DE4032247C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum gleichzeitigen Erzeugen von Kälte und Wärme. Allgemein sind Verfahren und Vorrichtungen, die beabsichtigt oder unbeab­ sichtigt gleichzeitig Kälte und Wärme erzeugen, aus ver­ schiedensten Anwendungsbereichen bekannt.The invention relates to methods and devices for simultaneous generation of cold and heat. Are general Methods and devices intended or unintended visually generates cold and heat at the same time, from ver various fields of application known.

So erzeugen die bekannten Kältemaschinen auf Absorptions- oder Verdichtungsbasis sämtlich in an sich unerwünschter Weise auch Wärme. Diese muß abgeführt werden und läßt sich nicht gezielt verwerten. Zudem besteht ein Nachteil der be­ kannten physikalischen Kälte erzeugenden Maßnahmen darin, daß man ohne Netz-, Batterie- oder Verbrennungsmotoran­ schluß nicht auskommt. Dies gilt im allgemeinen auch für die meisten gebräuchlichen Wärmepumpen, die ebenfalls prin­ zipiell zwei Temperaturniveaus erzeugen.The well-known chillers on absorption or compaction base all in itself undesirable Way also heat. This must be removed and can do not use in a targeted manner. There is also a disadvantage of be knew physical cold-producing measures in that one without a mains, battery or internal combustion engine not get along. In general, this also applies to most common heat pumps, which are also prin generate two temperature levels.

Daneben sind auch bereits chemische Effekte in Betracht ge­ zogen worden, wobei z. B. durch Zusammenbringen zweier mit­ einander reagierender Substanzen über eine hierbei ablau­ fende endotherme oder exotherme Reaktion entweder eine Ab­ kühlung oder eine Erwärmung der Umgebung hervorgerufen wer­ den. Hierdurch ist man zwar von zusätzlichen Energiequellen unabhängig, ein umweltbelastender Nachteil ist jedoch darin zu sehen, daß die Substanzen und das Reaktionsbehältnis nach erfolgter Reaktion und Ausnutzung deren thermischer Wirkung als Abfall anfallen. Auch gibt es kaum chemische endotherme Reaktionen mit ausreichendem Kühleffekt. Wollte man auf dieser Grundlage ein System mit gleichzeitiger ge­ zielter Abkühlung und Erwärmung realisieren, müßte man zudem versuchen, unterschiedliche chemische Reaktionen gleichzeitig ablaufen zu lassen, wodurch sich die Abfall­ menge der dabei zusammengebrachten Chemikalien noch weiter erhöhen würde. In addition, chemical effects are already being considered been pulled, z. B. by bringing two together mutually reacting substances over one thereby ablau Endothermic or exothermic reaction is either an ex cooling or warming of the environment the. This is one of additional energy sources independent, but there is an environmental disadvantage to see that the substances and the reaction vessel after reaction and utilization of their thermal Effect as waste. There are also hardly any chemical ones endothermic reactions with sufficient cooling effect. Wanted on this basis a system with simultaneous ge One would have to realize targeted cooling and warming also try different chemical reactions to run at the same time, causing waste quantity of the chemicals brought together in the process would increase.  

Aus der DE 39 07 084 A1, einer früheren Anmeldung der Erfinder, ist ein reversibler Wasserstoffspeicher entnehmbar, der sich u. a. zur Erwärmung von Lebensmitteln einsetzen läßt. Er besteht aus Körpern oder Wandungen, die zwei Hydridspeicherschichten, eine darüber befindliche Katalysatorschicht und eine diese be­ deckende Schutzhülle aufweisen. Nach Entfernen oder Öffnen der Schutzhülle reagiert nacheinander der aus den Hydridspeicher­ schichten austretende Wasserstoff an der Oberfläche der kataly­ tischen Schicht mit Luftsauerstoff, wobei nach Erwärmung des Körpers bzw. der Wandung die freigesetzte Wärme zur Erwärmung von Lebensmitteln genutzt werden kann, in denen sich die Körper befinden bzw. die mit den Wandungen in Kontakt sind.From DE 39 07 084 A1, an earlier application by the inventors, is a reversible hydrogen storage that can be removed u. a. can be used to heat food. It exists from bodies or walls, the two hydride storage layers, an overlying catalyst layer and a be have a protective cover. After removing or opening the Protective cover reacts one after the other from the hydride storage layers of escaping hydrogen on the surface of the kataly table layer with atmospheric oxygen, whereby after heating the Body or the wall the released heat for heating can be used by foods in which the body located or which are in contact with the walls.

Zwar werden durch diese Anordnung die nachteiligen Effekte chemi­ scher Zusätze vermieden, jedoch sind der erforderliche Schritt der Entfernung der Schutzhülle oder auch alternative Lösungen mit zu öffnenden doppelwandigen Behältern noch nicht optimal für eine einfache Handhabung oder Ausführung. Zudem kann auch nicht gleichzeitig gekühlt werden.The disadvantageous effects of chemi shear additives avoided, but are the required step removal of the protective cover or alternative solutions with openable double-walled containers not yet optimal for easy handling or execution. Besides, neither can be cooled at the same time.

Die WO 89/086 806 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Erwärmen und Abkühlen getrennter Kammern eines Behälters zur Aufnahme verschiedener Lebensmittel. Die Kammern sind über eine Fluidleitung miteinander verbunden. Die erste Kammer mit Kühlfunktion enthält eine verdampfbare Substanz (Wasser, das in einem Gel enthalten ist). Die zweite Kammer ist evakuiert und enthält ein Sorbens für den bei Öffnung eines Ven­ tils über die Fluidverbindung aus der ersten in die zweite Kammer strömenden Dampf. Der ersten Kammer wird dabei die Ver­ dampfungswärme entzogen und die Dampfabsorption in der zweiten Kammer erwärmt diese.WO 89/086 806 describes a method and an apparatus for simultaneous heating and cooling of separate chambers a container for holding various foods. The Chambers are connected to one another via a fluid line. The first chamber with cooling function contains an evaporable substance (Water contained in a gel). The second chamber is evacuates and contains a sorbent for when a ven tils over the fluid connection from the first to the second Chamber flowing steam. The first chamber is Ver deprived of heat of vaporization and vapor absorption in the second Chamber heats them up.

Aus der DE-2715 990 A1 ist ein Verfahren mit einem kombinierten Hoch- und Niedertemperatur-Hydridspeicher zum Realisieren einer wahlweisen Stand­ heizung oder Kühlung in einem zumindest teilweise mit Wasser­ stoff betriebenen Kraftfahrzeug bekannt. Dazu wird der Tieftemperaturhy­ dridspeicher in der warmen Jahreszeit zur Kühlung verwendet, indem die zur Wasserstofffreisetzung benötigte Wärme dem Kraft­ fahrzeuginnenraum entzogen wird. In der kalten Jahreszeit wird die nach Abstellen des Motors im Kombinationsspeicher vorhandene Wärme oder die durch Beladen mit Wasserstoff in ihm erzeugte Wärme zur Erwärmung des Fahrgastraums genutzt. Während des Fahrbetriebs werden der Tieftemperaturhydridspeicher mittels Kühlwasser oder Abgas z. B. auf 80°C und der Hochtemperaturhy­ dridspeicher über das Abgas auf z. B. 300°C erwärmt. Dieses System zur wahlweisen Erzeugung von Kälte und Wärme ist für Kraftfahrzeuge geeignet und setzt die durch den Fahrbetrieb er­ zeugte Wärme in den Speichern voraus. Die erzeugbare Wärmemenge wird demnach durch diesen Faktor begrenzt. Ferner ist auch das Verhältnis der Wasserstoff-Freisetzungskinetik beider Speicher­ komponenten entscheidend für die erzeugbare Wärme. Dies ist im übrigen allgemein bei Hydridspeicher-Wärmepumpen der Fall, wie weiter unten erläutert ist.DE-2715 990 A1 describes a method with a Combined high and low temperature hydride storage  to realize an optional stand heating or cooling in one at least partially with water known motor vehicle. The low-temperature hy Drid storage used for cooling in the warm season by giving the heat needed to release hydrogen to the force vehicle interior is withdrawn. In the cold season that existing in the combination memory after the engine is switched off Heat or that generated in it by loading with hydrogen Heat used to heat the passenger compartment. During the The low-temperature hydride storage system is used for driving Cooling water or exhaust z. B. to 80 ° C and the high temperature hy drid storage over the exhaust gas on z. B. heated to 300 ° C. This System for the optional generation of cold and heat is for Suitable for motor vehicles and replaced by driving generated heat in the stores ahead. The amount of heat that can be generated is therefore limited by this factor. Furthermore, that is also Ratio of the hydrogen release kinetics of both stores components decisive for the heat that can be generated. This is in other generally the case with hydride storage heat pumps, such as is explained below.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, die unabhängig von äußeren Energiequellen eine gezielte gleich­ zeitige Erwärmung und Abkühlung gestatten und dabei mög­ lichst große Wärmemengen bereitstellen und umweltfreundlich sind. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 3 gelöst.The invention has for its object a method and to provide a device for its implementation, the a targeted equal regardless of external energy sources Allow early heating and cooling while doing so Provide as much heat as possible and are environmentally friendly. This task is accomplished by the Subject matter of claims 1 and 3 solved.

Erfindungsgemäß wird einem zu kühlenden Medium bzw. einer zu kühlenden Umgebung die zur Entladung eines Tieftempera­ turhydrids notwendige Wärme entzogen. Andererseits wird gezielt an einem Ort gewünschter Erwärmung durch katalyti­ sche Verbrennung des freigesetzten Wasserstoffgases Wärme erzeugt.According to the invention, a medium to be cooled or a environment to be cooled to discharge a low temperature turhydrids deprived of necessary heat. On the other hand targeted heating at a desired location by katalyti combustion of the released hydrogen gas heat generated.

Die Eigenschaft einer Reihe von bereits untersuchten Hydri­ den, insbesondere Metallhydriden und metallartigen Hydri­ den, bei bestimmten Temperaturen und Drücken Wasserstoff zu speichern und freizugeben, ist zwar hinreichend bekannt und findet sogar Anwendung in Wärmepumpen mit zwei auf unter­ schiedlichen Temperaturniveaus arbeitenden Hydriden. Hier­ bei strömt jedoch Wasserstoffgas zwischen den beiden Hydri­ den und wird im Gegensatz zur Erfindung während des Prozes­ ses nicht verbraucht. Ferner ist die Leistung dieser Hy­ drid-Wärmepumpen vor allem von der Kinetik der H₂-Aufnahme in dem auf dem höheren Temperaturniveau arbeitenden Hydrid begrenzt, von dem größere Wärmemengen abgeführt werden müs­ sen. Da erfindungsgemäß die Wärme durch die katalytische Verbrennung von H₂ erzeugt wird und nicht durch die Aufnah­ me von H₂ in einem Hydrid, entfällt diese Begrenzung. Erfindungsgemäß ist die Leistung nur von der H₂-Freiset­ zungskinetik aus dem Tieftemperaturhydrid begrenzt. Die relativ niedrige, zur Entladung des Tieftemperaturhydrids notwendige Energie kann dabei schnell aus dem zu kühlenden Medium entnommen werden. The property of a number of hydrides which have already been investigated, in particular metal hydrides and metal-like hydrides, of storing and releasing hydrogen at certain temperatures and pressures is well known and is even used in heat pumps with two hydrides operating at different temperature levels. Here, however, hydrogen gas flows between the two hydrides and, unlike the invention, is not consumed during the process. Furthermore, the performance of these hybrid heat pumps is primarily limited by the kinetics of the H ₂ uptake in the hydride operating at the higher temperature level, from which larger amounts of heat have to be dissipated. Since, according to the invention, the heat is generated by the catalytic combustion of H ₂ and not by the absorption of H ₂ in a hydride, this limitation does not apply. According to the invention, the performance is only limited by the H ₂ release kinetics from the low-temperature hydride. The relatively low energy required to discharge the low-temperature hydride can be quickly removed from the medium to be cooled.

Gegenüber den eingangs erwähnten chemischen Reaktionen sind nicht nur insbesondere effektivere Kühlwirkungen erzielbar, sondern es besteht auch der Vorteil, daß z. B. zum Kühlen und Erwärmen von Lebensmitteln kritische chemische Substan­ zen vermieden sind.Compared to the chemical reactions mentioned above Not only can more effective cooling effects be achieved, but there is also the advantage that z. B. for cooling and heating food critical chemical substances zen are avoided.

Die gleichzeitige Erzeugung der Wärme über die katalytische Verbrennung ist ferner nicht umweltbelastend. Wasserstoff ist ein besonders umweltfreundlicher Brennstoff mit Wasser als Verbrennungsprodukt und ohne CO₂-Produktion. Die flam­ menlose katalytische Verbrennung ist sehr emissionsarm und läuft bei niedrigen Temperaturen ab. Dadurch können Sticko­ xide weitestgehend vermieden werden. Zudem erreicht diese Verbrennung sehr hohe Wirkungsgrade. Bei sämtlichen mögli­ chen Anwendungen, die Wärme im niedrigen oder mittleren Temperaturbereich verlangen, ist der auf die Nutzenergie bezogene Wirkungsgrad besonders günstig.The simultaneous generation of heat via the catalytic combustion is also not environmentally harmful. Hydrogen is a particularly environmentally friendly fuel with water as a combustion product and without CO ₂ production. Flameless catalytic combustion is very low-emission and takes place at low temperatures. As a result, stickoxides can be largely avoided. This combustion also achieves very high levels of efficiency. In all possible applications that require heat in the low or medium temperature range, the efficiency based on the useful energy is particularly favorable.

Der durch das erfindungsgemäße Verfahren genutzte kombi­ nierte Effekt der Abkühlung durch die endotherme H₂-Frei­ setzung und der gleichzeitigen Erwärmung durch die kataly­ tische H₂-Verbrennung bietet die Möglichkeit, einfache um­ weltfreundliche Vorrichtungen zu schaffen, mit denen man unabhängig von weiteren Energiequellen kühlen und Wärme erzeugen kann. Insbesondere für mobile Anlagen, in Wochen­ endhäusern, dem gesamten Freizeit- und Campingbereich und für die Verwendung in Naturschutzgebieten bieten sich solche Vorrichtungen an. Auch eine vorteilhafte Verwendung in der Raumfahrt und in U-Booten ist denkbar.The combined effect of cooling by the endothermic H ₂ release and the simultaneous heating by the catalytic H ₂ combustion used by the process according to the invention offers the possibility of creating simple, environmentally friendly devices with which one can cool independently of other energy sources and can generate heat. Such devices are particularly suitable for mobile systems, end-of-week houses, the entire leisure and camping area and for use in nature reserves. An advantageous use in space travel and in submarines is also conceivable.

Da im Gegensatz zu den erwähnten Wärmepumpen nur ein Tief­ temperaturhydridspeicher bzw. Behälter benötigt wird, las­ sen sich verhältnismäßig leichte, auch tragbare Vorrichtun­ gen realisieren. In contrast to the heat pumps mentioned, only a low temperature hydride storage or container is required, read relatively light, even portable devices realize gene.  

Da das Hydridmaterial die Eigenschaft hat, wiederbeladbar zu sein, ist es vorteilhaft, abkoppelbare Speicher vorzuse­ hen, wobei leere Hydridspeicher durch neu beladene ersetz­ bar sind. Eine Wiederbeladung über ein Pfandsystem ist in vorteilhafter Weise organisierbar.Because the hydride material has the property of being reloadable to be, it is advantageous to provide detachable memories hen, empty hydride stores are replaced by new ones are cash. Reloading via a deposit system is in can be organized in an advantageous manner.

Tieftemperaturhydride, die im Temperaturbereich der zu küh­ lenden Medien oder Umgebungen bei bestimmtem Druck H₂ frei­ setzen, sind bekannt. Auch bei den Speicheranordnungen kann auf bekannte Anordnungen von Hydridspeichern zurückgegrif­ fen werden. Die Speicherbehältnisse sind druckfest ausge­ bildet und zweckmäßigerweise in einem Behälter angeordnet, der ausreichend Freiraum aufweist, um darin zu kühlende Medien, Flüssigkeiten, Speisen oder Gegenstände anzuordnen. Eine gute Wärmeleitung zwischen dem Speicher und dem umge­ benden, zu kühlenden Raum wird z. B. über am Speicherbehäl­ tnis vorgesehene Kühlrippen oder -bleche erzielt, die sich in diesen Raum erstrecken. Es ist auch möglich den druck­ festen Behälter zur Aufnahme zu kühlender Gegenstände größer als den eigentlichen Hydridspeicher auszubilden.Low-temperature hydrides that release H ₂ in the temperature range of the media or environments to be cooled at a certain pressure are known. Known arrangements of hydride stores can also be used for the storage arrangements. The storage containers are flameproof and expediently arranged in a container which has sufficient space to arrange media, liquids, food or objects to be cooled therein. A good heat conduction between the memory and the surrounding area to be cooled z. B. achieved on the storage tank tnis provided cooling fins or sheets which extend into this space. It is also possible to make the pressure-tight container for holding objects to be cooled larger than the actual hydride storage.

Auch der katalytische Brenner ist einfach ausbildbar. In einer von zahlreichen denkbaren Ausführungen wird z. B. ein doppelwandiges Gefäß mit einem Mantel-Brennraum mit im Man­ tel enthaltenem Katalysatormaterial realisiert, dessen dop­ peltem Boden über eine vom Speicherbehälter zugeführte Was­ serstoffgasleitung H₂ und über Luftschlitze, -löcher oder -kanäle Luftsauerstoff zugeführt werden. Darüber hinaus ist lediglich ein einziges Ventil in der Wasserstoffgasleitung erforderlich, mit dem zur kontrollierten Wasserstofffrei­ setzung eine Druckentlastung im Speicherbehältnis herbeige­ führt wird. The catalytic burner can also be easily designed. In one of numerous conceivable versions, e.g. B. realized a double-walled vessel with a jacket combustion chamber with the catalyst material contained in the man tel, whose double bottom via a feed from the storage tank What sergasgasleitung H ₂ and via vents, holes or channels are supplied with atmospheric oxygen. In addition, only a single valve in the hydrogen gas line is required, with which pressure relief in the storage container is brought about for the controlled release of hydrogen.

Weitere einfache Ausführungen können durch an sich bekannte katalytische Diffusionsgasbrenner realisiert werden. Dazu gehören z. B. mit Katalysatormaterial beschichtete poröse Keramikplatten oder entsprechend beschichtete Sintermate­ rialien.Other simple designs can be known Catalytic diffusion gas burners can be realized. To include z. B. coated with catalyst material porous Ceramic plates or appropriately coated sintered mate rialien.

Auf diese Weise sind kompakte tragbare und wartungsarme Kühl/Kocheinheiten für den Campingbereich, z. B. für Bau­ stellen oder auch für wissenschaftliche Untersuchungen außerhalb des Labors realisierbar.This makes them compact, portable and low-maintenance Cooling / cooking units for the camping area, e.g. B. for construction or for scientific research realizable outside the laboratory.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur näher er­ läutert. Diese zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung in Form einer transportablen "Hot- Cold Box". Ein Hydridspeicher 1 eines Tieftemperatur­ hydrids, das bei Temperaturen unterhalb der Umgebungstempe­ raturen der Vorrichtung Wasserstoff freisetzt, ist in einem geschlossenen Behältnis 2 angeordnet, in dem sich darüber hinaus eine zu kühlende Flüssigkeit F befindet. Für diesen Einsatz können z. B. bekannte Metallhydride verwendet wer­ den, von denen einige Abkühlungen bis zum Eispunkt gestat­ ten, jedoch auch noch nicht näher untersuchte, neue Hydrid­ arten, die besonders endotherm Wasserstoff freisetzen. (Bisher wurden gerade solche Hydride ausgewählt und unter­ sucht, die eine möglichst geringe endotherme Wirkung zeig­ ten.) Speicheranordnungen für eine möglichst effektive Unterbringung von Speichermasse sind aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt, wobei Strukturen zur Aufnahme pulver- oder pelletartiger Materialien vorgeschlagen wur­ den, die die bei einer Wiederbeladung auftretende Volumen­ ausdehnung berücksichtigen. The invention is explained in more detail below with the aid of the figure. This shows an embodiment of the inventive device in the form of a portable "hot-cold box". A hydride storage 1 of a low-temperature hydride, which releases hydrogen at temperatures below the ambient temperatures of the device, is arranged in a closed container 2 , in which there is also a liquid F to be cooled. For this use, e.g. B. known metal hydrides who used the, some of which allowed cooling to the ice point, but have not yet been investigated, new types of hydride that release endothermic hydrogen. (So far, such hydrides have been selected and examined which show the lowest possible endothermic effect.) Storage arrangements for the most effective storage of storage mass are known from a large number of publications, structures for accommodating powder-like or pellet-like materials having been proposed, that take into account the volume expansion that occurs during reloading.

Der Hydridspeicher 1 umfaßt einen druckfesten Behälter, an dem Kühlrippen angebracht sind, die in das Behältnis 2 hineinragen. Die Kühlrippen und auch der druckfeste Behäl­ ter sind aus gut wärmeleitendem Material wie Kupfer herge­ stellt.The hydride reservoir 1 comprises a pressure-resistant container on which cooling fins are attached, which protrude into the container 2 . The cooling fins and the pressure-resistant container are made of heat-conducting material such as copper.

An den druckfesten Behälter ist durch den Boden des Behält­ nisses 2 eine Gasleitung 3 angeschlossen, die mit einem Ventil 4 versehen ist und zu einem katalytischen Brenner 5 geführt ist. Dieser ist durch ein doppelwandiges Gefäß 6 realisiert, unter dessen Boden die Leitung 3 in der ange­ deuteten Weise in einer Düse endet und in dessen Boden eine Reihe von Luftansaugkanälen 7, z. B. in kreisrunder konzen­ trischer Ausbildung, vorgesehen sind. Die Außenwandung des inneren Behälters ist mit einem Katalysatormaterial 8 über­ zogen. Je nach Material des inneren Behälters kann auch auf dessen Außenwandung eine Trägerstruktur für die Katalysa­ torbeschichtung angebracht werden. Als Katalysatormaterialien sind beispielsweise Palladium oder Platin verwendbar und für die Trägerstrukturen z. B. Keramiken. Im übrigen stellt die Beschichtung zwar eine kostengünstige, jedoch nicht die einzige Lösung dar. Stattdessen sind auch im Mantelraum befindliche, mit Katalysatormaterial beschichtete Struktu­ ren wie Netze denkbar.At the pressure-resistant container through the bottom of the container 2 a gas line 3 is connected, which is provided with a valve 4 and is guided to a catalytic burner 5 . This is realized by a double-walled vessel 6 , under the bottom of which the line 3 ends in the manner indicated in a nozzle and in the bottom of which a number of air intake channels 7 , z. B. circular concentric training are provided. The outer wall of the inner container is covered with a catalyst material 8 . Depending on the material of the inner container, a support structure for the catalyst can also be coated on the outer wall. Palladium or platinum, for example, can be used as catalyst materials and z. B. ceramics. For the rest, the coating is an inexpensive, but not the only solution. Instead, structures such as nets, which are coated with catalyst material, are also conceivable.

Ferner ist ein beispielsweise kreisrunder Auslaßschlitz 9 oder -kanal für bei der Verbrennung entstehende Gase (Stickstoff und der entstehende Wasserdampf, angezeigt durch die Pfeile) im oberen Bereich der Außenwand des Gefäßmantels vorgesehen. Sowohl das Behältnis 2 als auch das Gefäß 6 weisen einen Deckel auf. Im Gefäß oder auch Topf 6 ist ein zu erwärmendes Kochgut K aufgenommen. Das Behältnis 2 weist noch einen Hahn 10 auf, über den gekühlte Flüssigkeit z. B. in das angedeutete Glas aus dem Behältnis entnommen werden kann. Furthermore, a circular outlet slot 9 or channel, for example, for gases produced during combustion (nitrogen and the water vapor produced, indicated by the arrows) is provided in the upper region of the outer wall of the vessel shell. Both the container 2 and the vessel 6 have a lid. A cookware K to be heated is received in the vessel or pot 6 . The container 2 also has a tap 10 , via the cooled liquid z. B. can be removed from the container into the indicated glass.

Bei Öffnen des Ventils 3, d. h. bei Herabsetzung bzw. Entla­ stung des Drucks im druckfesten Speicherbehälter strömt H₂ aus dem Speicher 1 zum Brenner 5. Durch die endotherme H₂- Freisetzung entsteht ein Kühleffekt, der proportional zur für die Freisetzung erforderlichen Energie ist. (Zur Frei­ setzung von 1 mol H₂ werden etwa 30 kJoule verbraucht.) Das freigesetzte Wasserstoffgas strömt durch die Leitung 3 zum Brenner, der Luftsauerstoff wird einerseits durch diese Strömung und andererseits durch natürliche Konvektion in der durch die Pfeile angedeuteten Weise angesaugt und auf der mit Katalysatormaterial beschichteten Wandoberfläche findet eine Umsetzung des H₂ mit Luftsauerstoff unter Abgabe von Wärme statt. Dabei sind ohne weitere Optimierung der Anordnung 1 bis 20 W/cm² Katalysatorfläche erzielbar.When the valve 3 is opened , ie when the pressure in the pressure-resistant storage container is reduced or released, H ₂ flows from the storage 1 to the burner 5 . The endothermic H ₂ release produces a cooling effect that is proportional to the energy required for the release. (About 30 kJoules are used to release 1 mol of H _2. ) The released hydrogen gas flows through line 3 to the burner, the atmospheric oxygen is drawn in on the one hand by this flow and on the other hand by natural convection in the manner indicated by the arrows and on the A wall surface coated with catalyst material is used to react the H ₂ with atmospheric oxygen while releasing heat. 1 to 20 W / cm ² catalyst area can be achieved without further optimization of the arrangement.

Da die Temperatur der katalytischen Verbrennung auf re­ lativ niedrigen Temperaturen (z. B. etwa 100°C) gehalten werden kann, sind an die Isolation der Behältnisse der Box keine hohen Anforderungen zu stellen. Die Isolationsma­ terialien müssen nicht wärmefest sein.Since the temperature of the catalytic combustion on re kept relatively low temperatures (e.g. about 100 ° C) are to the insulation of the containers of the box not to make high demands. The isolation measure materials do not have to be heat-resistant.

Im Ausführungsbeispiel werden mit diesem Verfahren gleich­ zeitig Getränke gekühlt und Speisen erwärmt. Hierbei ist eine Trennung des Hydridmaterials von den Lebensmitteln erforderlich. Bei anderen Anwendungen könnte das Behältnis 2 selbst druckfest ausgebildet werden und es könnte das Hydridmaterial z. B. in Form beschichteter Pellets im Behäl­ tnis angeordnet werden, wodurch ein direkter Wärmeentzug gewährleistet würde. Auch in diesem Fall ist eine Wieder­ beladung mit H₂ möglich.In the exemplary embodiment, this method simultaneously cools drinks and warms dishes. It is necessary to separate the hydride material from the food. In other applications, the container 2 itself could be designed to be pressure-resistant and the hydride material could e.g. B. in the form of coated pellets in the container tnis, which would ensure direct heat removal. Reloading with H _{2 is also} possible in this case.

Der Hydridspeicher 1 ist vorzugsweise lösbar am Boden des Behältnisses 2 befestigt, um einen Austausch gegen einen frisch mit H₂ beladenen Speicher zu ermöglichen. The hydride storage 1 is preferably detachably attached to the bottom of the container 2 in order to enable an exchange for a storage freshly loaded with H ₂ .

Wie bereits eingangs erwähnt, sind darüber hinaus sämtliche Ausführungen von Diffusionsbrennern in der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung einsetzbar. Bei derartigen Ausführungen sind dann im Gegensatz zum obigen Ausführungsbeispiel beliebige Gefäße für die zu erwärmenden Medien ohne doppel­ te Wandung sowie ohne katalytische Beschichtung verwendbar, die je nach Bedarf austauschbar sind und nicht mit der Vor­ richtung mitzuführen sind.As already mentioned at the beginning, all are beyond Designs of diffusion burners in the invention ß device can be used. With such designs are then in contrast to the above embodiment any vessels for the media to be heated without double wall and usable without catalytic coating, which are interchangeable as needed and not with the front direction are to be carried.

Die Zufuhr von Luft stellt nicht die einzige Lösung dar. So kann z. B. für die Anwendung in U-Booten und in der Raum­ fahrt Sauerstoff aus einem Sauerstoffbehälter zugeführt werden.The supply of air is not the only solution can e.g. B. for use in submarines and in the room drives oxygen supplied from an oxygen tank will.

Claims (10)

1. Verfahren zum gleichzeitigen Erzeugen von Kälte und Wärme, in welchem das von einem Tieftemperaturhydrid-Speicher, der in einem zu kühlenden Umgebungsraum oder Medium angeordnet wird, durch eine kontrollierte Druckentlastung des Speichers endotherm freigesetzte Wasserstoffgas zum Ort der Wärmeerzeugung geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffgas am Ort der Wärmeerzeugung unter Sauerstoffaufnahme aus der Atmosphäre katalytisch verbrannt wird.1. A method for simultaneously generating heat and cold, which is arranged in a cooled ambient room or medium in which the of a-Tieftemperaturhydrid memory, is passed through a controlled pressure relief of the memory endothermically released hydrogen gas to the location of heat generation, characterized in that that the hydrogen gas is burned catalytically at the place of heat generation with oxygen absorption from the atmosphere. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tieftemperaturhydrid-Speicher nach dem Verbrauch der insgesamt gespeicherten Wasserstoffmenge wieder mit Wasserstoff beladen wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the low-temperature hydride storage after consumption of the total amount of hydrogen stored again with hydrogen is loaded. 3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Tieftemperaturhydrid-Speicher (1) mit druckfestem Behälter, der sich in einem zu kühlenden Raum (2) oder Medium (F) befindet oder diesen Raum bzw. das Medium begrenzt und an den zumindest eine mit einem Ventil (4) versehene Gasleitung (3) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung zu einem mit Katalysatormaterial (8) versehenen Brenner (5) am Ort der Wärmeerzeugung geführt ist, der eine Sauerstoffzufuhr, vorzugsweise in Form von Einrichtungen (7) zur Luftsauerstoffaufnahme aufweist. 3. Device for performing the method according to claim 1 with a low-temperature hydride storage ( 1 ) with a pressure-resistant container, which is located in a space to be cooled ( 2 ) or medium (F) or limits this space or the medium and at least a gas line ( 3 ) provided with a valve ( 4 ) is connected, characterized in that the gas line is led to a burner ( 5 ) provided with catalyst material ( 8 ) at the point of heat generation, which supplies oxygen, preferably in the form of devices ( 7 ) for atmospheric oxygen absorption. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tieftemperaturhydrid-Speicher (1) mit druck­ festem Behälter in einem geschlossenen, ein zu kühlendes Medium enthaltenden Behältnis (2) angeordnet ist, und daß die Gasleitung (3) zu einem weiteren, doppelwandigen Behältnis (6) geführt ist, in dessen innerem Behälter sich ein zu erwärmendes Medium (K) befindet und in dessen den inneren Behälter umgebenden Mantel der Bren­ ner (5) vorgesehen ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the low-temperature hydride storage ( 1 ) is arranged with a pressure-tight container in a closed container containing a medium to be cooled ( 2 ), and that the gas line ( 3 ) to another, double-walled Container ( 6 ) is guided, in the inner container of which there is a medium to be heated (K) and in the jacket of which the inner container surrounding the burner ( 5 ) is provided. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des inneren Behälters mit dem Kataly­ satormaterial (8) beschichtet ist, daß die Sauerstoffzu­ fuhr aus Luftschlitzen (7) in der Unterseite des Mantels besteht, zu der auch das offene Ende der Gasleitung (3) geführt ist, und daß im oberen Teil des Mantels Aus­ trittsöffnungen (9) für bei der katalytischen Verbren­ nung des Wasserstoffs entstehende Gase vorgesehen sind.5. The device according to claim 4, characterized in that the outside of the inner container with the catalyst material ( 8 ) is coated, that the oxygen supply drove from air slots ( 7 ) in the underside of the jacket, to which the open end of the gas line ( 3 ) is performed, and that in the upper part of the jacket from openings ( 9 ) are provided for in the catalytic combustion of the resulting gases. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tieftemperatur-Hydrid-Speicher (1) mit druck­ festem Behälter in einem geschlossenen, ein zu kühlendes Medium enthaltenden Behältnis (2) angeordnet ist, und
daß die Gasleitung (3) zu einem katalytischen Diffu­ sionsgasbrenner zugeführt ist, der eine mit Katalysator­ material beschichtete poröse Keramikplatte oder entspre­ chend beschichtete Sintermaterialelemente aufweist. 6. The device according to claim 3, characterized in that
that the low-temperature hydride storage ( 1 ) is arranged with a pressure-tight container in a closed container ( 2 ) containing a medium to be cooled, and
that the gas line ( 3 ) is fed to a catalytic diffusion gas burner having a porous ceramic plate coated with catalyst material or accordingly coated sintered material elements. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (5) und der mit diesem über die Gaslei­ tung (3) verbundene Tieftemperaturhydrid-Speicher (1) bzw. das Behältnis (2) mit dem zu kühlenden Medium als transportable Einheit ausgebildet sind.7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the burner ( 5 ) and the device connected to this via the Gaslei ( 3 ) low-temperature hydride storage ( 1 ) or the container ( 2 ) with the medium to be cooled are designed as a transportable unit. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, daß der Tieftemperaturhydrid-Speicher (1) von der Vor­ richtung abkoppelbar ist und zur Wiederbeladung mit Wasserstoff durch einen bereits neu beladenen Speicher ersetzbar ist.8. Device according to one of claims 3 to 7, that the low-temperature hydride storage ( 1 ) can be uncoupled from the device and can be replaced by an already loaded storage device for reloading with hydrogen. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (2) mit dem zu kühlenden Medium eine zu kühlende Flüssigkeit (F) enthält und einen Hahn (10) zu deren Entnahme aufweist.9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the container ( 2 ) with the medium to be cooled contains a liquid to be cooled (F) and has a tap ( 10 ) for its removal. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis zur Aufnahme des zu kühlenden Mediums doppelwandig ausgebildet ist und der Tieftemperatur- Hydrid-Speicher im Mantelraum des Behältnisses angeord­ net ist.10. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized, that the container to hold the medium to be cooled is double-walled and the low-temperature Hydride storage arranged in the jacket space of the container is not.