislauf (mit der Funktion eines thermischen Verdichters) 16, eine Lösungsmittelpumpe 18, einen Temperaturwechsler 20, einen Austreiber mit Rektifikator 22, einen Absorber 24, einen Verdampfer 26 und einen Kondensator 28. Dem Verdampfer 26 fließt ein Wärmestrom Qk 30 zu, vom Kondensator 28 fließt ein Wärmestrom QH 32 ab, vom Absorber 24 fließt ein Wärmestrom QABS 34 ab und dem Austreiber fließt ein Wärmestrom QA 36 zu. Der Wärmestrom QA 36 wird der Brennkraftmaschine 10 entnommen.In the 1 illustrated, preferred embodiment of a block refrigeration power plant according to the invention comprises an internal combustion engine 10 and an absorption chiller 12 , The absorption chiller 12 includes a refrigerant branch 14 , a solvent circuit (with the function of a thermal compressor) 16 , a solvent pump 18 , a temperature changer 20 , an expeller with rectifier 22 , an absorber 24 , an evaporator 26 and a capacitor 28 , The evaporator 26 a heat flow Q k flows 30 to, from the condenser 28 a heat flow Q H flows 32 off, from the absorber 24 a heat flow Q ABS flows 34 From and the expeller flows a heat flow Q A 36 to. The heat flow Q A 36 becomes the internal combustion engine 10 taken.

Eine Absorptionskältemaschine 12 ist eine Kältemaschine, bei der im Gegensatz zur Kompressionskältemaschine die Verdichtung durch eine temperaturbeeinflusste Lösung eines Kältemittels erfolgt. Man bezeichnet dies auch als thermischen Verdichter. Das Kältemittel wird in dem Lösungsmittelkreislauf 16 bei geringer Temperatur in einem zweiten Stoff absorbiert und bei höheren Temperaturen desorbiert. Bei dem Prozess wird die Temperaturabhängigkeit der physikalischen Löslichkeit zweier Stoffe genutzt. Voraussetzung für den Prozess ist, dass die beiden Stoffe in dem verwendeten Temperaturintervall in jedem Verhältnis ineinander löslich sind.An absorption chiller 12 is a chiller in which, in contrast to the compression chiller, the compression takes place by a temperature-influenced solution of a refrigerant. This is also referred to as a thermal compressor. The refrigerant is in the solvent circuit 16 absorbed at low temperature in a second material and desorbed at higher temperatures. The process uses the temperature dependence of the physical solubility of two substances. Prerequisite for the process is that the two substances in the temperature interval used in each ratio are soluble in each other.

Die Absorptions-Kältemaschine verknüpft folgende grundlegende Gedanken: Die zum Verdampfen einer Flüssigkeit erforderliche Temperatur nimmt mit sinkendem Druck ab, d. h. das Kältemittel wird bereits bei niedrigen Temperaturen infolge des geringen absoluten Druckes im Verdampfer verdampft. Im Falle einer LiBr-Absorptionskälteanlage wird Wasser als Kältemittel verwendet und in einem nahezu evakuierten Behälter auf eine Rohrschlange gesprüht und bei ca. 3°C verdampft. Die zur Verdampfung erforderliche Verdampfungswärme wird dem Kaltwasser in der Rohrschlange entzogen, das als nutzbare Kälte zur Verfügung steht. Der Verdampfungsprozess würde stoppen, wenn der Sättigungsdruck des Kältemittels im Verdampfer erreicht würde. Daher muss der Kältemitteldampf in einem zweiten Schritt ständig entzogen werden. Hier macht man sich die Eigenschaften von bestimmten Salzlösungen zu Nutze, Kältemitteldampf aus der Luft zu binden, d. h. zu absorbieren. Daher auch der Name ”Absorptions-Kältemaschine”. Dieser Schritt erfolgt im sog. Absorber 24. Auch der Absorptionsprozess würde stoppen, wenn die Salzlösung mit Kältemittel gesättigt wäre. Daher muss im dritten Schritt der Salzlösung permanent das Kältemittel entzogen werden. Dazu wird die mit Kältemittel angereicherte Salzlösung in den sog. Generator oder Austreiber 22 gepumpt, in dem die Feuchtigkeit durch Hitzeeinwirkung (beispielsweise ca. 80°C bis 120°C) ausgekocht und wiederum verdampft wird – allerdings auf deutlich höherem Temperatur- und Druckniveau. Die aufkonzentrierte Salzlösung wird im geschlossenen Kreislauf wieder zurück zum Absorber 24 geführt. Der Kältemitteldampf aus dem Austreiber 22 wird im letzten Schritt im Kondensator 28 mit Hilfe von Kühlwasser aus einem Kühlkreislauf (z. B. mit Kühlturm) wieder auf das Ausgangsniveau herabgekühlt, kondensiert und anschließend zum Verdampfer 26 geführt.The absorption chiller combines the following basic ideas: The temperature required for the evaporation of a liquid decreases with decreasing pressure, ie the refrigerant is vaporized even at low temperatures due to the low absolute pressure in the evaporator. In the case of a LiBr absorption refrigeration system, water is used as the refrigerant and sprayed in a nearly evacuated container on a coil and evaporated at about 3 ° C. The evaporation heat required for evaporation is withdrawn from the cold water in the coil, which is available as a usable cold. The evaporation process would stop if the saturation pressure of the refrigerant in the evaporator were reached. Therefore, the refrigerant vapor must be constantly withdrawn in a second step. Here, one makes use of the properties of certain salt solutions to bind refrigerant vapor from the air, ie to absorb. Hence the name "absorption chiller". This step takes place in the so-called absorber 24 , Also, the absorption process would stop if the saline solution was saturated with refrigerant. Therefore, in the third step of the salt solution, the refrigerant must be permanently withdrawn. For this purpose, the enriched with refrigerant salt solution in the so-called. Generator or expeller 22 pumped, in which the moisture is boiled out by heat (for example, about 80 ° C to 120 ° C) and again evaporated - but at a significantly higher temperature and pressure level. The concentrated salt solution is in closed cycle back to the absorber 24 guided. The refrigerant vapor from the expeller 22 is in the last step in the capacitor 28 with the help of cooling water from a cooling circuit (eg cooling tower) cooled down again to the initial level, condensed and then to the evaporator 26 guided.

Erfindungsgemäß wird der Wärmestrom QA 36 von einem Bauteil einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine entnommen. Dies ist in 2 schematisch dargestellt. In 2 sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Die Brennkraftmaschine 10 umfasst ein Saugrohr 38 zum Zuführen von Verbrennungsluft an Arbeitszylinder der Brennkraftmaschine 10 und einen Abgaskrümmer 40 zum Abführen von Abgas aus den Arbeitszylindern der Brennkraftmaschine 10. Erfindungsgemäß ist eine Wärmeübertragungsvorrichtung 42 zum Übertragen von thermischer Energie bzw. des Wärmestromes QA 36 von der Brennkraftmaschine zu dem Austreiber 22 vorgesehen. Diese Wärmeübertragungsvorrichtung 42 ist als Wärmerohr ausgebildet, welches unter Nutzung von Verdampfungswärme thermische Energie bzw. den Wärmestrom QA 36 von einem ersten Ende 44, welches thermisch leitend mit dem Abgaskrümmer 40 der Abgasanlage der Brennkraftmaschine verbunden ist, zu einem zweiten Ende 46, welches thermisch leitend mit dem Austreiber 22 der Absorptionskältemaschine 12 verbunden ist, transportiert.According to the invention, the heat flow Q A 36 taken from a component of an exhaust system of the internal combustion engine. This is in 2 shown schematically. In 2 are functionally identical parts provided with the same reference numerals, as in 1 so that their explanation to the above description of 1 is referenced. The internal combustion engine 10 includes a suction tube 38 for supplying combustion air to the working cylinder of the internal combustion engine 10 and an exhaust manifold 40 for discharging exhaust gas from the working cylinders of the internal combustion engine 10 , According to the invention is a heat transfer device 42 for transmitting thermal energy or the heat flow Q A 36 from the internal combustion engine to the expeller 22 intended. This heat transfer device 42 is designed as a heat pipe, which, using heat of evaporation thermal energy or the heat flow Q A 36 from a first end 44 which is thermally conductive with the exhaust manifold 40 the exhaust system of the internal combustion engine is connected to a second end 46 which is thermally conductive with the expeller 22 the absorption chiller 12 connected, transported.

Eine beispielhafte Ausführungsform des Wärmerohres 42 in Form einer Heatpipe zeigt 3. In einem Kupferrohr ist ein geschlossener Raum ausgebildet, in dem Kapillaren 48 derart angeordnet und ausgebildet sind, dass diese das erste Ende 44 und das zweite Ende 46 des Wärmerohres 42 fluidleitend miteinander verbinden. Das erste Ende 44 bildet eine Heizzone, in der dem Wärmerohr 42 thermische Energie bzw. Wärmeenergie (Wärmestrom QA 36) zugeführt wird. Ein Strom 50 eines dampfförmigen Arbeitsfluides transportiert die Wärmeenergie (Wärmestrom QA 36) zum zweiten Ende 46, welches eine Kühlzone ausbildet, bei der das Wärmerohr 42 thermische Energie bzw. Wärmeenergie (Wärmestrom QA 36) abgibt.An exemplary embodiment of the heat pipe 42 in the form of a heat pipe shows 3 , In a copper tube, a closed space is formed in the capillaries 48 are arranged and configured such that they are the first end 44 and the second end 46 of the heat pipe 42 connect fluid conducting together. The first end 44 forms a heating zone, in the heat pipe 42 thermal energy or heat energy (heat flow Q A 36 ) is supplied. A stream 50 a vaporous working fluid transports the heat energy (heat flow Q A 36 ) to the second end 46 , which forms a cooling zone in which the heat pipe 42 thermal energy or heat energy (heat flow Q A 36 ).

Das Wärmerohr 42 ist ein Wärmeüberträger, der unter Nutzung von Verdampfungswärme eines Arbeitsfluides eine hohe Wärmestromdichte erlaubt, d. h. auf kleiner Querschnittsfläche können große Mengen Wärmeenergie transportiert werden. Zur Umwälzung des Transportmediums bzw. Arbeitsfluides benötigt das Wärmerohr 42 keine zusätzliche Hilfsenergie oder Hilfsmittel, wie beispielsweise eine Umwälzpumpe. Dadurch minimieren sich Wartungsaufwand und Betriebskosten.The heat pipe 42 is a heat exchanger, which allows using the heat of vaporization of a working fluid high heat flux density, ie on small cross-sectional area large amounts of heat energy can be transported. To circulate the transport medium or working fluid needs the heat pipe 42 no additional auxiliary energy or aids, such as a circulating pump. This minimizes maintenance and operating costs.

Das Wärmerohr 42 enthält ein hermetisch gekapseltes Volumen, meist in Form eines Rohres. Es ist mit einem Arbeitsmedium bzw. -fluid (z. B. Wasser) gefüllt, das das Volumen zu einem kleinen Teil in flüssigem, zum größeren in dampfförmigem Zustand ausfüllt. Darin befinden sich je eine Wärmeübertragungsfläche am ersten Ende 44 für eine Wärmequelle und eine Wärmeübertragungsfläche am zweiten Ende 46 für eine Wärmesenke. Bei Wärmeeintrag am ersten Ende 44 beginnt das Arbeitsmedium zu verdampfen. Dadurch wird über dem Flüssigkeitsspiegel der Druck im Dampfraum lokal erhöht, was zu einem geringen Druckgefälle innerhalb des Wärmerohres 42 führt. Der entstandene Dampf strömt deswegen in Richtung Kondensator am zweiten Ende 46, wo er wegen der niedrigeren Temperatur (Wärmesenke) kondensiert. Dabei wird die zuvor aufgenommene latente Wärme wieder abgegeben. Das nun flüssige Arbeitsmedium kehrt durch die Kapillarkraft (Prinzip der Heatpipe) wieder zurück zum Verdampfer am ersten Ende 44. Alternativ ist das Wärmerohr 42 als Thermosyphon ausgebildet. In diesem Fall erfolgt die Rückführung des Arbeitsfluides von dem zweiten Ende 46 zum ersten Ende 44 nicht mittel Kapillarwirkung sondern mittels Schwerkraft. Da sich Dampf und Flüssigkeit des Fluids im gleichen Raum aufhalten, befindet sich das System im Nassdampfgebiet. Das hat zur Folge, dass bei einem bestimmten Druck im Wärmerohr exakt eine bestimmte Temperatur vorliegt. Da die Druckunterschiede in Wärmerohren meist sehr gering sind (wenige Pascal), sind auch die Temperaturunterschiede sehr gering (wenige Kelvin), d. h. die sich einstellende Temperaturdifferenz zwischen Verdampfer und Kondensator ist gering. Ein Wärmerohr besitzt daher einen sehr geringen Wärmewiderstand. Der Bereich zwischen Verdampfer und Kondensator ist praktisch isotherm. Da der Wärmetransport indirekt über den stoffgebundenen Transport von latenter Wärme (Verdampfungs-/Kondensationswärme) stattfindet, beschränkt sich der Einsatzbereich eines Wärmerohrs auf den Bereich zwischen der Schmelztemperatur und der Temperatur des kritischen Punkts des Arbeitsfluides.The heat pipe 42 contains a hermetically encapsulated volume, usually in the form of a tube. It is filled with a working medium or fluid (eg water), which fills the volume to a small extent in the liquid, to the larger in the vapor state. Each contains a heat transfer surface at the first end 44 for a heat source and a heat transfer surface at the second end 46 for a heat sink. At heat input at the first end 44 the working medium begins to evaporate. As a result, the pressure in the vapor space is locally increased above the liquid level, resulting in a low pressure gradient within the heat pipe 42 leads. The resulting vapor therefore flows towards the condenser at the second end 46 where it condenses because of the lower temperature (heat sink). The previously recorded latent heat is released again. The now liquid working medium returns through the capillary force (principle of the heat pipe) back to the evaporator at the first end 44 , Alternatively, the heat pipe 42 designed as a thermosiphon. In this case, the return of the working fluid from the second end 46 to the first end 44 not by capillary action but by gravity. Since the vapor and fluid of the fluid are in the same space, the system is in the wet steam area. This has the consequence that at a certain pressure in the heat pipe is exactly a certain temperature. Since the pressure differences in heat pipes are usually very low (few Pascals), the temperature differences are very low (a few Kelvin), ie the temperature difference between the evaporator and condenser is low. A heat pipe therefore has a very low thermal resistance. The area between evaporator and condenser is virtually isothermal. Since the heat transfer takes place indirectly via the material-bound transport of latent heat (evaporation / condensation heat), the application range of a heat pipe is limited to the range between the melting temperature and the temperature of the critical point of the working fluid.

Erfindungsgemäß wird somit die für die Absorptionskältemaschine 12 erforderliche Wärmeenergie (Wärmestrom QA 36) für den Austreiber 22 neben einem Kühlwasser der Brennkraftmaschine 10 auch über die zuvor dargestellte Direktauskopplung über das Wärmerohr 42 aus dem Abgaskrümmer 40 oder ein im Abgasstrang des Motors liegende Baugruppe entnommen. Die Integration des Austreibers 22 beispielsweise durch Umhüllung des Wärmerohres 42 am zweiten Ende 46, wie in 2 dargestellt, bietet die Möglichkeit, eine hohe Energiedichte bei kleinsten Bauraum sowie geringem Gewicht zu realisieren. Je nach Leistungsbedarf wird ein Wärmerohr 42 je einen Zylinder und/oder auch ein Wärmerohr 42 für den gesamten Abgasstrang eingesetzt. Durch Wahl des Kühlmittels bzw. Arbeitsfluides des Wärmerohres 42 lässt sich die Energiedichte noch verändern.According to the invention thus for the absorption chiller 12 required heat energy (heat flow Q A 36 ) for the expeller 22 in addition to a cooling water of the internal combustion engine 10 also via the direct extraction via the heat pipe 42 from the exhaust manifold 40 or removed from an assembly located in the exhaust line of the engine. The integration of the expeller 22 for example by wrapping the heat pipe 42 at the second end 46 , as in 2 presented, offers the possibility to realize a high energy density in the smallest space and low weight. Depending on the power requirement, a heat pipe 42 one cylinder each and / or a heat pipe 42 used for the entire exhaust system. By choice of the coolant or working fluid of the heat pipe 42 the energy density can still be changed.

Der Wärmestrom QA 36 wird über die Heatpipe 42 als Austreiberwärme für die Absorptionskältemaschine 12 genutzt. Prinzipbedingt kann so die für die Erzeugung des Verdampfungsmedium erforderliche Temperatur erheblich schneller bereitgestellt werden. Es ist zu dem auch ein höheres Temperaturniveau möglich als die bei Verbrennungsmotoren üblicherweise anfallende Kühlmitteltemperatur. Die Direktauskopplung der Wärmeenergie aus dem Abgasstrang führt wegen der hohen Abgastemperaturen und der geringen Masse zu einem erheblich schnelleren Ansprechverhalten der Absorptionskältemaschine 12. Die Abgastemperatur nach der Direktauskopplung von Wärmeenergie kann wirkungsvoll reduziert werden, so dass bei hohen Betriebstemperaturen auf eine Kühlung zum Beispiel der nachfolgenden Abgasreinigung durch unverbrannten Kraftstoff reduziert oder verzichtet werden kann. Das schnelle Ansprechverhalten der Direktauskopplung erlaubt es, eine Absorptionskältemaschine 12 zur Klimatisierung beispielsweise eines Kraftfahrzeuges anstatt der heute häufig verwendeten Kompressionskältemaschine ein zusetzten. Dadurch kann die Antriebsenergie für den mechanischen Kompressor eingespart werden.The heat flow Q A 36 gets over the heatpipe 42 as expeller heat for the absorption chiller 12 used. Due to the principle, the temperature required for the production of the evaporation medium can thus be made considerably faster. It is also possible to a higher temperature level than the usually incurred in internal combustion engines coolant temperature. The direct decoupling of the heat energy from the exhaust system leads due to the high exhaust gas temperatures and the low mass to a significantly faster response of the absorption chiller 12 , The exhaust gas temperature after the direct decoupling of thermal energy can be effectively reduced, so that at high operating temperatures can be reduced to a cooling, for example, the subsequent exhaust gas purification by unburned fuel or omitted. The fast response of the direct decoupling allows an absorption chiller 12 for air conditioning for example a motor vehicle instead of the compression refrigerating machine commonly used today zuszus. As a result, the drive energy for the mechanical compressor can be saved.

4 veranschaulicht die Energieströme für das erfindungsgemäße Block-Kälte-Kraftwerk. Auf der Seite des Verbrennungsmotors 10 strömt 100% Primärenergie 52 zu und etwa 2% Strahlungsverluste 54 sowie 33% Nutzenergie 56 strömen ab. Derjenige Anteil, der von der Primärenergie 52 jetzt noch übrig ist, wechselt auf die Seite der Absorptionskältemaschine 12. Dort erhält man etwa 45% Nutzkälte 58 und 110% Abwärme 60 an die Umgebung. Dies ergibt einen Gesamtwirkungsgrad von etwa 80%. 4 illustrates the energy flows for the block refrigeration power plant according to the invention. On the side of the internal combustion engine 10 flows 100% primary energy 52 to and about 2% radiation losses 54 as well as 33% useful energy 56 flow away. The portion of the primary energy 52 now left, switch to the side of the absorption chiller 12 , There you get about 45% useful cold 58 and 110% waste heat 60 to the environment. This gives an overall efficiency of about 80%.

5 veranschaulicht die Energieströme bei Nutzung des Block-Kälte-Kraftwerkes als Absorptionswärmepumpe 62. In 5 sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie in 4, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 4 verwiesen wird. Etwa 65% Motorkühlwasser- und Abgaswärme 68 gehen aus der Primärenergie 52 an die Absorptionswärmepumpe 62 über. Es kommen etwa 45% Wärme 64 aus der Umgebung hinzu, so dass die Absorptionswärmepumpe 62 110% Nutzwärme 66 erzielt. Dies ergibt einen Gesamtwirkungsgrad von etwa 140%. 5 illustrates the energy flows when using the block refrigeration power plant as absorption heat pump 62 , In 5 are functionally identical parts designated by the same reference numerals, as in 4 so that their explanation to the above description of 4 is referenced. About 65% engine cooling water and exhaust heat 68 go out of the primary energy 52 to the absorption heat pump 62 above. There is about 45% heat 64 from the environment, so that the absorption heat pump 62 110% useful heat 66 achieved. This gives an overall efficiency of about 140%.

Insgesamt ist jedoch nur ein Teil der Nutzwärmeenergie 68 über das Heat-Pipe-System nutzbar und zwar ein Teil der in 4 und 5 mit 68a bezeichneten Abgasenergie. In 4 ist mit 58a ein Anteil der Nutzkälte 58, der vom Heat-Pipe-System genutzt wird und mit 60a ein Anteil der Abwärme 60 an die Umgebung, der vom Heat-Pipe-System kommt bezeichnet. In 5 ist mit 64a ein Anteil der Wärme 64 aus der Umgebung, der vom Heat-Pipe-System genutzt wird und mit 66a ein Anteil der Nutzwärme 66, der vom Heat-Pipe-System kommt, bezeichnet. Sowohl die gesamte in einem Kühlwasser enthaltene thermische Energie als auch die Restwärme des Abgases werden bevorzugt über konventionelle Absorptionswärmepumpen, Absorptionskältemaschinen oder zu Heiz- oder sonstigen Wärmeprozessen genutzt. In manchen Fällen ist es vorgesehen, auf die Wärmenutzung der restliche thermischen Energie zu verzichten. In diesem Fall verringert sich der Gesamtwirkungsgrad dementsprechend. Die technischen Vorteile bleiben jedoch erhalten.Overall, however, only a part of the useful heat energy 68 usable via the heat pipe system and although a part of in 4 and 5 With 68a designated exhaust gas energy. In 4 is with 58a a proportion of useful cold 58 which is used by the heat pipe system and with 60a a share of the waste heat 60 referred to the environment that comes from the heat pipe system. In 5 is with 64a a share of the heat 64 from the environment used by the heat pipe system and with 66a a share of the useful heat 66 , which comes from the heat pipe system, called. Both the total thermal energy contained in a cooling water and the residual heat of the exhaust gas are preferably used via conventional absorption heat pumps, absorption chillers or for heating or other heat processes. In some cases, it is intended to dispense with the use of heat of the remaining thermal energy. In this case, the overall efficiency decreases accordingly. The technical advantages remain however.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1212
AbsorptionskältemaschineAbsorption chiller
1414
KältemittelzweigRefrigerant branch
1616
LösungsmittelkreislaufSolvent circuit
1818
LösungsmittelpumpeSolvent pump
2020
Temperaturwechslerthermocycler
2222
Austreiber mit RektifikatorExpeller with rectifier
2424
Absorberabsorber
2626
VerdampferEvaporator
2828
Kondensatorcapacitor
3030
Wärmestrom Qk Heat flow Q k
3232
Wärmestrom QH Heat flow Q H
3434
Wärmestrom QABS Heat flow Q ABS
3636
Wärmestrom QA Heat flow Q A
3838
Saugrohrsuction tube
4040
Abgaskrümmerexhaust manifold
4242
WärmeübertragungsvorrichtungHeat transfer device
4444
ersten Ende der Wärmeübertragungsvorrichtung 42 first end of the heat transfer device 42
4646
zweites Ende der Wärmeübertragungsvorrichtung 42 second end of the heat transfer device 42
4848
Kapillarencapillaries
5050
Strom eines dampfförmigen ArbeitsfluidesStream of a vaporous working fluid
5252
100% Primärenergie100% primary energy
5454
etwa 2% Strahlungsverlusteabout 2% radiation losses
5656
33% Nutzenergie33% useful energy
5858
45% Nutzkälte45% useful cold
58a58a
Anteil der Nutzkälte 58, der vom Heat-Pipe-System genutzt wirdShare of useful refrigeration 58 which is used by the heat pipe system
6060
110% Abwärme an die Umgebung110% waste heat to the environment
60a60a
Anteil der Abwärme 60 an die Umgebung, der vom Heat-Pipe-System kommtProportion of waste heat 60 to the environment that comes from the heat pipe system
6262
Absorptionswärmepumpeabsorption heat pump
6464
45% Wärme aus der Umgebung45% heat from the environment
64a64a
Anteil der Wärme 64 aus der Umgebung, der vom Heat-Pipe-System genutzt wirdProportion of heat 64 from the environment used by the heat pipe system
6666
110% Nutzwärme110% useful heat
66a66a
Anteil der Nutzwärme 66, der vom Heat-Pipe-System kommtShare of useful heat 66 that comes from the heat pipe system
6868
65% Motorkühlwasser- und Abgaswärme65% engine cooling water and exhaust heat
68a68a
Anteil Motorkühlwasser- und Abgaswärme, der vom Heat-Pipe-System genutzt wirdProportion of engine cooling water and exhaust heat used by the heat pipe system

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007049621 A1 [0003] DE 102007049621 A1 [0003]
  • DE 202006008141 U1 [0003] DE 202006008141 U1 [0003]
  • DE 19940465 A1 [0005] DE 19940465 A1 [0005]

Claims (10)

Block-Kälte-Kraftwerk mit einer Brennkraftmaschine (10), insbesondere eines Kraftfahrzeugs, und einer Absorptionskältemaschine (12), wobei eine Wärmeübertragungsvorrichtung zum Übertragen von thermischer Energie von einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine zu einem Austreiber (22) der Absorptionskältemaschine (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsvorrichtung mindestens ein Wärmerohr (42) ist, welches unter Nutzung von Verdampfungswärme thermische Energie von einem ersten Ende (44), welches thermisch leitend mit einem Bauteil (40) der Abgasanlage der Brennkraftmaschine (10) verbunden ist, zu einem zweiten Ende (46), welches thermisch leitend mit dem Austreiber (22) der Absorptionskältemaschine (12) verbunden ist, transportiert.Block refrigeration power plant with an internal combustion engine ( 10 ), in particular a motor vehicle, and an absorption chiller ( 12 ), wherein a heat transfer device for transmitting thermal energy from an exhaust system of the internal combustion engine to an expeller ( 22 ) of the absorption chiller ( 12 ) is provided, characterized in that the heat transfer device at least one heat pipe ( 42 ), which utilizes heat of vaporization from a first end ( 44 ) which is thermally conductive with a component ( 40 ) of the exhaust system of the internal combustion engine ( 10 ), to a second end ( 46 ) which is thermally conductive with the expeller ( 22 ) of the absorption chiller ( 12 ) is transported. Block-Kälte-Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (44) des Wärmerohres (42) mit einem Abgaskrümmer (40) als Bauteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine (10) verbunden ist.Block refrigeration power plant according to claim 1, characterized in that the first end ( 44 ) of the heat pipe ( 42 ) with an exhaust manifold ( 40 ) as a component of the exhaust system of the internal combustion engine ( 10 ) connected is. Block-Kälte-Kraftwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) eine vorbestimmte Anzahl von Arbeitszylinder aufweist, wobei jedem Arbeitszylinder ein Abgaskrümmer (40) zugeordnet ist, wobei mindestens zwei Wärmerohre (42), insbesondere eine der Anzahl der Arbeitszylinder entsprechende Anzahl von Wärmerohren (42), vorgesehen sind, wobei jedes Wärmerohr (42) mit seiner jeweiligen ersten Seite (44) mit einem der Abgaskrümmer (40) thermisch leitend verbunden ist und die zweiten Seiten (46) der Wärmerohre (42) mit dem Austreiber (22) der Absorptionskältemaschine (12) verbunden sind.Block refrigeration power plant according to claim 2, characterized in that the internal combustion engine ( 10 ) has a predetermined number of working cylinders, each working cylinder having an exhaust manifold ( 40 ), wherein at least two heat pipes ( 42 ), in particular a number of working cylinders corresponding number of heat pipes ( 42 ), each heat pipe ( 42 ) with its respective first page ( 44 ) with one of the exhaust manifolds ( 40 ) is thermally conductively connected and the second sides ( 46 ) of the heat pipes ( 42 ) with the exporter ( 22 ) of the absorption chiller ( 12 ) are connected. Block-Kälte-Kraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (44) des Wärmerohres (42) mit einem Katalysator als Bauteil der Abgasanlage der Brennkraftmaschine (10) verbunden ist.Block refrigeration power plant according to claim 1, characterized in that the first end ( 44 ) of the heat pipe ( 42 ) with a catalyst as a component of the exhaust system of the internal combustion engine ( 10 ) connected is. Block-Kälte-Kraftwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasanlage der Brennkraftmaschine (10) mindestens zwei Katalysatoren aufweist, wobei mindestens zwei Wärmerohre (42) vorgesehene sind, die mit ihren jeweiligen ersten Enden (44) mit verschiedenen Katalysatoren thermisch leitend verbunden sind, wobei die zweiten Enden (46) der Wärmerohre (42) mit dem Austreiber (22) der Absorptionskältemaschine (12) verbunden sind.Block refrigeration power plant according to claim 4, characterized in that the exhaust system of the internal combustion engine ( 10 ) has at least two catalysts, wherein at least two heat pipes ( 42 ) provided with their respective first ends ( 44 ) are thermally conductively connected to different catalysts, the second ends ( 46 ) of the heat pipes ( 42 ) with the exporter ( 22 ) of the absorption chiller ( 12 ) are connected. Block-Kälte-Kraftwerk nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austreiber (22) der Absorptionskältemaschine (12) derart ausgebildet ist, dass dieser das zweite Ende (46) mindestens eines Wärmerohres (42) mindestens teilweise umgreift.Block refrigeration power plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the expeller ( 22 ) of the absorption chiller ( 12 ) is formed such that this the second end ( 46 ) at least one heat pipe ( 42 ) at least partially surrounds. Block-Kälte-Kraftwerk nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (44) des Wärmerohres (42) derart ausgebildet ist, dass dieses das Bauteil (40) der Abgasanlage der Brennkraftmaschine (10) mindestens teilweise umgreift.Block refrigeration power plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first end ( 44 ) of the heat pipe ( 42 ) is designed such that this the component ( 40 ) of the exhaust system of the internal combustion engine ( 10 ) at least partially surrounds. Block-Kälte-Kraftwerk nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Arbeitsmedium in dem Wärmerohr (42) Wasser (H2O), Helium (He), Stickstoff (N), Ammoniak (NH3), Natrium (Na), Lithium (Li) ist.Block refrigeration power plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that a working medium in the heat pipe ( 42 ) Water (H 2 O), helium (He), nitrogen (N), ammonia (NH 3 ), sodium (Na), lithium (Li). Block-Kälte-Kraftwerk nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmerohr als Heatpipe (42) mit einem abgeschlossenen Raum mit darin angeordneten Kapillaren (48), die das erste Ende (44) mit dem zweiten Ende (46) fluidleitend verbinden, ausgebildet ist.Block refrigeration power plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat pipe as a heat pipe ( 42 ) with a closed space with capillaries ( 48 ), which is the first end ( 44 ) with the second end ( 46 ) connect fluid-conducting, is formed. Block-Kälte-Kraftwerk nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmerohr (42) in die Abgasanlage der Brennkraftmaschine (10) integriert ist. Eine direkte Wärmeauskopplung mit schnellem Ansprechverhalten wird dadurch erzielt, dass das Wärmerohr in die Abgasanlage der Brennkraftmaschine integriert ist.Block refrigeration power plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heat pipe ( 42 ) in the exhaust system of the internal combustion engine ( 10 ) is integrated. A direct heat extraction with fast response is achieved in that the heat pipe is integrated into the exhaust system of the internal combustion engine.
DE102010015297A 2010-04-17 2010-04-17 Block cold power station for motor car, has heat transfer device designed as heat pipe and thermally connected with component of exhaust system and boiler of refrigerator under transportation of heat of vaporization thermal energy Withdrawn DE102010015297A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010015297A DE102010015297A1 (en) 2010-04-17 2010-04-17 Block cold power station for motor car, has heat transfer device designed as heat pipe and thermally connected with component of exhaust system and boiler of refrigerator under transportation of heat of vaporization thermal energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010015297A DE102010015297A1 (en) 2010-04-17 2010-04-17 Block cold power station for motor car, has heat transfer device designed as heat pipe and thermally connected with component of exhaust system and boiler of refrigerator under transportation of heat of vaporization thermal energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010015297A1 true DE102010015297A1 (en) 2011-10-20

Family

ID=44730596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010015297A Withdrawn DE102010015297A1 (en) 2010-04-17 2010-04-17 Block cold power station for motor car, has heat transfer device designed as heat pipe and thermally connected with component of exhaust system and boiler of refrigerator under transportation of heat of vaporization thermal energy

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010015297A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011108258A1 (en) * 2011-07-24 2013-01-24 VauQuadrat GmbH Method for realization of heat-operated refrigerating machine, involves performing thermal storage and retrieval processes e.g. adsorption/desorption and absorption/desorption, at preset low temperature
WO2016005294A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives System for recovering the energy from the heat of hot gas(es) and/or fumes, application to the recovery of energy from fouling fumes, in particular from heat engines

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5383341A (en) * 1991-07-23 1995-01-24 Uri Rapoport Refrigeration, heating and air conditioning system for vehicles
DE19940465A1 (en) 1999-08-26 2001-04-12 Gesalfina Ag Combined heat, power and cooling process and power plant equipment to carry out the process
DE202006008141U1 (en) 2006-05-19 2006-07-27 ICEMASTER GmbH Generatoren und Kältetechnik Combined heat and power plant has cooling water cycle and electric energy is supplied to power supply system and waste heat is generated from cooling water which is used locally for direct heating and cooling
DE102007049621A1 (en) 2007-10-17 2009-04-23 Ingenieurgesellschaft Dr. Siekmann + Partner Mbh Method for supplying heat energy and cooling energy to e.g. residential building, involves utilizing excess heat energy, and selecting design of combination-power-heat coupling such that maximum utilization rate is achieved

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5383341A (en) * 1991-07-23 1995-01-24 Uri Rapoport Refrigeration, heating and air conditioning system for vehicles
DE19940465A1 (en) 1999-08-26 2001-04-12 Gesalfina Ag Combined heat, power and cooling process and power plant equipment to carry out the process
DE202006008141U1 (en) 2006-05-19 2006-07-27 ICEMASTER GmbH Generatoren und Kältetechnik Combined heat and power plant has cooling water cycle and electric energy is supplied to power supply system and waste heat is generated from cooling water which is used locally for direct heating and cooling
DE102007049621A1 (en) 2007-10-17 2009-04-23 Ingenieurgesellschaft Dr. Siekmann + Partner Mbh Method for supplying heat energy and cooling energy to e.g. residential building, involves utilizing excess heat energy, and selecting design of combination-power-heat coupling such that maximum utilization rate is achieved

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011108258A1 (en) * 2011-07-24 2013-01-24 VauQuadrat GmbH Method for realization of heat-operated refrigerating machine, involves performing thermal storage and retrieval processes e.g. adsorption/desorption and absorption/desorption, at preset low temperature
DE102011108258B4 (en) * 2011-07-24 2015-02-12 VauQuadrat GmbH Process for the realization of a heat-driven chiller with internal heat recovery to increase the efficiency and the possibility of further use of the resulting waste heat
WO2016005294A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives System for recovering the energy from the heat of hot gas(es) and/or fumes, application to the recovery of energy from fouling fumes, in particular from heat engines
FR3023582A1 (en) * 2014-07-11 2016-01-15 Commissariat Energie Atomique SYSTEM FOR RECOVERING ENERGY FROM HOT (S) AND / OR SMOKE (S) GAS HEAT, APPLICATION TO THE RECOVERY OF ENERGY FROM HEAT-CONTAINING SMOKE, ESPECIALLY FROM THERMAL MOTORS.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015122721B4 (en) Air conditioning system of a motor vehicle and method for operating the air conditioning system
DE102016100916A1 (en) Thermodynamic system in a vehicle
DE102008053828A1 (en) Improved adsorption cooling system and adsorption cooling process for an aircraft
DE102014223079A1 (en) Method for cooling and / or heating of media, preferably in a motor vehicle, and a sorptives heat and cold storage system
DE102016100912A1 (en) Thermodynamic system in a vehicle
DE102011118873A1 (en) Vehicle with a cooling system for cooling and method for cooling in a vehicle
WO2012055555A2 (en) Internal combustion engine
DE102012012820B4 (en) Battery arrangement and method for operating a battery arrangement for a motor vehicle with an electrical storage unit
DE102020117471A1 (en) Heat pump arrangement with indirect battery heating for battery-operated motor vehicles and method for operating a heat pump arrangement
DE102007056113A1 (en) Exhaust gas waste heat recovery heat exchanger for use in heat recovery system, has working fluid flow path extending through housing between working fluid inlet and working fluid outlet
DE102010015297A1 (en) Block cold power station for motor car, has heat transfer device designed as heat pipe and thermally connected with component of exhaust system and boiler of refrigerator under transportation of heat of vaporization thermal energy
DE102012212227A1 (en) Cooling system, particularly vehicle air conditioning system, has heat transmission device with one or multiple thermoelectric elements, particularly Peltier elements, which are connected with subcooling path
EP3093458A1 (en) Motor vehicle heat transfer system
DE69921871T2 (en) Absorption refrigeration system with coupling of condensate and solution
DE3625707A1 (en) AIR CONDITIONING DEVICE FOR MOTOR VEHICLES
DE102015208582B4 (en) Motor vehicle and method for operating a corresponding motor vehicle
DE102015003546A1 (en) Air conditioning device for a vehicle
WO2015055159A1 (en) Absorption refrigerating machine
DE102014205005A1 (en) Method for operating the air conditioning system of a motor vehicle, air conditioning system for a motor vehicle
EP2336680A2 (en) Air conditioning device with pressure transmitter and method for operating an air conditioning device
DE102016105592A1 (en) Heating device and method for heating a motor vehicle
DE102019210443A1 (en) Method of operating an engine device and engine device
DE102013015787A1 (en) Temperature control device for a battery
DE102008037595A1 (en) Heat accumulator for storing energy that is released as waste heat in motor vehicle, has absorber that is thermally coupled to component and fluid, such that released heat is supplied to component and/or fluid in region of absorber
DE102010034229A1 (en) Internal combustion engine e.g. diesel engine for vehicle, has refrigerant circuit and high and low temperature medium circuits thermally coupled with one another by heat exchangers

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination