DE3238333A1 - Heating and cooling device and method - Google Patents

Heating and cooling device and method

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Abstract

In the heating and cooling device, a latent storage container (10) is combined with a heat pump (31) with a closed circuit consisting of a series connection of a compressor (30), a primary and a secondary heat exchanger (28, 32), the primary heat exchanger being arranged in the phase-change medium contained in the latent storage container, while the secondary heat exchanger is connected downstream of the latent storage container. This affords the possibility of storing heat in the latent storage container with a heat transfer medium (e.g. environmental air) even when the temperature of the heat transfer medium is lower than that of the phase-change medium contained in the latent storage container (10). <IMAGE>

Description

Heiz- und Kühlvorrichtung und -verfahren Heating and cooling device and method

Die Erfindung betrifft eine J1eiz- und Kühlvorrichtung sowie ein Verfahren zum Heizen und Kühlen der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 bzw. 7 angegebenen Art.The invention relates to a heating and cooling device and a method for heating and cooling those specified in the preamble of claims 1 and 2 and 7, respectively Art.

Eine bekannte Heiz- und Kühlvorrichtung dieser Art (DE-OS 30 30 904) ist als ein Wärmespeicher in Form eines Latentspeichers ausgebildet, der üblicherweise für Gewächshäuser, Wohnhäuser und Solarenergieanlagen verwendete Warmwasserspeicher ersetzen soll, da er einen besseren Wirkungsgrad hat, weniger Platz beansprucht und auf einem höheren Temperaturniveau Wärme speichern kann.A known heating and cooling device of this type (DE-OS 30 30 904) is designed as a heat accumulator in the form of a latent accumulator, which is usually Hot water tanks used for greenhouses, residential houses and solar energy systems should replace, since it has a better efficiency, takes up less space and can store heat at a higher temperature level.

Bei diesem bekannten Wärmespeicher stellt sich das Problem, daß, wenn die Temperatur der ihm zuqefüiirten Luft niedriger ist als die gerade vorhandene Temperatur des in ihm enthaltenen Phasenwechselmediums, die Luft, die durch den Speicher hindurchgetciteL wird und an diesen eigentlich Wärme abgeben soll, aus dem Speicher Wärme auFnimmt. Das bedeutet, wenn die Lufttemperatur niedriger ist als die Temperatur des in dem Speicher enthaltenen Phasenwechselmediums, funktioniert das Speicherprinzip nicht mehr. Wenn bei dem bekannten Wärmespeicher dessen Speicherinhalt auf 60 oder 90 °C gebracht werden soll, dann muß auch Luft, die mindestens diese Temperatur aufweist, zugeführt werden. Zu diesem Zweck ist stets eine Luft- oder allgemein eine Wärmeträgerquelle (z.B. in Form eines Gewächshauses, einer Solarheizanlage od.dgl.) erforderTich, die die Luft oder allgemein den Wärmeträger in ausreichend erwärmtem Zustand liefert.In this known heat accumulator, the problem arises that if the temperature of the air supplied to it is lower than that which is just available Temperature of the contained in it Phase change medium, the air, which is allowed to pass through the storage tank and actually gives off heat to it should absorb heat from the storage tank. That means when the air temperature is lower is as the temperature of the phase change medium contained in the memory, functions the storage principle no longer. If in the known heat storage its storage content is to be brought to 60 or 90 ° C, then air must be at least this Has temperature, are supplied. For this purpose there is always an air or generally a heat carrier source (e.g. in the form of a greenhouse, a solar heating system or the like.) Required that the air or generally the heat transfer medium in sufficient heated state delivers.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heiz- und Külllvorrichtung mit wenigstens einem Latentspeicher zu schaffen, in den auch Wärme eingespeichert werden kann, wenn die Lufttemperatur niedriger als die Temperatur des im Latentspeicher enthaltenen Phasenwechselmediums ist.The object of the invention is to provide a heating and cooling device To create at least one latent storage, in which heat can also be stored can if the air temperature is lower than the temperature of the latent storage contained phase change medium is.

Außerdem soll ein Verfahren zum Heizen und Kühlen unter Verwendung einer herkömmlichen Wärmepumpe und eines Latentspeichers geschaffen werden.In addition, a method of heating and cooling should be used a conventional heat pump and a latent storage system.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen- der Ansprüche 1 bzw 6 angegebenen Merkmale bzw. Schritte gelöst.This task is achieved by the characterizing part of claims 1 and 6 specified features or steps solved.

Bei der Heiz- und Kühlvorrichtung nach der Erfindung arheitet der Latentspeicher unabhängig von der Temperatur der zugeführten Luft und erhöht dabei unabhängig von der Lufttemperatur die Temperatur seines Speicherinhalts bis weit über dessen Phasenwechseltemperatur hinaus. Die Heiz-und Kühlvorrichtung nach der Erfindung erfüllt somit insgesamt die funktion einer einstufigen Wärmepumpe, bei der ohne Erhöhung der elektrischen Energiezufuhr die Temperatur des Speicherinhalts auf ein wesentlich höheres Niveau als bei dinl bekannten Wärmespeicher gebracht werden kann.In the heating and cooling device according to the invention, the arheitet Latent storage independent of the temperature of the air supplied and increases in the process Regardless of the air temperature, the temperature of its storage contents can be up to far beyond its phase change temperature. The heating and cooling device according to the Invention thus fulfills overall the function of a single stage Heat pump, in which the temperature without increasing the electrical energy supply of the storage contents to a significantly higher level than the heat storage system known from dinl can be brought.

Wesentlich ist bei der Heiz- und Kühlvorrichtung nach der Erfindung, daß deren primärer Wärmetauscher im Latentspeicher angeordnet und deren sekundärer Wärmetauscher dem Latentspeicher nachgeschaltet ist.It is essential in the heating and cooling device according to the invention, that their primary heat exchanger is arranged in the latent storage and their secondary The heat exchanger is connected downstream of the latent storage.

Die Heiz- und Kühlvorrichtung nach der Erfindung bietet weiter den Vorteil, daß sie beispielsweise in Ländern mit Wüstenklima eingesetzt werden kann, wo zwischen Tag und Nacht starkc Temperaturdifferenzen auftreten. Gleiches gilt für die Verwendung in Gewächshäusern ganz allgemein, da in diesen ebenfalls starke Temperaturdifferenzen zwischen Tag und Nacht auftreten würden, wenn dem nicht entgegengewirkt werden würde. Mit der Heiz- und Kühlvorrichtung nach der Erfindung läßt sich auf einfache Weise in Gewächshäusern eine konstente Temperatur aufrechterhalten.The heating and cooling device according to the invention further offers the Advantage that it can be used, for example, in countries with a desert climate, where there are strong temperature differences between day and night. same for for use in greenhouses in general, as they are also strong Temperature differences between day and night would occur if not counteracted would be. With the heating and cooling device according to the invention can be easy way to maintain a constant temperature in greenhouses.

Eine Temperatur von 40 °C ist in einem Gewächshaus nichts Ungewöhnliches. Diese würde aber noch wesentlich höhere Werte erreichten, wenn nicht ständig gekühlt würde. Das Kühlen läßt stich mit der Heiz- und Kühlvorrichtung nach der Erfindung auf einfache Weise erreichen, weil die hinter dem sekundären Wärmetauscher der Wärmepulupe austretende Luft zur Kühlung eingesetzt werden kann.A temperature of 40 ° C is not unusual in a greenhouse. This would, however, reach significantly higher values if not constantly cooled would. The cooling can stab with the heating and cooling device according to the invention in a simple way, because the heat pump behind the secondary heat exchanger escaping air can be used for cooling.

Das Verfahren nach der Erfindung stellt einen Joule-Prozeß (Stirlingschen Kreisprozeß) clar, der die Möglichkeif bietet, die leitungskennziffer van Wärmepumpen um ein Vielfaches zu erhöhen. The method according to the invention represents a Joule process (Stirling's Cycle) clarify, which offers the possibility, the line code of heat pumps to increase many times over.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche. In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 hat der primäre Wärmetauscher eine besonders einfache Ausbildung, die aber ein druckfestes Speichergchäuse erfordert. Appropriate refinements of the invention form the subject matter of Subclaims. In the embodiment of the invention according to claim 2, the primary Heat exchanger of a particularly simple design, but with a pressure-resistant storage housing requires.

In der Ausgestaltung nach Anspruch 4, hat der Latentspeicher einen Modulaufbau aus Speicherelementen, so daß seine durch Wahi der Anzahl der Speicherelemente der Latentspeicher jeder erforderlichen Leistung anpassen läßt.In the embodiment according to claim 4, the latent storage has a Module structure from storage elements, so that its by choosing the number of storage elements the latent storage can be adapted to any required performance.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 läßt sich der sekundäre Wärrnetauscher der Vorrichtung für einen schmalen Arbeitsbereich auslegen, weil das erste Piiasenwechselmedium in dem Latentspeicher nur im unmittelbaren Nahbereich der Wärmetauschleitungen in den Bereich unterhalb des Phasenwechselpunktes zurückkehrt.In the embodiment of the invention according to claim 5, the secondary Design the device's heat exchanger for a narrow working area because the first exchange medium in the latent storage only in the immediate vicinity the heat exchange lines return to the area below the phase change point.

In der Ausgestaltung der Erfindung -nach Anspruch 6 werden in der Vorrichtung zwei Latentspeicher mit jeweils einer Wärmepumpe benutzt, deren primäre und sekundäre Wärmetauscher sich mittels Magnetventilen so zusammenschalten lassen, daß die Vorrichtung auch bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen zur Erzeugung von Wärme oder bei extrem hohen Umgebungstemperaturen zur Erzeugung von Kälte eingesetzt werden kann, und zwar mit jeweils wesentlich höherer Leistung als bei Vorhandensein von nur einem Latentspeicher.In the embodiment of the invention -according to claim 6 are in the Device uses two latent storage units, each with a heat pump, their primary and secondary heat exchangers can be interconnected using solenoid valves so that that the device can be used even at extremely low ambient temperatures of heat or used to generate cold at extremely high ambient temperatures can be, and with significantly higher performance than when it is present from only one latent storage.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Heiz-und Kühlvorrichtung nach der Frfindung, die einen Latentspei cher enthält, Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils III in Fig. 2, Fig. 4 als Einzelheit ein in Fig. 2 mit IV bezeichnetes Speicherelement, Fig. 5 eine Heiz- und Kühlvorrichtung mit zwei Iatentspeichern, Fig. 6 ein Diagramm, das die Enthalpie des in Fig.Several embodiments of the invention are discussed below Described in more detail with reference to the drawings. 1 shows a cross section by a heating and cooling device according to the invention, which has a latent storage Fig. 2 shows a longitudinal section along the line 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 shows a side view in the direction of arrow III in Fig. 2, Fig. 4 as a detail in Fig. 2 with IV designated storage element, Fig. 5 a heating and cooling device with two data memories, Fig. 6 is a diagram showing the enthalpy of the in Fig.

2 mit IV bezeichneten Speichereiements zeigt, und Fig. 7 noch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung. 2 shows storage elements labeled IV, and FIG. 7 shows another one further embodiment of the device.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Heiz- und Kühlvorrichtung mit einem Iatentspeicher 10. Der Latentspeicher 10 hat ein wärmeisoliertes, geschlossenes Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als doppelwandiger Stahlbiechkasten ausgebildet, dessen Wandhohlraum mit Wärmedämmaterial D ausgefüllt ist. Anstelle des Wämmedärtrnaterials kann in dem Wandhohlraum des Gehäuses 12 auch ein Verdanpfer 132 vorgesehen sein, wie weiter unten noch näher beschrieben. Auf den beiden Längsseiten des Gehäuses 12 sind als Sammler zur Wärmeträgerzufuhr (hier zur Luftzufuhr) Luftkanäle 14 bzw. 16 angeordnet. Im erweiterten oberen Ende des Luftkanals 16 ist ein Gebläse 18 angeordnet, das dem Luftkanal 16 Umgebungsluft zuführt. Im erweiterten oberen Ende des Luftkanals 14 ist ein weiteres Gebläse 20 angeordnet, das Luft aus dem Luftkanal 14 absaugt. Die Luftkanäle 14, 16 sind durch Wärmetauschleitungen, hier in Form von Luftleitungen -22, miteinander verbunden, die quer durch den Innenraum 24 des Latentspeichers 10 und durch den Wandhohlraum von dessen Gehäuse 12 hindurchführen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist (anstatt Luft könnte auch Wasser als Wärmeträger verwendet werden).Fig. 1 shows in cross section a heating and cooling device with a Iatent storage 10. The latent storage 10 has a thermally insulated, closed Housing 12. In the exemplary embodiment shown here, the housing 12 is double-walled Stahlbiechkasten formed, the wall cavity filled with thermal insulation material D. is. Instead of the insulation material can also be used in the wall cavity of the housing 12 an evaporator 132 may be provided, as will be described in more detail below. on the two long sides of the housing 12 are used as collectors for the heat transfer medium supply (here for air supply) air ducts 14 and 16 respectively. In the extended upper end of the A fan 18 is arranged in the air duct 16, which supplies the air duct 16 with ambient air feeds. Another fan 20 is located in the enlarged upper end of the air duct 14 arranged, which sucks air from the air duct 14. The air channels 14, 16 are through Heat exchange lines, here in the form of air lines -22, connected to one another, the transverse through the interior 24 of the latent storage 10 and through the wall cavity from its housing 12, as shown in Fig. 1 (instead of air water could also be used as a heat transfer medium).

Gemäß Fig. 2 sind in den Innenraum 24 des Latentspeichers 10 nebeneinander angeordnete geschlossene Behälter 26 eingesetzt, und jeweils zwischen zwei derartigen Behältern führen die Luftleitungen 22 hindurch und sind dabei mit den Betaltern in direktem Warmekontakt. Der Latentspeicher 10 hat so einen Modulaufbau, der durch Aneinanderreil1en einer entsprechenden Anzahl von geschlossenen Behältern 26 mit dazwischen angeordneten r.tiftlej ttungen 22 an jede geforderte Speicherleistung anpaßbar ist, wie.According to FIG. 2, the interior space 24 of the latent storage device 10 is next to one another arranged closed container 26 used, and each between two such Containers lead the air lines 22 through and are thereby with the Betaltern in direct contact with heat. The latent storage 10 has a module structure that is characterized by Trying together a corresponding number of closed Containers 26 with r.tift lines 22 arranged in between to each required storage capacity is customizable, like.

weiter unten unter Bezugnahme auf idig. 6 noch ausführlicher erläutert.below with reference to idig. 6 explained in more detail.

In jedem geschlossenen Behälter 26 ist ein als Rohrschlange mit Rippen 34 ausgebildeter Kondensator 28 als primärer Wärmetauscher angeordnet. Alle Kondensatoren 28 liegen parallel in einem Kreislauf, der außer den parallel geschalteten Kondensatoren in Reihe mit diesen einen Kompressor 30 und einen Verdampfer 32 als sekundären Wärmetauscher enthält. Gemäß Fig. 1 führt von dem Auslaß des Verdampfers.32 eine Leitung 33 zu dem Einlaß des Kompressors 30. Von dem'Auslaß des-Kompressors 30 führt eine Leitung 35 zu den Einlässen der Kondensatoren 28. Von den Auslässen der Kondensatoren 28 führt eine Leitung 29 zu dem Einlaß des Verdampfers 32, womit der Kreislauf geschlossen ist.In each closed container 26 is a coiled pipe with ribs 34 trained condenser 28 arranged as a primary heat exchanger. All capacitors 28 lie in parallel in a circuit, apart from the capacitors connected in parallel in series with these a compressor 30 and an evaporator 32 as a secondary heat exchanger contains. According to FIG. 1, a line 33 leads from the outlet of the evaporator 32 the inlet of the compressor 30. From the outlet of the compressor 30 a line leads 35 to the inlets of the capacitors 28. From the outlets of the capacitors 28 leads a line 29 to the inlet of the evaporator 32, whereby the circuit is closed is.

Der Innenraum 24 des Latentspeichers 10, genauer gesagt, der Innenraum jedes geschlossenen Behälters 26 ist mit einem ersten Phasenwechselmedium gefüllt, das den Kondensator 28 umgibt. Das erste Phasenwechselmedium ist ein Kohlenwasserstoffgemisch (z.n. ein Cemisch aus Bitumen und Paraffin).The interior 24 of the latent storage 10, more precisely, the interior each closed container 26 is filled with a first phase change medium, surrounding the capacitor 28. The first phase change medium is a hydrocarbon mixture (e.g. a mixture of bitumen and paraffin).

In dem in sich geschlossenen Kreislauf aus den Kondensatoren 28, dem Kompressor 30 und dem Verdampfer 32 strömt ein zweites Phasenwechselmedium, bei dem es sich um einen fluorierten Kohlenwasserstoff handelt (beispielsweise Frigen 22, d.h. Chlordifluormethan). In Strömungsrichtung (Pfeile a in Fig. 1) hinter dem Verdampfer 32 liegt der Kompressor 30, der das zweite Phasenwechselmedium aus dem Verdampfer 32 ansaugt, komprimiert und in die Kondensatoren 28 drückt. Der in sich geschlossene Kreislauf, der insgesamt mit der Bezugszahl. 31 bezeichnet ist, stellt eine an sich bekannte Wärmepumpe dar, weshalb sich eine weiter ins einzelne gebende Beschreibung erübrigt. Zusätzlich kann jeder geschlossene Behälter 26 außer dem Kondensator einen weiteren Wärmetauscher für Brauch- oder lleizwasser enthalten (nicht dargestellt).In the closed circuit of the capacitors 28, the A second phase change medium flows into the compressor 30 and the evaporator 32 which is a fluorinated hydrocarbon (e.g. Frigen 22, i.e. chlorodifluoromethane). In the direction of flow (arrows a in Fig. 1) behind the The evaporator 32 is the compressor 30, which the second phase change medium from the Evaporator 32 sucks in, compresses and presses into condensers 28. The one in itself closed cycle, the total with the reference number. 31 is designated, represents one heat pump known per se, which is why there is a more detailed description unnecessary. In addition, each closed container 26 other than the condenser may have one further heat exchangers for industrial or domestic water included (not shown).

Die vorstehend beschriebene Ileiz- und Kühlvorrichtung 10 arbeitet folgendermaßen: Das Gebläse 18 saugt Luft aus der Umgebung an und leitet diese Luft in den Latentspeicher 10. Die Luft durchströmt die Luftleitungen 22 und tritt über den Luftkanal 14 unter der Wirkung des Gebläses 20 wieder aus. Diese Luft soll ihre Wärme an das erste Phasenwechselmedium in dem Latentspeicher 10 abgeben. Wenn die Lufttemperatur niedriger wäre als die vorhandene Temperatur des ersten Phasenwechselmediums, dann würde die Luft, die durch den Latentspeicher 10 hindurchgeleitet wird und an diesen eigentlich Wärme abgeben soll, aus dem Latentspeicher Wärme abführen.The heating and cooling device 10 described above operates as follows: The fan 18 sucks in air from the environment and directs this air in the latent storage 10. The air flows through the air lines 22 and passes over the air duct 14 under the action of the fan 20 again. This air should be hers Dissipate heat to the first phase change medium in the latent storage device 10. If the Air temperature would be lower than the existing temperature of the first phase change medium, then the air that is passed through the latent storage 10 and on this should actually give off heat, dissipate heat from the latent storage.

Das Wärmespeicherprinzip würde also nicht funktionieren.The heat storage principle would therefore not work.

Um das zu verhindern und den Latentspeicher 10 £unktionsfähig zu machen, ist die Wärmepumpe 31, d.h. der geschlossene Kreislauf mit dem Kondensator 28, dem Kompressor 30 und dem Verdampfer 32 vorgesehen. Mit IIilfe der Wärmepumpe 31 wird die Anlage zunächst angefahren, d.h. die Temperatur des ersten Phasenwechselmediums wird zunächst so erhöht, daß sie über der üblicherweise vorhandenen Umgebungslufttemperatur liegt, d.h. der Temperatur der Luft, die durch den Latentspeicher 10 mittels der Gebläse 18 und 20 hindurchgeleitet wird. Während dieser Anfahrphase stammt die gesamte Energie, die in das erste Phasenwechselmedium eingebracht wird, aus der Arbei.t, die der Kompressor 30 leistet, und aus der latenten Energie der Luft, die die Wärmepumpe 31 über den Verdampfer 32 aufnimmt.To prevent this and to make the latent storage £ 10 inoperable, is the heat pump 31, i.e. the closed circuit with the condenser 28, the Compressor 30 and the evaporator 32 are provided. With the help of the heat pump 31 is the system started up first, i.e. the temperature of the first phase change medium is first increased so that it is above the ambient air temperature that is usually present is, i.e. the temperature of the air, which is through the latent storage 10 by means of the Blower 18 and 20 is passed therethrough. During this start-up phase, the entire Energy that is introduced into the first phase change medium from the work, which the compressor 30 performs, and from the latent energy of the air, which the heat pump 31 receives via the evaporator 32.

Es sei angenommen, daß nach diesem Anfahrvorqanq das erste Phasenwechselmedium im Latentspeicher 10 eine Temperatur von +40 °C erreicht hat und daß die Umgebungslufttemperatur +10 °C beträgt. Wenn jetzt mittels der Gebläse 18, 20 Luft mit: der Temperatur von +10 OC durch die Luftleitungen 22 hindurchgeleitet wird, so wird diese Luft Wärme aus dein Latentspeicher 10 aufnehmen. In der Wärmepumpe 31 wird mittels der Luft, die sich beim Durchströmen der Luftleitungen 22 erwärmt: hat, der Verdampfer 32 beaufschlagt. In dem Verdampfer 32 wird das zweite Phasenwechselmedium verdampft, das nach Verdichtung durch den Kompressor 30 in den Kondensator 28 geleitet: wird. In dem Kondensator 28 wird dem zweiten Phasenwechselmedium Wärme entzogen, die an das erste Phasenwechselmedi um abgegeben wird. Dadurch wird die Temperatur des ersten Phasenwechselmcdi ums in dem Latentspeicher 10 erhöht. Die Luft nimmt dann bcim Durch strömen der Luftleitungen 22 noch mehr Wärme auf, und der vorstehend beschriebene Vorgang der Wärmeabgabe an das erste Phasenwechselmedium setzt sich fort, so daß dessen Temperatur immer weiter erhöht wird.It is assumed that after this start-up procedure the first Phase change medium in the latent storage 10 has reached a temperature of +40 ° C and that the ambient air temperature +10 ° C. If now by means of the fans 18, 20 air with: the temperature of +10 OC is passed through the air ducts 22, this air becomes heat record from your latent storage 10. In the heat pump 31 is by means of the air, which heats up as it flows through the air lines 22: has, the evaporator 32 applied. The second phase change medium is evaporated in the evaporator 32, which after compression by the compressor 30 is passed into the condenser 28: is. In the condenser 28, heat is withdrawn from the second phase change medium, which at the first phase change medium is released. This will set the temperature of the first Phase change mcdi increased in the latent memory 10. The air then takes bcim Even more heat flows through the air lines 22, and that described above The process of dissipating heat to the first phase change medium continues, so that whose temperature continues to increase.

Würde der Latentspeicher 10 die Wärmepumpe 31 nicht enthalten, so könnte die Temperatur des ersten Phasenwechselmediums nur einen Wert erreichen, der gerade etwas über der Phasenwechseltemperatur des ersten Phasenwechselmediums liegt. Wenn dieses beispielsweise eine Phasenwechseltemperatur von +40 °C hat, darein ließen sich durch Wärmeabgabe der hindurchgeleiteten Luft in dem Latentspoicher 10 allenfalls +50 °C crreichen. Durch das Vorhandensein der Wärmepumpe 31 wird durch die hindurctlströmende Luft, die ständig eine niedrigere Temperatur als der Speicherinhalt-hat, letzterem ständig Wärme entnommen und über den Kondensator 28 wieder zugeführt. Dadurch läßt sich die Temperatur des ersten Phasenwechselmediums statt: auf +50 °C auf das Zwei-oder Dreifache dieser Temperatur erhöhen. Die so -eingespeicherte Energie kann über die Luftleitungen 22 od<r über einen nicht dargestellten Brauchwasser- oder lleizwasserkreislauf wieder entnommen werden.If the latent storage 10 did not contain the heat pump 31, so the temperature of the first phase change medium could only reach a value which is just slightly above the phase change temperature of the first phase change medium lies. If this has a phase change temperature of +40 ° C, for example, in it could be achieved in the latent buffer by the heat given off by the air passed through 10 at most +50 ° C. The presence of the heat pump 31 is through the air flowing through the air, which is constantly at a lower temperature than the contents of the storage tank, heat is continuously removed from the latter and fed back via the condenser 28. This allows the temperature of the first phase change medium instead of: to +50 Increase ° C to two or three times this temperature. The saved Energy can be via the air lines 22 or via one not The process water or lleizwasserkreis shown can be removed again.

Das zweite Phasenwechselmedium in der Wärmepumpe 31 ist so gewählt, daß es durch die Erwärmung mittels der Luft über dem Luftkanal 14 in den gasförmigen Zustand gebracht wird und daß es nach Abkühlung in dem Kondensator 29 wieder im flüssigen Zustand ist. Die latente Wärme der Luft führt zum Verdampfen des zweiten Phasenwechselmediums in dem Verdampfer 32, das damit Weirmeener.gie aufnlnnnt: und als s latente Energie über den Kompressor 30 in den Kondensator 28 transportiert. In dem Kondensator 28 wird durch erneuten Phasenwechsel die latente Energie freigesetzt und im ersten Phasenwechselmedium gespeichert.The second phase change medium in the heat pump 31 is chosen so that it is through the heating by means of the air above the air duct 14 in the gaseous State is brought and that it is again in the condenser 29 after cooling liquid state. The latent heat of the air causes the second to evaporate Phase change medium in the evaporator 32, which thus picks up Weirmeener.gie: and transported as s latent energy via the compressor 30 into the condenser 28. The latent energy is released in the capacitor 28 by a renewed phase change and stored in the first phase change medium.

Die Luft, die aus den Luftleitungen 22 austritt und über den Verdampfer 32 strömt, der über dem Luftkanal 14 angeordnet ist, darf hinter dem Verdampfer 32 keine Temperatur aufweisen, die über der liegt, mit der sie in die Luftleitungen 22 über den Luftkanal 16 eingeströmt ist, weil sonst ein Wärmeverlust entstehen würde. Um das zu verhindern, wird der Verdampfer 32 in Verbindung mit dem zweiten Phasenwechselmedium so dimensioniert, daß die Luft nach dem Passieren des Verdampfers 32 eine Temperatur hat, die deutlich niedriger ist als die. Temperatur, die sie beim Eintritt in die Luftleitungen 22 hatte. In dem gewählten Beispiel könnte die Lufttemperatur hinter dem Verdampfer 32 bei 0 °C liegen.The air exiting the air ducts 22 and over the evaporator 32 flows, which is arranged above the air duct 14, may be behind the evaporator 32 do not have a temperature higher than that at which they enter the air ducts 22 has flowed in via the air duct 16, because otherwise there would be a loss of heat would. To prevent this, the evaporator 32 is in connection with the second Phase change medium dimensioned so that the air after passing through the evaporator 32 has a temperature that is significantly lower than that. Temperature they had when entering the air lines 22. In the example chosen, the The air temperature behind the evaporator 32 is 0 ° C.

Der Kondensator 28 ist über die Rippen 34 und die beiden gegenüberliegenden Seitenwände 26a, 26b des Behälters 26 mit benachbarten Luftleitungen 22 in direkter Berührung.The capacitor 28 is over the ribs 34 and the two opposite Side walls 26a, 26b of the container 26 with adjacent air lines 22 in direct Contact.

Wenn durch die Luftleitungen Luft hindurchströmt, die eine nleclrigere Temperatur als das erste Phasenwechselmedium in dem Latentspeicher 10 hat, dann nimmt die Luft Weirme aus dem ersten Phasenwechselmedium auf. Dadurch erfolgt in dem ersten Phtlsenwecllselmediunl i.n der Nachbarschaft der Luftleitungen 22 der Phasenwechsel. Dieser Phasenwechsel. führt-- dazu, daß sich in der Nachbarschaft: der Luftleitungen 22 eine wärmeisolierende Zone bildet, so daß das erste Phasenwechselmedium außerhalb dieser Zonen in seiner Temperatur praktisch unbeeinflußt bleibt, während im Kontaktbere.ich der Luftleitungen 22 der Phasenwechsel eintritt. Durch diesen Phasenwechsel an den Luftleitungen 22 wird die im oberhalb der Phasenwechseltemperatur befindlichen ersten Phasenwechselmedium enthaltene latente Energie frei und an die durchströmende Luft abgegeben, wobei dann danach das erste Phasenwechseiuiedium in der Zone im Kontaktbereich der Luft leitungen 22 eine Temperatur unterhalb des Phasenwechseltemperaturpunktes hat. Die Luft, die diese Wärme aufgenommen hat, strömt dann über den Verdampfer 32, gibt ihre gesamte Wärme (einschließlich der zusätzlich aus dem ersten Phasenwechselmedium aufgenommenen Wärme) an den Verdampfer 32 ab, der sie dann über den Kompressor 30 und den Kondensator 28 wiede.r dem ersten Phasenwechselmedium in dem Latentspeicher 10 zuführt.If air flows through the air ducts, it is less noisy Temperature as the first phase change medium in the latent storage 10, then absorbs the air from the first phase change medium. This takes place in the first Phtlsenwecllselmediunl in the vicinity of the air lines 22 of the Phase change. This phase change. leads - to the fact that in the neighborhood: of the air lines 22 forms a heat-insulating zone, so that the first phase change medium outside of these zones remains practically unaffected in its temperature, while the phase change occurs in the contact area of the air lines 22. Through this The phase change on the air lines 22 is above the phase change temperature located first phase change medium contained latent energy freely and to the discharged through flowing air, then afterwards the first phase change in the zone in the contact area of the air lines 22 a temperature below the Phase change temperature point has. The air that has absorbed this heat flows then through the evaporator 32, gives off all of its heat (including the additional from the first phase change medium absorbed heat) to the evaporator 32, which they then wiede.r via the compressor 30 and the condenser 28 to the first phase change medium in the latent storage 10 supplies.

Wenn keine Luft mit einer Temperatur, die niedriger als die des Speicherinhalts ist, durch die Luftleitungen 22 strömt, wird im Nahbereich der Luftleitungen 22 der Phasenwechselvorgang wieder rückgängig zu machen versucht.When there is no air at a temperature lower than that of the contents of the tank is, through which air lines 22 flows, is in the vicinity of the air lines 22 trying to reverse the phase change process.

Da die Luftleitungen 22 aber ständig von kalter Luft (in dem gewählten Beispiel mit 10 °C) durchströmt sind, kann der Phasenwechselvorgang nicht rückgängig gemacht: werden, so daß. die "Isolierschicht" (d.h. die aus erstarrtem ersten Phasenwechselmedium bestehende Schicht) an den Luftleitungen 22 in deren Nahbereich in dem Behälter 26 immer erhalten bleibt. Dadurch ist gewährleistet, daß die hindurchströmende IJuft auch immer nur auf eine bestimmte mäßige Temperatur erhitzt wird. Dadurch wird weiter gewährleistet, daß der Verdampfer 32 für einen schmalen Arbeitsbereich ausgelegt werden kann, weil ich die Luft, die aus den Luftleitungen 22 austritt, trotz ständig steigender InJenteflperatur im Latentspeicher 10 nicht wesentlicli weiter erwärmt. Das ist einer der wesentl.ichen Vorteile, den die Verwendung eines Kohlenwasserstoffgemisches als erstes Phasenwechselmedium bietet.Since the air lines 22 are constantly filled with cold air (in the selected Example with 10 ° C) are flowed through, the phase change process cannot be reversed made: be so that. the "insulating layer" (i.e. that of the solidified first phase change medium existing layer) on the air lines 22 in their vicinity in the container 26 is always retained. This ensures that the air flowing through also is only ever heated to a certain moderate temperature. This will continue guaranteed that the evaporator 32 can be designed for a narrow work area because I use the air that emerges from the air ducts 22, in spite of the constantly increasing internal temperature in the latent storage 10 is not substantially further heated. That is one of the essentials Advantages of using a hydrocarbon mixture as the first phase change medium offers.

Die "IsoLierschicht" an den Luftleitungen 22 gewährleistet, daß an dem Verdampfer 32 hinsichtlich der ihn beaufschlagenden Luft immer gleiche Bedingungen vorlieyen. Ungeachtet dessen, ob die Außentemperatur -10 °C oder +30 °C beträgt, wird, weil die latente Wärme, die von dem ersten Phasenwechselmedium an die durchströmende Luft abgegeben wird, durch die Isolierschicht die Temperatur der Luft an dem Verdampfer 32 immer auf genau dem gleichen Niveau haiten wird. Der Verdampfer 32 kann deshalb immer unter optimalen Bedingungen arbeiten. Es kann deshalb als zweites Phasenwechselmedium ein bestimmtes Kältemittel verwendet werden, das beispielsweise eine Verdampfungst:emperatur von -40 °C hat. Wenn dieses mit +10 oder +20 aC warmer Luft beaufschlagt wird, beginnt es zu sieden, und es bildet sich überhitzter Phasenwechselmediumdampf. Der wird durch den Kompressor 30 weiter verdichtet und in gesättigten Heißdampf verwandelt, der beim Auskondensieren im Kondensator 28 sich wieder in den ilfissigen Zustand zurückverwandelt.The "insulating layer" on the air ducts 22 ensures that the evaporator 32 with regard to the air acting on it always the same conditions preference. Regardless of whether the outside temperature is -10 ° C or +30 ° C, because the latent heat that is transferred from the first phase change medium to the flowing through Air is released, through the insulating layer the temperature of the air at the evaporator 32 will always be at exactly the same level. The evaporator 32 can therefore always work under optimal conditions. It can therefore be used as a second phase change medium a certain refrigerant can be used, for example an evaporation temperature of -40 ° C. When this is pressurized with +10 or +20 aC warm air, begins boiling it, and superheated phase change medium vapor forms. That will further compressed by the compressor 30 and converted into saturated superheated steam, which, when condensing out in the condenser 28, returns to the ilfissigen state transformed back.

Unter Berücksichtigung der Phasenwechseltemperatur des zweiten Phasenwechselmediums, des Volumendurchsatzes des zweiten Phasenwechselmediums und der üblicherweise herrschenden Umgebungsluftbedingungen läßt sich der Verdampfer 32 und/oder dessen Durchsatz so wählen, daß die Temperatur der iuft nach dem Passieren des Verdampfers' 32 weit unter dem Wert liegt, den sie am Eintritt in die Luftleitungen 22 hatte, wie oben dargelegt.Taking into account the phase change temperature of the second phase change medium, the volume throughput of the second phase change medium and the usually prevailing Ambient air conditions, the evaporator 32 and / or its throughput can be so choose that the temperature of the air after passing through the evaporator '32 is low under is the value it had at the entry into the air lines 22, as set out above.

Wenn der l,atentspeicher 10 in heißeren Gebieten aufgestellt würde, dann würde die Verdampferfläche vergrößert werden oder, bei gleichbleibender VerdampfelEläche, der Durchsatz im Verdampfer 32 vergrößert: werden.If the oil tank 10 were to be installed in hotter areas, then the evaporator area would be enlarged or, with the same evaporator area, the throughput in the evaporator 32 is increased: are.

Wenn aus dem Latentspeicher 10 Wärme entnommen werden soll, bleibt die Wärmepumpe 31 abgeschaltet, so daß dem Luftkanal 14 Warmluft entnommen werden kann, die zu Heizzwecken ein gesetzt werden kann. Wenn die Wärme dem Latentspeicher 10 über einen Brauchwasser- oder Heizwasserwärmetauscher (nicht dargestellt) entnommen werden soll, kann die Wärme pumpe 31 eingeschaltet bleiben.If 10 heat is to be extracted from the latent storage, remains the heat pump 31 is switched off, so that the air duct 14 hot air can be removed that can be used for heating purposes. When the heat is the latent storage 10 taken via a service water or heating water heat exchanger (not shown) is to be, the heat pump 31 can remain switched on.

Anstelle des Wärmedämmstoffes kann in dem Wandhohlraum des Gehäuses 12 der Verdampfer 132 untergebracht werden (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt), dessen Einlaß mit der von dem Kondensator 28 zu dem Einlaß des Verdampfers 32 führenden Leitung 29 und dessen Auslaß mit der von dem Auslaß des Verdampfers 32 zu dem Einlaß des Kompressors 30 führenden Leitung 33 verbunden ist. Der Verdampfer 132 hätte die gleiche Wirkung wie der Verdampfer 32, nur würde er die in den Wandhohlraum des Gehäuses 12 abgestrahlte Wärme aufnehmen und wieder dem Wärmepumpenkreislauf zuführen. In diesem Fall könnte jeglich Isolierung des Gehäuses 12 vollständig entfallen.Instead of the thermal insulation material, in the wall cavity of the housing 12 of the evaporator 132 are accommodated (shown in dashed lines in FIG. 1), its inlet with that of the condenser 28 leading to the inlet of the evaporator 32 Line 29 and its outlet with that from the outlet of the evaporator 32 to the inlet of the compressor 30 leading line 33 is connected. The evaporator 132 would have the same effect as the vaporizer 32, only it would be in the wall cavity of the housing 12 absorb radiated heat and return to the heat pump circuit respectively. In this case, any insulation of the housing 12 could be completely omitted.

Die vorstehende Beschreibung betrifft die Speicherung und die Abgabe von Wärme mittels des Latentspeichers 10 zu ncizzwecken und die Verwendung der hinter dem Verdampfer 32 austretenden Luft zu Kühlzwecken. Wenn die Vorrichtunq zur Erzeugung von Kälte verwendet wird, ist es lediglich erforderlich, den Verdampfer 32 größer auszulegen oder dessen Volumendurchsatz größer zu machen als in demjenigen Fall erforderlich ist, in welchem die ihn passierende Luft hinter dem Verdampfer eine Temperatur von 0 °C haben soll. In diesem Fall würde dann diese Luft beispielsweise mit -10 °C austreten. Gleichzeitig würde aber Wärme eingespeichert, so daß dem Latentspeicher 10 Wärme über einen Brauch- oder Heizwasserwärmetauscher entnommen werden könnte, während dem Luftkanal 14 gekühlte Luft entnommen würde. Das ist z.B. bei der Beheizung von Häusern wichtig, die eine Klimaanlage haben, da gleichzeitig Kälte und Wärme erzeugt werden kann.The above description relates to storage and delivery of heat by means of the latent storage 10 for purposes and the use of the behind the evaporator 32 exiting air for cooling purposes. When the device to generate is used by cold, it is only necessary to make the evaporator 32 larger to design or to make its volume throughput greater than in that case necessary is in which the air passing through it is behind the Evaporator should have a temperature of 0 ° C. In this case it would be this Exit air at -10 ° C, for example. At the same time, however, heat would be stored, so that the latent storage 10 heat via a service or heating water heat exchanger could be removed, while the air duct 14 would be removed from cooled air. This is important, for example, when heating houses that have air conditioning, because cold and heat can be generated at the same time.

Fig. 5 zeigt eine Heiz- und Kühlvorrichtung, in welcher zwei Latentspeicher 10' und 10" der in Fig. 1 gezeigten Art verwendet werden. Diese Latentspeicher haben den gleichen Aufbau wie der Latentspeicher 10, mit der Ausnahme, daß ihre Wärmepumpen 31' bzw. 31" auf einen gemeinsamen Verdampfer 32"' oder einen gemeinsamen Kondensator 28"' arbeiten, wie im folgenden noch näher beschrieben.Fig. 5 shows a heating and cooling device in which two latent storage 10 'and 10 "of the type shown in Fig. 1. These have latent memories the same structure as the latent storage 10, with the exception that their heat pumps 31 'or 31 "to a common evaporator 32"' or a common condenser 28 "'work as described in more detail below.

Di.e in Fig. 5 gezeigte Heiz- und Kühivorrichtung ist in zwei Fällen besonders vorteilhaft, nämlich wenn ein Bedarf an der Erzeugung kalter Luft bei hoher tmgehungstemperatur oder warmer Luft bei niedriger ttgebungstemperatur bestellt. Zunächst wird die Erzeugmq von kalter Luft beschrieben.The heating and cooling device shown in FIG. 5 is in two cases particularly advantageous, namely when there is a need to generate cold air high bypass temperature or warm air at low ambient temperature. First, the generation of cold air will be described.

Das Leitungssystem der Wärmepumpe 31' stimmt mit dem der Wärmepumpe 31 überein. Unterschiedlich ist lediglich, daß in der Leitung 29' ein Magnetventi.l MV' als Absperrventil vorgesehen ist. Der Verdampfer 32"' ist so groß ausgelegt, daß er sich über beide Luftkanäle 14' und 14" der gemäß Fig. 5 unmittelbar nebeneinander angeordneten beiden Latentspeicher erstreckt. Bei dem zweiten Latentspeicher 10" ist in dem ersteren Phasenwechelmedium innerhalb des Gehäuses 12" statt des Kondensators der Verdampfer 32" angeordnet. Den Kondensator der Wärmepumpe 31" bildet der Kondensator 28' des ersten Lat:entspeichers 10'. Zu diesem Zweck ist die WärmeT.)umpe 31" mit der Wärme pumpe 31' einer Magnetvelltilc Mai", MV2" und MV"' verbindbar. Das Magnetventil MV1" ist: in einer Verbindungsleitung 33a zwischen dem Auslaß des Verdampfers 32" und der Leitung 29' angeordnet. Das Magnetventil MV2" ist in der Saugleitung 33" des Kompressors 30" angeordnet. Die Saugleitung 33" ist mit der Saugleitung 33' verbunden.The line system of the heat pump 31 'matches that of the heat pump 31 match. The only difference is that a solenoid valve in the line 29 ' MV 'is provided as a shut-off valve. The evaporator 32 "'is designed to be so large that that it is located directly next to one another via the two air ducts 14 'and 14 "according to FIG. 5 arranged two latent storage extends. With the second latent storage 10 " is in the former phase change medium within the housing 12 ″ instead of the capacitor the evaporator 32 "is arranged. The condenser of the heat pump 31 " forms the capacitor 28 'of the first lat: de-accumulator 10'. To that end is die WärmeT.) umpe 31 "with the heat pump 31 'a Magnetvelltilc May", MV2 "and MV "'connectable. The solenoid valve MV1" is: in a connecting line 33a between the outlet of the evaporator 32 "and the line 29 '. The solenoid valve MV2 "is arranged in the suction line 33" of the compressor 30 ". The suction line 33 "is connected to the suction line 33 '.

Als Beispiel sei angenommen, daß eine Umgebungslufttemperatur von +40 "C vorhanden ist und daß kalte Luft erzeugt werden soll. In diesem Fall dient der Latentspeicher 10" als Kaltspeicher und der Latentspeicher 10' als Warmspeicher. In einem Anfahrvorgang wird mittels der Wärmepumpe 31" das erste Phasenwechselmedium in dem Latentspeicher 10" auf eine niedrige Temperatur herabgekühlt, beispielsweise auf -25 OC. Gleichzeitig wird das erste Phasenwechselmediun in dem ersten Latentspeicher 10' aufgeheizt (z.B. auf +50 OC), wie oben in Verbindung mit dem Latentspeicher 10 in Fig. 1 beschrieben, nur mit dem Unterschied, daß hier der Kondensator 28' auch als Kondensator für die Wärmepumpe 31" dient.As an example it is assumed that an ambient air temperature of +40 "C is available and that cold air is to be generated. In this case, serve the latent storage 10 "as cold storage and the latent storage 10 'as warm storage. In a start-up process, the first phase change medium is generated by means of the heat pump 31 ″ cooled down in the latent storage 10 ″ to a low temperature, for example to -25 OC. At the same time, the first phase change medium is stored in the first latent store 10 'heated (e.g. to +50 OC), as above in connection with the latent storage 10 described in Fig. 1, with the only difference that here the capacitor 28 ' also serves as a condenser for the heat pump 31 ″.

Nach Abschluß dieses Anfahrvorganges tritt die eine Temperatur von +40 °C aufweisende Luft über den Luftkanal 16" in die Luftleitungen 22" ein und gibt beim Durchströmen derselben ihre Wärme an das erste Phasenwechselmedium ab, so daß die Luft in dem Luftkanal 14" beispielsweise nur noch eine Temperatur von +10 °C aufweist. Das erste Phasenwechselmedium in dem Latentspeicher 10" ist in diesem Fall beispielsweise ein Wasser-Alkohol-Gemisch (Wasser mit Monoethylenglykol), das ermöglicht, im Phasenwechselbereich der Luft eine hohe Wärmeenergie zu entziehen.After completion of this start-up process, a temperature of +40 ° C air via the air duct 16 "in the air lines 22" and releases its heat to the first phase change medium as it flows through it, so that the air in the air duct 14 ", for example, only has a temperature of +10 ° C. The first phase change medium in the latent storage 10 ″ is shown in FIG in this case, for example, a water-alcohol mixture (water with monoethylene glycol), this enables high thermal energy to be extracted from the air in the phase change area.

Die Luft mit +10 °C aus dem Luftkanal 14" passiert den Verdampfer 32"', der ihr weitere Wärme entzieht, so daß diese luft: hinter dem Verdampfer 32"' beispielsweise mit einer Temperatur von -5 °C austritt:, die zu Kühlzwecken verwendet werden kann. Die von dem Verdampfer 32"' aufgenommene Warme wird, wie bei dem Latentspeicher 10 in Fig.The air at +10 ° C from air duct 14 "passes through the evaporator 32 "', which removes further heat from it, so that this air: behind the evaporator 32 "'exits, for example, at a temperature of -5 ° C: that can be used for cooling purposes. The heat absorbed by the evaporator 32 "' is, as with the latent storage 10 in Fig.

1, über den Kondensator 28' in das erste Phasenwechselmedium in dem Latentspeicher 10' transportiert. Gleichzeitig wird über den Luftkanal 16' Luft mit der Umgebungstemperatur von +40 °C angesaugt und durch die Luftleitungen 22' geleitet, so daß sich in dem Latentspeicher 10' der gleiche Aufheizvorgang abspielt wie bei dem Latentspeicher 10 in Fig. 1. Der zusätzliche Vorteil, den die in Fig. 5 dargestellte Kombination gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung mit nur einem Latentspeicher bietet, liegt darin, daß mit geringem Aufwand an zugeführter elektrischer Energie. (ftir die Kompressoren 30', 30" und die Gebläse 18', 18", 20', 20") eine hohe Kälteleistung erzielt wird, was bei hohen Umgebungstemperaturen im Bereich von beispielsweise +40 °C wesentlich ist.1, via the capacitor 28 'into the first phase change medium in the Latent storage 10 'transported. At the same time there is air via the air duct 16 ' sucked in at an ambient temperature of +40 ° C and through the air lines 22 ' guided so that the same heating process takes place in the latent storage 10 ' as with the latent memory 10 in Fig. 1. The additional advantage that the in Fig. 5 shown combination compared to the device shown in Fig. 1 with offers only one latent storage, lies in the fact that with little effort on supplied electrical energy. (for the compressors 30 ', 30 "and the fans 18', 18", 20 ', 20 ") a high cooling capacity is achieved, which is at high ambient temperatures in the range of, for example, +40 ° C is essential.

In dem vorstehend beschriebenen Beispiel der Erzeugung von kalter Luft sind die Magnetventile so betätigt, d.h.In the example described above, the generation of cold Air, the solenoid valves are actuated, i.e.

die Leitungen so als Saug- bzw. Druckleitungen gewählt, daß die beschriebenen Elemente. der Wärmepumpen 31' und 31 " die beschriebenen Verdampfer- bzw. Kondensatorfunktionen haben.the lines selected as suction or pressure lines that the described Elements. the heat pumps 31 'and 31 "the described evaporator and condenser functions to have.

In dem zweiten Fall, in welchem warme Luft erzeugt werden sol d.h. bei niedriger Umgebungst:emperatur von beispielsweise -30 °C, werden die Magnetventile so betätigt, daß der Latentspeicher 10' den Verdampfer 32', daß der zweite Latentspeicher 10" weiterhin den Verdampfer 32" enthält und daß über den Luftkanäle 14' und 14" ein gemeinsamer Konclensator 28"' vorhanden ist. Der vorher vorhandene Verdampfer 32"' erfüllt jetzt also die Funktion eines gemeinsamen Kondensators. Wnn in dem gewählten Beispiel Umgebungsluft mit einer Temperatur von -30 °C durch den ersten Latentspeicher 10' h'ndurchgeleitet wird, so gibt das in diesem enthaltende erste Phasenwechselmedium seine Wärme ab, d.h. die hindurchströmende Luft wird erwärmt und strömt mlt einer Temperatur von beispielsweise. 0 °C über den Kondensator 28"' und wird dabei auf beispielsweise +60 °C erwärmt. Der zweite Latentspeicher 10" arbeitet auf dieselbe Weise, nur ist dessen Leistung bezüglich der Lufterwärmung geringer, weil er ein anderes erstes Phasenwechselmedium (das Wasser-Alkohol-Gemisch) enthält.In the second case in which warm air is to be generated i. If the ambient temperature is low, for example -30 ° C, the solenoid valves operated so that the latent storage 10 ', the evaporator 32', that the second latent storage 10 "continues to contain the evaporator 32" and that via the air ducts 14 'and 14 " a common condenser 28 "'is present. The pre-existing evaporator 32 "'now fulfills the Function of a common capacitor. In the example chosen, ambient air with a temperature of -30 ° C is passed through the first latent storage 10 'h'n is passed through, then the contained therein The first phase change medium dissipates its heat, i.e. the air flowing through it is heated and flows at a temperature of, for example. 0 ° C via the condenser 28 "' and is heated to, for example, +60 ° C. The second latent storage 10 " works in the same way, only its performance is related to air heating lower because it uses a different first phase change medium (the water-alcohol mixture) contains.

Fig. 6 zeigt ein Diagramm, in welchem die Temperatur T des ersten Phasenwechselmediums über seinem Wärmeinhalt H aufgetragen ist. Dieses Diagramm gilt für ein Speicherelement, das in Fig. 2 mit IV bezeichnet ist (bei nicht eingeschalteter Wärmepumpe 31). Bei dem Versuch, in welchem dieses Diagramm ermittelt wurde, war das erste Phasenwechsel;iedium eine Emulsion aus Kohlenwasserstoff und Wasser bei Nonwaldruck.Fig. 6 shows a diagram in which the temperature T of the first Phase change medium is applied over its heat content H. This diagram applies to a memory element which is designated by IV in FIG. 2 (when the Heat pump 31). In the experiment in which this diagram was determined, was the first phase change; iedium an emulsion of hydrocarbon and water Nonwaldruck.

Das Diagramm läßt ohne weiteres die Leistungsfähigkeit eines solchen Speicherelements erkennen: In dem dargestellten Beispiel hat der Speicherinhalt eine Ausgangstemperatur von -15 OC. Wenn dem Spe-icherinhalt Wärme zugeführt wird, indem durch die luftleitungen 22 Umgebungsluft mit einer Temperatur von beispielsweise +20 °C hindurchgeleitet wird, dann steigt die Temperatur des Speicherinhalts linear von -15 °C auf einen Wert an, der bei etwa 0 oC liegt. Dabei nimmt der Wärmeinhalt H des Speichers, der am Anfang null war, auf etwa 1,6 kWh zu. Bei weiterer LuEt- und damit Energie zufuhr bleibt dann die Temperatur des Speicherinhalts praktisch konstant, bis der Speicherinhalt einen Wärmeinhalt von etwa 18,8 kWh erreicht hat. In dem Bereich von 1,6 kWh bis 18,8 kWh steigt die Temperatur nicht weiter an, weil die zugeftitlrte Energie irn Speicherinhalt, d.h. in dem ersten Phasenwechselmed lum für den Phasenwechsel aufgebraucht wird. Ab dem Wert von etwa 18,8 kWh steigt die Temperatur des Speicherinhalts wieder linear an, weil die nunmehr zugeführte Energie nicht mehr für den Phasenwechsel benötigt wird, der bereits abgeschlossen is-t. Unter der Voraussetzung, daß die durch den Speicher hindurchgeleitete Umgebungsluft eine Temperatur von über 20 °C hat, ergibt sich der in dem Diagramm oben rechts dargestellte Kurvenast, auf dem die Temperatur und der Wärmeinhalt des Speicherinhalts bei Umgebungsluftzufuhr gleichzeitig ansteigen. Wenn der Speicherinhalt eine Temperatur von ca.The diagram readily shows the performance of such a Detect memory element: In the example shown, the memory content has an initial temperature of -15 OC. When heat is added to the contents of the memory, by the air lines 22 ambient air with a temperature of, for example +20 ° C is passed through, then the temperature of the storage contents increases linearly from -15 ° C to a value that is around 0 oC. The heat content increases H of the storage, which was initially zero, increases to around 1.6 kWh. With further LuEt- and thus the supply of energy, the temperature of the storage contents remains practical constant until the storage content has reached a heat content of around 18.8 kWh. In the range from 1.6 kWh to 18.8 kWh, the temperature does not rise any further because the allocated energy in the storage contents, i.e. in the first Phase change medium is used up for the phase change. From the value of about 18.8 kWh the temperature of the storage contents rises again linearly because the now supplied energy is no longer required for the phase change, which has already been completed is. Provided that the ambient air passed through the storage tank has a temperature of over 20 ° C, this results in the diagram above on the right The branch of the curve shown, on which the temperature and the heat content of the storage tank contents increase at the same time with ambient air supply. When the memory contents have a temperature from approx.

20 °C erreicht hat, dann sind in ihm 23 kWh gespeichert.Has reached 20 ° C, then 23 kWh are stored in it.

Diese Speicherleistung weist jedes Speicherelement auf, unabhängig von dem Kondensator 28. Die Speicherleistung beruht allein auf den Eigenschaften des im Latentspeichers 10 enthaltenen ersten Phasenwechsclmediums.This storage capacity has each storage element, independently from capacitor 28. Storage performance is based solely on properties of the first phase change medium contained in the latent storage device 10.

Wenn die Wärme dem Speicherinhalt (z.B. nachts) entnommen werden soll und zu diesem Zweck Luft durch den Speicher hindurchgeleitet wird, dann kann umgekehrt wieder ein Wärmeinhalt von etwa 23 kWh - 1,6 kWh = 21,4 kWh entnommen werden, wobei der Speicherinhalt auf etwa 0 °C abgekühlt: wird und dessen Wärmeinhalt II zu dem Abszissenpunkt 1,6 kWh zurückgelangt.When the heat is to be taken from the storage tank (e.g. at night) and for this purpose air is passed through the accumulator, then the reverse can be done again a heat content of about 23 kWh - 1.6 kWh = 21.4 kWh can be taken, whereby the storage contents are cooled down to about 0 ° C: and its heat content II to the Abscissa point 1.6 kWh returned.

Ein Speicherelement gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel hat also einen nutzbaren arbeitsbereich von etwa 21 kWh. Durch entsprechendes Aneinanderreihen einer entsprechenden Anzahl von Speicherelementen IV kann der Latentspeicher für ed beliebige Leistung ausgelegt werden.Has a memory element according to the example described above in other words, a usable working area of around 21 kWh. By lining them up accordingly a corresponding number of storage elements IV the latent storage for ed any performance can be designed.

Der vorstehend beschriebene Mechan j smus der Wärmeau fnahme und Wärmeabgabe des Speicherelements IV bezieht sich zwar allein auf das Beispiel, daß nur Umgebungsluft zugeführt wird und die Wärmepumpe 31 nicht vorhanden ist. Entsprechendes gilt jedoch bei Vorhandensein der Wärmepumpe 31 für die Wärmeaufnahme und die Wärmeabgabe über den Kondensator 28, nur mit dem Unterschied, daß sich dann die Vorgänge jeweils in wesentlich kürzerer Zeit abspielen, weil der Kondensate eine höhere Wärmeleistung hat als die durch den Latentspeicher hindurcl1geleitete Umqebunqsluft, und daß sich dann die Temperatur und dadurch der W<irmeinhalt des Speicher inhalts beträchtlich über die vorgenannten Werte hinaus erhöhen lassen.The mechanism of heat absorption and release described above of the memory element IV refers just to the example, that only ambient air is supplied and the heat pump 31 is not available. However, the same applies if the heat pump 31 is present for the heat absorption and the heat dissipation via the condenser 28, with the only difference that then the processes take place in a much shorter time because of the condensates has a higher heat output than that conducted through the latent storage system Umqebunqsluft, and that then the temperature and thereby the heat content increase the memory content considerably beyond the aforementioned values.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der lleiz- und Kühlvorrichtung, in der die bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen vorhandenen Kondensatoren 28 eingespart sind. Die Kondensatoren 28 sind relativ teuere Bauteile, die wesentlich zu den Gesamtkosten der Vorrichtung beitragen, weil jeder geschlossene Behälter 26 einen derartigen Kondensator enthält. Bei der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung dient das erste Phasenwechselmedium selbst als Kondensator. Der Innenraum 24 ist mit dem ersten Phasenwechselmedium teilweise gefüllt. Bei dem ersten Phasenwechselmedium handelt es sich auch bei dieser Ausführungsform beispielsweise um ein Gemisch aus Bitumen und Paraffin.Fig. 7 shows a further embodiment of the heating and cooling device, in which the capacitors present in the previously described embodiments 28 are saved. The capacitors 28 are relatively expensive components that are essential add to the overall cost of the device because each container is closed 26 includes such a capacitor. In the device shown in FIG the first phase change medium itself serves as a capacitor. The interior space 24 is partially filled with the first phase change medium. With the first phase change medium in this embodiment, too, it is a mixture of, for example Bitumen and paraffin.

Der Aufbau der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten lediglich dadurch, daß die Leitung 35 oben lediglich in den Innenraum.24 eingeführt ist und dort endet. Der Kondensator 28 ist nicht mehr vorhanden. Demgemäß beginnt die Leitung 29 im unteren Bereich nahe dem Boden des Gehäuses 12.The structure of the device shown in Fig. 7 differs from that shown in Fig. 1 only in that the line 35 above only is introduced into the interior. 24 and ends there. The capacitor 28 is not more available. Accordingly, the line 29 begins in the lower region near the bottom of the housing 12.

Die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen; Zunächst ist das erste Phasenwechselmedium in dem Innenraum 24 in erstarrter Form vorhanden, wobei es diesen Innenraum nicht vollständig ausfüllt. Vom Verdampfer 32 wird über die leitung 33 und den Kompressor 3() sowie die Leitung 35 überhi.tztcs dampfförmiges zweites Phasenwechselmedium in den Innenraum 24 und damit in das Paraffin eingeleitet.The device shown in Fig. 7 operates as follows; First if the first phase change medium is present in the interior space 24 in solidified form, being it this interior space not completely filled out. From the evaporator 32 is überhi.tztcs via line 33 and compressor 3 () and line 35 vaporous second phase change medium into the interior space 24 and thus into the paraffin initiated.

Dabei kondensiert das zweite Phasenwechselinedium aus, gibt seine Wärme an das erste Phasenwechselmedium ab und sinkt aufgrund seines hohen spezifischen Gewichts zum Boden des Gehäuses 12, wo es ein Flüssigkeitspolster F bildet. Von diesem Flüssigkeitspolster aus fließt das zweite Phasenwechselmedium über die Leitung 29 wieder zum Verdampfer.In the process, the second phase change medium condenses out, gives its Heat to the first phase change medium and sinks due to its high specific Weight to the bottom of the housing 12 where it forms a cushion of liquid F. from The second phase change medium flows from this cushion of liquid via the line 29 back to the evaporator.

In dieser Ausführungsform der Vorrichtung ist also das zweite Phasenwechselmedium in der Lage, seine Wärme direkt, d.h. ohne zwischengeschaltete Metallwände od.dgl.In this embodiment of the device is the second phase change medium able to use its heat directly, i.e. without intermediate metal walls or the like.

an das erste Phasenwechselmedium abzugeben. In dieser Ausführungsform entstehen in dem Innenraum 24 zwar hohe Drücke (beispielsweise bis zu 40 bar), die Druckfesti.gkeit des Gehäuses 12 oder der Behälter 26 erfordern, die dadurch bedingten höheren Kosten des Latentspeichers werden aber durch die eingesparten Kondensatoren mehr als wettgemacht. Darüber hinaus läßt sich aber durch die im Innenraum 24 herrschenden höheren Drücke mehr Energie im Latentspeicher einspeichern. In dieser Ausführungsform kann der Innenraum 24 ebenfalls in geschlossene Behälter 26 unterteilt sein, wobei dann die Leitung 35 zu jedem Behälter führt und die Leitung 29 aus jeden Behälter herausführt. Andererseits ist es aber auch ohne weiteres möglich, die einzelnen Behälter wegzulassen. Aus Wartungs- und Sicherheitsgründen ist es aber vorteilhafter, einzelne geschlossene Behälter 26 vorzusehen.to be given to the first phase change medium. In this embodiment Although high pressures (for example up to 40 bar) arise in the interior 24, the Require Druckfesti.gkeit the housing 12 or the container 26 caused thereby However, higher costs of the latent storage are due to the saved capacitors more than made up for it. In addition, however, the prevailing in the interior 24 can higher pressures store more energy in the latent storage. In this embodiment the interior 24 can also be divided into closed containers 26, wherein then the line 35 leads to each container and the line 29 leads to each container leads out. On the other hand, it is also possible without further ado, the individual Omit container. For maintenance and safety reasons, however, it is more advantageous provide individual closed containers 26.

Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsforin läßt sich analog bei der in Fig. 5 gezeigten Aisführungsform anwenden.The embodiment shown in Fig. 7 can be analogous to that in Fig. 5 apply Aisführungsform.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (7)

Ansprüche: Heiz- und Kühlvorrichtung mit wenigstens einem Latentspeicher, der in einem wärmeisolierten Gehäuse angeordnet ist, das ein erstes Phasenwechselmedium enthält und von Wärmetauschleitungen durchzogen ist, durch die ein Wärmeträger (z.B. Luft) hindurchleitbax ist, der seine Wärme an das erste Phasenwechselmedium abgeben oder aus diesem aufnehmen soll, g e k e n n z e i c h n e t durch wenigstens eine Wärmepumpe (31-) mit einem geschlossenen Kreislauf aus einer Reihenschaltung aus einem Kompressor (30), einem primären und einem sekundären Wärmetauscher (28, 32) , von welchen der primäre Wärmetauscher (28) innerhalb des Latentspeichers (10) in dem ersten Phasenwechselmedium und in Wärmeaustauscllbeziehung zu den Wärmetauschleitungen (22) und der sekundäre Wärmetauscher (32) außerhalb des Latentspeichers (10) und in Wärmeaustauschbeziehung zu den Auslässen der Wärmetauschleitungen (22) des I,atentspeicllers (10) angeordnet und mit dem die Wärmetauschleitungen (22) verlassenden Wärmeträger heaufsctllagbar ist. Claims: heating and cooling device with at least one latent storage, which is arranged in a thermally insulated housing that has a first phase change medium and is traversed by heat exchange lines through which a heat transfer medium (e.g. Air) is passed through, which gives off its heat to the first phase change medium or should take up from this, given by at least one Heat pump (31-) with a closed circuit from a series connection a compressor (30), a primary and a secondary heat exchanger (28, 32) , of which the primary heat exchanger (28) within the latent storage (10) in the first phase change medium and in a heat exchange relationship with the heat exchange lines (22) and the secondary heat exchanger (32) outside of the latent storage (10) and in heat exchange relationship to the outlets of the heat exchange lines (22) of the I, atentspeicllers (10) arranged and with the heat transfer medium leaving the heat exchange lines (22) is heaufsctllagbar. 2. Ileiz- und Kühlvorrichtung mit wenigstens einem Latentspeicher, der in einem wärmeisolierten Gehäuse angeordnet ist, das ein erstes Phasenwechselmedium enthält und von Wärmetauschleitungen durchzogen ist, durch die. ein Wärmeträger (z.B. Luft) hindurchleitbar ist, der seine Wärme an das erste Phasenwechselmedium abgeben oder aus diesem aufnehmen soll, g e k e n n z e i c h n e t durch wenigstens eine Wärmepumpe (31) mit einem geschlossenen Kreislauf aus einer Reihenschaltung aus einem Kompressor (30), einem primären und einem sekundären Wärmetauscher, von welchen der primäre Wärmetauscher durch das erste Phasenwechselmedium gebildet ist und der sekundäre Wärmetauscher (32) außerhalb des Latentspeichers (10) und in Wärmeaustauschbeziehung zu den Auslässen der Wärmetauschleitungen (22) des Latentspeichers (10) angeordnet und mit dem die Wärmetauschleitungen (22) verlassenden Wärmeträger beaufschlagbar ist.2. Ileiz- and cooling device with at least one latent storage, which is arranged in a thermally insulated housing that has a first phase change medium contains and is traversed by heat exchange lines through which. a heat transfer medium (e.g. air) can be passed through, its heat to the first phase change medium should give up or take up from this, g e k e n n n z e i c h n e t by at least a heat pump (31) with a closed circuit from a series connection a compressor (30), a primary and a secondary heat exchanger, from which the primary heat exchanger is formed by the first phase change medium and the secondary heat exchanger (32) outside of the latent storage (10) and in a heat exchange relationship to the outlets of the heat exchange lines (22) of the latent storage (10) and the heat transfer medium leaving the heat exchange lines (22) can be acted upon is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Einlässen der Wärmetauschleitungen (22) ein Sammler (16) zur Wärmeträgerzufuhr und mit den Auslässen der Wärmetauschleitungen (22) ein weiterer Sammler (14) zur Wärmeträgerabfuhr verbunden ist und daß am Auslaß des weiteren Sammlers (14) der sekundäre Wärmetauscher (32) angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that with the inlets of the heat exchange lines (22) a collector (16) for the heat carrier supply and with the outlets of the heat exchange lines (22) a further collector (14) for Heat transfer is connected and that at the outlet of the further collector (14) of the secondary heat exchanger (32) is arranged. 4. Vorrichtung nach einem der AnspHthe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Latentspeicher (10) in Speicherelemente (lV) aufgeteilt ist, die aus in sich geschlossenen und jeweils einen von mehreren Parallelzweigen des primären Wärme tauschers enthaltenden Behältern (26) bestehen, welche im Innenraum (24) des Latentspeichers (10) nebeneinander angeordnet sind.4. Device according to one of the aspects 1 to 3, characterized in that that the latent storage (10) is divided into storage elements (IV), which consist of in closed and each one of several parallel branches of the primary heat Exchanger containing containers (26), which in the interior (24) of the latent storage (10) are arranged side by side. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei Behältern (26) und in Wärmekontakt mit deren Seitenwänden (26a, 26b) die W.-irmetauschleitungen (22) angeordnet sind.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that between two containers (26) each and in thermal contact with their side walls (26a, 26b) the W. exchange lines (22) are arranged. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Latentspeicher (10', 10") vorgesehen und so angeordnet sind, daß ihre weiteren Sammler (14', 14') nebeneinander liegen und den sekundären Wärme tauscher gemeinsam haben, daß die beiden Wärmepumpenkreisläufe (31', 31") zu dem sekundären Wärmetauscher über Magnetventile (MV', MV1", MV2", MV"') so parallel geschaltet sind, daß durch entsprechende Steuerung der Magnetventile entweder beide Kompressoren (30', 30")-auf einen primären und zwei sekundäre Wärmetauscher (28', 32", 32"') oder beide Kompressoren auf zwei primäre und einen sekundären Wärmetauscher (28"', 32', 32") arbeiten.6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that that two latent storage (10 ', 10 ") are provided and arranged so that their other Collectors (14 ', 14') are next to each other and the secondary heat exchanger together have that the two heat pump circuits (31 ', 31 ") to the secondary heat exchanger are connected in parallel via solenoid valves (MV ', MV1 ", MV2", MV "') so that through appropriate control of the solenoid valves either both compressors (30 ', 30 ") - on one primary and two secondary heat exchangers (28 ', 32 ", 32"') or both compressors work on two primary and one secondary heat exchangers (28 "', 32', 32"). 7. Verfahren zum Heizen und Kühlen unter Verwendung einer herkömmlichen Wärmepumpe und eines Latentspeichers, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Hindurchleiten eines Wärmeträgers durch den eine höhere Temperatur als die Eintrittstemperatur des Wärmeträgers aufweisenden Latentspeicher zur Wärmeaufnahme aus diesem, b) Entziehen der Wärme des Wärmeträgers mittels des sekundären Wärmetauschers der Wärmepumpe, bis die Austrittstemperatur des Wärmeträgers unter dessen F4intrittstemperatur liegt, c) Zurückleiten dieser Wärme über den Kompressor und den primären Wärmetauscher in den Latentspeicher, und d) Wiederholen der Schritte a) - c) bis zum erreichen des Entropiepunktes des Latentspeicherinhaits.7. Method of heating and cooling using a conventional one Heat pump and a latent storage, characterized by the following steps: a) Passing a heat transfer medium through which a higher temperature than the inlet temperature the latent storage medium having the heat transfer medium for absorbing heat therefrom, b) withdrawing it the heat of the heat carrier by means of the secondary heat exchanger of the heat pump, until the outlet temperature of the heat transfer medium is below its inlet temperature, c) Returning this heat via the compressor and the primary heat exchanger in the latent storage, and d) repeating steps a) - c) until reaching the entropy point of the latent storage content.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938875A1 (en) * 1989-11-24 1991-05-29 Behr Gmbh & Co Mobile air conditioner stores energy in phase-change - medium for subsequent usage in heating water supply
WO2001090663A1 (en) * 2000-05-26 2001-11-29 Thermal Energy Accumulator Products Pty Ltd A multiple-use super-efficient heating and cooling system
WO2013055520A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Carrier Corporation Thermal energy storage in a chiller system
US20140327396A1 (en) * 2011-11-22 2014-11-06 Marcin Rejman System having a hand tool case and a hand tool battery
CN105135541A (en) * 2015-08-21 2015-12-09 国网上海市电力公司 Heat exchange method suitable for capacitor and electric reactor chambers
EP2255133B1 (en) * 2008-02-11 2021-04-28 Monodraught Limited Pcm modules/packs/pcm arrangements

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938875A1 (en) * 1989-11-24 1991-05-29 Behr Gmbh & Co Mobile air conditioner stores energy in phase-change - medium for subsequent usage in heating water supply
WO2001090663A1 (en) * 2000-05-26 2001-11-29 Thermal Energy Accumulator Products Pty Ltd A multiple-use super-efficient heating and cooling system
EP2255133B1 (en) * 2008-02-11 2021-04-28 Monodraught Limited Pcm modules/packs/pcm arrangements
WO2013055520A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-18 Carrier Corporation Thermal energy storage in a chiller system
CN103857965A (en) * 2011-10-13 2014-06-11 开利公司 Thermal energy storage in a chiller system
US9568235B2 (en) 2011-10-13 2017-02-14 Carrier Corporation Thermal energy storage in a chiller system
CN103857965B (en) * 2011-10-13 2019-08-06 开利公司 Thermal energy storage in chiller system
US20140327396A1 (en) * 2011-11-22 2014-11-06 Marcin Rejman System having a hand tool case and a hand tool battery
US10063096B2 (en) * 2011-11-22 2018-08-28 Robert Bosch Gmbh System having a hand tool case, latent heat storage unit, and a hand tool battery provided for inductive charging
CN105135541A (en) * 2015-08-21 2015-12-09 国网上海市电力公司 Heat exchange method suitable for capacitor and electric reactor chambers

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